DE1964940A1

DE1964940A1 - Belueftungseinrichtung fuer ultraschnelle Triebfahrzeuge mit luftschoepfender Stauklappe

Info

Publication number: DE1964940A1
Application number: DE19691964940
Authority: DE
Inventors: Ernst Dr-Ing Kilb; Otto Dipl-Ing Taschinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-12-24
Filing date: 1969-12-24
Publication date: 1971-07-01

Description

Belüftungseinrichtung für ultraschnelle Triebfahrzeuge mit luftschöpfender Stauklappe Elektrische sowie diesel- und turboelektrische Triebzuge für extrem hohe Geschwindigkeiten werden neuerdings mit Gleichrichter- oder Umrichteranlagen und Gleichstrom- bezw Mischstrom- oder Drehstromantrieb ausgerüstet. Die elektronischen Bauteilebedürfen hier einer zuverlässigen Kühlung und angesichts der beträchtlichen Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Außenluft einer leistungsfähigen Belüftungseinrichtung.
Ein Erschwernis für deren Aufbau besteht darin, daß im Interesse eines komfortabelen und vorteilhaften Entwurfs der Bahrgasträums nur wenig Raum oberhalb des Fußbodens für den Lufteinzug und die Luftkanäle zur Verfügung gestellt werden kann. Hinzu kommt,daß daß die üblichen Lufteintrittsgitter wegen der mit diesen verbundenen Wirbel sowie wegen des starken Sogs der Außenluft nicht verwendbar sind und durch Bufteinzüge ohne oder mit wenigen Eintrittslamellen zu ersetzen sind. Jeder Lufteinzug muß an beide Fahrtrichtungen angepaßt werden. Die Abmessungen der Eintrittsquerschnitte werden dadurch im allgemeinen nahezu verdoppelt.
Die Aufgabe der nachstehenden Erfindung besteht darin, 1. die doppelte Bemessung des Lufteintrittsquerschnitts durch eine einfache zu ersetzen, 2. möglichst wenig von dem nutzbaren Fahrzeugvolumen in Anspruch zu nehmen, 3. ohne großen Ventilationsaufwand einen starken, nutzbaren Kühlluftstrom zu erzielen, 4. die Druckverluste der einströmenden Kühlluft durch aerodynamisch vorteilhafte Führung so klein wie möglich zu machen, 5. die Führung der vorbeistreichenden Außenluft günstig zu gestalten, um Wirbel und damit verbunden zusätzliche Fahrwiderstände weitgehend zu verhindern.
Zur Erreichung dieser Ziele wird erfindungsgemäß eine symmetrisch aufgebaute Stauklappe (1) vorgeschlagen, die beispielsweise am Fahrzeugdach, wie in Bild 1 dargestellt, oder an einer i'ahrzeugaußenwand nach Art einer Wippe angeordnet werden kann. Die Stauklappe ist um eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung liegende horizontale Achse (2) drehbar. In der gezeichneten Endstellung ist sie so schwach gegen die Horizontale geneigt, daß bei einer von rechts nach links gerichteten Luftströmung keine beträchtlichen Wirbel entstehen können. Um das seitliche Abweichen der anströmenden Luft zu vermeiden, erhält die Klappe seitliche Borde (3). Ferner erhält das Fahrzeugdach festatehende Borde (4), die in Anbetracht der großen Relativgeschwindigkeit aerodynamisch günstig geformt sind. Um die Größe des gestauten Luftquerschnitts und damit verbunden des sekundlichen Strömungsvolumens einzustellen, kann erfindungsgemäß die Drehachse (2) in exzentrischen Lagerbuchsen geführt werden, die eine Höhenverstellbarkeit der Drehachse bewirken.
Da die Stauklappe mit der Längsachse des senkrecht stehenden Frischluftkanals (5) einen Winkel bildet, der 90 0 nur-wenig überschreitet, erfährt die Luftströmung eine Richtungsänderung von nahezu 90 ° Um diese und die damit verbundenen Wirbel und Druckverluste zu verringern, -wird zwischen der Stauklappe und der Wand des Frischluftkanals eine pendelartig aufgehängte, umschaltbare Strömungsleitleitklappe (kurz Pendelklappe) (6) so angeordnet, daß sie die Richtungsänderung halbiert und diese dadurch in zwei Stufen durchgeführt wird. Die Pendelklappe wird ebenso wie die Stauklappe in einer horizontalen Achse quer zur Fahrtrichtung drehbar befestigt. Einfachheit halber können die beiden Drehachsen auch zusammengelegt werden.
Um den Aufwand für eine getrennte Umstellung der Stauklappe und der Pendelklappe in ihre Endstellung für die eine oder andere Fahrtrichtung zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, nur die Pendelklappe zu verstellen und durch diese die Stauklappe mit zu bewegen. Zu diesem Zweck wird die Pendelklappe (6) in Bild (2) als zweiarmiger Hebel ausgeführt und am oberen Ende mit leitrollen (7), die Stauklappe dagegen mit geeigneten seitlichen Auflaufkurven (8) versehen. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Gleitrollen an dew Stauklappe und die Auflaufkurven an der Pendelklappe anzuordnen Um bei diesem Vorschlag die plötzliche Änderung der Strömungarich-> tung weiter abzuschwächen, die in Bild 1 zwischen der Stauklappe (1, und der Pendelklappe (6) besteht, wird vorgeschlagen, die Unterseite der Stauklappe auf ihre ganze Breite in demselben Sinn zu wölben, wie es dem Verlauf der seitlichen Auflaufkurven (8) entspricht.
Die in Bild 2 vorgeschlagene Konstruktion empfiehlt sich bei Lufteinzügen kleineren Querschnitts. Bei größeren Ausmaßen ist es unter Umständen vorzuziehen, auf die gemeinsame Verstellung von Stauklappe und Pendelklappe zu verzichten.
Erfindungsgemäß wird ferner vorgeschlagen, die Richtungsänderung zwischen Stauklappe und Pendelklappe von vorneherein durch Zwischenschalten je einer weiteren Strömungsleitklappe (9) gemäß Bild 3 für jede der beiden Fahrtrichtungen abzubauen. Hier wird die Richtungsänderung zwischen Stauklappe und Pendelklappe halbiert. Noch günstiger ist es unter Umständen, die Strömungsleitklappe (9) gemäß Bild 4 kreisförmig zu wölben, damit eine stetige Änderung der Strömung mit verhältnismäßig großem Krümmungsradius auf dem Wege von der Stauklappe zur Pendelklappe entsteht.
Während in Bild 3 und 4 auf gemeinsame Verstellung von Stauklappe und Pendelklappe verzichtet ist, werden die hier verwendeten weiteren Strömungsleitklappen (9) von der Stauklappe (1) und der Pendelklappe (6) selbsttätig mitgeführt. Zu diesem Zweck wird jede dieser Strömungsleitklappen mit ihrem oberen Ende in einem geeigneten Punkt an der Stauklappe drehbar aufgehängt. Am unteren Ende erhält sie Führungsbolzen, die gegf. mit Gleitstücken oder Führungsrollen versehen sind, und mit diesen von der mit Langlöchern (io) versehenen Klappe (6) geführt werden.

Claims

Patentansprüche

Belüftungseinrichtung mit luftschöpfender Stauklappe an dem jprzeugdach oder an einer Fahrzeugaußenwand (kurz Außenfläche), dadurch gekennzeichnet daß die Stauklappe nach Art einer Wippe um eine Achse quer zur Fahrtrichtung drehbar ausgeführt und in jeder der beiden Endstellungen für die Luftschöpfung in der entsprechenden Fahrtrichtung vorgesehen wird.
2. Belüftungseinrichtung mit luitschöpfender Stauklappe an einer Außenfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Drehachse der Stauklappe in Lagerbuchsen exzentrisch geführt wird, um dadurch eine Höhenverstellbarkeit der Drehachse zu bewirken und so die Größe des gestauten Luftquerschnitts und damit des sekundlichen Strömungsvolumens einzustellen.
3. Belüftungseinrichtung mit luftschöpfender Stauklappe an einer Außenfläche nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß zur Vermeidung des seitlichen Ausweichens der angestauten Luft die Stauklappe und/oder die Außenfläche mit Borden versehen wird.
4. Belüftungseinrichtung mit luftschöpfender Stauklappe an einer Außenfläche nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der schroffe Übergang der unterhalb der Stauklappe einströmenden Luft in die Stramungsrichtung des Frischluftkanals durch eine zwischengeschaltete, pendelartig aufgehängte Strömungsleitklappe (kurze Pendelklappe) abgeschwächt wird.
5. Belüftungseinrichtung mit luftschöpfender Stauklappe an einer Außenfläche nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Pendelklappe in der Drehachse der Stauklappe konzentrisch oder parallel zu dieser Drehachse in einer besonderen Drehachse aufgehängt und bis zum Anschlag an den Frischluftkanal gedreht wird.
6. Belüftungseinrichtung mit luftachöpfender Stauklappe an einer Außenfläche nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Pendelklappe als zweiarmiger hebel ausgeführt und mit Gleitrollen, die Stauklappe dagegen mit AuflauSkurven versehen wird, die beim Ausdrehen der Pendelklappe in die vorgesehene Endlage zugleich die Stauklappe in die entsprechende Endlage bringen.
7. Belüftungseinrichtung mit luftschöpfender Stauklappe an einer Außenfläche nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Gleitrollen an der Stauklappe, die Auflaufkurven dagegen an der Pendelklappe vorgesehen werden.
8. Belüftungseinrichtung mit luftschöpfender Stauklappe an einer Außenfläche nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß zur weiteren Verbesserung der Luftströmung zwischen der Stauklappe und der Pendelklappe weitere Strömungsleitklappen verwendet werden, die fallweise mit einer Wölbung versehen werden.
9. Belüftungseinrichtung mit luftschöpfender Stauklappe an einer Außenfläche nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die Stau-, Pendel- und/oder weiteren Strömungsleitklappen von Hand oder durch Automatik entsprechend der bereits vorgewählten Fahrtrichtung in ihre zugehörige Endstellung eingestellt werden, während die Einstellung für die entgegengesetzte Fahrtrichtung verriegelt wird.

L e e r s e i t e