EP0234297A1 - Lüftungsöffnungen an schnellfahrenden Fahrzeugen, insbesondere an schnellfahrenden Schienenfahrzeugen - Google Patents

Lüftungsöffnungen an schnellfahrenden Fahrzeugen, insbesondere an schnellfahrenden Schienenfahrzeugen Download PDF

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EP0234297A1
EP0234297A1 EP87101014A EP87101014A EP0234297A1 EP 0234297 A1 EP0234297 A1 EP 0234297A1 EP 87101014 A EP87101014 A EP 87101014A EP 87101014 A EP87101014 A EP 87101014A EP 0234297 A1 EP0234297 A1 EP 0234297A1
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EP
European Patent Office
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ventilation opening
air
ventilation
vehicles
inflated state
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP87101014A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dietrich Dipl.-Ing. Nestler
Dieter Dipl.-Ing. Frank
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BBC Brown Boveri AG Germany
Original Assignee
Brown Boveri und Cie AG Germany
BBC Brown Boveri AG Germany
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00—Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B61D27/0009—Means for controlling or equalizing air pressure shocks in trains, e.g. when passing or crossing in tunnels

Definitions

  • the invention relates to ventilation openings on high-speed vehicles, in particular on high-speed rail vehicles.
  • the ventilation openings are used to supply and remove air for ventilation of the passenger compartments and are connected to the interior of the car via the air conditioning system.
  • the air vents for intake and exhaust air must be excluded from the airtight construction. Since the ventilation of the passenger compartments must take place in any case. However, it should be prevented that the pressure fluctuations in the passenger compartments which occur during train encounters are effective via the ventilation openings.
  • each ventilation opening which can be connected to a gas container (air container) via a solenoid valve and close the ventilation opening in the inflated state and Open the ventilation opening when not inflated:
  • An air container is advantageously arranged near the ventilation opening in order to achieve short lines. All devices for triggering the closing movement are expediently triggered by a pressure transmitter arranged at the head of the train.
  • the airbag can also be designed as a bellows or bellows. Air is advantageously used for the filling; nitrogen can alternatively be used as the gas at low temperatures. It is also possible to heat the contact surfaces at low temperatures in order to avoid freezing. To quickly open the Reaching ventilation openings can be accelerated by vacuuming.
  • the figures show exemplary embodiments of the invention.
  • FIGS 1 to 3 show a ventilation opening 1 in the vehicle wall 2.
  • This ventilation opening can be used for intake air or for outlet air.
  • This ventilation opening is provided with a grid 3.
  • the incoming air 4 is supplied via an air duct 5, to which circulating air 6 is also fed, in accordance with arrow 13 to an air conditioning system, not shown.
  • two perforated plates 7 and 8 are arranged, between which there is an inflatable air bag 9.
  • the perforated plate 7 and 8 and the airbag 9 are matched to one another so that the airbag tightly closes the air duct in the inflated state, as shown in FIG. 3.
  • the material of the airbag is so elastic that it also inflates seals in the corners and seals against possible dirt deposits. When depressurized, the airbag should collapse in such a way that there is a sufficiently large cross-section for the inlet air.
  • the airbag 9 is connected to a compressed air reservoir 10 via a pipeline with the interposition of a valve, e.g. a solenoid valve 12 connected. If necessary, the airbag can be opened by opening the solenoid valve from the storage container with e.g. 5 bar pressure can be inflated very quickly.
  • a valve e.g. a solenoid valve 12 connected.
  • the airbag is inflated in time in such a way that the pressure surge coming from outside the vehicle is sufficiently reduced and that no pressure surge is generated in the interior of the vehicle by the inflation of the airbag itself.
  • the airbag can be emptied more slowly after the external pressure surge has subsided; - it is caused by the overpressure in the airbag and by the elasticity of its material.
  • the evacuation can be accelerated by negative pressure using an injector nozzle.
  • Nitrogen can be used.
  • the transition from air to nitrogen can take place in the air tank via a rolling membrane.
  • pressure transducers for external pressure changes are provided.
  • An electronic circuit is used to evaluate the recorded pressure signal.
  • Pressure transducers are preferably installed at the top and at the end of the train (i.e. in the drive heads of multiple units). The pressure measured at the top or at the end of the train can act on pressure transducers, which I can be converted to the values to be expected on the wagons, in order to obtain criteria for actuating the locking devices. It is also possible to install the pressure transducer in any vehicle to be sealed, but with this type of installation the times for the timely closing of the locking device may not be sufficient.
  • the air tank is refilled each time the locking device is activated. Filling can be done from the main tank filling line of the train via a pressure switch or by means of a compressor installed on every vehicle.
  • the airbag can also be designed such that it lies against the sealing surface as a rolling bellows. In both cases, there is the advantage that the material of the airbag need not be as elastic as in the embodiment according to FIGS. 1 to 3.
  • FIGS. 4 and 5 show another embodiment of the invention, in which the airbag of FIGS. 1 to 3 is divided into several smaller air volumes.
  • FIG. 5 shows a section along the line V-V of FIG. 4, while FIG. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 5 shows.
  • the airbag consists of several smaller air elements.
  • Each inflatable air element consists of a molded part 40 made of rubber-elastic material.
  • Each molded part is tubular at its two ends 41 and 42, while the central part 43 is flat in the non-inflated state and also tubular in the inflated state. 4 and 5, four elements are shown. Depending on the size of the ventilation opening, the number of elements can be adjusted accordingly.
  • the elements are located between perforated plates 45 and 46 and are also separated from one another by support plates 47.
  • the compressed air from the air tank, not shown here, is supplied to all elements on the right and / or left side (48).

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Air Bags (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Lüftungsöffnungen (1) an schnellfahrenden Schienenfahrzeugen, bei denen die Lüftungsöffnungen (1) zur Zu- und Abfuhr von Luft für die Belüftung der Fahrgasträume erforderlich sind. Bei mit hoher Geschwindigkeit fahrenden Schienenfahrzeugen treten bei Begegnungen in einen Tunnel Fahrgeschwindigkeiten von 200 km/Stunde und darüber für den Reisenden nicht mehr zumutbare hohe Druckschwankungen auf. In jeder Luftöffnung sind eine oder mehrere mit Gas (vorzugsweise mit Luft) aufblasbare Teile aus elastischem Material angeordnet (9), die über ein Magnetventil mit einem Gasbehälter (Luftbehälter) (10) verbindbar sind und im aufgeblasenen Zustand die Lüftungsöffnung (1) verschließen und im nicht aufgeblasenen Zustand die Lüftungsöffnung (1) freigeben.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Lüftungsöffnungen an schnellfahrenden Fahrzeugen, insbesondere an schnellfahrenden Schienenfahrzeugen. Die Lüftungsöffnungen dienen zur Zu- und Abfuhr von Luft für die Belüftung der Fahrgasträume und sind über die Klimaanlage mit dem Wageninneren verbunden.
  • Bei mit hoher Geschwindigkeit fahrenden Fahrzeugen, insbesondere bei Schienenfahrzeugen, treten bei Begegnungen Schwankungen des Luftdruckes auf. Diese Schwankungen sind besonders stark, wenn sich Eisenbahnzüge bei Fahrgeschwindigkeiten von 200 km/Stunde und darüber in einem Tunnel begegnen, setzen die Druckschwankungen sich bis in die Fahrgasträume fort. Diese Druckschwankungen sind für den Reisenden nicht mehr zumutbar. Daher werden die für derart hohe Geschwindigkeiten vorgesehenen Reisezugwagen luftdicht gebaut.
  • Die Lüftungsöffnungen für Ansaug- und Austrittsluft müssen von der luftdichten Bauweise ausgenommen werden, .da die Belüftung der Fahrgasträume auf jeden Fall erfolgen muß. Es soll aber verhindert werden, daß über die Lüftungsöffnungen die bei Zugbegegnungen entstehenden Druckschwankungen in den Fahrgasträumen wirksam werden.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Druckschwankungen in den Fahrgasträumen derart zu begrenzen, daß sie entweder nicht oder fast kaum wirksam werden.
  • Erreicht wird dies gemäß der Erfindung dadurch, daß in jeder Lüftungsöffnung eine oder mehrere mit Gas (vorzugsweise mit Luft) aufblasbare Teile aus elastischem Material angeordnet sind, die über ein Magnetventil mit einem Gasbehälter (Luftbehälter) verbindbar sind und im aufgeblasenen Zustand die Lüftungsöffnung verschließen und im nicht aufgeblasenen Zustand die Lüftungsöffnung freigeben:
  • Ein Luftbehälter wird vorteilhaft in der Nähe der Lüftungsöffnung angeordnet, um kurze Leitungen zu erreichen. Zweckmäßig werden alle Vorrichtungen zur Auslösung der Schließbewegung gemeinsam von einem am Kopf des Zuges angeordneten Druckgeber ausgelöst.
  • Der Luftsack kann auch als Rollbalg oder Faltenbalg ausgebildet sein. Für die Füllung wird vorteilhaft Luft genommen, bei tiefen Temperaturen kann alternativ Stickstoff als Gas verwendet werden. Auch ist es möglich, bei tiefen Temperaturen die Auflageflächen zu beheizen, um ein Anfrieren zu vermeiden. Um ein schnelles Öffnen der Lüftungsöffnungen zu erreichen, kann das Entlüften durch Unterdruck beschleunigt werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 schematisch eine Anordnung gemäß der Erfindung und zwar einen Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2 und 3;
    • Fig. 2+3 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;
    • Fig. 4+5 eine Variante der Erfindung mit mehreren aufblasbaren Elementen, .
  • Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Lüftungsöffnung 1 in der Fahrzeugwand 2. Diese Lüftungsöffnung kann für Ansaugluft oder auch für Austrittsluft verwendet werden. Diese Lüftungsöffnung ist mit einem Gitter 3 versehen. Die eintretende Luft 4 wird über einen Luftkanal 5, dem auch Umluft 6 zugeleitet wird, entsprechend dem Pfeil 13 einer nicht dargestellten Klimaanlage zugeführt.
  • In der Lüftungsöffnung 1 und zwar zwischen dem Gitter und dem Eintritt der Umluft 6 sind zwei Lochbleche 7 und 8 angeordnet, zwischen denen ein aufblasbarer Luftsack 9 sich befindet. Die Lochblech 7 und 8 und der Luftsack 9 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Luftsack im aufgeblasenen Zustand den Luftkanal dicht verschließt, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Der Werkstoff des Luftsacks ist so elastisch, daß er im aufgeblasenen Zustand auch in den Ecken abdichtet und sich über eventuelle Schmutzablagerungen dichtend anlegt. Im drucklosen Zustand soll der Luftsack sich so zusammenlegen, daß ein ausreichend großer Querschnitt für die Eintrittsluft vorhanden ist.
  • Der Luftsack 9 ist mit einem Druckluft-Vorratsbehälter 10 über eine Rohrleitung unter Zwischenschaltung eines Ventils, z.B. eines Magnetventils 12, verbunden. Der Luftsack kann bei Bedarf durch Öffnen des Magnetventils aus dem Vorratsbehälter mit z.B. 5 bar Druck sehr schnell aufgeblasen werden.
  • Das Aufblasen des Luftsacks erfolgt zeitlich derart, daß der von außerhalb des Fahrzeugs kommende Druckstoß ausreichend abgebaut wird und daß durch das Aufblasen des Luftsacks selbst kein Druckstoß im Innenraum des Fahrzeugs erzeugt wird. Das Entleeren des Luftsacks nach Abklingen des äußeren Druckstoßes kann langsamer ablaufen;- es erfolgt durch den Überdruck im Luftsack und durch die Elastizitäts seines Werkstoffs.
  • Falls das Entleeren durch den Außendruck und die Elasti-' zität des Werkstoffes zu langsam abläuft, kann das Entlüften durch Unterdruck mittels einer Injektordüse beschleunigt werden.
  • Um bei tiefen Temperaturen Eisprobleme zu umgehen, kann für die Betätigung des Luftsacks ein anderes Medium, wie z.B. Stickstoff benutzt werden. Der Übergang von Luft auf Stickstoff kann in dem Luftbehälter über eine Rollmembran erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, durch Beheizen eine Eisbildung zu vermeiden. Dies kann auch zusätzlich zu der Verwendung von Stickstoff erfolgen, um die Auflagenflächen für den Luftsack von Eis freizuhalten.
  • Zur Steuerung des Magnetventils sind Druckaufnehmer für die außen auftretenden Druckänderungen (Überdruck oder Unterdruck) vorgesehen. Eine elektronische Schaltung dient zur Auswertung des aufgenommenen Drucksignals. Vorzugsweise an der Spitze und am Schluß de's Zuges (d.h in den Triebköpfen bei Triebzügen) sind Druckaufnehmer eingebaut. Der an der Spitze oder am Schluß des Zuges gemessene Druck kann auf Druckaufnehmer einwirken, die I auf die an den Wagen zu erwartenden Werte umgerechnet werden, um Kriterien für das Ansteuern der Schließeinrichtungen zu gewinnen. Der Einbau des Druckaufnehmers in jedem abzudichtenden Fahrzeug ist auch möglich, doch können bei dieser Einbauart die Zeiten für das rechtzeitige Schließen der Schließeinrichtung unter Umständen nicht ausreichen.
  • Der Luftbehälter wird bei jedem Ansprechen der Schließeinrichtung wieder gefüllt. Das Befüllen kann aus der Hauptbehälter-Fülleitung des Zuges über einen Druckwächter oder aber mittels eines auf jedem Fahrzeug eingebauten Verdichters erfolgen.
  • Der Luftsack kann auch derart ausgebildet sein, daß er sich als Rollbalg an die Dichtfläche anlegt. In beiden Fällen ergibt sich der Vorteil, daß das Material des Luftsacks nicht so elastisch sein muß, wie bei der Ausführung nach den Figuren 1 bis 3.
  • Die Figuren 4 und 5 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der der Luftsack der Fig. 1 bis 3 in mehrere kleinere Luftvolumina aufgeteilt ist.
  • Figur 5 stellt einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4 dar, während Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in -Fig. 5 zeigt. Der Luftsack besteht aus mehreren kleineren Luftelementen. Jedes aufblasbare Luftelement besteht aus einem Formteil 40 aus gummielastischem Material. Jedes Formteil ist an seinen beiden Enden 41 und 42 rohrförmig ausgebildet, während das Mittelteil 43 in nicht aufgeblasenem Zustand flach und im ausgeblasenen Zustand ebenfalls rohrförmig ist. In den Fig. 4 und 5 sind vier Elemente dargestellt. Je nach der Größe der Lüftungsöffnung kann die Zahl der Elemente entsprechend angepaßt werden. Die Elemente befinden sich zwischen Lochblechen 45 und 46 und sind außerdem durch Stützbleche 47 voneinander getrennt.
  • Die Druckluft aus dem hier nicht dargestellten Luftbehälter wird an der rechten und/oder linken Seite allen Elementen zugeführt (48).

Claims (9)

1. Lüftungsöffnungen (Ein- und Austrittsöffnungen) an schnellfahrenden Fahrzeugen, insbesondere an schnellfahrenden Schienenfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Lüftungsöffnung (1) ein oder mehrere mit einem Gas (z.B. Luft) aufblasbare Teile (9,40) aus elastischem Material vorgesehen sind, die über ein Magnetventil (12) mit einem Luftbehälter (10) verbindbar sind und im aufgeblasenen Zustand (Fig. 3,5) die Lüftungsöffnung verschließen und im nicht aufgeblasenem Zustand (Fig. 2, 4) die Lüftungsöffnung freigeben.
2. Lüftungsöffnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftbehälter in der Nähe jeder Lüftungsöffnung angeordnet ist.
3. Lüftungsöffnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Luftsäcke eines Fahrzeuges gemeinsam angesteuert werden.
4. Lüftungsöffnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftsack als Faltenblag ausgebildet ist.
5. Lüftungsöffnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftsack als Rollbalg ausgebildet ist.
6. Lüftungsöffnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas Stickstoff verwendet wird.
7. Lüftungsöffnung nach einem der Ansprüche 1 bi 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageflächen für die Luftsäcke beheizt werden.
8. Lüftungsöffnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftsäcke durch Unterdruck mittels Injektordüse entlüftet werden.
9. Lüftungsöffnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallelliegende Schläuche in der Lüftungsöffnung angeordnet sind, die im aufgeblasenen Zustand rohrförmig und im nicht aufgeblasenen Zustand flach sind.
EP87101014A 1986-02-07 1987-01-24 Lüftungsöffnungen an schnellfahrenden Fahrzeugen, insbesondere an schnellfahrenden Schienenfahrzeugen Withdrawn EP0234297A1 (de)

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DE3603802 1986-02-07

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