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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.