DE19828754A1

DE19828754A1 - Kühlanordnung

Info

Publication number: DE19828754A1
Application number: DE19828754A
Authority: DE
Inventors: Manfred Wetzko; Andreas Bofinger; Juergen Woehlert; Erich Minderlein
Original assignee: ABB Daimler Benz Transportation Schweiz AG; ABB Daimler Benz Transportation Technology GmbH
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1998-06-27
Filing date: 1998-06-27
Publication date: 1999-12-30

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlanordnung für Bremswiderstände einer Lokomotive (1), die zur Wandlung des Bremsstroms in Wärme vorgesehen sind. Bei den bis jetzt genutzten Lokomotiven sind die Bremswiderstände dauerhaft auf den Dächern der Lokomotiven (1) montiert. Um den hierdurch verursachten Strömungswiderstand zu beseitigen, sind die Bremswiderstände zu Bremswiderstandsmodulen (2) zusammengefaßt und so installiert, daß sie nur während des Bremsvorgangs vollständig innerhalb eines Luftstroms (13) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühlanordnung für luftgekühlte Bremswiderstände gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind bereits seit langem Bremswiderstände für dieselelektrische Lokomotiven und elektrische Lokomotiven bekannt, mit denen die beim elektrischen Bremsen anfal lende und nicht anderweitig nutzbare elektrische Energie in Wärme umgesetzt wird. Solche Bremswiderstände sind oftmals zu quaderförmigen Bremswiderstandsmodulen mit 2X6 Bremswiderständen zusammengefaßt die eine Leistung von 2 × 375 kW aufweisen. Die beim Bremsen anfallende Wärme muß an die Umgebungsluft abge führt werden. Zu diesem Zweck werden die Widerstände auf dem Dach der Lokomo tive montiert. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß damit permanent der Strö mungswiderstand der Lokomotive vergrößert wird, was zu erhöhtem Kraftstoffver brauch bzw. erhöhter Leistungsaufnahme im Falle der Lokomotive führt.

Es gibt auch Lösungen bei denen die Widerstände nicht direkt dem Fahrtwind ausge setzt sind. Für ihre Kühlung ist in diesem Fall ein eigener Bremswiderstandslüfter vorgesehen, für den ebenfalls die erforderliche Leistung bereitgestellt werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlanordnung für luftgekühlte Bremswiderstände von dieselelektrischen Lokomotiven und elektrischen Lokomotiven aufzuzeigen, die es ermöglicht, die Bremswiderstände so zu kühlen, daß die Lei stungsfähigkeit der Lokomotiven vollständig erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Kühlanordnung sind die Bremswiderstände zu Bremswi derstandsmodulen zusammengefaßt. Dabei enthält jeder Bremswiderstandsmodul ei ne definierte Anzahl von Bremswiderständen. Bei einer ersten Ausführungsform ist zur Aufnahme eines jedes Bremswiderstandsmoduls eine Ausnehmung vorgesehen, die im Bereich des Dachs der Lokomotive ausgebildet und nach oben offen ist. Jeder Bremswiderstandsmodul ist beweglich gehaltert und wird während eines jeden Bremsvorgangs zum Kühlen im Fahrtwind auf dem Dach der Lokomotive positioniert. Der Antrieb eines jeden Bremswiderstandsmoduls erfolgt mit Hilfe eines temperatur gesteuerten Bauelements. Erfindungsgemäß kann hierfür beispielsweise ein Bauele ment in Form eines Dehnungsstabs aus einem Memory-Metall verwendet werden. Ebenso kann ein flächigen Bauelement benutzt werden, das aus einem Bimetall ge fertigt ist. Durch ein solches temperaturgesteuertes Bauelement wird mindestens ein Teil des Bremsstroms geleitet. Hierdurch wird das Bauelement erwärmt, worauf hin es seine Form verändert. Durch die entsprechende Ausbildung des Bauelements als Dehnungsstab oder flächigen Bauelement sowie die geeignete Installation und Ver bindung mit dem Bremswiderstandsmodul kann erreicht werden, daß der Bremswi derstandsmodul während der Verformung des temperaturgesteuerten Bauelements aus der Ausnehmung heraus in den Fahrtwind geschwenkt wird. Da der Bremswider standsmodul von dem temperaturgesteuerten Bauelement in den Fahrtwind gedreht wird, ist er nur während des Bremsvorgangs im Fahrtwind angeordnet. Wird der Bremsvorgang beendet, so fließt kein Bremsstrom mehr durch das tempera turgesteuerte Bauelement. Das Bauelement kühlt sich deshalb ab und nimmt seine ursprüngliche Form an, wodurch der Bremswiderstandsmodul in die Ausnehmung zu rückbewegt wird. Durch eine nur zeitlich begrenzte Anordnung des Bremswider standsmoduls im Fahrtwind, die zudem auch nur während des Bremsens erfolgt wird der Strömungswiderstand der Lokomotive zwar erhöht. Dieses führt jedoch, da ein Bremsvorgang eingeleitet ist, zu keinem erhöhten Kraftstoffverbrauch bzw. einer Lei stungsaufnahme.

Weitere erfinderische Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von schematischen Zeichnungen näher er läutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Kühlanordnung für einen Bremswiderstandsmodul,

Fig. 2 eine Variante der in Fig. 1 dargestellten Kühlanordnung.

Fig. 1 zeigt eine Lokomotive 1 mit einem Bremswiderstandsmodul 2. Es handelt sich hierbei um eine elektrische bzw. eine dieselelektrische Lokomotive 1. Der Bremswi derstandsmodul 2 ist quaderförmig ausgebildet und beinhaltet bei dem hier darge stellten Ausführungsbeispiel 2X6 Bremswiderstände (hier nicht dargestellt). Die An zahl der Bremswiderstandsmodule 2 sowie der darin enthaltenen Bremswiderstände wird bei jeder Lokomotive 1 an die jeweiligen Bedürfnisse angepaßt. Ihre Anzahl ist nicht auf die hier angegebenen Werte begrenzt. Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, ist der Bremswiderstandsmodul 2 während der ungebremsten Betriebszustände der Loko motive vollständig in einer Ausnehmung 4 angeordnet, die im Bereich des Dachs 1D der Lokomotive 1 vorgesehen ist. Die Ausnehmung 4 ist nach oben offen. Der Bremswiderstandsmodul 2 ist über eine Achse 5 am Dach 1D der Lokmotive 1 dreh bar befestigt. Die Kühlung des Bremswiderstandsmoduls 2 erfolgt bei dem hier dar gestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe des Fahrtwinds. Damit die Kühlung des Bremswiderstandsmoduls 2 während des Bremsvorgangs erfolgen kann, wird der Bremswiderstandsmodul 2 zu Beginn des Bremsvorgangs aus der Ausnehmung 4 heraus in den Fahrtwind geschwenkt. Damit das zeitgleich mit dem Beginn des Bremsvorgangs erfolgt ist an der Unterseite des Bremswiderstandsmoduls 2 ein tem peraturgesteuertes Bauelement 6 installiert, das als Dehnungsstab ausgebildet und aus einem Memory-Metall gefertigt ist. An Stelle eines Dehnungsstabs kann auch ein flächiges Bauelement verwendet werden, das aus einem Bimetall gefertigt ist. Das Bauelement 6 ist zusätzlich am Dach 1D der Lokomotive 1 befestigt. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Bremsstrom während des gesamten Bremsvorgangs ganz oder teilweise durch das temperaturgesteuerte Bauelement 6 geleitet. Es besteht auch die Möglichkeit, das temperaturgesteuerte Bauelement 6 indirekt durch den Bremsstrom zu erwärmen.

Das vom Bremsstrom direkt oder indirekt erwärmte Bauelement 6 ändert daraufhin seine Form. Es ist so installiert, daß durch die Änderung seiner Form der Bremswi derstandsmodul 2 aus der Ausnehmung 4 heraus in den Fahrtwind gedreht wird. Wird der Bremsvorgang beendet, so fließt kein Bremsstrom mehr. Das temperaturge steuerte Bauelement 6 kühlt sich ab, und nimmt wieder seine ursprüngliche Form an.

Auf Grund dieses Sachverhalts wird der Bremswiderstandsmodul 2 in die Ausneh mung 4 zurückgeschwenkt.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Bremswiderstandsmodul 2 über zwei temperaturgesteuerte Bauelemente 6 am Dach 1D befestigt. Diese beiden Bauelemente 6 sind in gleicher Weise wie das in Fig. 1 dargestellte Bauelement 6 gefertigt. Der Bremsstrom wird auch hierbei direkt durch die beiden Bauelemente 6 hindurchgeleitet, die somit während der Dauer des Bremsvorgangs erwärmt werden. Das indirekte Erwärmen der Bauelemente 6 durch den Bremsstrom ist auch hierbei möglich.

Claims

1. Kühlanordnung für Bremswiderstände (3) einer Lokomotive (1), die zur Wandlung des Bremsstroms in Wärme vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet daß eine definierte Anzahl von Bremswiderständen (3) zu jeweils einem Bremswider standsmodul (2) zusammen sind, und daß jeder Bremswiderstandsmodul (2) nur wäh rend des Bremsvorgangs vollständig innerhalb eines Luftstroms angeordnet ist.

2. Kühlanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bremswiderstandsmodul (2) beweglich gehaltert und für seinen Antrieb mit wenig stens einem temperaturgesteuerten Bauelement (6) in Form eines Dehnungsstabs oder eines flächigen Bauelements verbunden ist.

3. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Bremsstrom wenigstens teilweise durch jedes temperaturgesteuerte Bau element (6) leitbar ist.

4. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß jedes temperaturgesteuerte Bauelement (6) indirekt durch den Bremsstrom aufheizbar ist.

5. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturgesteuerten Bauelemente (6) als Dehnungsstäbe ausgebildet und aus einem Memory-Metall gefertigt sind.

6. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die temperaturgesteuerten Bauelemente (6) flächig ausgebildet und aus einem Bimetall gefertigt sind.

7. Kühlanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bremswiderstandsmodul (2) in einer Ausnehmung (4) im Dach (1D) der Lo komotive (1) beweglich gehaltert und während des Bremsvorgangs auf dem Dach (1D) im Fahrtwind positionierbar ist.