DE855275C - Lueftungs- und Filtrieranlage eines Schienentriebfahrzeuges mit Brennkraftmaschine und elektrischer Kraftuebertragung - Google Patents

Description

• Lüftungs- und Filtrieranlage eines Schienentriebfahrzeuges mit Brennkraftmaschine und elektrischer Kraftübertragung Bei Schienentriebfahrzeugen, die mit einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Kraftübertragungsanlage ausgerüstet sind, ist es bekannt, für den Betrieb in heißem Klima und sandhaltiger Atmosphäre zwei voneinander unabhängige Gebläse mit Filtern vorzusehen, von welchen das eine zur Belüftung des mit der Brennkraftmaschine gekuppelten Strotnerzeugers, das andere zur Belüftung der Achsantriebsmotoren dient. Beim ersteren wird der Kühlluftstrom mittels fies Lüfterrades des Stromerzeugers selbst erzeugt, tritt dann in den :Maschinenraum der Brennkraftmaschine ein und verläßt diesen durch Schlitze im Dach oder in den Seitenwänden. Da aber die aus dem Stromerzeuger austretende Kühlluft in diesem bereits eine Erwärmung erfahren hat, ist die kühlende Wirkung dieses Luftstromes im Maschinenraum mangelhaft, besonders wenn das Fahrzeug in tropischem Klima verkehrt. Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß insbesondere bei Stillstand der Anlage öldampfhaltige Luft aus dem Verbrennungsmotorraum zu den Stromerzeugerwicklungen gelangen und deren Isolation angreifen kann.
• Bei einer anderen bekannten Anordnung ist eine Vereinfachung der zur Belüftung der elektrischen Maschinen und der Maschinenräume dienenden Lüftungsanlage vorgenommen, indem nur ein einziges Gebläse und nur ein Filter vorgesehen sind. Diese Anlage fördert die gesamte benötigte Kühlluftmenge in einen von Längs- und Querwänden umschlossenen Kastenraum, von welchem aus der eine Zweig des Lufistromes durch den Stromerzeuger hindurch in den Maschinenraum der Brennkraftmaschine, der andere Zweig durch Kanäle zu den Achsantriebsmotoren geführt wird. Auch bei dieser Kühlluftanlage machen sich die vorerwähnten Nachteile einer mangelhaften Kühlung des Brennkraftinaschinenrauines und einer Gefährdung der Stromerzeugerwicklungen durch ölhaltige Luft aus diesem Raum geltend. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß der dem gemeinsamen Gebläse nachgeschaltete Luftfilter besonders beim Betrieb in stark staubhaltiger Atmosphäre verhältnismäßig groß bemessen sein inuß, cla für alle zu belüftenden Einrichtungen dieselbe Feinfilterung vorgesehen ist.
• Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Vereinfachung der Belüftungs- und Filtrieranlage ermöglicht, ohne daß eine Beeinträchtigung der Belüftung einzelner Einrichtungen auftritt. Dies wird dadurch ermöglicht, daß den ungleichen Anforderungen der einzelnen zti belüftenden Einrichtungen an den höchstzulässigen Staubgehalt und die Temperatur der Kühlluft besser Rechnung getragen wird als bei bekannten Anlagen dieser Art. Ferner werden die obengenannten Nachteile bekannter Belüftungsanlagen vermieden.
• Nach der Erfindung gelangt die von einem gemeinsamen Gebläse aus dem Freien angesaugte Kühlluft zunächst in einen Luftschacht, durchströmt einen in diesem aufgestellten ersten Filter und wird hierauf in zwei Hauptzweige aufgeteilt. Der erste Hauptzweig wird unmittelbar zu den dadurch fremd belüfteten Antriebsmotoren, der zweite Hauptzweig hingegen durch einen zweiten Filter, der als Feinfilter gebaut ist, nach einem vom Verbrennungsmotorraum getrennten Druckraum des Kastens geführt. Von hier aus dient er wenigstens in einem nach dem Freien führenden Teilstrom zur Belüftung des Stromerzeugers. In weiteren Teilströmen kann der zweite Hauptzweig auch zur Belüftung von anderen Diensträumen des Fahrzeugkastens herangezogen werden.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. i zeigt den Längsschnitt und Fig. 2 einen Querschnitt nach der Schnittlinie 1-I einer dieselelektrischen Lokomotive, die für den Verkehr in heißem Klima und sandhaltiger Atmosphäre bestimmt ist.
• Der Lokomotivkasten ist auf zwei Längsträgern i aufgebaut und ruht mittels zweier Drehzapfen 2 auf den beiden nicht näher bezeichneten Drehgestellen mit den Triebachsen 3. Die zugehörigen Drehgestellrahmen 41 und Tragfedern sind der Einfachheit halber nur angedeutet bzw. gar nicht eingezeichnet. Als Kraftmaschine ist ein Dieselmotor 4 mit Aufladegebläse 5 vorgesehen. Dieses saugt die Verbrennungsluft durch zwei lediglich für die Brennkraftmaschinenanlage dienende Filter6 und durch die Zuführungskanäle 7 an und fördert sie in verdichtetem Zustand nach dem Dieselmotor 4. Die Verbrennungsgase verlassen die Maschine durch das Abgasrohr B.
• Die elektrische Kraftübertragung besteht in der Hauptsache aus dem :nit dein Diesehnotor 4 unmittelbar gekuppelten eigenbelüfteten Stromerzeuger 9, den fremdbelüfteten vier Achsantriebsmotoren io und den notwendigen, jedoch nicht dargestellten Regelgeräten, Widerständen und Kabeln. Mit 13 ist die für den Steuerstrom notwendige Spannungsumformergruppe bezeichnet.
• Die gesamte Kühlluft, welche zur Belüftung der elektrischen Maschinen und einzelner Räume des Fahrzeugkastens dient, wird von dem von einem Elektromotor 14 angetriebenen Gebläserad 15 aus dem Freien durch die oben im Dachaufsatz liegenden Öffnungen 16, hindurch angesaugt und durch den spiralförmig ausgebildeten Auffangkanal 17 unter Überdruck von z. B. ioo mm M'assersäule in den Schacht 18 geleitet. In diesem befindet sich in schräger Anordnung ein jalousiefilter i9, dessen Umlenkbleche 2o der Strömungsrichtung entgegengestellt sind. Beim Eintritt in diesen jalousiefilter i9 erfahren die einzelnen Luftteilchen an den unteren Blechkanten 21 eine scharfe C?mlenkung, wobei die dem Luftstrom beigemischten Unreinigkeiten, wie Wassertropfen und Sandkörner, bis zu einem hohen Prozentsatz ausgeschleudert «erden und dann nach unten fallen, wo sie zusammen mit einer gewissen Menge an Blasluft in kräftigem Strom durch das Rohrstück 22 nach unten ins Freie ausgeblasen werden. Hiermit ist die Hauptfiltrierung der Kiihlluft abgeschlossen.
• Nachdem die Kühlluft den dynamisch wirkenden jalousiefilter i9 durchströmt hat, wird sie in zwei Hauptzweige aufgeteilt. Der erste Hauptzweig dient zur Belüftung der Achsantriebsmotoren io und wird diesen durch den Querkanal 23, den Längskanal 24 und die Faltenbälge 25 zugeführt.
• Der zweite Kiihllufthauptzweig dient zur Belüftung der eine möglichst weitgehend gereinigte Kühlluft erfordernden elektrischen Maschinen, elektrischen Geräte sowie von Diensträumen des Kastens. Zu diesem Zweck sind neben dein Luftschacht i8 sechs leicht auswechselbare Feinfilterzellen 26 aufgestellt, welche vom Luftstrom des zweiten Zweiges durchströmt werden, bevor er in das als Druckraum ausgebildete Kastenabteil 27 gelangt, das durch die Querwände 28 und 29 abgegrenzt ist. Die Anlage ist derart bemessen, daß der nach dein Durchgang durch den ersten Filter i9 verbleibende Überdruck demjenigen entspricht, der notwendig ist, um die verlangte Luftmenge durch die Ach@santriebsmotoren io zu blasen. Um den zwischen den beiden Filtern i9 und 26 sich einstellenden Z"vischendruck und damit die Luftmengenverteilung auf die beiden Hauptluftzweige in gewissen Grenzen regeln zu können, sind vor den Feinfilterzellen 26 Drossel- bzw. Dosierungsbleche 39 angeordnet, deren Durchgangslöcher passend bemessen sind. Nach dem Durchgang der Kühlluft durch den zweiten Filter 26 verringert sich dann der Überdruck auf einen Wert, der nur noch etwa io bis 30 mm \\'assersäule beträgt. Dadurch wird ein bequemes Öffnen und Schließen der Durchgangstüren 32 (Feg. 2) nicht übermäßig behindert.
• Vom Druckraum (Kastenabteil) 27 strömt nun die aufgestaute Luft einesteils durch den mit einem üblichen Lüfterrad versehenen Stromerzeuger 9 und durch den Abluftkanal3o in erwärmtem Zustand ins Freie. Sie kann also nicht in den Dieseltnotorraum 31 austreten und diesen erwärmen, denn das Innere des Stromerzeugers 9 ist gegen diesen Raum durch eine Dichtung 9° abgedichtet. Dieselbe Maßnahme verhindert auch, (laß bei Stillstand der Anlage öldatnpflialtige Luft aus dem Dieselmotorrauni 31 in (las Innere des Stromerzeugers gelangen kann, wo die Wicklungen und Isolationen durch die Öldämpfe angegriffen würden.
• Anderseits wird die aufgestaute Luft zur Belüftung des Dieselmotorraumes 31 und des Führerstandes verwendet. Zu ersterem Zweck ist in der dichtschließenden Durchgangstür 32 und in der Querwand 29 je eine Klappe 33 bzw. 34 vorgesehen, deren erstere um die Achse 35 nach dein Dieselmotorrautn 31 aufklappbar ist und sich ohne weiteres schließt, wenn bei Stillstand der Belüftungsanlage kein Crberdruck mehr im Kastenabteil 27 herrscht. Der Austritt dieser Kühlluft aus dein Dieselmotorraum 31 erfolgt durch Klappen 4o im Dachaufbau dieses Abteils, die bei Stillstand der Anlage selbsttätig geschlossen werden. Auf diese Weise wird erreicht, daß in diesem Abteil noch ein leichter Überdruck über die umgebende Luft herrscht, so (laß durch etwaige U ndichtheiten in den Fenster- und Türverschlüssen keine verunreinigte Luft von außen eintreten kann. Zudem sind die Klappen 4o gruppenweise verschließbar, um den Luftaustritt nach Bedarf nach der einen oder anderen Fahrzeugseite zu richten. Durch diese Maßnahmen ist die den Dieselmotor umgebende Luft von Sandkörnern und anderen Verunreinigungen fast vollkommen befreit.
• Zur Belüftung des Führerstandraumes 37 ist eine weitere Klappe 42 im unteren Teil der Querwand 28 angebracht, die gereinigte Kühlluft aus dein Druckraum 27 in diesen eintreten läßt. Diese strömt aber nicht ins Freie aus, sondern durch eine in der Decke des Führerstandraumes 37 angebrachte Öffnung 43 und einen Kanal 44 nach dem über dem Gebläserad 15 liegenden Saugrauen 45, in welchem ein leichter Unterdruck herrscht. Es entsteht auf diese Weise ein Kreislauf des Führerstandkühlluftstromes. Dies trägt dazu bei, daß weniger Frischluft aus dem Freien hereingebracht werden muß und die Verunreinigung der Feinfilterzellen 26 dementsprechend verzögert wird.
• Mine weitere Führerstandbelüftung erfolgt durch zwei Ausströmdüsen 38, denen filtrierte Kühlluft aus dem Druckraum 27 zuströmt. Sie sind in Richtung und Stärke einstellbar und ermöglichen dein Führer und <lern Beimann eine in heißem Klima erwünschte Gesichts- und Körpererfrischung.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Lüftungs- und Filtrieranlage eines Schienentriebfahrzeuges mit Brennkraftmaschine und elektrischer Kraftübertragung, bei welcher zur Belüftung der elektrischen Maschinen sowie von einzelnen Räumen des Fahrzeugkastens Frischluft unter statischem Überdruck eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die von einem gemeinsamen Gebläse (15) aus dem Freien angesaugte Kühlluft zunächst in einen Luftschacht (18) geführt wird, einen in diesem aufgestellten ersten Filter (19) durchströmt und hierauf in zwei Hauptzweige aufgeteilt wird, von denen der erste Hauptzweig durch Lüftungskanäle (23, 24) unmittelbar zu den fremd belüfteten Achsantriebsmotoren (io), der zweite Hauptzweig hingegen durch einen Feinfilter (26) hindurch nach einem vom Verbrennungsmotorraum (3i) getrennten Druckraum (27) des Fahrzeugkastens gelangt und von hier aus wenigstens in einem nach dem Abluftkanal (30) führenden Teilstrom zur Belüftung des Stromerzeugers (9) dient.
2. 2. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vom Druckraum (27) weitere Teilströme zur Belüftung von anderen Diensträumen des Fahrzeugkastens abzweigen.
3. 3. Anlage nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Belüftung des Verbrenmingsmotorraumes (31) in der diesen Raum voni Druckraum (27) trennenden Querwand (29) Klappen (33, 3a,) vorgesehen sind, die sich durch den im Druckraum (27) herrschenden Cherdruck selbsttätig öffnen und bei Verschwinden des Überdruckes schließen, und daß ferner das Innere des Stromerzeugers (9) gegen den Verbrennungsmotorraum (31) abgedichtet (Dichtung 9°) ist.
4. 4. Anlage nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durch eine Klappe (42) in den Führerstandraum (37) eingetretene Kühlluft durch eine im oberen Teil liegende Austrittsöffnung (43) entweicht und durch einen Kanal (44) in den über dem Gebläserad (15) befindlichen Saugraum (45) zurückströrrien kann.
5. 5. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur richtigen Verteilung der Luft auf die beiden Hauptzweige Drosselvorrichtungen vor dem Feinfilter (26) angeordnet sind.
6. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtungen aus Dosierungsblechen (39) bestehen, die passend bemessene Durchgangslöcher aufweisen.