Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DRIVEN RAIL VEHICLE WITH A DRIVE DEVICE AND NOISE INSULATING MEANS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/090165
Kind Code:
A1
Abstract:
A driven rail vehicle comprises a carriage (1) with a drive unit arranged beneath the floor, connected for drive purposes with at least one of the bogies (2), supporting the carriage (1). According to the invention, a reliable cooling of the drive unit with an environmentally-friendly noise insulation is permitted, whereby at least one ventilator (24) is provided, which sucks cooling air into the encapsulation (5), by means of a noise-insulated inlet channel (18) and blows out of the machine chamber (6) through an exhaust opening (22), by means of a noise-insulated exhaust channel (23). Both the inlet opening (16) and the exhaust opening (22) are arranged transverse to the carriage longitudinal axis, in order to guarantee a cooling which is independent of direction of travel.

Inventors:
BECKER JUERGEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/003916
Publication Date:
November 14, 2002
Filing Date:
April 09, 2002
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOMBARDIER TRANSP GMBH (DE)
BECKER JUERGEN (DE)
International Classes:
B60R13/08; B61C5/00; B61C17/04; B61D27/00; (IPC1-7): B61C5/00; B61C17/04; B61D27/00; B60R13/08
Foreign References:
EP0625456A11994-11-23
GB1499140A1978-01-25
DE2636171A11977-02-24
EP0794098A11997-09-10
DE8521737U11986-11-20
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ & FLORACK (Mathias Kanzlerstrasse 8a, Düsseldorf, 24)
Download PDF:
Claims:
Anspruche.
1. Schienentriebfahrzueg mit einem Wagenkasten und einer einem Antriebsmotor umfassenden Antriebseinrichtung, die unterflurig am Wagenkasten angeordnet ist und in Antriebsverbindung mit wenigstens einem den Wagenkasten tragenden Fahrwerk steht sowie mit gerauschdammenden Mitteln, dadurch gekennzeichnet, daB ein die Antriebseinrichtung aufnehmender Maschinenraum (6) von einer gerauschdammend aufgebauten Kapselung (5) umschlossen ist, daB die Antriebseinrichtung wenigstens einen Lüfter (20) aufweist, daß in der AuBenwandung der Kapselung zumindest eine Ansaugöffnung (16) und eine Ausblasöffnung (22) fur vom Lüfter (20) durch den Maschinenraum (6) geforderte Kühlluft vorgesehen ist, daB die Ansaugöffnung (16) und die Ausblasöffnung (22) quer zur Wagenkasteniangsachse weisen und daß der Ansaugöffnung (16) ein geräuschgedämmter Ansaugl<anal (18) nachgeordnet und der Ausblasöffnung (22) ein gerauschgedammter Ausblaskanal (23) vorgeordnet ist.
2. Schienentriebfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Ansaugöffnung (16) in einer Seitenwand (15) vorgesehen ist.
3. Schienentriebfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Ausblasöffnung (22) in der Bodenwannne (21) der Kapselung (5) angeordnet ist und nach unten weist.
4. Schienentriebfahrzeug nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Antriebseinrichtung einen Verbrennungsmotor (7) mit einem damit in Antriebsverbindung stehenden Elel<trogenerator (8) aufweist, welcher mit einem Kuhllufter (29) verbunden ist, der saugseitig mit dem Ansaugkanal (16) kommuniziert sowie ausblasseitig frei in den Maschinenraum (6) ausmundet.
5. Schienentriebfahrzeug nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB an den Ansaugkanal (18) zusätzlich ein Hauptiufter (24) angeschlossen ist, der ausblasseitg in den Maschinenraum (6) ausmundet.
6. Schienentriebfahrzeug nach einem der Anspruche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daB der Ausblaskanal (22) vom Boden (21) ausgehend im oberen Bereich des von der Kapselung (5) umschlossen Maschinenraums (6) endet.
7. Schienentriebfahrzeug nach einem der Anspruche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daB die Ansaugöffnung (16) in einer Seitenwand (15) der Kapselung (5) angeordnet ist.
8. Schienentriebfahrzeug nach einem der Anspruche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansaugöffnung in einer Seitenwand des Wagenkastens (1) angeordnet ist.
9. Schienentriebfahrzeug nach einem der Anspruche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daB die Antriebseinrichtung ein Getriebe (8) mit einer Getriebesteuerung (11) aufweist und daB an die Getriebesteuerung (11) ein Nebenluftl<anal (28) herangeführt ist, der mit Kuhffuft gespeist ist.
10. Schienentriebfahrzeug nach einem der Anspruche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenluftl<anal (28) an den Ansaugstutzen eines separaten Kühilüfters (2) angesetzt ist, dessen Eingangsstutzen an einen weiteren gerauschdammenden Ansaugl<anal (30) angeschlossen ist und daB die Ansaugöffnung (31) dieses Ansaugkanals (30) in einer Seitenwand (15) der Kapselung (5) angeordnet ist.
11. Schienentriebfahrzeug nach einem der Anspruche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daB im Maschinenraum (6) ein temperaturunabhangiges Schaltelement angeordnet ist, das oberhalb einer Grenzwerttemperatur den Stromkreis des Hauptiufters (24) aktiviert.
Description:
Schienentriebfahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung und gerauschdammenden Mitteln Die Erfindung betrifft ein Schienentriebfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

Ein bekanntes Schienentriebfahrzeug dieser Art (DE G 85 21 737.9 U 1) weist einen auf einem Fahrwerk abgestützten Wagenkasten auf, der unterflurig mit einer Antriebseinrichtung aus einem Verbrennungsmotor mit zugeordnetem Getriebe besteht. das Getriebe steht in Antriebsverbindung mit dem., Fahrwerl<. Die Antriebseinrichtung ist an der Unterseite des Untergestells am Wagenl<asten festgesetzt. Die Antriebseinrichtung ist durch nach unten gezogene Schürzen der Wagenkastenseitenwande seitlich abgedeckt und von unten her frei zugänglich. Zur Dampfung der von der Antriebseinrichtung erzeugten Schwingungen und Geräusche sind in den Wagenkasten im Bereich des Verbrennungsmotors gerauschdammende Wandungselemente eingebaut, die den benachbarten Fahrgastraum schutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schienentriebfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch welche eine Verminderung der Geräuschabstrahlung in die freie Atmosphäre erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemä# der Erfindung durch die kennzeichnenden Merl (malte des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in zusätzlichen Ansprüchen angegeben.

Bei einem Aufbau eines Schienentriebfahrzeugs gemä# der Erfindung wird der die Antriebseinrichtung aufnehmende Maschinenraum gerauschdammend gekapselt, so daB eine Geräuschabstrahlung in die Umwelt wesentlich vermindert wird. Um dennoch eine sonst durch Konvexion und Fahrtwind erzielte Kühlung der Antriebseinrichtung zu erreichen, ist eine Zwangsbelüftung des Maschinenraumes vorgesehen. Hierzu ist in der AuBenwandung der Kapselung jeweils eine Ansaug-und eine Ausblasöffnung

vorgesehen, die zur Vermeidung von fahrtrichtungsabhangiger Kühlwirkung quer zur Wagenkastenlangsachse weisen. Darüber hinaus ist der Ansaug-wie der Ausblasöffnung ein gerauschgedammter Luftführungskanal zugeordnet, so daB im Maschinenraum erzeugte Geräusche auch nicht Ober die Luftfuhrungskanale mit unzulässigen Geräuschpegeln nach außen gelangen können. Dabei wirkt die Verl<apselung auch einer Verschmutzung der Antriebseinheit und der zugeordneten Steuereinheit entgegen, zudem schützt sie gegen heraufwirbelnde Fremdkörper wie z. B.

Gleisbettschotter. Um auch Ober die Ansaugöffnung nur ein Minimum an Schmutzpartikeln anzusaugen, ist die Ansaugöffnung in einer Seitenwand vorgesehen.

Dabei kann die Ansaugöffnung in einer Seitenwand der Verkapselung oder gegebenenfalls auch nach oben in die Seitenwand des Wagenkastens verlagert sein. Die Ansaugöffnung findet sich dann in einem Bereich, in dem vom Boden aufgewirbelte Schmutzpartil<el nunmehr in wesentlich verminderter Konzentration auftreten. Die Ausblasöffnung kann dagegen in der Bodenwand der Kapselung angeordnet werden, so daB sie nach unten zum Gleisl<orper weist. ln Folge des durch die Lüftung erzeugten Überdrucks im Maschinenraum können Schmutzpartikel durch die Ausblasöffnung nicht in die I<apselung eindringen. Zugleich wird vermieden, daB Warmluft unmittelbar in den Bereich geblasen wird, in dem sich Personen, z. B. auf Bahnsteigen befinden können.

Dabei sind bei dieser Anordnung die äußeren An-und Abstromverhaitnisse an diesen Öffnungen in beiden Fahrtrichtungen gleich, so daB eine fahrtrichtungsunabhangige Lüftung der Antriebseinrichtung und ihrer Hilfsaggregate erzielt wird.

Wenn die Antriebseinrichtung einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Dieselmotor aufweist, ist mit demselben in der Regel ein Elektrogenerator gekuppelt.

Solange dabei der Antriebsmotor läuft, dreht auch der Elektrogenerator mit. Dabei ist der Elektrogenerator mit einem Kuhllufter verbunden, der saugseitig mit dem Ansaugl<anal kommuniziert und andererseits ausblasseitig die geforderte Kühlluft Ober den Elektrogenerator zum Antriebsmotor und anderen im Maschinenraum angeordneten Einrichtung fordert. Dadurch ist eine Grundkühlung der Aggregate im Maschinenraum sichergestellt. Um im Bedarfsfall bei erhöhter Wärmeentwicklung die Wãrmeabfuhr aus dem Maschinenraum verbessern zu können, ist vorzugsweise an den Ansaugkanal zusätzlich ein Hauptlufter angeschlossen, der ausblasseitig ebenfalls in den Maschinenraum ausmundet. Dabei können dem Hauptlufter zur gezielten

Zufuhrung von Kuhiluft zu bestimmten Aggregaten der Antriebseinrichtung Luftleiteinrichtungen nachgeordnet sein, die eine gezielte Kühlung von besonderen Wärmequellen bewirken. Dieser Hauptlufter wird dabei zweckmä#ig mittels eines im Maschinenraum angeordneten Temperatur-Schaltelements gesteuerte, das bei Überschreiten eines Grenzwertes der erfaßten Temperatur den Hauptiufter selbsttätig in Gang setzt.

Der Ausblasl<anal zur Abfuhrung der erwärmten Luft aus dem Maschinenraum reicht von seiner im Boden der Kapselung angeordneten Ausblasöffnung nach oben in den oberen Bereich des Maschinenraumes, so daß gezielt aus dem Bereich, in dem sich die hoher erwärmte Luft befindet, Wärmeenergie abgeführt wird.

Wenn die Antriebseinrichtung ein Getriebe mit einer hydraulischen Getriebesteuerung aufweist, die erfahrungsgemäß unter bestimmten Bedingungen eine erhöhte Wärmeabfuhr erfordert, dann ist es zweckmäßig, an die Getriebesteuerung einen Nebenluftl<anal heranzufuhren, der mit Kühlluft gespeist wird. Dabei kann der Nebenluftl<anal z. B. vom Generatorlüfter oder vom Hauptlufter her mit Kühlluft versorgt werden. Vorzugsweise ist jedoch ein eigner Kuhllufter vorgesehen, der Kuhlluft uber einen weiteren separaten gerauschgedammten Kanal aus der Außenatmosphäre ansaugt, wobei auch die zugehörige Ansaugöffnung in einer Seitenwand der Kapselung bzw. des Wagenkastens angeordnet sein soll, um ebenfalls eine fahrtrichtungsunabhangige Kühlwirkung bei geringem Schmutzpartikeleintrag zu erzielen. Möglichst weit nach oben gelegte Ansaugöffnungen vermindern zudem die Gefahr, daß sie durch Verunreinigungen wie z. B. Schnee zugesetzt werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Prinzipskizzen eines Ausführungsbeispiels naher erläutert.

Eszeigen: Fig. 1 eine Teilansicht eines Schienenfahrzeugs im Bereich einer gekapselten Antriebseinheit und Fig. 2 eine Draufsicht auf eine gekapselte Antriebseinheit in einer horizontalen Schnittansicht.

Ein in Figur 1 nur teilweise dargestelltes Schienenfahrzeug weist einen bei 1 angedeuteten Wagenkasten auf, an den der auf einem Drehgestell gelagert ist. Der Wagenkasten 1 weist ein Untergestell 4 auf, an das in unterfluriger Bauweise eine Kapselung 5 angesetzt ist. Die Kapselung 5 ist gerauschdammend ausgebildet und umschließt einen Maschinenraum 6, in dem eine Antriebseinrichtung untergebracht ist.

Die Antriebseinrichtung umfaßt neben sonstigen Hilfs-und Steuereinrichtungen einen Antriebsmotor 7, der vorzugsweise als Verbrennungsmotor und insbesondere als Dieselmotor ausgebildet ist. Mit dem Antriebsmotor 7 ist einerseits ein Elel<trogenerator 8 Ober eine Antriebswelle 9 gel<uppelt, wahrend andererseits ein hydraulisches oder mechanisches Getriebe 10 mit einer elektronischen Steuereinrichtung 11 an den Antriebsmotor 7 angeschlossen ist. Das Getriebe 10 steht Ober eine Antriebswelle 12 mit einem außerhalb der Kapselung 5 angeordneten Achsgetriebe 13 in Antriebsverbindung, wobei Ober das Achsgetriebe 13 ein Radsatz mit Schienenradern 14 des Fahrwerks 2 gekuppelt ist.

Die gerauschdammend aufgebaute Kapselung 5, die den Maschinenraum 6 allseitig schaffdammend umschließt, I<ann aus metallischen Wandungsteilen aufgebaut sein, die mit schalidammenden Materialien 19 bel<leidet sind. Die Wandungen der Kapselung 5 können jedoch auch aus in sich schalidammend wirkenden Werkstoffen z. B. aus Kunststoffen bestehen. Um in der zumindest weitgehend schalidichten Verkapselung des Maschinenraumes die notwendige Kühlung der Antriebseinrichtung sicherzustellen, ist in einer zumindest weitgehend senkrecht stehenden Seitenwand 15 der Kapselung 5 eine Ansaugöffnung 16 vorgesehen, deren Flachennormale jedenfalls annahernd senkrecht zur Längsachse des Wagenkastens 1 gerichtet ist und waagerecht d. h. etwa parallel zur der Ebene verlauft, in welcher die Schienen 17 zur Führung der Schienenräder 14 liegen. Von der Ansaugoffnung 16 führt ein Ansaugkanal 18 in den Maschinenraum 6 hinein, wobei der Ansaugkanal 18 parallel zu der die Ansaugöffnung 16 aufnehmende Seitenwand 15 verlauft. Der Ansaugkanal 18 kann selbst auch aus gerauschdammendem Werkstoff bestehen oder ist mit einer gerauschdammenden Auskleidung 19 versehen. Der Ansaugkanal 16 führt innerhalb des Maschinenraumes 6 zum Elektrogenerator 8, der endseitig einen Kühilüfter 20 zur eigenen betrieblichen Kühlung aufweist. Der stets mit dem Verbrennungsmotor 7 gekuppelte Elektrogenerator

bzw. dessen Lüfter erzeugt somit bei Betrieb der Antriebseinrichtung einen Grundkühiluftstrom der zumindest bei Leerlauf der Antriebseinrichtung eine die Wärmeabfuhr insbesondere des Verbrennungsmotors ausreichende Luftmenge fordert.

Zur Abführung der erwärmten Luft ist entfernt von der Einströmstelle, also vom Kuhfufter 20, im Boden 21 der Kapselung 5 eine Ausblasöffnung 22 vorgesehen, von der ein Ausblasl<anal 23 nach oben in den oberen Bereich des Maschinenraums 6 fuhrt, in dem sich die am höchsten erwärmte Kühlluft sammelt. Der Ausblaskanal 23 ist dabei wie der Ansaugkanal 18 aus gerauschdammendem Material hergestellt oder mit einer gerauschdammenden Auskleidung 19 versehen. Auch die Ausblasöffnung 22 ist dabei quer zur Wagenkasten ! angsachse gerichtet und weist auf die durch die Schienen 17 gebildete Ebene hin. Ihre Flächennormale steht somit zumindest weitgehend senkrecht.

Durch diese Anordnung der Ausblas-sowie Ansaugöffnungen 22 bzw. 16 quer zur Wagenkastenlängsachse wird sichergestellt, daB die Strömungsverhältnisse während der Fahrt des Schienenfahrzeugs fahrtrichtungsunabhangig sind, so daB die Kühlung der Antriebseinrichtung in beiden Fahrtrichtungen des Schienenfahrzeugs in gleicher Intensität erfolgt.

An den Ansaugl<anal 18 ist entfernt von der Ansaugöffnung 16 zusätzlich ein Hauptiufter 24 angeschlossen, der dann in Betrieb gesetzt wird, wenn ein temperaturunabhangiges Schaltelement im Maschinenraum 6 oder an einem Bauteil der Antriebseinrichtung eine Temperatur ermittelt, die oberhalb einer festgelegten Grenztemperatur liegt. Die vom Hauptiufter 24 aus dem Ansaugkanal 18 in den Maschienenraum 6 geforderte Kühlluft kann frei in den Maschinenraum 6 ausmünden oder Ober Teill<anale oder Luftleitbleche 25 gezielt zu den Komponenten der Antriebseinrichtung hingeführt werden. Dabei ist der an die Saugseite des Kuhilufters 20 angeschlossene Saugkanal 26 im Ansaugbereich des Hauptiüfters 24 so in den Ansaugl<anal 18 eingeführt, daB bei aktiviertem Hauptiufter 24 die im Ansaugkanal 18 zuströmende Kühlluft auch zur Einlaßöffnung 27 des Saugkanals 26 staufrei hinstromt.

Nachdem die Steuereinheit 11 am Getriebe 10 im erhöhten Maße wärmeempfindlich ist, leann ein zusatzlicher Nebenluftkanal 28 vorgesehen werden, der ausblasseitig unmittelbar auf den Bereich gerichtet ist, in dem sich die Steuerung 11 befindet und der einblasseitg zum Ausblasbereich des Hauptiufters 24 geführt wird. Vorzugsweise ist der

Nebeniuftl<anal 28 jedoch an den Ausgangsstutzen eines separaten Kühilüfters 29 angeschlossen, dessen Eingangsstutzen an einen weiteren gerauschgedammten Ansaugkanal 30 angesetzt ist. Dieser zusätzliche Ansaugkanal 30 kann wiederum parallel zur Seitenwand 15 der Kapselung 5 verlaufen und eine eigene Ansaugöffnung 31 ebenfalls in der Seitenwand 15 aufweisen. Dadurch ist auch die Anströmung für zuströmende Kühlluft wie bei der Ansaugöffnung 16 fahrtrichtungsunabhangig.

Die Antriebseinrichtung, die zumindest den Verbrennungsmotor 7, den Elektrogenerator 8 und das Getriebe 10 umfaßt, l<ann zusammen mit der zugeordneten Kapselung 5 insbesondere am Übergang von einem niederflurigen Abschnitt 32 zu einem hochflurigen Abschnitt 33 des Bodens des Wagenkastens 1 angeordnet werden, wobei zwischen den beiden Abschnitten 32 und 33 eine Treppe 34 vorgesehen sein kann.

Insgesamt ergibt sich somit beim erfindungsgemäßen Aufbau aufgrund der gerauschdammenden Kapselung und der Geräuschdämmung im Bereich der fur die Kühiluftföderung erforderlichen Kanälen und Öffnungen ein sehr niedrige Schallabstrahlung in die freie Atmosphare. Dabei ist eine betriebsgerechte Kühlung der Komponenten in der Antriebseinheit sichergestellt und die Kühlwirkung auch nicht abhängig von der Fahrtrichtung des so ausgestatteten Schienenfahrzeugs. Zudem wird dadurch die Antriebseinheit gegen äußere Einflüsse abgeschirmt und dennoch eine Überhitzung innerhalb der Kapselung vermieden. Dabei ist der Boden 21 vorzugsweise als Olauffangwanne ausgebildet, um Leckol der Antriebseinheit aufzufangen.

Bezugszeichen-Liste 1 Wagenkasten, angedeutet 2 Fahrwerl< 4 Untergestell 5 Kapselung 6 Maschinenraum 7 Antriebsmotor 8 Elel<trogenerator 9 Antriebswelle 10 Getriebe 11 Steuereinrichtung 12 Antriebswelle 13 Achsgetriebe 14 Schienenräder 15 Seitenwand 16 Ansaugoffnung 17 Schienen 18 Ansaugkanal 19 Auskteidung, gerauschdammend 20 Kühllüfter 21 Boden 22 Ausblasöffnung 23 Ausblaskanal 24 Hauptlüfter 24 25 Teilkanäle/Luftleitbleche 26 Saugl<anal 27 Einla#öffnung 28 Nebenluftl<anal 29 Kühllüfter 30 Ansaugkanal 31 Ansaugöffnung 32 niederflurigen Abschnitt 33 hochflurigen Abschnitt 34 Treppe