DE19756709A1 - Lokomotive - Google Patents
LokomotiveInfo
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- 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
- B61C17/04—Arrangement or disposition of driving cabins, footplates or engine rooms; Ventilation thereof
-
- 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
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
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- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Lokomotive gemäß dem Oberbegriff
des ersten Anspruchs.
Es ist bei Lokomotiven ganz allgemein bekannt, den Führerraum
über einen mit der Außenatmosphäre kommunizierenden Luftkanal
mit Frischluft zu versorgen. Dabei befindet sich im
Luftströmungsweg ein Gebläse, das über eine Steuereinrichtung
zur Mengensteuerung der durch den Luftkanal strömenden Luft
gesteuert ist. Die Steuerung muß dabei so erfolgen, daß sich
bei äußeren Luftdruckschwankungen, wie sie im
Begegnungsverkehr mit anderen schnell fahrenden Zügen, bei
Einfahrt in einen Tunnel oder dergleichen auftreten, keine
höheren Druckschwankungen im Führerraum als ± 200 Pa/s
einstellen. Um dabei einen geeigneten Meßort zur Erfassung -
des tatsächlichen äußeren Luftdruckverlaufs zu finden, wird
eine Vielzahl von Meßstellen auf der Außenseite des
Lokomotivgehäuses angebracht und durch Vergleich der jeweils
erfaßten Meßergebnisse der günstigste Meßort ermittelt.
Dennoch zeigt es sich, daß das gewonnene Meßsignal bei
unterschiedlichen Fährgeschwindigkeiten oder bei Begegnungen
einen so hohen Störpegel aufweisen kann, daß ein Rückschluß
auf den tatsächlichen Druckverlauf nicht möglich ist. Es
erfolgen dadurch Fehlsteuerungen der Frischluftzufuhr.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer
Lokomotive gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs
Maßnahmen zu treffen, durch die bei unterschiedlichen
Betriebsbedingungen ein dem tatsächlichen äußeren
Luftdruckverlauf entsprechendes Meßsignal erzielt wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch
die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.
Bei einer Ausgestaltung einer Lokomotive gemäß der Erfindung
werden Fehlsteuerungen vermieden, indem innerhalb der
Außenumkleidung des Lokomotivgehäuses der Meßort für den
aktuellen Verlauf des Luftdrucks vorgesehen wird. Es ergibt
sich dadurch eine wesentliche Verringerung des dynamischen
Anteils im Luftdruckverlauf gegenüber einer Messung, bei
welcher der Meßort an der Außenhaut der Lokomotive liegt. Die
Anordnung des Meßortes innerhalb eines vom Lokomotivgehäuse
umschlossenen, strömungsberuhigten, mit der Außenatmosphäre
kommunizierenden Raumes führt zu einer von Störeinflüssen
weitgehend bereinigten Erfassung des Luftdruckverlaufs der
bei Tunneleinfahrten, Zugbegegnungen und dergleichen
auftretenden Druckwellen. Dabei weist der Raum bereits eine
Tiefpaßfilterfunktion auf, durch die Störsignalfrequenzen
ausgefiltert werden, die dem tatsächlichen dynamischen
Druckänderungsverlauf an der Außenseite der Lokomotive
überlagert sind.
Für die Erfassung des Druckluftverlaufs ist es dabei
zweckmäßig, einen Meßbehälter als pneumatisches Tiefpaßfilter
mit einem Volumen von etwa ein bis zwei Litern mit einer
Meßöffnung von etwa zehn Millimetern Durchmesser in dem vom
Lokomotivgehäuse nicht luftdicht umschlossenen Raum
anzuordnen oder zumindest die Meßöffnung in diesen Raum
münden zu lassen. Wird ein Raum als Meßort für die
Schwankungen des äußeren Luftdrucks verwendet, dessen freier
öffnungsquerschnitt zur Außenatmosphäre als Drosselstelle wie
beim Meßbehälter bemessen ist, kann gegebenenfalls auf die
Einschaltung des Meßbehälters in die Meßstrecke verzichtet
werden, nachdem dieser Raum dann in Analogie zur Funktion des
Meßbehälters eine Filterwirkung für störende Rauschsignale
und hohe Amplitudenspitzen ausübt. Die Grenzfrequenz des
Tiefpaßfilters liegt dabei bei höchstens vier Hertz,
vorzugsweise bis zu etwa zwei Hertz.
Zur Erfassung des Luftdruckverlaufs kann ein Druckmeßgerät
angewandt werden, das den Druck am Meßort in elektrische
Signale umsetzt, die den Druckverlauf repräsentieren. Dabei
kann anstelle einer Filterung mittels pneumatischer
Filtermittel das elektrische Meßsignal über ein elektrisches
Tiefpaßfilter geführt werden, das Störsignalanteile wie
Rauschen oder hohe Druckspitzen unterdrückt.
Zur Erfassung des Druckluftverlaufs kann es auch zweckmäßig
sein, ein Differenzdruckmeßgerät anzuwenden, dessen einer
Eingang mit dem Meßort verbunden ist und an dessen zweiten
Eingang ein Referenzdruckbehälter angeschlossen ist. Im
Referenzdruckbehälter herrscht ein konstanter Druck, der
beispielsweise dem Druck zu Beginn einer Zugfahrt entspricht,
oder der gegebenenfalls auch während der Fahrt im Bedarfsfall
durch kurzzeitiges Belüften auf den aktuellen Luftdruck
eingestellt werden kann.
Das Druckmeßgerät bzw. das Differenzdruckmeßgerät setzt die
auftretenden Druckschwankungen in elektrische Steuersignale
um, die ein von den Druckschwankungen abhängiges Steuersignal
an einen Eingang eines Steuergerätes liefern, in dem ein
Vergleich des dem Druckverlauf am Meßort entsprechenden
Eingangssignals mit wenigstens einem vorgegebenen
gegebenenfalls änderbaren Sollwert erfolgt und das bei Unter-
oder überschreiten von Sollwertgrenzen das Durchlaßventil in
dem in den Führerraum mündenden Luftkanal zumindest
teilweise, insbesondere jedoch vollkommen schließt. Der
Luftaustausch über den Luftkanal ist dann so lange gedämpft
oder gesperrt, bis die am Meßort erfaßten Druckschwankungen
wieder im zulässigen Bereich liegen. Dabei ist es zweckmäßig,
das Ausgangssignal des Differenzdruckmeßgerätes über ein
Tiefpaßfilter vierter Ordnung mit einer Grenzfrequenz von
zwei Hz zu führen, um die Amplitudenwerte des dynamischen
Druckanteils verkleinern und damit dem realen Druckverlauf
besser anzupassen.
Der Meßbehälter bzw. die Meßstelle befindet sich vorzugsweise
im in Fahrtrichtung vorn liegenden Kopfstück des
Lokomotivgehäuses, um die im Bereich des Führerhauses
herrschenden Luftdruckverhältnisse unmittelbar erfassen zu
können. Vorzugsweise befindet sich dabei der Meßort bzw. die
Meßöffnung des Meßbehälters in einem seitlichen Langträger
des Lokomotivchassis und liegt damit im vom direkten
Fahrluftstrom weitgehend abgeschirmten geschützten Raum mit
enger pneumatischer Ankopplung an die tatsächlichen
Außendruckverhältnisse. Wird die Meßstelle jedoch unterhalb
eines Klimageräts oder in deren Bereich oder auch im
Maschinenraum angeordnet, tritt durch die Einbauten bereits
eine gewisse Dämpfung insbesondere von hochfrequenten
Störströmungen auf, so daß an der Meßstelle ein bereits
vorgefiltertes Druckluftsignal gegeben ist.
Insgesamt wird somit eine einfache mechanische Lösung des
Problems aufgezeigt, die dem Grundsignal der
Luftdruckänderung auf Grund des aerodynamischen Rauschens
überlagerten Störsignale zu beseitigen und eine den
tatsächlichen Druckverhältnissen entsprechende Steuerung der
Frischluftzufuhr zum Führerraum in einer Lokomotive zu
ermöglichen. Die Druckwellensignale werden dabei dem
tatsächlichen Verlauf entsprechend als weitgehend
rauschfreies Meßsignal abgebildet. Eine zusätzliche
elektrische Filterung der Meßsignale über einen elektrischen
Tiefpaßfilter ist dabei aber dann nicht erforderlich, wenn
der Meßbehälter als pneumatisches Tiefpaßfilter ausgelegt
ist, dessen obere Grenzfrequenz nicht höher als vier Hertz
liegt.
Claims (12)
1. Lokomotive mit einem mit der Außenatmosphäre
kommunizierenden Luftkanal zur Frischluftzuführung in den
Lokomotiv-Führerraum und mit einer Steuereinrichtung zur
Mengensteuerung der durch den Luftkanal strömenden Luft,
wobei das an ein abhängig vom Druck der Außenatmosphäre
gesteuertes Steuergerät der Steuereinrichtung vorgesehen ist,
welches ein Schließsignal generiert, wenn die aktuellen
Druckänderungen des äußeren Luftdrucks an einem Meßort einen
vorgegebenen Grenzwert unter- oder überschreiten, dadurch
gekennzeichnet, daß innerhalb der Außenumkleidung des
Lokomotivgehäuses der Meßort für den aktuellen äußeren
Luftdruck vorgesehen ist.
2. Lokomotive nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Tiefpaßfilter eine Grenzfrequenz bis zu etwa zwei Hertz
aufweist.
3. Lokomotive nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß am Meßort ein Meßbehälter vorgesehen ist, der eine in
einen vom Lokomotivgehäuse umschlossenen Raum mündende- Meßöffnung und einen Ausgangsrohranschluß aufweist, daß der
Ausgangsrohranschluß am einen Eingang eines Druckmeßgeräts
angeschlossen ist und daß abhängig vom aktuell erfaßten
Druckwert und/oder von der Änderungsgeschwindigkeit der
Druckänderung das Steuergerät das Durchlaßventil öffnet oder
schließt.
4. Lokomotive nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Druckmeßgerät ein Differenzdruckmeßgerät ist, an dessen
einen Eingang der Meßbehälter und an dessen anderen Eingang
ein Referenzdruckbehälter angeschlossen ist.
5. Lokomotive nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßbehälter ein Volumen von etwa eins bis zwei Liter,
die Meßöffnung einen Durchmesser von etwa zehn Millimeter und
der Ausgangsrohranschluß einen Innendurchmesser von etwa
sechs Millimeter aufweist.
6. Lokomotive nach Anspruch 2 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßort im Kopfstück des
Lokomotivgehäuses angeordnet ist.
7. Lokomotive nach Anspruch 3 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßöffnung unterhalb eines
Klimagerätes angeordnet ist.
8. Lokomotive nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßort in einem seitlichen
Langträger des Lokomotivchassis angeordnet ist.
9. Lokomotive nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßort im Raum von
Antriebsmaschinen angeordnet ist.
10. Lokomotive nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzdruckbehälter etwa
zwei Liter Inhalt aufweist und mit einer wahlweise öffenbaren
Druckausgleichsöffnung versehen ist.
11. Lokomotive nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß das am Meßort erfaßte Meßsignal
über ein pneumatisches oder elektrisches Tiefpaßfilter
geführt ist.
12. Lokomotive nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter eine
Grenzfrequenz bis zu etwa zwei Hertz aufweist.
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
DE19756709A DE19756709A1 (de) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Lokomotive |
DE59810459T DE59810459D1 (de) | 1997-12-19 | 1998-10-08 | Lokomotive |
EP98119164A EP0926037B1 (de) | 1997-12-19 | 1998-10-08 | Lokomotive |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=7852638
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DE19756709A Withdrawn DE19756709A1 (de) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Lokomotive |
DE59810459T Expired - Lifetime DE59810459D1 (de) | 1997-12-19 | 1998-10-08 | Lokomotive |
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DE59810459T Expired - Lifetime DE59810459D1 (de) | 1997-12-19 | 1998-10-08 | Lokomotive |
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Country | Link |
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DE (2) | DE19756709A1 (de) |
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- 1997-12-19 DE DE19756709A patent/DE19756709A1/de not_active Withdrawn
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1998
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- 1998-10-08 DE DE59810459T patent/DE59810459D1/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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EP0926037A1 (de) | 1999-06-30 |
EP0926037B1 (de) | 2003-12-17 |
DE59810459D1 (de) | 2004-01-29 |
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120703 |