DE1954300A1

DE1954300A1 - Einrichtung zur Regelung von Luftheizungs- und Klimaanlagen von Fahrgastraeumen oder Abteilen in Schienen- oder Strassenfahrzeugen

Info

Publication number: DE1954300A1
Application number: DE19691954300
Authority: DE
Inventors: Karl-Matthias Bjoernsen; Kurt Krueger
Original assignee: Hagenuk Vorm Neufeldt and Kuhnke GmbH
Current assignee: Hagenuk 2300 Kiel De GmbH
Priority date: 1969-10-29
Filing date: 1969-10-29
Publication date: 1971-05-27
Also published as: DE1954300C3; AT304625B; DE1954300B2

Description

Einrichtunz zur Regelung von Luftheizungs- und Klimaanlazen von Fahrzasträumen oder Abteilen in Schienen- oder Straßenfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der zugeführten Kalte und/oder Warmluftmenge bei LuStheizungs- und Klimaanlagen von Fahrgasträumen oder Abteilen in Schienen- oder Straßenfahrzeugen mit einer längs des Fahrzeuges nach dem Zwei-Kanal-System ausgerüsteten Kalt- und Warmluftzuführung, aus der mit Hilfe einer regelbaren Mischeinrichtung das erforderliche Mischverhältnis, zwecks Erzielung der gewünschten Temperatur durch Verstellen der Luftdurchstromquerschnitte mittels einer Mischklappe, von Hand oder elektromagnetisch einstellbar ist.
Derartige Einrichtungen sind insbesondere in den letzten Jahren für die Belüftung und Klimatilsierung von Reisezugwagen entwickelt worden. Sie sind mit einer Einrichtung ausgestattet, die es ermöglicht, die Luft je nach Bedarf aus dem einen oder anderen Kanal bzw. aus beiden durchzudrücken bzw. zu vermischen und über düsenförmige Öffnungen in die Fahrgasträume zu blasen.
Die düsenförmig gestalteten Öffnungen haben hierbei den Zweck, einen möglichst großen Umluftanteil aus dem Raum mit anzusaugen und mit der Warm- und Kaltluft zu vermischen. Die Regelung nach diesem Prinzip erfolgt über einen Schieber, der entweder pneumatisch oder elektrisch in Langsrichtung verschoben wird und damit jeweils entsprechende Luftdwnchstromquerschnitte für die Warm- bzw. Kaltluft oder für beide freigibt. Nachteilig bei dieser Einrichtung ist die große Verschmutzungsgefahr durch die horizontal angeordneten Dichtflächen. Die Schieberflächen, die nach diesem Prinzip groß sein müssen, müssen wegen der Abdichtung mit bestimmten Druck an die abzudichtende Fläche angedrückt werden, was zu verhältnismcißig großen und unerwünschten Verstellkrnften führt.
Bei einer anderen bekannten Einrichtung gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 237 607 wird das Problem dadurch gelöst, daß in jedem Fahrgastraum eine Mischeinrichtung vorgesehen ist, dic ar einem System der eingangs genannten Art angeschlossen ist. Jede dieser Mischeinrichtungen ist mit einer Mischklappe versehen, die vorzugsweise aus einem Schlauch besteht, der durch im Innern angeordnete einander gegenüberliegende Spannstücke aufgespannt ist und mittels des einen Spannstückes zwischen den Mündungen der Anschlußkanäle am Mischgehäuse befestigt ist, während das andere Spannstück unter Federdruck gegen eine im Innern des Schlauches liegende Drehachse abgestützt und mit dieser zwischen zwei Klappensitzen des Nischgehäuses verschwenkbar ist.
Ganz abgesehen davon, daß qine konstruktive Lösung nach diesem Prinzip schwierig sein dürfte, zum Beispiel bei der Montage des unteren Teils der Mischklappe an das Gehäuse, muß die Mischklappe verhältnismäßig breit sein, sie ist immer über 500 mm lang, d.h. es müssen mehrere Bolzen mit Federn angeordnet sein.
Außerdem längen und kürzen sich bei jeder Drehbewegung der Mischklappe die jeweiligen Seiten des Schlauches. Auch die seitliche Abdichtung der Mischklappe zum Gehäuse ist schwierig,denn bei Wärme oder Kälte verändern sich die Längenmaß des Gehäuses, während die entsprechenden Längenmaß der aus dem Schlauch gebildeten Mischklappe eine ungleiche Längenausdehnung erfahren, was zu Undichtigkeiten führt. Ein Ausgleich dieser Differenz könnte lediglich durch eine entsprechende Pressung der Mischklappe an die Gehäusewand erfolgen. Dies aber bedeutet Schwergängigkeit der Mischklappe und damit größere Verstellkräfte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bei allen diesen bekannten Einrichtungen zu vermeiden und eine Mischklappe zu konzipieren, die leichtgangig und schwenkbar gelagert ist und außerdem den Vorteil besitzt, sich evtl. Verformungen der Gehäusewandungen durch Temperatureinfluß so anzupassen, daß Undichtigkeiten vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mischeinrichtung ein fest eingebautes Gehäuse ist, das Öffnungen jeweils zum Kalte und Warmluftkanal und eine gegenüber dem festeingebauten Gehäuse schwenkbar gelagerte und leichtgängig zu betätigende Regeleinrichtung aufweist, dergestalt, daß auf einer Welle, die an ihren Enden die Gelenklager aufnimmt, eine Mischklappe befestigt ist, die aus einem federnden Kern und einer um diese herwngelegten Membrandichtung besteht, die mittels einer Schraubenverbindung festgeklemmt, oder durch kleben, vulkanisieren oder dergl. festhaftend mit dem Kern derart verbunden wird, daß das freie Ende der Membrandichtung, das nicht an dem federnden Kern anliegt, auf dem Boden des Gehäuses so befestigt wird, das die gewünschte, luftdichte Trennung zwischen der Kaltluftkammer und Warmluftkammer gewährleistet ist.
Gemäß weiterer Merkmale der Erfindung wird die schwenkbar gelagerte Regelarmatur mit der federnden Mischklappe über ein Gestange und ein elektronisches Regelgerät betätigt. Die Mischklappe teilt das Mischgehäuse in eine Kalte und Warmluftkammer, damit die durch die ein Öffnung einströmende Kaltluft von der durch die andere Öffnung einströmende Warmluft getrennt bleibt.
Des weiteren werden auch die Luftdurchstromquerschnitte durch die Mischklappe und die Gehäusewandungen, die als Anschlagleisten ausgeführt sind, bestimmt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Verwendung von federndem Material für den Kern der Mischklappe, diese sich den Dichtflächen des Mischgehäuses besser anpassen kann, sofern sich diese durch Temperaturspannungen verworfen haben. Das Abdichtmaterial in diesem Falle die Membrandichtung kann ungehindert jeder Drehbewegung ohne Längung oder Stauchung folgen, wodurch keine zusätzlichen Verstellkräfte für die Mischklappe erforderlich werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung der Regeleinrichtungen für Luftheizungs- und Klimaanlagen in Fahrgasträumen oder Abteilen in Schienen- oder Straßenfahrzeugen, Fig. 2 einen Querschnitt durch das Mischgehäuse mit der kontinuierlich verstellbaren Mischklappe.
Die Versorgung der Fahrgasträume oder Abteile in Schienen- oder Straßenfahrzeugen mit Warm- oder Kaltluft erfolgt über Luftkanäle und Nischeinrichtungen. Ein Kaltluftkanal 1 und ein Warmluftkanal 2 (Fig. 1) führen in den Reisezugwagen, die mit einer Luftheizung- und Klimaanlage nach dem Zwei-Kanal-System ausgerüstet sind, an der Außenwand der Abteile bzw. Fahrgasträume entlang. Die Mischeinrichtungen bestehen aus den Mischgehäusen 15 (Fig. 2), den Regeleinrichtungen 4 und den Mischkammern 20. Sie sind in jedem Fahrgastraum oder Abteil so an die beiden Luftkanäle angeschlossen, daß sowohl die kalte, wie auch die warme Luft durch die Öffnungen 8 und 9 in die Mischgehäuse 15 einströmen kann. Die Kalte bzw. Warmluft bläst dann, je nach Bedarf gesteuert, mit einer niederen oder höheren Temperatur aus den Mischgehäusen 15 durch die Mischkammern 20 in die Abteile.
Da die Ausblaseöffnungen 16 düsenförmig ausgebildet sind, wird die umgebende Raumluft durch Injektorwirkung mitgerissen. Hierdurch wird zusätzlich eine gute Vermischung von Frisch- und Raumluft bewirkt. Die gewünschte Temperatur der Warm- bzw. Kalt-1.rt wird in jedem Fahrgastraum oder Abteil immer durch Mischen der Warm- und Kaltluft einreguliert. Diese Aufgabe wird von dem Mischgehäuse 15 (Fig. 2) übernommen. Eine in diesem Gehäuse schwenkbar gelagerte Regeleinrichtung 4 wird mittels eines Gestänges 19 (Fig. 1) von einem elektronisch gesteuerten Regelgerät 18 betätigt. Diese Regeleinrichtung hat die Aufgabe, das Mischgehäuse 15 (Fig. 2) in zwei Kammern 6 und 7 aufzuteilen.
Die durch die Öffnung 8 einströmende Kaltluft soll von der durch die Öffnung 9 einströmenden Warmluft getrennt bleiben, damit die kalte und warme Luft in jedem gewünschten Verhältnis gemischt werden kann. Die Mischung wird dadurch erreicht, daß die in den Kammern 6 und 7 befindliche unterschiedliche Luft gleichzeitig durch veränderbare Luftdurchstromquerschnitte ausbläst. Die Luftdurchstromquerschnitte werden durch die Mischklappe 11 und die Gehäusewandungen, die als Anschlagleisten 5 ausgerührt sind, gebildet. Wird nun die Mischklappe 11 geschwenkt, dann nimmt der eine Ausströmungsquerschnitt im gleichen Maße zu wie der andere abnimmt. Eine derartige Vermischung von Warm- und Kaltluft bewirkt dann die gewünschte Temperaturänderung. Eine im Querschnitt dargestellte Mischeinrichtung gemäß Fig. 2 weist ein fest eingebautes Mischgehäuse 15 und eine gegenüber diesem Gehäuse schwenkbar gelagerte Regeleinrichtung 4 auf. Die' Regeleinrichtung 4 besteht aus der Welle 10, die an ihren Enden die Gelenklager aufnimmt und der Mischklappe 11, die an der Welle 10 befestigt ist. Die Mischklappe 11 besteht wiederum aus einem federnden Kern 12 (z.B. Federstahl) und aus einer um diese herumgelegten Membrandichtung 13.
Diese Membrandichtung wird entweder festhaftend durch kleben, vulkanisieren oder dergl. mit dem federnden Kern 12 verbunden, oder mittels einer Schraubenverbindung 14 festgeklemmt. Solchermaßen kann di Mischklappe verhältnismäßig schmal ausgeführt werden und der zu erhaltende Luftdurchstromquerschnitt im Mischgehäuse kann, was immer anzustreben ist, wegen der anschließenden Düsenwirkung relativ klein gehalten werden. Außerdem bietet die Verwendung von federndem Material noch den Vorteil, daß sich die Mischklappe den Dichtflächen des Gehäuseteila besser anpassen kann, wenn diese durch temperaturbedingte Spannungen nicht unbedingt geradlinig verlaufen. Die Abdichtung der Achse dor Mischklappe zum Gehäuse ist ebenfalls aus der Fig;2 zu ersehen. Das freie Ende der Membrandichtung 17, das nicht an dem federnden Kern 12 anliegt, wird auf dem Boden des Mischgehäuses 15 so befestigt, daß die gewünschte luftdichte Trennung der beiden tzmmern 6 und 7 gewährleistet ist, Das Abdichtmaterial (Membrandichtung) kann somit jeder Drehbewegung ohne Längung oder Streckung nachkommen. Demgemäß werden auch keine zusätzlichen Verstellkräéfte für das Betätigen der Mischklappe benötigt.

Claims

Patentansprüc h e

Einrichtung zur Regelung der zugeführten Kalt- und/oder luftmenge bei Luftheizungs- und Klimaanlagen von Fahrgasträumen oder Abteilen in Schienen- oder Straßenfahrzeugen mit einer längs des Fahrzeuges nach dem Zwei-Eanal-System ausgerüsteten Kalt- und Warmluftzuführung aus welchem mit Hilfe einer regelbaren Mischeinrichtung das erforderliche Mischverhhltnis zwecks Erzielung der gewünschten Temperatur durch Verstellen der Luftdurchstromquerschnitte mittels einer Mischklappe von Hand oder elektromagnetisch einstellbar ist.

dadurch gekennzeichnet daß die Mischeinrichtung ein fest eingebautes GehÄuse (15) ist, daß Offnungen (8 und 9) jeweils zum Kalt- und Warmluftkanal (1 und 2) und eine gegenüber dem festeingebauten Gehäuse (15) schwenkbar gelagerte und leichtgängig zu betätigende Regeleinrichtung (4) aufweist, dergestalt, daß auf einer Welle (10), die an ihren Enden die Gelenklager aufnimmt, eine Mischklappe (11) befestigt ist, die aus einem federnden Kern (12) und einer um diese herumgelegten Membrandichtung (13) besteht" die mittels einer Schraubenverbindung (14) festgeklemmt oder durch kleben, vulkanisieren oder dgl., festhaftend mit dem Kern (12) derart verbunden wird, daß das freie Ende (17) der Membrandichtung (13), das nicht an dem federnden Kern (12) anliegt, auf dem Boden des Gehäuses (15) so befestigt wird, das die gewünschte, luftdichte Trennung zwischen der Kaltluftkammer (6) und der Warmluftkammer (7) gewährleistet ist.
2) Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbar gelagerte Regeleinrichtung (4) mit der federnden Mischklappe (11) über ein Gestänge (19) und durch ein elektronisch gesteuertes Regelgerät (18) betätigt wird.
3) Einrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbar gelagerte Mischklappe (11) das Mischgehäuse (15) in zwei Kammern (6) und (7) aufteilt, damit die durch die Öffnung (8) einströmende Kaltluft von der durch die Öffnung (9) einströmenden Warmluft getrennt bleibt.
4) Einrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Buftdurchstromquerschnitte des Mischgehäuses (15) durch die Mischklappe (11) und die Gehäusewandungen, die als Anschlagleisten (5) ausgefuhrt sind, gebildet werden.
5) Einrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Membrandichtung (13, 17) der Mischklappe (11) jeder Drehbewegung ohne Längung oder Stauchung nachkommt.
6) Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblaseöffnungen (16) des Mischgehäuses (15) einen düsenförmigen Durchlaß aufweisen, derart, daß durch die ausgeblasene Heiz- bzw. Kaltluft an den Ausblaseöffnungen (16) eine injektorartige Wirkung zustande kommt, die die umgebende Raumluft der Mischkammer (20) mitreißt, so daß ein Gemisch aus Frischluft und Raumluft in die Fahrgasträume strömt.

L e e r s e i t e