DE19846897A1 - Anordnung von Bremswiderständen - Google Patents

Abstract

Um den zulässigen Geräuschpegel zur Kühlung von Bremswiderständen (1) bei Elektrofahrzeugen zu reduzieren, werden konvektionsbelüftete Bremswiderstände (1) mit unterstützender Querbelüftung (4) eingesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung von Bremswiderständen mit Kühlung für Elektrofahrzeuge, insbesondere Schienenfahr­ zeuge und Elektrobusse mit Unterflurwiderständen, welche Bremswiderstände zumindest bei einer Bremsung eines derarti­ gen Fahrzeugs eine Kühlung aufweisen.

Aus der EP 0 676 774 B1 sind Bremswiderstände für Schienen­ fahrzeuge und Elektrobusse bekannt.

Entsprechend des Einbauortes unterscheidet man für Nahver­ kehrsfahrzeuge eigenbelüftete Dachwiderstände und fremdbelüf­ tete Unterflurwiderstände. Bei fremdbelüfteten Unterflurwi­ derständen werden die einzelnen Widerstandselemente lüftungs­ technisch in Reihe geschaltet und von der durch einen ange­ bauten Lüfter erzwungenen Luftströmung durchströmt.

Die steigende Forderung nach geringem Gewicht bei kleinstem Einbauvolumen führt dazu, daß zur Belüftung von Unterflurwi­ derständen aufgrund des hohen Strömungswiderstandes ein gro­ ßer Luftstrom benötigt wird. Den dafür notwendigen Lüftern sind jedoch Grenzen bezüglich Gewicht, Größe, Preis und Ge­ räuschniveau gesetzt.

Aufgrund der zulässigen Geräuschpegel im wesentlichen für Schienenfahrzeuge werden zunehmend Schienenfahrzeuge mit ei­ genbelüfteten Unterflurwiderständen gefordert. Eigenbelüftete Unterflurwiderstände benötigen jedoch ein hohes Aktivgewicht bei hoher Ablufttemperatur. Um thermische Langzeitschäden am Fahrzeug zu vermeiden, sind deshalb bei eigenbelüfteten Un­ terflurwiderständen aufwendige Luftleitmaßnahmen und thermi­ sche Isolierungen notwendig.

Die Aufgabe der Erfindung ist demnach eine Kühlung für Unter­ flurwiderstände zu schaffen, die sowohl die zulässigen Ge­ räuschpegel einhält als auch die vorhandenen Luftleitmaßnah­ men, um die thermischen Isolierungen auf ein Minimum zu redu­ ziert.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt dadurch, daß außer eines Eigen- oder Fremdbelüftungsbremswiderstandes aufgrund einer Konvektionsströmung eine Fremdbelüftung quer zur Kon­ vektionsströmung erfolgt und somit diese Querluftstrombelüf­ tung die Eigenbelüftung unterstützt.

Die erfindungsgemäße Querbelüftung eines Unterflurwiderstan­ des erhöht den Luftmengendurchsatz und trägt damit zur Redu­ zierung der Ablufttemperatur des Bremswiderstandes bei.

Dabei wird der Hauptluftstrom zur Entwärmung des Bremswider­ standes durch die Konvektion der bis Rotglut erwärmten Wider­ standsbänder gefördert. Zur Verhinderung eines Wärmerückstaus und zur Beschleunigung der zur Kühlung vorgesehenen Luftmen­ gen, wird die Konvektionsströmung durch einen erzwungenen Luftstrom quer zur eigentlichen Konvektionsströmung unter­ stützt, die sich aufgrund einer Thermik und/oder des Fahrt­ windes aufgrund der Bewegung des Fahrzeuges einstellt.

Die zur Erzwingung des Querluftstroms erforderlichen Lüfter müssen bei geringem Gegendruck ein deutlich kleineres Luftvo­ lumen fördern als herkömmliche Lüfter bei fremdbelüfteten Bremswiderständen. Somit arbeiten die Querlüfter auf einem deutlich niedrigeren Geräuschniveau.

Auch an eine Vergleichmäßigung des Luftstromes in der Wider­ standsanordnung werden dadurch geringere Anforderungen ge­ stellt. Damit reduziert sich die luftleittechnischen Maßnah­ men gegenüber herkömmlichen fremdbelüfteten Widerstandsanord­ nungen ganz erheblich.

Ein Bremswiderstand mit unterstützender Querbelüftung besitzt somit eine deutlich höhere Überlastsicherheit gegenüber her­ kömmlichen Lüftungsanordnung von Bremswiderständen, so daß bei Aufall der Querbelüftung das Fahrzeug die gesamte Strecke bis zur Werkstatt mit reduzierter Bremsleistung gefahren wer­ den kann. Bremswiderstände mit unterstützender Querbelüftung sind somit eine wirtschaftliche Lösung, die die Vorteile von Fremd- und Eigenbelüftung in sich vereinigt.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmal der Unteransprüche werden im folgen­ den anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Anordnung von Bremswiderständen.

Fig. 1 zeigt eine schematisch dargestellte Anordnung von Bremswiderständen 1, deren Widerstandsbänder sowohl senkrecht zur Fahrtrichtung 2 und damit auch senkrecht zu einer durch Eigenbelüftung (Fahrtwind), Fremdbelüftung oder Thermik her­ vorgerufenen Konvektionsströmung 3 durch die Widerstandsbän­ der.

Quer, vorzugsweise senkrecht dazu, sind Querlüfter 4 an der Außenseite 5 der Anordnung plaziert, die einen Querluftstrom 6 zu der bestehenden Konvektionsströmung 3 des durch Fremd­ belüftung oder Eigenbelüftung verursachten Kühlluftstroms herbeiführen. Der Luftvolumendurchsatz dieses Querluftstroms 6 ist geringer dimensioniert als eventuelle Fremdbelüftungen der Konvektionsströmung 3, so daß geringere Anforderungen an Geräuschschutz 7 gestellt werden müssen.

Der Querluftstrom 6 kann sowohl direkt zwischen die Wider­ standsbänder geleitet und somit entlang den Widerstandsbän­ dern geführt werden, als auch am Ende der Widerstandsanord­ nung einen Luftsog herbeiführen. Dieser Luftsog verstärkt die erzwungene oder natürliche Konvektionsströmung 3.

Durch Anordnung der Querlüfter 4 werden lokale Überhitzungs­ bereiche in den Widerstandsbändern vermieden, sodaß auch die thermische und akustische Isolationsschicht 7 mit geringeren Schichtdicken ausgeführt werden kann.

Claims (3)

1. Anordnung von Bremswiderstände (1) mit Kühlung für Elek­ trofahrzeuge, insbesondere Schienenfahrzeuge und Elektrobusse mit Unterflurwiderständen, welche Bremswiderstände (1) zumin­ dest bei einer Bremsung eines derartigen Fahrzeugs eine Küh­ lung aufweisen, dadurch gekennzeich­ net, daß außer einer Eigenbelüftung des Bremswiderstan­ des, aufgrund einer Konvektionsströmung (3) eine Fremdbelüf­ tung quer zur Konvektionsströmung (3) erfolgt und somit diese Querluftstrombelüftung (6) die Eigenbelüftung unterstützt.

2. Bremswiderstände nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich der Querluftstrom (6) senkrecht zur Konvektionsströmung (3) ausbreitet.

3. Bremswiderstände nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querluftstrom (6) parallel zur Fahrebene verläuft.