Beschreibung
Druckschutzklappenanordnung für ein Schienenfahrzeug
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckschutzklappenanordnung für einen Lufteinlass einer Klimaanordnung eines Schienenfahrzeugs , mit wenigstens einer Druckschutzklappe und einem Antrieb zur Verstellung einer Öf fnungsposition der wenigstens einen Druckschutzklappe .
Eine Druckschutzklappe einer solchen Druckschutzklappenanordnung wird herkömmlicher Weise pneumatisch betätigt . Diese Antriebsart ist j edoch häufig fehleranfällig . Zudem ergibt sich eine aufwändige Installation, insbesondere auch eine aufwändige Druckluftaufbereitung, für den pneumatischen Antrieb der Druckluf tklappe . Insofern ist es derzeit nur über einen Klappenmechanismus eines am betref fenden Fahrzeug vorgesehenen Klimagerätes möglich, eine Frischluftzufuhr zu regulieren, wenn ein pneumatischer Antrieb für die Druckluf tklappe verwendet wird .
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde , eine Druckschutzklappenanordnung anzugeben, die eine geringere Fehleranfälligkeit zeigt und eine Einsteilbarkeit insbesondere für eine Frischluftzufuhr ermöglicht , die unabhängig von Komponenten eines vorgesehenen Klimagerätes erfolgen kann .
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Druckschutzklappenanordnung dadurch gelöst , dass der Antrieb von einem elektrischen Spindelantrieb gebildet ist , bei dem ein Elektromotor eine Spindel antreibt , wobei auf der Spindel eine Spindelmutter angeordnet ist , deren durch den Spindelantrieb bestimmte Längsposition auf der Spindel in eine zugeordnete Öf fnungsposition der wenigstens einen Druckschutzklappe , umgesetzt ist .
Im Ergebnis wird somit der im Stand der Technik eingesetzte pneumatische Antrieb durch einen elektrischen Spindelantrieb ersetzt . Dies gestattet eine Betätigung einer oder mehrerer, mechanisch untereinander in ihrer Bewegung gekoppelter Druckluftklappen, so dass ein gewünschter Öf fnungsgrad für beispielsweise einen Frischlufteinlass eingestellt werden kann .
Bevorzugt ist eine in Tangentialrichtung der Spindel wirkende Rückhol feder vorgesehen, deren eines Ende an einem orts festen Gehäuse und deren anderes Ende an der Spindel befestigt ist , wobei die Rückhol feder derart angeordnet ist , dass sie einer Drehbewegung der Spindel , die eine Öf fnung der wenigstens einen Druckschutzklappe bewirkt , entgegenwirkt . In dieser Weise wird eine Sicherheits funktion für den Fall verwirklicht , dass der vorgesehene Antrieb, hier der elektrische Spindelantrieb aus fällt . Es wird dann gewährleistet , dass eine Rückstellkraft , die von der Rückhol feder auf die Spindel ausgeübt wird, die Spindel zurück in ihre Ausgangsposition zurückdreht . Diese Ausgangsposition ist einer Schließstellung der vorgesehenen Druckschutzklappe (n) zugeordnet , so dass beispielsweise ein Frischlufteinlass für eine Klimaanordnung eines Schienenfahrzeugs geschlossen wird . Anders ausgedrückt , entspricht eine Ausgangsstellung der Druckschutzklappe ihrer geschlossenen Position .
Vorteilhafterweise ist die Rückhol feder bei Einnahme einer geschlossenen Position der wenigstens einen Druckschutzklappe , entspannt , d . h . , sie übt keinerlei Torsionskraft mehr auf die Spindel aus .
In einer bevorzugten Aus führungs form kann die Rückhol feder als gewundene Flachfeder ausgebildet sein, alternativ auch als Spiraldruckfeder .
Zur geeigneten Lagerung der Spindel kann deren von dem Elektromotor entfernt gelegenem Ende in einem Drehlager gelagert sein .
Bevorzugt wird eine Längsposition der Spindelmutter der Spindel über ein Gestänge auf die wenigstens eine Druckschutzklappe übertragen . Sofern mehrere Druckschutzklappen von gleicher Art vorgesehen sind, kann der elektrische Spindelantrieb eine gemeinsame Betätigung sämtlicher vorgesehener Druckschutzklappen bewirken . Beispielsweise können die Druckschut zklappen lamellenartig ausgebildet und ( in ihrer geschlossenen Position) unmittelbar aneinander angrenzend angeordnet sein .
Aus führungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch näher erläutert , wobei funktionsgleiche Komponenten mit denselben Bezugs zeichen bezeichnet sind . Es zeigen :
Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Druckschutzklappenanordnung mit einer Rückhol feder in einer ersten Aus führungs form und
Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer bei der Druckschut zklappenanordnung von Fig . 1 einsetzbaren Rückhol feder in einer zweiten Aus führungs form .
Figur 1 zeigt eine Druckschutzklappenanordnung, die beispielsweise für einen Frischlufteinlass bei einem Schienenfahrzeug einsetzbar ist . Im vorliegenden Aus führungsbeispiel umfasst die Druckschutzklappenanordnung drei Druckschutzklappen 1 , die lamellenartig vertikal übereinander angeordnet sind und in j eweils geschlossener Position eine Fläche überdecken, die geeigneter Weise der Öf fnungs f läche eines Frisch- luf teinlasses entspricht .
Die Druckschutzklappen 1 werden mit Hil fe eines Elektromotors 2 angetrieben, der eine Öf fnungsposition der Druckschutzklappen 1 bestimmt . Dazu ist eine Antriebswelle 3 des Elektromotors 2 drehfest mit einer Spindel 4 gekoppelt , wobei sich die Spindel 4 in Längsrichtung der Antriebswelle 3 unmittelbar an ein dem Elektromotor 2 abgewandtes Ende 5 der Antriebswelle 3
anschließt . Somit haben die Antriebswelle 3 und die Spindel 4 eine gemeinsame Drehachse .
Auf der Spindel 4 ist eine Spindelmutter 6 angeordnet , die drehfest gelagert ist und sich bei Betätigung des Elektromotors 2 längs der Spindel 4 bewegt .
Eine Linearbewegung der Spindelmutter 6 relativ zu der Spindel 4 wird über ein Gestänge 7 in Drehbewegungen der Druckschut zklappen 1 umgesetzt . Dabei bewirkt eine Betätigung des Elektromotors 2 über eine gewisse Zeit die Einstellung eines zugeordneten Öf fnungswinkels der Druckschutzklappen 1 . In Figur 1 erfolgt eine j eweilige Drehbewegung der Druckschutzklappen 1 entsprechend des Pfeils 8 , d . h . um j eweilige Drehachsen, die in der Zeichnungsebene von Figur 1 liegen .
Des Weiteren ist eine im vorliegenden Aus führungsbeispiel an der Antriebswelle 3 des Elektromotors 2 angrei fende , als Rückhol feder wirkende Spiraldruckfeder 9A vorgesehen, welche in einer Ausgangsposition der Druckschutzklappen 1 , bei der sie sämtlich geschlossen sind, entspannt ist . Die Spiraldruckfeder 9A ist mit einem festen Ende 10 an einem Gehäuse 11 der Druckschutzklappenanordnung angebunden . Das dem Ende 10 gegenüberliegende Ende 12 der Spiraldruckfeder 9A ist an der Antriebswelle 3 befestigt und folgt somit einer Drehbewegung der Antriebswelle 3 .
Bei Betätigung des Elektromotors 2 in derj enigen Richtung, bei der die Druckschutzklappen 1 geöf fnet werden, wird die Spiraldruckfeder 9A zunehmend verspannt . In dem Fall , dass der Elektromotor 2 in Folge einer Fehl funktion aus fällt , bewirkt eine von der Spiraldruckfeder 9A auf die Antriebswelle 3 ausgeübte Torsionskraft ein Zurückdrehen der Antriebswelle 3 und damit auch eine Linearbewegung der Spindelmutter 6 zurück in ihre j eweilige Ausgangsposition, bei der die Druckschut zklappen 1 geschlossen sind und sie beispielsweise einen zugeordneter Frischlufteinlass verschließen .
Zur Festlegung der gemeinsamen Drehachse von Antriebswelle 3 und Spindel 4 ist zusätzlich eine Spindellagerung 13 vorgesehen, welche eine Drehbewegung der Spindel 4 um die gemeinsame Drehachse der Antriebswelle 3 und der Spindel 4 gestattet , j edoch Radialbewegungen der Spindel 4 verhindert .
Im Aus führungsbeispiel von Figur 1 ist die Rückhol feder als Spiraldruckfeder 9A, d . h . als spiral förmige Torsions feder, ausgeführt . Alternativ kann die Rückhol feder auch, wie in Figur 2 gezeigt , als gewundene Flachfeder 9B ausgebildet sein . Bei Einsatz einer solchen Feder wäre deren äußeres Ende an dem Gehäuse 11 und deren inneres Ende an der Antriebswelle 3 befestigt .
Weitere einsatzbare Aus führungs formen von Federn liegen im Belieben des Fachmanns . Wesentlich ist allein deren Eigenschaft , bei einer Drehbewegung der Antriebswelle 3/der Spindel 4 eine rückstellende Torsionskraft aus zuüben .