DE2710296C3 - Belüftungsverfahren für einen Tunnel, der von Zügen mit mehreren Maschinen durchfahren wird, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Belüftungsverfahren für Tunnel, die von Zügen mit mehreren, mit Verbrennungsmotoren ausgerüsteten Maschinen gezogen werden, durchfahren werden, für die bessere Luftversorgung der der ersten Maschine nachfolgenden Maschinen, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer von einer Bewegungseinrichtung betätigten Abdeckung des Tunnelausganges, die zwischen geschlossener und geöffneter Stellung bewegbcj· ist; mit einem ersten von der Abdeckung in abgelegenem Abstand angeordnetem Zugfühler, der den Zug ermittelt, und eine Steuereinrichtung für den Abdekkungsantrieb betätigt

Nach der Zeitschrift »Glückauf« 1964, Seite 893, Referat Torgovnikov, ist es bekannt, im Bergbau die Wetter durch eine selbsttätige Wettertür zu regeln. Ein in Führungen laufender Rolladen wird beim Herannahen eines Zuges selbsttätig von einem Elektromotor hochgezogen und später wieder heruntergelassen.

Nach der CH-PS 4 34 168 ist eine Vorrichtung für den Bergbau zur Verriegelung von in einem Wetterweg hintereinander angeordneten Wettertüren bekannt, die mit einem maschinell angetriebenen Wettertüröffner versehen sind. Es ist eine automatisch arbeitende Verriegelungsvorrichtung .vorgesehen, die beim öffnen einer Wettertür eine im selben Wetterweg liegende andere Wettertür automatisch in Schließstellung derart verriegelt, daß von mehreren im selben Wetterweg liegenden Wettertüren stets zumindest eine Wettertür zwangsweise geschlossen ist Hierbei sind automatisch arbeitende, von den die Strecke durchfahrenden Gleisfahrzeugen über Steuerorgane wie Schienenkontakte oder Magnetschalter betätigte Wettertüröffner vorgesehen.

Nach der deutschen Auslegeschrift 12 67 642 sind als Wetterschleusen im Bergbau mit ihren Seitenkanten in Schlitzen geführte aufziehbare Vorhänge bekannt

Nach der deutschen Offenlegungsschrift 23 58 261 sind im Bergbau Wettertüren in Form von Rolladen bekannt

Wenn eine Lokomotive eines Zuges durch einen langen Tunnel fährt verunreinigen die von der Lokomotive abgegebenen Abgase die Luft in dem Tunnel; der in dem Tunnel enthaltene Sauerstoff wird vermindeit und die Konzentration von Kohlenmonoxid sowie weiterer Abgasbestandteile erhöht Diese Verunreinigungen können schädlich sein, insbesondere dann, wenn der Zug zwei oder mehr Lokomotiven enthält, was üblich ist wenn mit langen Zügen gefahren wird und/oder wenn ein Teil des Schienenweges eine starke Steigung besitzt In einem solchen Fall saugt der Lufteinlaß der zweiten Lokomotive Luft ein, die einen hohen Anteil an heißen Abgasen der ersten Lokomotive enthält Dies führt zu einer stark herabgesetzten Leistungsabgabe der zweiten Lokomotive und bewirkt, daß eine Überhitzung der zweiten Lokomotive auftritt. Es können zwar große Lüfter verwendet werden, um den Tunnel zu be- bzw. entlüften; derartige Lüfter haben jedoch nur eine geringe Wirksamkeit

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie auf relativ einfache, aber dennoch wirksame Weise eine Belüftung eines von einem Zug durchfahrbaren Tunnels vorgenommen werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Anspruch 1 genannten Maßnahmen angewendet

Bei der Erfindung wird das; Austrittsende des Tunnels vor dem Einfahren eines Zuges in den Tunnel oder bevor der Zug den größten Teil der Länge des Tunnels durchfahren hat, geschlossen. Der durch den Tunnel fahrende Zug wirkt dann wie ein iich in einem geschlossenen Zylinder mit loser Passung bewegender Kolben. Die durch den Zug aus dem vor ihm liegenden

Zylinderraum verdränge Luft strömt nach hinten in Richtung zum Tunneleingang um den Zug herum. Dies ruft eine Luftströmung im Tunnel in Richtung zum Eintrittsende des Zuges hervor, die die Abführung von durch den Zug verunreinigter Luft aus dem Tunnel entgegen der Fahrtrichtung des Zuges unterstützt Wird der Zug von zwei Lokomotiven gezogen, so erhält die zweite Lokomotive zum Betrieb weitgehend kühle Frischluft, so daß ihr Wirkungsgrad vergrößert wird.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert

F i g. 1 zeigt eine Perspektivansicht einer gemäß der Erfindung aufgebauten Zugtunnel-Entlüftungsvorrichtung, wobei ein dem eintrittsseitigen Ende des Tunnels sich nähernder Zug und eine am austrittsseitigen Ende des Tunnels in offener Stellung befindliche Abdeckung dargestellt sind.

Fig.2 zeigt eine Schnittansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 1, wobei jedoch der Zug sich in dem Tunnel befindet und die Tunnelabdeckung in geschlossener Stellung ist

F i g. 3 zeigt eine Ansicht in Richtung der in F i g. 1 eingetragenen Pfeile 3-3.

F i g. 4 zeigt eine Schnittansicht längs der in F i g. 3 eingetragenen Linie 4-4.

F i g. 5 zeigt eine Schnittansicht längs der in F i g. 3 eingetragenen Linie 5-5.

F i g. 6 zeigt eine Schnittansicht längs der in F i g. 3 eingetragenen Linie 6-6.

Fig.7 zeigt einen Teil einer Vorhangführungsverrichtung gemäß F i g. 3.

In F i g. 1 ist ein Zug 10 angedeutet, der längs eines Gleises 12 fährt, welches durch einen im Berg 16 gebildeten langen Tunnel 14 führt. Der Zug 10 enthält zwei Dieselloks 18, 20, die eine große Anzahl von Waggons 22 ziehen. Wenn sich der Zug dem eintrittsseitigen Ende 24 des Tunnels nähert, wird eine Verschlußanordnung 26 derart betätigt, daß das austrittsseitige Ende 28 des Tunnels verschlossen ist. Dabei wird bei Annäherung des Zuges an das eintrittsseitige Ende des Tunnels ein Gleisschalter 30 betätigt, der weit vom austrittsseitigen Ende und auch weit vom eintrittsseitigen Ende des Tunnels angeordnet ist und der über ein Kabel 32 mit einer Steuereinrichtung 34 der Verschlußanordnung verbunden ist Die Steuereinrichtung 34 kann veranlassen, daß eine Abdeckung 36 von offener in geschlossener Stellung über das austrittsseitige Ende des Tunnels bewegt wird, so daß die Luftausströmung aus dem austrittsseitigen Ende des Tunnels verhindert ist

In F i g. 2 ist die Anordnung gemäß F i g. 1 in einer Stellung gezeigt, in der die Abdeckung 36 sich in geschlossener Stellung über dem austrittsseitigen Ende 28 des Tunnels befindet und in der der Zug 10 sich mit seinem vorderen Ende in dem Tunnel befindet Wenn sich der Zug in dem Tunnel bewegt, komprimiert er die vor ihm befindliche Luft Der sich ausbildende Druck ist dabei beachtlich, da nämlich die Lokomotive 18 einen erheblichen Anteil der Querschnittsfläche des Tunnels ausfüllt Dieser Querschnittsanteil liegt in der Größenordnung von 50%.

Befindet sich die Abdeckung 36 am austrittsseitigen Ende 28 des Tunnels in geschlossener Stellung, so führt die Vorwärtsbewegung des Zuges 10 in dem Tunnel zur Ausbildung eines erheblichen Luftdrucks vor dem Zug. Dies führt wiederum zu einer erheblichen, nach hinten gerichteten Luftströmung um den Zug herum, wie dies durch die Pfeile 40 angedeutet ist Diese schnelle, nach hinten gerichtete Luftströmung führt dazu, daß die Abgase der ersten Lokomotive 18 schnell an der zweiten Lokomotive vorbeigeführt und in starkem Maße mit frischer, kühler Luft angereichert werdea Als Ergebnis läuft der Motor der zweiten Lokomotive 20 nahezu mit normalem Wirkungsgrad.

Wenn der Zug 10 sich dem Austrittsende 28 des Tunnels nähert, betätigt er einen zweiten Schalter 42, der weit genug von der Abdeckung 36 entfernt

ίο angeordnet ist Der betreffende Schalter ist mit der Steuereinrichtung 34 verbunden, die dann bewirkt, daß die Abdeckung 36 kurz vor Eintreffen des Zuges geöffnet wird. Wenn das vordere Ende des Zuges den Tunnelaustritt erreicht, ist die Abdeckung vollständig

is geöffnet, so daß der Zug aus dem Tunnel herausfahren kann. Die Abdeckung 36 verbleibt solange in der geöffneten Stellung, bis ein nächster Zug sich dem Tunnel nähert Vorzugsweise wird das austrittsseitige Ende des Tunnels geschlossen, bevor der Zug in den

Tunnel einfährt Es kann jedoch auch das Schließen erfolgen, nachdem der Zug in den Tunnel eingefahren ist

In Fig.3 und 4 sind einige Einzelheiten der Verschlußanordnung 26 dargestellt, die das austrittsseitige Ende 28 des Tunnels verschließt Die Abdeckung 36 besteht aus einer Schicht aus einem flexiblen und relativ leichten Material, wie aus Hypalon-Neopren. Die Oberkante 36u der betreffenden Schicht wird von mehreren Haken SO an einer Querstange 52 getragen.

Die linken Haken 36L und die rechten Kanten 36Ä des Verschlusses 36 sind über mehrere Ringe 54 mit zwei vertikalen Führungsstangen 56 derart verbunden, daß eine Führung der Abdeckung erfolgt. Der Verschluß wird mittels zweier Seile 58, 60 hochgezogen und in seiner oberen Stellung festgehalten; diese Seile verlaufen von dem unteren Ende 366 der Abdeckung zu zwei Vorhangrollen 62, 64 hin, die an einer Welle 66 angebracht sind, welche zwei über eine flexible Kupplung 67 verbundene Teile aufweist. Eine Gegengewichtsrolle 68, die ebenfalls an der Welle 66 angebracht ist, ist über ein Seil 70 mit einem Gegengewicht 72 verbunden. Das Gegengewicht 72, welches in seiner vertikalen Bewegung durch zwei Führungsstangen 74 geführt ist, führt zur Drehung der Welle 66 in einer solchen Richtung, daß die Abdeckung 36 in ihre offene Stellung hochgezogen wird.

Eine Getriebemotor- und Kupplungsanordnung 76 ist mit einer Antriebswelle 78 über eine Kette mit einem Kettenrad 80 verbunden, welches an der Welle 66 angebracht ist Wenn der Motor 76 in Vorwärtsrichtung in Betrieb gesetzt wird, dreht sie die Welle 66 in einer solchen Richtung, daß das Gegengewicht 72 angehoben wird und daß der Abdeckung 36 ermöglicht ist, sich aufgrund seines Eigengewichts zu entfalten. Der Motor wird solange betrieben, bis ein Ansatz 82 an dem Gewicht einen oberen Grenzschalter 84 auslöst Zu diesem Zeitpunkt liegt die Abdeckung in ihrer vollständig geschlossenen Stellung, in der das austrittsseitige Ende des Tunnels vollständig verschlossen ist

w> Wenn sich der Zug 10 dem austrittsseitigen Ende des Tunnels nähert und den Schalter 42 betätigt, wird die Motoranordnung 76 in einer Gegenrichtung in Betrieb gesetzt, um die Welle 66 in eine solche Richtung zu drehen, daß die Abdeckung 36 angehoben und das

" > Gewicht 72 abgesenkt werden. Dies setzt sich solange fort, bis der Vorsprung bzw. Ansatz 82 an einem unteren Grenzschalter 86 zur Anlage gelangt, der die Speisung des Motors beendet.

Das Gewicht 72 ist schwer genug, um bei Ausfall des Motors 76 die Abdeckung 36 in deren obere Stellung zu bewegen. Die Motoranordnung enthält einen Kupplungs- und Bremsteil 76c, der elektrisch gespeist werden muß, um den Motorteil 76/n mit der Welle 66 zu ■kuppeln. Wenn demgemäß der Motor 76 ausgeschaltet wird und der Kupplungsteil 76c getrennt bleibt, wird die Abdeckung automatisch durch das Gegengewicht hochbewegt. Die Motoranordnung 76 sowie die Grenzschalter 84, 86 und die Gleisschalter 30, 42 sind mit der Steuereinrichtung 34 verbunden. Die Steuereinrichtung 34 ist eine einfache Schaltung zur Steuerung der Motoranordnung 76 in Vorwärts- und in Rückwärtsrichtung, und zwar in Abhängigkeit vom Betrieb der Gleisschalter 30,43.

Ein bedeutsamer Faktor ist die Zeitspanne, die erforderlich ist, um die Abdeckung am austrittsseitigen Ende des Tunnels zu öffnen, wenn sich der Zug diesem Tunnelende nähert Die Verwendung eines flexiblen Vorhangs, der sich während der Aufwärtsbewegung faltet, ermöglicht eine relativ schnelle Bewegung. Während der Aufwärtsbewegung der Abdeckung ist lediglich eine geringe Reibung zwischen den Ringen 54 und den Führungsstangen 56 vorhanden, da die Ringe lediglich die Kanten der Vorhangabdeckung führen. Die Kunststoffabdeckung ist im Vergleich zu einer Stahlabdeckung relativ leicht; sie erweist sich jedoch ah wirksam, da das Abdeckmaterial während des Gebrauchs nur Spannkräften ausgesetzt ist

Durch die Erfindung sind somit ein einfaches und wirksames Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Entlüftung von Tunneln geschaffen worden.

Das vorliegende Entlüftungsverfahren ist besonders in dem Fall wirksam, wenn ein Zug 10 zumindest eine Querschnittsfläche in der Größenordnung von 50% des Tunnels einnimmt Es sei darauf hingewiesen, daß es nicht notwendig ist, daß die Abdeckung 36 den Tunnel vollständig abdichtet Vielmehr ist es lediglich erforderlich, daß eine ungehinderte Luftströmung aus dem betreffenden Tunnel heraus vermieden ist, so daß die Ausbildung einen höheren Luftdruck vor dem Zug bewirkt ais dies ohne eine Abdeckung der Fall wäre Tatsächlich kann ein Öffnungsbereich absichtlich vorgesehen sein, damit sich kein übermäßiger Druck ausbildet wenn sich der Zug dem austrittsseitigen Ende des Tunnels nähert Die Arbeit, die erforderlich ist, um die Luft durch den Tunnel zu bewegen, wird durch einen geringen Anteil der Lokomotivarbeit geliefert. Deshalb erfolgt die Entlüftung ohne Lüfter hoher Kapazität oder anderen Entlüftungsmaschinen. Die Vorrichtung zum öffnen und Schließen einer Abdeckung verwendet lediglich einen kleinen Motor.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 Patentansprüche:

1. Belüftungsverfahren für einen Tunnel, der von Zügen, die mit mehreren, mit Verbrennungsmotoren ausgerüsteten Maschinen versehen sind, durchfahren wird, für die bessere Luftversorgung der der ersten Maschine nachfolgenden Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnelausgang beim Fahren des Zuges im Tunnel verschlossen ist und kurz vor dem Erreichen des Tunnelausgangs ίο geöffnet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer von einem Antrieb auf und ab betätigten Abdeckung des Tunnelausganges, die zwischen geschlossener und geöffneter Stellung is bewegbar ist, mit einem ersten und einem zweiten Schienenschalter, die über eine Steuereinrichtung den Antrieb für die Abdeckbewegungseinrichtung betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß der im Tunneleingangsbereich angeordnete Schienenschalter (30) die Abdeckung (36) in ihre geschlossene Stellung bewegt, und daß der zweite Schienenschalter (42) kurz vor der Abdeckung (36) angeordnet ist und über die Steuereinrichtung (68, 70, 72, 82) die Abdeckung (36) in ihre offene Stellung bewegt

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (62,64,66,67, 76, 78,80) elektrisch betrieben und so ausgebildet ist, daß sich die Abdeckung (36) bei fehlender Energiezufuhr in geöffneter Stellung befindet

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tunnel (14) eine solche Querschnittsfläche besitzt, daß ein Zug (10) etwa 50% davon einnimmt

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (36) ein an der Oberseite der Austrittsöffnung befestigter faltbarer Vorhang ist

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Welle (66) über die Breite des Tunnels (14) oberhalb der Tunnelaustrittsöffnung (28) angeordnet ist, worunter sich die Abdeckung (26) befindet, die an einander gegenüberliegenden Seiten in vertikaler Richtung gleitend geführt ist, wobei an der Welle (66) wenigstens eine Vorhangrolle (62; 64) fest angebracht ist, von denen jeweils ein Seil (58; 60) zu einem unteren festen Teil (36b) der Abdeckung (26) verläuft, weiterhin an der Welle (66) eine Gegengewichtsrolle (68) fest angebracht ist, auf der ein weiteres Seil (70) mit so einem Gegengewicht (72) aufgerollt ist, und die Welle (66) schließlich mit einem Motor (76) in zwei Richtungen drehbar ist, indem die Seile (58,60) der Abdeckung (26) und das Seil (70) mit dem Gegengewicht (72) sich stets gegenläufig bewegen, wobei das Gegengewicht (72) so schwer ist, daß es die Abdeckung (26) anzuheben imstande ist. wenn der Motor (76) von der Welle (66) entkuppelt ist