EP4132832A1 - Schienenfahrzeug mit kompressor und verfahren zum betreiben eines schienenfahrzeuges - Google Patents

Schienenfahrzeug mit kompressor und verfahren zum betreiben eines schienenfahrzeuges

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Publication number
EP4132832A1
EP4132832A1 EP21721877.5A EP21721877A EP4132832A1 EP 4132832 A1 EP4132832 A1 EP 4132832A1 EP 21721877 A EP21721877 A EP 21721877A EP 4132832 A1 EP4132832 A1 EP 4132832A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
line
rail vehicle
housing
compressor
air
Prior art date
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Application number
EP21721877.5A
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English (en)
French (fr)
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EP4132832B1 (de
Inventor
Helmut Stoff
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Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4132832A1 publication Critical patent/EP4132832A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4132832B1 publication Critical patent/EP4132832B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems

Definitions

  • the invention relates to rail vehicles with Kompres sensors for generating compressed air.
  • compressors are usually arranged together with their driving motors in a housing that separates the compressors and motors from the surrounding interior space, usually the machine room, of the rail vehicle.
  • Conventional rail vehicles use the air from the interior or machine room for cooling.
  • the invention is based on the object of improving a rail vehicle of the type described above in terms of cooling the components involved in generating the compressed air.
  • the motor is cooled by means of ambient air, which is fed from outside the rail vehicle by means of a motor cooling air line through a motor cooling air opening into the housing and directly to the motor, and / or the ambient air to be compressed by the compressor which is conducted from outside the rail vehicle to the compressor by means of a compressor intake line.
  • a major advantage of the rail vehicle according to the invention is the fact that the cooling with ambient air or outside air provided according to the invention achieves better heat dissipation and better operating behavior can be, as in previously known rail vehicles, in which cooling with air from the engine room or Fahrzeu ginnenraums, that is, with indoor air;
  • the invention is based on the inventor's finding that in the predominant operating situations the ambient air is cooler than the air in the engine room and can thus be cooled more effectively with the cooler ambient or outside air than with the indoor air.
  • the air compressed by the compressor is preferably passed for cooling through the interior of a cooler which, in turn, is cooled from the outside with ambient air.
  • the ambient air is preferably passed from outside the rail vehicle by means of a cooler cooling air line to the cooler and through the cooler into the housing.
  • the housing is preferably double-walled at least in sections and forms a cavity.
  • the compressor intake line has an air filter, preferably arranged outside the housing in the interior, which is fed with ambient air via a first line section of the compressor intake line and the filtered ambient air leads to the compressor via a second line section of the Kompressoransauglei device.
  • the first line section of the compressor intake line is formed by the cavity of the double-walled housing.
  • the cavity of the double-walled housing forms the radiator cooling air line, the engine cooling air line and the first line section of the compressor intake line.
  • the housing has a first double-walled wall section that forms the cooler cooling air line and is provided with a first opening into which the cooler is integrated, the housing has a second double-walled wall section that forms the engine cooling air line and is provided with a second opening opposite the first opening which forms the engine cooling air opening and through which the ambient air is passed to the engine.
  • the first and second openings are preferably diametrically opposite one another.
  • Motor and compressor are preferably on the same axis, which in turn is arranged perpendicular or at least almost perpendicular (error angle ⁇ 10 °) to the first and second opening.
  • the first and second double-walled wall sections are preferably arranged in parallel or at least approximately parallel, that is to say with a maximum error angle of ⁇ 10 °.
  • the housing preferably has a third double-walled wall section which supplies the first line section of the compressor suction line with ambient air and / or forms the first line section of the compressor suction line itself and is connected to the first and second double-walled wall section and supplies it with ambient air.
  • the double-walled housing preferably has a supply air opening that connects the cavity of the double-walled housing with the air flow to the roof or a side wall of the rail vehicle.
  • a fan or support fan is preferably arranged between the air inlet opening and the roof or the side wall, which sucks in ambient air and feeds it into the radiator cooling air line, the motor cooling air line and / or the first line section of the compressor intake line.
  • the housing preferably emits exhaust air to the outside via the underframe of the rail vehicle via an exhaust air opening.
  • the compressor or compressors are preferably piston compressors with a cooler and axial fan attached to the front.
  • the invention also relates to a method for operating a rail vehicle, in which compressed air is generated for the rail vehicle with at least one compressor and the compressor and a motor driving the compressor are arranged in a housing which, by means of a housing, wall the compressor and the Motor separates from an interior of the rail vehicle located outside the housing.
  • the engine is cooled by ambient air, which is fed from outside the rail vehicle by means of an engine cooling air line through an engine cooling air opening into the housing and directly to the engine, and / or the air to be compressed by the compressor Ambient air that is conducted from outside the rail vehicle to the compressor by means of a compressor intake line.
  • the housing has a first double-walled wall section which forms the cooler cooling air line and is provided with a first opening into which the cooler is integrated and is passed through the ambient air into the interior of the housing, the housing has a second double-walled wall section which forms the engine cooling air line and is provided with a second opening opposite the first opening, which forms the engine cooling air opening and through which the ambient air is passed to the engine, and the housing has a third double-walled wall section which has the first line section of the compressor intake line supplied with ambient air and / or forms the first line section of the compressor intake line itself and is connected to the first and second double-walled Wandab section and supplies them with ambient air.
  • Figure 1 components of a rail vehicle according to the invention, in which a double-shell housing forms a radiator cooling air line, an engine cooling air line and a line section of a compressor intake line,
  • Figure 2 components of a rail vehicle according to the invention, which is equipped with two compressors and in which a two-shell or double-shell housing forms a radiator cooling air line, an engine cooling air line and a line section for compressor intake lines,
  • Figure 3 components of a rail vehicle according to the invention, in which a double-shell housing a radiator cooling air line and an engine cooling forms air line and compressor suction lines are formed separately, and
  • Figure 4 components of a rail vehicle according to the invention, in which a single-shell housing with a separately formeddeerkühlmaschinelei device, a separately formed engine cooling air line and separately formed compressor intake lines is connected.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment for a rail vehicle 10 which has a compressor 20, a motor 30 driving the compressor and a cooler 40 for feeding a compressed air system 11 on the rail vehicle side with compressed air D.
  • the cooler 40 cools air K compressed by the compressor 20 before it is fed into the compressed air system 11.
  • the compressor 20, the motor 30 and the cooler 40 are located in a housing 50 which contains the components 20,
  • ambient air-based cooling measures are provided, namely ambient air-based cooling of the radiator 40, ambient air-based cooling of the motor 30 and an ambient air-based supply of the compressor 20.
  • Ambient air U serves to cool the cooler 40 and is passed from outside of the rail vehicle 10 via a cooler cooling air line LI through a first opening 01 and through the cooler 40 into the interior of the housing 50.
  • the cooler 40 can thus cool compressed air K produced by the compressor 20 is passed via the cooler 40 into the compressed air system 11 and is used there as compressed air D further.
  • the motor 30 is cooled by means of ambient air U, which is fed into the interior of the housing 50 via a motor cooling air line L2 and a second opening 02, which thus forms a motor cooling air opening, and from there to the motor 30.
  • the compressor 20 is supplied with ambient air U via a compressor intake line which, in the embodiment according to FIG.
  • the air filter 60 is preferably arranged outside the housing 50 in order to enable simple maintenance or simple filter replacement.
  • the filtered ambient air U passes from the air filter 60 via an output A of the air filter 60 to an input E of the compressor 20, specifically via a hose or a pipe, which is not shown in more detail in FIG. 1 for reasons of clarity.
  • the hose or the pipeline forms a second line section L3b of the compressor suction line for the compressor 20.
  • the housing 50 is double-walled and, in addition to an inner housing wall 51, has an outer housing wall 52; a cavity 53 is formed between the two housing walls 51 and 52.
  • the cavity 53 of the double-walled housing 50 forms the radiator cooling air line LI in a first double-walled wall section W1, the engine cooling air line L2 in a second double-walled wall section W2 and the first line section L3a of the compressor intake line in a third double-walled wall section W3.
  • the housing 50 has an air opening 50a, which is preferably connected to the roof via a fan 70 LOD of the rail vehicle 10 or a side wall 10s of the rail vehicle 10 is connected in terms of airflow.
  • the housing 50 In order to allow the air to flow out of the interior of the housing 50 to the outside, the housing 50 preferably has an exhaust air opening 50b, which releases air from the interior of the housing 50, for example directly via the underframe 10u of the rail vehicle 10 to the outside.
  • the double-walled design of the housing 50 leads to an advantageous synergy effect:
  • the cavity 53 itself forms the three air lines LI, L2 and L3a, so that separate hoses or pipes for the relevant air guidance can be dispensed with.
  • the double-walled structure leads to thermal insulation of the interior of the housing 50 from the interior 12 of the rail vehicle 10. In general, the ambient temperature outside the rail vehicle 10 is lower than the internal temperature in the interior 12 of the rail vehicle 10.
  • thermal shielding of the interior of the housing from the interior 12 and the cooling with ambient air or with the air at ambient temperature can be achieved with a lower temperature inside the housing who than in the case of a single-shell construction of the housing 50 and a supply or cooling of the components 20, 30 and 40 with Air from the interior 12. It is also advantageously possible to feed the compressed air system 11 or to feed a further compressed air system, one or more further compressors 20 ', one or more further motors 30', one or more further filters 60 ', one or more more second line sections L3b 'for the compressor air intake and one or more additional coolers 40' to be provided.
  • Such an exemplary embodiment is shown by way of example in FIG.
  • the arrangement of the further compressors 20 ', the further motors 30' and the further coolers 40 ' is preferably chosen such that they lie on a common axis so that the openings 01' for the cooler 40 'and the openings 02' for the motor 30 'can each be diametrically opposite.
  • the exemplary embodiment described in connection with FIGS. 1 and 2 is regarded as particularly advantageous, since the cavity 53 in the double-walled or double-shell housing 50 forms three lines, namely the cooler cooling air line LI, the engine cooling air line L2 and the first line section L3a of the Compressor suction line (s).
  • the cavity 53 in the double-walled or double-shell housing 50 forms three lines, namely the cooler cooling air line LI, the engine cooling air line L2 and the first line section L3a of the Compressor suction line (s).
  • Such configurations are shown by way of example in FIGS. 3 and 4.
  • the first line section L3a of the compressor intake line is formed by a separate connection in the form of a hose or a pipe which connects the fan 70 directly to the air filters 60 and 60 '.
  • radiator cooling air line LI the engine cooling air line L2 and the first line section L3a of the compressor intake lines are each designed as separate hoses or pipes.
  • the housing 50 can have a double shell, as shown in FIGS. 1 to 3, or a single shell, as shown in FIG.

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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schienenfahrzeug (10) mit zumindest einem Kompressor (20, 20'), der zur Erzeugung von Druckluft (D) für das Schienenfahrzeug (10) geeignet ist, wo- bei der Kompressor (20, 20') und ein den Kompressor (20, 20') antreibender Motor (30, 30') in einem Gehäuse (50) angeordnet sind, das mittels einer Gehäusewand den Kompressor (20, 20') und den Motor (30, 30') von einem außerhalb des Gehäuses (50) befindlichen Innenraum (12) des Schienenfahrzeugs (10) trennt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Motor (30, 30') mit- tels Umgebungsluft (U) gekühlt wird, die von außerhalb des Schienenfahrzeugs (10) mittels einer Motorkühlluftleitung (L2) durch eine Motorkühlluftöffnung (O2, O2') in das Gehäuse (50) hinein und unmittelbar zu dem Motor (30, 30') geleitet wird, und/oder die von dem Kompressor (20, 20') zu komprimie- rende Luft Umgebungsluft (U) ist, die von außerhalb des Schienenfahrzeugs (10) mittels einer Kompressoransaugleitung zum Kompressor (20, 20') geleitet wird.

Description

Beschreibung
SCHIENENFAHRZEUG MIT KOMPRESSOR UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINES SCHIENENFAHRZEUGES
Die Erfindung bezieht sich auf Schienenfahrzeuge mit Kompres soren zur Erzeugung von Druckluft.
Bei herkömmlichen Schienenfahrzeugen werden Kompressoren ge meinsam mit ihren antreibenden Motoren üblicherweise in einem Gehäuse angeordnet, das Kompressoren und Motoren von dem um gebenden Innenraum, in der Regel dem Maschinenraum, des Schienenfahrzeugs trennt. Zur Kühlung dient herkömmlichen Schienenfahrzeugen die Luft aus dem Innen- bzw. Maschinen raum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schienenfahr zeug der oben beschriebenen Art hinsichtlich der Kühlung der mit der Erzeugung der Druckluft involvierten Komponenten wei ter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schienenfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Motor mittels Umgebungsluft gekühlt wird, die von außerhalb des Schienen fahrzeugs mittels einer Motorkühlluftleitung durch eine Mo- torkühlluftöffnung in das Gehäuse hinein und unmittelbar zu dem Motor geleitet wird, und/oder die von dem Kompressor zu komprimierende Luft Umgebungsluft ist, die von außerhalb des Schienenfahrzeugs mittels einer Kompressoransaugleitung zum Kompressor geleitet wird.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Schienenfahr zeugs ist darin zu sehen, dass durch die erfindungsgemäß vor gesehene Kühlung mit Umgebungsluft bzw. Außenluft eine besse re Wärmeabfuhr und ein besseres Betriebsverhalten erreicht werden können, als bei vorbekannten Schienenfahrzeugen, bei denen eine Kühlung mit Luft des Maschinenraums bzw. Fahrzeu ginnenraums, also mit Innenraumluft erfolgt; die Erfindung basiert auf der erfinderseitigen Erkenntnis, dass in den überwiegenden Betriebssituationen die Umgebungsluft kühler als die Luft im Maschinenraum ist und somit mit der kühleren Umgebungs- bzw. Außenluft effektiver gekühlt werden kann als mit der Innenraumluft.
Die von dem Kompressor komprimierte Luft wird vorzugsweise zur Kühlung durch das Innere eines Kühlers geleitet, der wie derum von außen mit Umgebungsluft gekühlt wird. Die Umge bungsluft wird vorzugsweise von außerhalb des Schienenfahr zeugs mittels einer Kühlerkühlluftleitung zum Kühler und durch den Kühler hindurch in das Gehäuse geleitet.
Das Gehäuse ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise dop pelwandig und bildet einen Hohlraum.
Vorteilhaft ist es, wenn der Hohlraum die Kühlerkühlluftlei tung bildet.
Vorteilhaft ist es, wenn der Hohlraum die Motorkühlluftlei tung bildet.
Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Kompresso ransaugleitung einen vorzugsweise außerhalb des Gehäuses im Innenraum angeordneten Luftfilter aufweist, der über einen ersten Leitungsabschnitt der Kompressoransaugleitung mit Um gebungsluft gespeist wird und die gefilterte Umgebungsluft über einen zweiten Leitungsabschnitt der Kompressoransauglei tung zum Kompressor leitet.
Vorteilhaft ist es, wenn der erste Leitungsabschnitt der Kom pressoransaugleitung durch den Hohlraum des doppelwandigen Gehäuses gebildet wird. Bei einer als besonders vorteilhaft angesehenen Ausführungs- form ist vorgesehen, dass der Hohlraum des doppelwandigen Ge häuses die Kühlerkühlluftleitung, die Motorkühlluftleitung und den ersten Leitungsabschnitt der Kompressoransaugleitung bildet.
Von Vorteil ist es insbesondere, wenn das Gehäuse einen ers ten doppelwandigen Wandabschnitt aufweist, der die Kühler kühlluftleitung bildet und mit einer ersten Öffnung versehen ist, in die der Kühler integriert ist, das Gehäuse einen zweiten doppelwandigen Wandabschnitt aufweist, der die Motor kühlluftleitung bildet und mit einer der ersten Öffnung ge genüberliegenden zweiten Öffnung versehen ist, die die Motor- kühlluftöffnung bildet und durch die die Umgebungsluft zu dem Motor geleitet wird.
Die erste und zweite Öffnung liegen vorzugsweise einander di ametral gegenüber. Motor und Kompressor liegen vorzugsweise auf derselben Achse, die wiederum senkrecht oder zumindest nahezu senkrecht (Fehlwinkel < 10°) zur ersten und zweiten Öffnung angeordnet ist.
Der erste und zweite doppelwandige Wandabschnitt sind vor zugsweise parallel oder zumindest näherungsweise parallel, also mit einem Fehlwinkel von maximal ± 10°, angeordnet.
Das Gehäuse weist vorzugsweise einen dritten doppelwandigen Wandabschnitt auf, der den ersten Leitungsabschnitt der Kom pressoransaugleitung mit Umgebungsluft versorgt und/oder den ersten Leitungsabschnitt der Kompressoransaugleitung selbst bildet und mit dem ersten und zweiten doppelwandigen Wandab schnitt verbunden ist und diese mit Umgebungsluft versorgt.
Das doppelwandige Gehäuse weist vorzugsweise eine Zuluftöff nung auf, die den Hohlraum des doppelwandigen Gehäuses luft strommäßig mit dem Dach oder einer Seitenwand des Schienen fahrzeugs verbindet. Zwischen der Zuluftöffnung und dem Dach oder der Seitenwand ist bevorzugt ein Lüfter bzw. Stützlüfter angeordnet, der Um gebungsluft ansaugt und in die Kühlerkühlluftleitung, die Mo torkühlluftleitung und/oder den ersten Leitungsabschnitt der Kompressoransaugleitung einspeist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Lüfter bzw. Stützlüf ter die Umgebungsluft in den Hohlraum des doppelwandigen Ge häuses einspeist und der Hohlraum selbst die Kühlerkühlluft leitung, die Motorkühlluftleitung und den ersten Leitungsab schnitt der Kompressoransaugleitung bildet.
Das Gehäuse gibt vorzugsweise über eine Abluftöffnung Abluft über das Untergestell des Schienenfahrzeugs nach außen ab.
Der oder die Kompressoren sind vorzugsweise Kolbenkompresso ren mit stirnseitig angebrachtem Kühler und Axiallüfter.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Be treiben eines Schienenfahrzeugs, bei dem mit zumindest einem Kompressor Druckluft für das Schienenfahrzeug erzeugt wird und der Kompressor und ein den Kompressor antreibender Motor in einem Gehäuse angeordnet sind, das mittels einer Gehäuse wand den Kompressor und den Motor von einem außerhalb des Ge häuses befindlichen Innenraum des Schienenfahrzeugs trennt.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Motor mittels Umge bungsluft gekühlt wird, die von außerhalb des Schienenfahr zeugs mittels einer Motorkühlluftleitung durch eine Motor- kühlluftöffnung in das Gehäuse hinein und unmittelbar zu dem Motor geleitet wird, und/oder die von dem Kompressor zu kom primierende Luft Umgebungsluft ist, die von außerhalb des Schienenfahrzeugs mittels einer Kompressoransaugleitung zum Kompressor geleitet wird.
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfah rens sei auf die obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schienenfahrzeug und dessen vorteilhafter Ausgestaltungen verwiesen.
Vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse einen ersten doppelwan digen Wandabschnitt aufweist, der die Kühlerkühlluftleitung bildet und mit einer ersten Öffnung versehen ist, in die der Kühler integriert ist und durch die Umgebungsluft ins Innere des Gehäuses geleitet wird, das Gehäuse einen zweiten doppel wandigen Wandabschnitt aufweist, der die Motorkühlluftleitung bildet und mit einer der ersten Öffnung gegenüberliegenden zweiten Öffnung versehen ist, die die Motorkühlluftöffnung bildet und durch die die Umgebungsluft zu dem Motor geleitet wird, und das Gehäuse einen dritten doppelwandigen Wandab schnitt aufweist, der den ersten Leitungsabschnitt der Kom pressoransaugleitung mit Umgebungsluft versorgt und/oder den ersten Leitungsabschnitt der Kompressoransaugleitung selbst bildet und mit dem ersten und zweiten doppelwandigen Wandab schnitt verbunden ist und diese mit Umgebungsluft versorgt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft:
Figur 1 Bestandteile eines erfindungsgemäßen Schienen fahrzeugs, bei dem ein doppelschaliges Gehäuse eine Kühlerkühlluftleitung, eine Motorkühlluft leitung und einen Leitungsabschnitt einer Kom pressoransaugleitung bildet,
Figur 2 Bestandteile eines erfindungsgemäßen Schienen fahrzeugs, das mit zwei Kompressoren ausgestattet ist und bei dem ein zwei- bzw. doppelschaliges Gehäuse eine Kühlerkühlluftleitung, eine Motor kühlluftleitung und einen Leitungsabschnitt für Kompressoransaugleitungen bildet,
Figur 3 Bestandteile eines erfindungsgemäßen Schienen fahrzeugs, bei dem ein doppelschaliges Gehäuse eine Kühlerkühlluftleitung und eine Motorkühl- luftleitung bildet und Kompressoransaugleitungen separat ausgebildet sind, und
Figur 4 Bestandteile eines erfindungsgemäßen Schienen fahrzeugs, bei dem ein einschaliges Gehäuse mit einer separat ausgebildeten Kühlerkühlluftlei tung, einer separat ausgebildeten Motorkühlluft leitung und separat ausgebildeten Kompresso ransaugleitungen verbunden ist.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische o- der vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Schienen fahrzeug 10, das zur Speisung eines schienenfahrzeugseitigen Druckluftsystems 11 mit Druckluft D einen Kompressor 20, ei nen den Kompressor antreibenden Motor 30 und einen Kühler 40 aufweist. Der Kühler 40 kühlt vom Kompressor 20 komprimierte Luft K vor dem Einspeisen in das Druckluftsystem 11.
Der Kompressor 20, der Motor 30 und der Kühler 40 befinden sich in einem Gehäuse 50, das die genannten Komponenten 20,
30 und 40 von dem Innenraum 12, in dem sich das Gehäuse 50 befindet, in der Regel ist dies der Maschinenraum des Schie nenfahrzeugs 10, räumlich trennt.
Zur Kühlung der Komponenten 20, 30 und 40 sind drei umge- bungsluftbasierte Kühlmaßnahmen vorgesehen, nämlich ein umge- bungsluftbasiertes Kühlen des Kühlers 40, ein umgebungsluft basiertes Kühlen des Motors 30 sowie eine umgebungsluftba sierte Speisung des Kompressors 20.
Zur Kühlung des Kühlers 40 dient Umgebungsluft U, die von au ßerhalb des Schienenfahrzeugs 10 über eine Kühlerkühlluftlei tung LI durch eine erste Öffnung 01 und durch den Kühler 40 hindurch ins Innere des Gehäuses 50 geleitet wird. Der Kühler 40 kann somit komprimierte Luft K kühlen, die vom Kompressor 20 über den Kühler 40 in das Druckluftsystem 11 geleitet und dort als Druckluft D weiter verwendet wird.
Der Motor 30 wird mittels Umgebungsluft U gekühlt, die über eine Motorkühlluftleitung L2 und eine zweite Öffnung 02, die somit eine Motorkühlluftöffnung bildet, in das Innere des Ge häuses 50 eingespeist wird und von dort zum Motor 30 geleitet wird.
Das Speisen des Kompressors 20 mit Umgebungsluft U erfolgt über eine Kompressoransaugleitung, die bei dem Ausführungs beispiel gemäß Figur 1 einen ersten Leitungsabschnitt L3a um fasst, der die Umgebungsluft U in einen Luftfilter 60 ein speist.
Der Luftfilter 60 ist vorzugsweise außerhalb des Gehäuses 50 angeordnet, um eine einfache Wartung bzw. einen einfachen Filteraustausch zu ermöglichen.
Von dem Luftfilter 60 gelangt die gefilterte Umgebungsluft U über einen Ausgang A des Luftfilters 60 zu einem Eingang E des Kompressors 20, und zwar über einen Schlauch oder eine Rohrleitung, die aus Gründen der Übersicht in der Figur 1 nicht näher dargestellt ist. Der Schlauch oder die Rohrlei tung bildet einen zweiten Leitungsabschnitt L3b der Kompres soransaugleitung für den Kompressor 20.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 ist das Gehäuse 50 doppelwandig und weist neben einer inneren Gehäusewand 51 ei ne äußere Gehäusewand 52 auf; zwischen den beiden Gehäusewän den 51 und 52 wird ein Hohlraum 53 gebildet.
Der Hohlraum 53 des doppelwandigen Gehäuses 50 bildet in ei nem ersten doppelwandigen Wandabschnitt W1 die Kühlerkühl luftleitung LI, in einem zweiten doppelwandigen Wandabschnitt W2 die Motorkühlluftleitung L2 und in einem dritten doppel wandigen Wandabschnitt W3 den ersten Leitungsabschnitt L3a der Kompressoransaugleitung. Zum Einspeisen der Umgebungsluft U in den Hohlraum 53 des Ge häuses 50 und damit in die Kühlerkühlluftleitung LI, die Mo torkühlluftleitung L2 und den ersten Leitungsabschnitt L3a der Kompressoransaugleitung weist das Gehäuse 50 eine Zu luftöffnung 50a auf, die vorzugsweise über einen Lüfter 70 mit dem Dach lOd des Schienenfahrzeugs 10 oder einer Seiten wand 10s des Schienenfahrzeugs 10 luftstrommäßig in Verbin dung steht.
Um ein Abströmen der Luft aus dem Inneren des Gehäuses 50 nach außen zu ermöglichen, weist das Gehäuse 50 vorzugsweise eine Abluftöffnung 50b auf, die Luft aus dem Inneren des Ge häuses 50 beispielsweise unmittelbar über das Untergestell lOu des Schienenfahrzeugs 10 nach außen abgibt.
Bezüglich der Anordnung der Komponenten 20, 30 und 40 wird es als vorteilhaft angesehen, wenn diese auf einer gemeinsamen Achse liegen, um eine Anordnung der ersten Öffnung 01 diamet ral gegenüber der zweiten Öffnung 02 zu ermöglichen.
Die doppelwandige Ausgestaltung des Gehäuses 50 führt zu ei nem vorteilhaften Synergieeffekt: Zum Einen bildet der Hohl raum 53 selbst die drei Luftleitungen LI, L2 und L3a, sodass separate Schläuche oder Rohre zur diesbezüglichen Luftführung entfallen können. Zum Anderen führt der doppelwandige Aufbau zur thermischen Isolation des Gehäuseinneren des Gehäuses 50 gegenüber dem Innenraum 12 des Schienenfahrzeugs 10. Im All gemeinen ist die Umgebungstemperatur außerhalb des Schienen fahrzeugs 10 kleiner als die Innentemperatur im Innenraum 12 des Schienenfahrzeugs 10. Durch die thermische Abschirmung des Gehäuseinneren vom Innenraum 12 und die Kühlung mit Umge bungsluft bzw. mit der Luft mit Umgebungstemperatur kann so mit eine kleinere Temperatur im Gehäuseinneren erreicht wer den als im Falle eines einschaligen Aufbaus des Gehäuses 50 und einer Speisung bzw. Kühlung der Komponenten 20, 30 und 40 mit Luft aus dem Innenraum 12. Auch ist es in vorteilhafter Weise möglich, zur Speisung des Druckluftsystems 11 oder zur Speisung eines weiteren Druck luftsystems einen oder mehrere weitere Kompressoren 20', ei nen oder mehrere weitere Motoren 30', einen oder mehrere wei tere Filter 60', einen oder mehrere weitere zweite Leitungs abschnitte L3b' für die Kompressorluftansaugung und einen o- der mehrere weitere Kühler 40' vorzusehen. Ein solches Aus führungsbeispiel zeigt beispielhaft die Figur 2.
Die Anordnung der weiteren Kompressoren 20', der weiteren Mo toren 30' und der weiteren Kühler 40' ist vorzugsweise je weils derart gewählt, dass diese auf einer gemeinsamen Achse liegen, damit die Öffnungen 01' für den Kühler 40' und die Öffnungen 02' für den Motor 30' jeweils diametral gegenüber liegen können.
Das im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschriebene Aus führungsbeispiel wird als besonders vorteilhaft angesehen, da der Hohlraum 53 im doppelwandigen bzw. doppelschaligen Gehäu se 50 drei Leitungen bildet, nämlich die Kühlerkühlluftlei tung LI, die Motorkühlluftleitung L2 und den ersten Leitungs abschnitt L3a der Kompressoransaugleitung(en). Alternativ ist es möglich, lediglich zwei der genannten Leitungen, nur eine der genannten Leitungen oder auch gar keine der genannten Leitungen durch einen Hohlraum 53 des Gehäuses 50 zu bilden. Solche Ausgestaltungen sind beispielhaft in den Figuren 3 und 4 gezeigt.
In der Figur 3 erkennt man eine Ausführungsvariante, bei der der Hohlraum 53 lediglich die Kühlerkühlluftleitung LI und die Motorkühlluftleitung L2 bildet. Der erste Leitungsab schnitt L3a der Kompressoransaugleitung wird durch eine sepa rate Verbindung in Form eines Schlauchs oder eines Rohrs ge bildet, die den Lüfter 70 unmittelbar mit den Luftfiltern 60 und 60' verbindet.
In der Figur 4 erkennt man eine Ausführungsvariante, bei der die Kühlerkühlluftleitung LI, die Motorkühlluftleitung L2 und der erste Leitungsabschnitt L3a der Kompressoransaugleitungen jeweils als separate Schläuche oder Rohre ausgestaltet sind. Das Gehäuse 50 kann doppelschalig sein, wie in den Figuren 1 bis 3 gezeigt, oder einschalig wie in Figur 4 gezeigt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
10 Schienenfahrzeug lOd Dach
10s Seitenwand lOu Untergestell
11 Druckluftsystem
12 Innenraum 20 Kompressor
20' weiterer Kompressor
30 Motor
30' weiterer Motor
40 Kühler
40' weiterer Kühler
50 Gehäuse
50a Zuluftöffnung 50b Abluftöffnung
51 innere Gehäusewand
52 äußere Gehäusewand
53 Hohlraum 60 Luftfilter
60' weiterer Filter 70 Lüfter
A Ausgang
D Druckluft
E Eingang
K komprimierte Luft
LI Kühlerkühlluftleitung
L2 Motorkühlluftleitung
L3a erster Leitungsabschnitt
L3b zweiter Leitungsabschnitt
L3b' weiterer zweiter Leitungsabschnitt
01 Öffnung
01 ' Öffnung
02 Öffnung
02 ' Öffnung
U Umgebungsluft W1 doppelwandiger Wandabschnitt W2 doppelwandiger Wandabschnitt W3 doppelwandiger Wandabschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Schienenfahrzeug (10) mit zumindest einem Kompressor (20, 20')/ der zur Erzeugung von Druckluft (D) für das Schienen fahrzeug (10) geeignet ist, wobei der Kompressor (20, 20') und ein den Kompressor (20, 20') antreibender Motor (30, 30') in einem Gehäuse (50) angeordnet sind, das mittels einer Ge häusewand den Kompressor (20, 20') und den Motor (30, 30') von einem außerhalb des Gehäuses (50) befindlichen Innenraum (12) des Schienenfahrzeugs (10) trennt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- der Motor (30, 30') mittels Umgebungsluft (U) gekühlt wird, die von außerhalb des Schienenfahrzeugs (10) mittels einer Motorkühlluftleitung (L2) durch eine Motorkühlluf töffnung (02) in das Gehäuse (50) hinein und unmittelbar zu dem Motor (30, 30') geleitet wird, und/oder
- die von dem Kompressor (20, 20') zu komprimierende Luft Umgebungsluft (U) ist, die von außerhalb des Schienenfahr zeugs (10) mittels einer Kompressoransaugleitung zum Kom pressor (20, 20') geleitet wird.
2. Schienenfahrzeug (10) nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- die von dem Kompressor (20, 20') komprimierte Luft (K) zur Kühlung durch das Innere eines Kühlers (40, 40') geleitet wird, der wiederum von außen mit Umgebungsluft (U) gekühlt wird,
- wobei die Umgebungsluft (U) von außerhalb des Schienen fahrzeugs (10) mittels einer Kühlerkühlluftleitung (LI) zum Kühler (40, 40') und durch den Kühler (40, 40') hin durch in das Gehäuse (50) geleitet wird.
3. Schienenfahrzeug (10) nach einem der voranstehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse (50) zumindest abschnittsweise doppelwandig ist und dort einen Hohlraum (53) bildet.
4. Schienenfahrzeug (10) nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Hohlraum (53) die Kühlerkühlluftleitung (LI) bildet.
5. Schienenfahrzeug (10) nach einem der voranstehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Hohlraum (53) die Motorkühlluftleitung (L2) bildet.
6. Schienenfahrzeug (10) nach einem der voranstehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kompressoransaugleitung einen vorzugsweise außerhalb des Gehäuses (50) im Innenraum (12) angeordneten Luftfilter (60, 60') aufweist, der über einen ersten Leitungsabschnitt (L3a) der Kompressoransaugleitung mit Umgebungsluft (U) gespeist wird und die gefilterte Umgebungsluft (U) über einen zweiten Leitungsabschnitt (L3b. L3b') der Kompressoransaugleitung zum Kompressor (20, 20') leitet.
7. Schienenfahrzeug (10) nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der erste Leitungsabschnitt (L3a) der Kompressoransaugleitung durch den Hohlraum (53) des doppelwandigen Gehäuses (50) ge bildet wird.
8. Schienenfahrzeug (10) nach einem der voranstehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Hohlraum (53) des doppelwandigen Gehäuses (50) die Küh lerkühlluftleitung (LI), die Motorkühlluftleitung (L2) und den ersten Leitungsabschnitt (L3a) der Kompressoransauglei tung bildet.
9. Schienenfahrzeug (10) nach einem der voranstehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass - das Gehäuse (50) einen ersten doppelwandigen Wandabschnitt (Wl) aufweist, der die Kühlerkühlluftleitung (LI) bildet und mit einer ersten Öffnung (Ol, Ol') versehen ist, in die der Kühler (40, 40') integriert ist,
- das Gehäuse (50) einen zweiten doppelwandigen Wandab schnitt (W2) aufweist, der die Motorkühlluftleitung (L2) bildet und mit einer der ersten Öffnung (Ol, Ol') gegen überliegenden zweiten Öffnung (02, 02') versehen ist, die die Motorkühlluftöffnung bildet und durch die die Umge bungsluft (U) zu dem Motor (30, 30') geleitet wird,
- wobei der erste und zweite doppelwandige Wandabschnitt (Wl, W2) parallel oder zumindest näherungsweise parallel, also mit einem Fehlwinkel von maximal ± 10°, angeordnet sind, und
- das Gehäuse (50) einen dritten doppelwandigen Wandab schnitt (W3) aufweist, der den ersten Leitungsabschnitt (L3a) der Kompressoransaugleitung mit Umgebungsluft (U) versorgt und/oder den ersten Leitungsabschnitt (L3a) der Kompressoransaugleitung selbst bildet und mit dem ersten und zweiten doppelwandigen Wandabschnitt (Wl, W2) verbun den ist und diese mit Umgebungsluft (U) versorgt.
10. Schienenfahrzeug (10) nach einem der voranstehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das doppelwandige Gehäuse (50) eine Zuluftöffnung (50a) auf weist, die den Hohlraum (53) des doppelwandigen Gehäuses (50) luftstrommäßig mit dem Dach (lOd) oder einer Seitenwand (10s) des Schienenfahrzeugs (10) verbindet.
11. Schienenfahrzeug (10) nach einem der voranstehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen der Zuluftöffnung (50a) und dem Dach (lOd) oder der Seitenwand (10s) ein Lüfter (70) angeordnet ist, der Umge bungsluft (U) ansaugt und in die Kühlerkühlluftleitung (LI), die Motorkühlluftleitung (L2) und/oder den ersten Leitungsab schnitt (L3a) der Kompressoransaugleitung einspeist.
12. Schienenfahrzeug (10) nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- der Lüfter (70) die Umgebungsluft (U) in den Hohlraum (53) eines doppelwandigen Gehäuses (50) einspeist, und
- der Hohlraum (53) die Kühlerkühlluftleitung (LI), die Mo torkühlluftleitung (L2) und den ersten Leitungsabschnitt (L3a) der Kompressoransaugleitung bildet.
13. Schienenfahrzeug (10) nach einem der voranstehenden An sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse (50) über eine Abluftöffnung (50b) Abluft über das Untergestell (lOu) des Schienenfahrzeugs (10) nach außen abgibt.
14. Verfahren zum Betreiben eines Schienenfahrzeugs (10), bei dem
- mit zumindest einem Kompressor (20, 20') Druckluft (D) für das Schienenfahrzeug (10) erzeugt wird und
- der Kompressor (20, 20') und ein den Kompressor (20, 20') antreibender Motor (30, 30') in einem Gehäuse (50) ange ordnet sind, das mittels einer Gehäusewand den Kompressor (20, 20') und den Motor (30, 30') von einem außerhalb des Gehäuses (50) befindlichen Innenraum (12) des Schienen fahrzeugs (10) trennt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- der Motor (30, 30') mittels Umgebungsluft (U) gekühlt wird, die von außerhalb des Schienenfahrzeugs (10) mittels einer Motorkühlluftleitung (L2) durch eine Motorkühlluf töffnung (02) in das Gehäuse (50) hinein und unmittelbar zu dem Motor (30, 30') geleitet wird, und/oder
- die von dem Kompressor (20, 20') zu komprimierende Luft Umgebungsluft (U) ist, die von außerhalb des Schienenfahr zeugs (10) mittels einer Kompressoransaugleitung zum Kom pressor (20, 20') geleitet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
- das Gehäuse (50) einen ersten doppelwandigen Wandabschnitt (Wl) aufweist, der die Kühlerkühlluftleitung (LI) bildet und mit einer ersten Öffnung (Ol, Ol') versehen ist, in die der Kühler (40, 40') integriert ist und durch die Um gebungsluft ins Innere des Gehäuses (50) geleitet wird,
- das Gehäuse (50) einen zweiten doppelwandigen Wandab- schnitt (W2) aufweist, der die Motorkühlluftleitung (L2) bildet und mit einer der ersten Öffnung (Ol, Ol') gegen überliegenden zweiten Öffnung (02, 02') versehen ist, die die Motorkühlluftöffnung bildet und durch die die Umge bungsluft (U) zu dem Motor (30, 30') geleitet wird, und - das Gehäuse (50) einen dritten doppelwandigen Wandab schnitt (W3) aufweist, der den ersten Leitungsabschnitt (L3a) der Kompressoransaugleitung mit Umgebungsluft (U) versorgt und/oder den ersten Leitungsabschnitt (L3a) der Kompressoransaugleitung selbst bildet und mit dem ersten und zweiten doppelwandigen Wandabschnitt (Wl, W2) verbun den ist und diese mit Umgebungsluft (U) versorgt.
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