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Die Erfindung betrifft ein Luftkanalsystem zum Führen von Warmluft und Kaltluft, insbesondere für ein Schienenfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Luftkanalsystems zum Führen von Warmluft und Kaltluft, insbesondere für ein Schienenfahrzeug.
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Aus der Praxis ist bekannt, dass ein Schienenfahrzeug ein Luftkanalsystem zum Führen von Warmluft und Kaltluft aufweisen kann, das üblicherweise in einem Dachbereich eines Wagen des Schienenfahrzeugs angeordnet ist. Das Schienenfahrzeug kann ein Klimagerät oder ein Heizungs- und Lüftungsgerät aufweisen, das entsprechend Warmluft und/oder Kaltluft erzeugt, die entlang von Luftkanälen zu einem Fahrgastinnenraum der Wagen geführt ist.
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Aus
DE 10 2005 031 912 A1 ist ein Luftkanalsystem für ein Schienenfahrzeug bekannt, das einen Dachkanal aufweist, der mittels einer flexiblen Abtrennung, die sich entlang der Längserstreckung des Dachkanals erstreckt, in einen Teilkanal für die Warmluft und einen Teilkanal für die Kaltluft teilbar ist. Ein Querschnitt des Teilkanals für die Warmluft bzw. die Kaltluft ist unter entsprechender Verkleinerung eines Querschnitts des jeweils anderen Teilkanals vergrößerbar. Verstellbare Klappenelemente, die in einer Luftströmungsrichtung gesehen luftstromaufwärts des Kanals angeordnet sind, können den Teilkanal, der nicht benötigt wird, verschließen.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen bereitzustellen, mit deren Hilfe ein kompaktes, konstruktiv einfaches und kostengünstiges Luftkanalsystem zum getrennten Führen von Warmluft und Kaltluft in knappen Einbauräumen eines Schienenfahrzeugs ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Luftkanalsystem zum Führen von Warmluft und Kaltluft, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, und ein Verfahren zum Betreiben eines Luftkanalsystems zum Führen von Warmluft und Kaltluft, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist ein Luftkanalsystem zum Führen von Warmluft und Kaltluft, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, vorgesehen, mit einem Kanalabschnitt mit einer sich entlang der Längserstreckung des Kanalabschnitts erstreckenden, flexiblen Abtrennung, die den Kanalabschnitt in einen ersten Teilbereich zum Führen der Warmluft und einen zweiten Teilbereich zum Führen der Kaltluft teilt, und einem Stellelement für die Abtrennung, das mit einem luftstromaufwärts angeordneten Endabschnitt der Abtrennung verbunden ist, wobei das Stellelement um eine Schwenkachse, die quer zur Längserstreckung des Kanalabschnitts verläuft, zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verschwenkbar ausgebildet ist, derart, dass zumindest der Endabschnitt der Abtrennung in der ersten Stellung des Stellelements an einer ersten Wand des Kanalabschnitts und in der zweiten Stellung des Stellelements an einer der ersten Wand gegenüberliegenden, zweiten Wand des Kanalabschnitts anliegt.
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Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung kann der Begriff „Kanalabschnitt“ einen Kanal oder einen Abschnitt des Kanals, also ein Kanalstück, bezeichnen.
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Das erfindungsgemäße Luftkanalsystem zum Führen von Warmluft und Kaltluft basiert folglich auf dem Prinzip, dass eine flexible Abtrennung in einem Kanalabschnitt des Luftkanalsystems mittels eines bezüglich der flexiblen Abtrennung luftstromaufwärts angeordneten Stellelements in Abhängigkeit einer Stellung des Stellelements entweder an einer ersten Wand oder einer zweiten Wand des Kanalabschnitts, die der ersten Wand gegenüberliegen kann, anliegen kann, so dass aufgrund einer Form und/oder einer Lage der Abtrennung entweder ein erster Teilbereich und/oder ein zweiter Teilbereich in dem ersten Kanalabschnitt gebildet sein kann, mittels dem die Warmluft oder die Kaltluft führbar sein kann.
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Geeignete Druckverhältnisse der Luftströmung der Warmluft beziehungsweise der Kaltluft können ein Anlegen der Abtrennung an der ersten beziehungsweise zweiten Wand, oder eine maximale Ausdehnung der Abtrennung in Richtung der ersten oder zweiten Wand, entlang der gesamten Längserstreckung des Kanalabschnitts bewirken.
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Folglich kann das Luftkanalsystem eine getrennte Führung der Warmluft und der Kaltluft ermöglichen und gleichzeitig besonders kompakt und konstruktiv besonders einfach ausgebildet sein, da es wenige Bauteile, insbesondere lediglich ein einziges Stellelement für die lufteingangsseitig des Kanalabschnitts angeordnete, flexible Abtrennung, aufweisen kann. Insbesondere muss kein Klappenelement vorgesehen sein, das die nicht genutzten Teilbereiche des Kanalabschnitts verschließen kann, die mittels der Abtrennung erzeugbar sind. Daher kann das Luftkanalsystem kostengünstig fertigbar sein und auch geringe Wartungskosten aufweisen. Ferner ist das Luftkanalsystem besonders leicht ausgebildet, so dass das Luftkanalsystem auch an Bereichen, insbesondere des Schienenfahrzeugs, integriert werden kann, die ein geringes Gewichtstragvermögen aufweisen können. Ferner kann das Luftkanalsystem aufgrund seiner Bauweise auch an räumlich beengten Stellen insbesondere des Schienenfahrzeugs verwendet werden, da das Luftkanalsystem kompakt und besonders platzsparend ausgebildet sein kann.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen des Luftkanalsystems beschrieben. Diese gelten auch für das Verfahren.
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Insbesondere können der erste und zweite Teilbereich entsprechende Querschnitte aufweisen, die an einem Luftvolumenstrom für Heizen und Kühlen angepasst sein können. Beispielsweise kann der Querschnitt des ersten und zweiten Teilbereichs etwa gleich oder verschieden ausgebildet sein.
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Insbesondere kann eine Luftströmungsrichtung des Luftkanalsystems ausgehend von einem Klimagerät oder Heizungs- und Lüftungsgerät des Schienenfahrzeuges in Richtung eines Fahrgastinnenraums des Schienenfahrzeugs definiert sein. Das Stellelement kann in einem luftstromaufwärts angeordneten Endabschnitt des Kanalabschnitts oder luftstromaufwärts vom Kanalabschnitt, also außerhalb des Kanalabschnitts, angeordnet sein. In der zuerst erwähnten Ausgestaltung kann der Kanalabschnitt als modulares Bauteil ausgebildet sein, das beispielsweise vorgefertigt in dem Luftkanalsystem integrierbar sein kann.
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Insbesondere kann sich die Abtrennung teilweise oder vollständig entlang der Längserstreckung des Kanalabschnitts erstrecken. In der zuerst beschriebenen Ausgestaltung kann die Abtrennung von einem zum Stellelement weisenden Endabschnitt des Kanalabschnitts beabstandet angeordnet sein.
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Die Abtrennung kann flächig ausgebildet sein, wobei sich die Schwenkachse im Wesentlichen parallel zu einer Breitenerstreckung der Abtrennung erstrecken kann. Der Begriff "flächige Abtrennung" kann insbesondere eine Abtrennung bezeichnen, deren Höhenerstreckung im Vergleich zu ihrer Längserstreckung und ihrer Breitenerstreckung klein und/oder vernachlässigbar sein kann, so dass insbesondere die Abtrennung ein zweidimensionales Bauteil darstellen kann. Dadurch kann der Endabschnitt der Abtrennung in der ersten Stellung des Stellelements entlang der Breitenerstreckung der Abtrennung gesehen vollständig an der ersten Wand des Kanalabschnitts und in der zweiten Stellung des Stellelements vollständig an der zweiten Wand des Kanalabschnitts anliegen, so dass entweder der erste Teilbereich oder der zweite Teilbereich des Kanalabschnitts gebildet sein kann und selektiv Warmluft oder Kaltluft in den Kanalabschnitt einleitbar und führbar sein kann.
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Das Stellelement kann einen im Wesentlichen U-förmigen oder bügelförmigen Körper mit einem ersten Schenkelabschnitt, einem zweiten Schenkelabschnitt und einem sich quer, insbesondere senkrecht, zu dem ersten und zweiten Schenkelabschnitt erstreckenden Verbindungsabschnitt aufweisen, wobei die Abtrennung mit dem Verbindungsabschnitt verbunden sein kann, wobei ein Endabschnitt des ersten und zweiten Schenkelabschnitts, die von dem Verbindungsabschnitt abgewandt sein können und durch die die Schwenkachse verlaufen kann, bezüglich der Abtrennung luftstromaufwärts angeordnet sein können. Diese Maßnahme kann eine besonders kompakte und kostengünstige Ausgestaltung des Stellelements bewirken, da im Vergleich zu einem flächigen Klappenelement, das dazu eingerichtet sein kann, zumindest Teilbereiche des Kanalabschnitts zu verschließen, Materialkosten für das Stellelement besonders gering sein können. Ferner kann die Verbindung zwischen dem Stellelement und der Abtrennung besonders stabil ausgebildet sein. Die Anordnung des Stellelements bezüglich der Abtrennung kann eine räumlich nicht durch das Stellelement selbst eingeschränkte Lageänderung und/oder Formänderung der Abtrennung ermöglichen.
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Insbesondere können sich der erste und zweite Schenklabschnitt geringfügig beabstandet entlang einer Außenseite einer dritten und vierten Wand des Kanalabschnitts erstrecken und etwa der Form der dritten und vierten Wand folgen. Dabei können die erste und zweite Wand des Kanalabschnitts eine Bodenwand und eine Deckenwand und die dritte und vierte Wand des Kanalabschnitts Seitenwände des Kanalabschnitts bilden. Insbesondere können sich der erste und zweite Schenkelabschnitt zueinander im Wesentlichen parallel oder nicht zueinander im Wesentlichen parallel erstrecken.
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Der Endabschnitt des ersten und zweiten Schenkelabschnitts können entlang einer Breitenerstreckung des Kanalabschnitts gesehen etwa mittig oder außermittig in dem Kanalabschnitt angeordnet sein. Dabei kann die Breitenerstreckung einer Höhenerstreckung des Kanalabschnitts entsprechen und bezüglich eines Bodens des Schienenfahrzeugs definiert sein. Die Höhenerstreckung des Kanalabschnitts kann quer, insbesondere senkrecht, zu der Längserstreckung und der Breitenerstreckung der Abtrennung und des Kanalabschnitts verlaufen. Dadurch kann das Stellelement innerhalb des Kanalabschnitts verschwenkbar sein, so dass besonders einfach eine gleich gute Anlage der Abtrennung an der ersten und zweiten Wand des Kanalabschnitts bewirkt sein kann. Bei einer Anordnung des Stellelements luftstromaufwärts des Kanalabschnitts kann luftstromaufwärts des Kanalabschnitts ein entsprechendes Gerüst vorhanden sein, an dem der Endabschnitt des ersten und zweiten Schenkelabschnitts befestigt sein kann.
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Der Körper des Stellelements kann zumindest teilweise oder vollständig rohrförmig oder drahtförmig, insbesondere zumindest teilweise oder vollständig als Rohrgestänge oder Drahtgestänge, ausgebildet sein. Unter dem Begriff „rohrförmiger Körper“ kann insbesondere ein hohler Körper verstanden werden, während der Begriff „drahtförmiger Körper“ einen massiven Körper, also einen Körper aus Vollmaterial, bezeichnen kann. Je nach Durchmesser des zumindest teilweise drahtförmig ausgebildeten Körpers kann der Körper einen zumindest teilweise stangenförmig ausgebildeten Körper darstellen. Dadurch kann eine besonders kostengünstige und leichte Ausgestaltung des Stellelements ermöglicht sein, so dass sowohl Materialkosten des Stellelements gering sein können als auch eine einfache Anordnung des Luftkanalsystems insbesondere in einem Dachbereich des Schienenfahrzeugs gewährleistet sein kann.
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Insbesondere kann die Abtrennung des Kanalabschnitts als Membran ausgebildet sein und/oder zumindest eine Textilbahn, d.h. eine oder mehrere Textilbahnen, aufweisen, die mit den einander gegenüberliegenden dritten und vierten Wänden des Kanalabschnitts, insbesondere mittels Nähten, verbunden sein kann. Insbesondere kann die Abtrennung entlang der Höhenerstreckung der dritten beziehungsweise vierten Wand gesehen mittig oder außermittig an der dritten beziehungsweise vierten Wand befestigt und/oder entlang der Längserstreckung des Kanalabschnitts gesehen in Flucht mit dem Endabschnitt des ersten und zweiten Schenkelabschnitts angeordnet sein.
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Insbesondere kann ein Schwenkwinkel des Stellelements zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung je nach Geometrie des Kanalabschnitts bis zu etwa 180 Grad betragen.
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Das Luftkanalsystem kann ferner einen weiteren Kanalabschnitt zum Führen der Warmluft und der Kaltluft aufweisen, wobei der weitere Kanalabschnitt luftstromaufwärts vom Kanalabschnitt angeordnet und mit einem zum weiteren Kanalabschnitt weisenden Endabschnitt des Kanalabschnitts luftdicht verbunden sein kann, wobei der weitere Kanalabschnitt frei von einer Abtrennung ausgebildet sein kann. Dabei kann, je nach Art der Zuluft zu dem weiteren Kanalabschnitt, entweder Warmluft oder Kaltluft in dem weiteren Kanalabschnitt führbar sein. Insbesondere kann das Luftkanalsystem auch in beengten Einbauräumen verwendet werden, ohne dass kleine Kanalquerschnitte für eine getrennte Führung der Warmluft und der Kaltluft in dem weiteren Kanalabschnitt realisiert sein können, die gleichzeitig zu hohen lufteingangsseitigen Druckverlusten in dem Kanalabschnitt führen können. Trotz des lufteingangsseitig bezüglich des Kanalabschnitts angeordneten weiteren, abtrennungsfreien Kanalabschnitts kann das Vorsehen des Stellelements in Kombination mit der flexiblen Abtrennung des Kanalabschnitts die Luftführung einer bestimmten Luftsorte in dem Kanalabschnitt nach Durchströmen des weiteren Kanalabschnitts auf einfache und platzsparende Weise fortsetzen.
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Insbesondere kann der weitere Kanalabschnitt flexibel, beispielsweise mit zumindest einer oder mehreren biegbaren Wänden, ausgebildet sein.
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Insbesondere kann der weitere Kanalabschnitt als luftdichter, insbesondere flexibler, Faltenbalg ausgebildet sein, so dass eine kostengünstige Herstellung des weiteren Kanalabschnitts und des Luftkanalsystems ermöglicht sein kann. Der Faltenbalg kann beispielsweise als Textilfaltenbalg mit zueinander benachbarten Textillamellen ausgebildet sein.
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Der weitere Kanalabschnitt kann im Wagenübergangsbereich zwischen zwei Wagen des Schienenfahrzeugs anordbar sein, da in einem solchen Fall knappe Einbauräume für das Luftkanalsystem vorliegen können, in die ein leichtes und platzsparendes Luftkanalsystem wie das erfindungsgemäße Luftkanalsystem integrierbar sein muss. Ferner kann der insbesondere flexibl ausgebildete weitere Kanalabschnitt aufgrund seiner Ausgestaltung einer Bewegung des beweglichen Wagenübergangsbereichs des Schienenfahrzeugs folgen, so dass das Schienenfahrzeug lediglich ein einziges Luftkanalsystem aufweisen muss.
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Insbesondere können die zwei Wagen Wagenteile eines unterbrochenen Wagens oder zwei separate Wagen, insbesondere Wagons, sein.
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Das Luftkanalsystem kann ferner einen noch weiteren Kanalabschnitt aufweisen, der luftstromaufwärts vom weiteren Kanalabschnitt angeordnet und mit einem zum noch weiteren Kanalabschnitt weisenden Endabschnitt des weiteren Kanalabschnitts verbunden sein kann, wobei der noch weitere Kanalabschnitt eine Abtrennung aufweisen kann, die sich entlang einer Längserstreckung des noch weiteren Kanalabschnitts erstrecken und die den noch weiteren Kanalabschnitt in einen ersten Teilbereich zum Führen der Warmluft und einen zweiten Teilbereich zum Führen der Kaltluft teilen kann. Dadurch kann eine besonders effiziente, getrennte Luftleitung der Warmluft und der Kaltluft in einem Übergangsbereich zwischen zwei Wagen des Schienenfahrzeugs bewerkstelligt werden, da der Kanalabschnitt und der noch weitere Kanalabschnitt, die mittels des weiteren Kanalabschnitts miteinander verbunden sind, eine entsprechende getrennte Luftleitung der Warmluft und der Kaltluft ermöglichen kann.
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Insbesondere kann sich die Abtrennung des noch weiteren Kanalabschnitts teilweise oder vollständig entlang der Längserstreckung des noch weiteren Kanalabschnitts erstrecken. In der zuerst erwähnten Ausgestaltung kann die Abtrennung von einem zum weiteren Kanalabschnitt und zum Stellelement weisenden Endabschnitt der noch weiteren Kanalabschnitts und/oder von einem luftstromaufwärts angeordneten Endabschnitt des noch weiteren Kanalabschnitts beabstandet angeordnet sein.
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Die Abtrennung des noch weiteren Kanalabschnitts kann flexibel ausgebildet sein, wobei das Luftkanalsystem frei von einem Klappenelement zum selektiven Verschließen des ersten Teilbereichs und des zweiten Teilbereichs des noch weiteren Kanalabschnitts in Richtung zum weiteren Kanalabschnitt hin ausgebildet sein kann. Insbesondere könnte ein solches Klappenelement bezüglich der Abtrennung an einem luftstromabwärts angeordneten Endbereich des noch weiteren Kanalabschnitts angeordnet sein. Dadurch kann eine besonders kostengünstige Ausgestaltung des Luftkanalsystems bewirkt werden. Ferner kann eine Längserstreckung des weiteren Kanalabschnitts reduziert sein, da bei einem Fehlen des Klappenelements keine zusätzliche Verschwenkbewegung des Klappenelements innerhalb des weiteren Kanalabschnitts ermöglicht sein muss. Insbesondere kann dabei eine Fehlluftleitung der Warmluft oder der Kaltluft von dem weiteren Kanalabschnitt in den noch weiteren Kanalabschnitt zurück verhindert sein, da die flexible Abtrennung des noch weiteren Kanalabschnitts beispielsweise entweder an einer ersten Wand oder einer zweiten Wand des noch weiteren Kanalabschnitts, die der ersten Wand gegenüberliegen kann, ermöglicht sein kann. Zu diesem Zweck kann lufteingangsseitig des noch weiteren Kanalabschnitts ein weiteres Stellelement für die Abtrennung des noch weiteren Kanalabschnitts vorgesehen sein, das beispielsweise ähnlich zu dem Stellelement für die Abtrennung des Kanalabschnitts ausgebildet und angeordnet sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann ein Klappenelement für die Abtrennung des noch weiteren Kanalabschnitts vorgesehen sein, mittels dem selektiv der erste Teilbereich oder der zweite Teilbereich des noch weiteren Kanalabschnitts verschließbar sein kann. Daher kann eine optimale getrennte Luftleitung der Warmluft und der Kaltluft in dem Kanalabschnitt bewirkt sein.
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Die Abtrennung des noch weiteren Kanalabschnitts kann starr, insbesondere als Trennplatte, ausgebildet sein, wobei das Luftkanalsystem ferner ein Klappenelement zum selektiven Verschließen des ersten Teilbereichs oder des zweiten Teilbereichs des noch weiteren Kanalabschnitts in die Richtung zum weiteren Kanalabschnitt hin aufweisen kann, derart, dass entweder die Warmluft oder die Kaltluft zu dem weiteren Kanalabschnitt führbar sein kann. Insbesondere kann das Klappenelement luftausgangsseitig des noch weiteren Kanalabschnitts, beispielsweise am luftstromabwärts angeordneten Endbereich des noch weiteren Kanalabschnitts und/oder im weiteren Kanalabschnitt, angeordnet sein. Das Klappenelement kann folglich eine Zurückführung der Warmluft beziehungsweise der Kaltluft, die in einem freigegebenen Teilbereich des noch weiteren Kanalabschnitts führbar sein kann, in den jeweils anderen Teilbereich des noch weiteren Kanalabschnitts über den weiteren Kanalabschnitt verhindern. Dadurch kann eine optimale Luftleitung der Warmluft und der Kaltluft in dem Kanalabschnitt auch bei einer starren Trennwand des noch weiteren Kanalabschnitts bewerkstelligt sein.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Schienenfahrzeug, mit einem Luftkanalsystem zum Führen von Warmluft und Kaltluft, das oben beschrieben ist. Das Schienenfahrzeug kann eine Straßenbahn, ein Nahverkehrszug oder ein Hochgeschwindigkeitszug sein.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Luftkanalsystems zum Führen von Warmluft und Kaltluft, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, mit Bereitstellen eines Kanalabschnitts mit einer sich entlang einer Längserstreckung des Kanalabschnitts erstreckenden, flexiblen Abtrennung, die den Kanalabschnitt in einen ersten Teilbereich zum Führen der Warmluft und einen zweiten Teilbereich zum Führen der Kaltluft teilt, Bereitstellen eines Stellelements für die Abtrennung, das mit einem luftstromaufwärts angeordneten Endabschnitt der Abtrennung verbunden ist, und Verschwenken des Stellelements um eine Schwenkachse, die quer zur Längserstreckung der Abtrennung verläuft, zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung, derart, dass zumindest der Endabschnitt der Abtrennung in der ersten Stellung des Stellelements an einer ersten Wand des Kanalabschnitts und in der zweiten Stellung des Stellelements an einer der ersten Wand gegenüberliegenden, zweiten Wand des Kanalabschnitts anliegt.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Schienenfahrzeugs mit einem Luftkanalsystem zum Führen von Warmluft und Kaltluft gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 eine schematische perspektivische Detailansicht des Luftkanalsystems in 1; und
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3 eine schematische perspektivische Detailansicht eines Luftkanalsystems zum Führen von Warmluft und Kaltluft gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Ein in 1 als Straßenbahn ausgebildetes Schienenfahrzeug 10 weist einen Wagen 12 mit einem Fahrerstand 14 und zwei in Fahrtrichtung gesehen hinter dem Wagen 12 angeordnete Wagen 16 auf. Der Übersicht halber ist in 1 lediglich der Wagen 16 dargestellt, der direkt benachbart zum Wagen 12 an den Wagen 12 angekoppelt ist.
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Das Schienenfahrzeug 10 ist mit einem Luftkanalsystem 18 zum Führen von Kaltluft und Warmluft gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel versehen, das im Dachbereich der Wagen 12, 16 angeordnet ist. Ein Klimagerät 20 des Schienenfahrzeuges 10 ist über eine Öffnung 22 mit Kanälen 24 des Luftkanalsystems 18 verbunden, die entlang des Dachs 26 der Wagen 12, 16 und entlang einer Höhenerstreckung der Wagen 12, 16 vom Dach 26 zum Boden 28 der Wagen 12, 16 geführt sind. In 1 ist beispielhaft ein Kanal, der entlang des Dachs 26 der Wagen 12, 16 verläuft, mit dem Bezugszeichen 24a und ein weiterer Kanal, der von dem Dach 26 des Wagens 12 zum Boden 28 des Wagens 12 verläuft, mit dem Bezugszeichen 24b versehen. Eine Luftströmungsrichtung von Zuluft, die von dem Klimagerät 20 zu einem Fahrgastinnenraum der Wagen 12, 16 führbar ist und die Warmluft und/oder die Kaltluft aufweist, ist mit dem Bezugszeichen 30 versehen. Diese Zuluft ist, wie in 1 gezeigt, über einen Wagenübergang 32 oder Wagengelenk zwischen dem Wagen 16 und dem Wagen 12 führbar.
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Im Folgenden wird mit Bezug auf 2 das Luftkanalsystem 18 zum Führen der Warmluft und der Kaltluft in dem Wagenübergangsbereich 32 zwischen den Wagen 16, 12 genauer beschrieben.
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Ein erster Kanalabschnitt 34 des Kanals 24a, der entlang des Dachs 26 des Wagens 16 geführt ist, ist mit einer starren Deckenwand 36a aus Blech, einer starren Bodenwand 36b aus Blech und starren Seitenwänden 36c, d aus Blech ausgebildet. Ein Querschnitt des ersten Kanalabschnitts 34 ist rechteckig. Eine Abtrennung 38 des ersten Kanalabschnitts 34, die als flexible Textilbahnen ausgebildet ist, ist entlang einer Höhenerstreckung des ersten Kanalabschnitts 34 gesehen mittig an den Seitenwänden 36c, 36d befestigt und erstreckt sich bis auf einen luftstromaufwärts angeordneten Endabschnitt des ersten Kanalabschnitts 34 entlang der gesamten Längserstreckung des ersten Kanalabschnitts 34. Daher teilt die Abtrennung 38 den ersten Kanalabschnitt 34 in einen ersten Teilbereich 40a für die Warmluft und einen zweiten Teilbereich 40b für die Kaltluft. Der erste und zweite Teilbereich 40a, 40b weisen ähnliche Volumina auf. Der erste Teilbereich 40a ist benachbart zu der Deckenwand 36a und der zweite Teilbereich 40b ist benachbart zu der Bodenwand 36b bildbar.
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Ein zweiter Kanalabschnitt 44 des Kanals 24a, der in der Luftströmungsrichtung gesehen luftstromabwärts bezüglich des ersten Kanalabschnitts 34 angeordnet und mit dem ersten Kanalabschnitt 34 luftdicht verbunden ist, ist im Wagenübergangsbereich 32 vorgesehen und als flexibler, luftdichter Textilfaltenbalg ausgebildet. Dabei sind entsprechende Endabschnitte des ersten und zweiten Kanalabschnitts 34, 44 luftdicht miteinander verbunden. Ein Querschnitt des zweiten Kanalabschnitts 44 ist rechteckig und entspricht etwa dem Querschnitt des ersten Kanalabschnitts 34. Der zweite Kanalabschnitt 44 ist frei von jeglicher Abtrennung, so dass zu einem Zeitpunkt die Warmluft oder die Kaltluft in dem zweiten Kanalabschnitt 44 führbar ist.
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Ein dritter Kanalabschnitt 46 des Kanals 24a, der entlang des Wagens 12 geführt ist, schließt sich in der Luftströmungsrichtung gesehen an den zweiten Kanalabschnitt 44 an, d.h. der dritte Kanalabschnitt 46 ist in der Luftströmungsrichtung gesehen luftstromabwärts vom zweiten Kanalabschnitt 44 angeordnet. Entsprechende Endabschnitte des zweiten und dritten Kanalabschnitts 44, 46 sind miteinander verbunden. Der dritte Kanalabschnitt 46 ist mittels einer starren Deckenwand 48a als Blech, einer starren Bodenwand 48b aus Blech und starren Seitenwänden 48c, 48d aus Blech ausgebildet. Alternativ können die Deckenwand 48a, die Bodenwand 48b und die Seitenwände 48c, d flexibel aus einem geeigneten Material gefertigt sein. Ein Querschnitt des dritten Kanalabschnitts 46 ist rechteckig und entspricht etwa dem Querschnitt des ersten und zweiten Kanalabschnitts 34, 44. Eine flexible Abtrennung 50 des dritten Kanalabschnitts 46 erstreckt sich entlang der Längsrichtung des dritten Kanalabschnitts 46 und ist von einem luftstromaufwärts angeordneten Endbereich des dritten Kanalabschnitts 46 beabstandet angeordnet. Die Abtrennung 50 weist in Längsrichtung des dritten Kanalabschnitts 46 oder entlang dessen Längserstreckung verlaufende Textilbahnen auf, die entlang einer Höhenerstreckung des dritten Kanalabschnitts 46 gesehen mittig mit den Seitenwänden 48c, 48d des dritten Kanalabschnitts 46 mittels Nähten verbunden sind. Alternativ kann die Abtrennung 50 entlang der Höhenerstreckung des dritten Kanalabschnitts 46 gesehen außermittig angeordnet sein. Die flexible Abtrennung 50 teilt den dritten Kanalabschnitt 46 flexibel in einen benachbart zur Deckenwand 48a angeordneten, ersten Teilbereich 52a und einen zweiten Teilbereich 52b, der benachbart zu der Bodenwand 48b vorgesehen ist. Ein Stellelement 54 ist in einem luftstromaufwärts liegenden Endabschnitt des dritten Kanalabschnitts 46 angeordnet und mit einem luftstromabwärts angeordneten Endbereich der flexiblen Abtrennung 50 verbunden. Die Volumina des bildbaren ersten und zweiten Teilbereichs 52a, 52b sind etwa gleich. Ein luftstromabwärts angeordneter Endabschnitt des dritten Kanalabschnitts 46 ist frei von einem weiteren Stellelement oder einem Klappenelement zum selektiven Verschließen des ersten Teilbereichs 52a oder des zweiten Teilbereichs 52b ausgebildet.
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Das Stellelement 54 weist einen im Wesentlichen U-förmigen Körper 56 auf, der zwei zueinander parallel verlaufende Schenkelabschnitte 58a, 58b und einen die beiden Schenkelabschnitte 58a, 58b miteinander verbindenden und sich senkrecht zu dem ersten und zweiten Schenkelabschnitt 58a, 58b erstreckenden Verbindungsabschnitt 60 aufweist. Ein mittlerer Abschnitt des luftstromaufwärts angeordneten Endbereichs der Abtrennung 50 ist an dem Verbindungselement 60 entlang dessen Längserstreckung befestigt. Endabschnitte 61a, 61b des ersten und zweiten Schenkelabschnitts 58a, 58b sind mit den Seitenwänden 48c bzw. 48d verschraubt. Das Stellelement 54 ist um eine Schwenkachse A um einen Schwenkwinkel α von 130 Grad verschwenkbar, die durch die Endabschnitte 61a, 61b des ersten und zweiten Schenkelelements 58a, 58b und parallel zu der der Längserstreckung des Verbindungsabschnitts 60 verläuft. Dadurch liegt die Abtrennung 50 in einer ersten Stellung 62 des Stellelements 54, die in 2 mittels durchgezogener Linien dargestellt ist, an der Deckenwand 48a des dritten Kanalabschnitts 46 und in einer zweiten Stellung 64, die in 2 mittels gestrichelter Linien dargestellt ist, an der Bodenwand 48b des dritten Kanalabschnitts 46 an. Folglich ist in der ersten Stellung 62 die Abtrennung 50 vollkommen zur Deckenwand 48a hin umgeschlagen und das Volumen des ersten Teilbereichs 52a ist zumindest benachbart zum zweiten Kanalabschnitt 44 Null oder vernachlässigbar klein. In der zweiten Stellung 64 ist die Abtrennung 50 vollkommen zur Bodenwand 48b hin umgeschlagen und das Volumen des zweiten Teilbereichs 52b ist zumindest benachbart zum zweiten Kanalabschnitt 44 Null oder vernachlässigbar klein.
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In einem Betrieb des Luftkanalsystems 18 strömt die Luft von dem Klimagerät 20 über die Öffnung 22 in den auf dem Dach des Wagens 16 geführten Kanal 24a und erreicht den ersten Kanalabschnitt 34. Dabei ist bei Einleiten der von dem Klimagerät 20 erzeugten Warmluft oder der Kaltluft in dem Kanal 24a mittels eines weiteren, in 1 schematisch angedeuteten Stellelements 67, das identisch zu dem Stellelement 54 ausgebildet ist, entweder der erste Teilbereich 40a oder der zweite Teilbereich 40b des ersten Kanalabschnitts 34 gebildet. Ein Anschlussstück 68 des Luftkanalsystems 18 zwischen der Öffnung 22 und dem ersten Kanalabschnitt 34 ist T-förmig ausgebildet. Über eine Öffnung 70 des Anschlussstücks 68 ist entweder Warmluft oder Kaltluft in den entsprechend gebildeten ersten bzw. zweiten Teilbereich 40a, 40b des ersten Kanalabschnitts 34 einleitbar. Aufgrund der Druckverhältnisse in dem ersten Kanalabschnitt 34 kann sich die flexible Abtrennung 38 entlang der gesamten Längserstreckung an die Deckenwand 36a oder die Bodenwand 36b des ersten Kanalabschnitts 34 anlegen.
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Im Folgenden wird angenommen, dass die Warmluft in dem ersten Teilbereich 40a geführt wird. Die Warmluft wird über den zweiten Kanalabschnitt 44 zu dem dritten Kanalabschnitt 46 transportiert. Das Stellelement 54 befindet sich in seiner zweiten Stellung 64 oder wird in die zweite Stellung 64 ausgehend von der ersten Stellung 62 um den Schwenkwinkel α verschwenkt, so dass die Warmluft in den ersten Teilbereich 52a des dritten Kanalabschnitts 46 eingeleitet wird. Um die Kaltluft über den Wagenübergang 32 zu führen, werden die Stellelemente 54, 67 entsprechend in ihre jeweils anderen Stellungen verschwenkt, so dass die entsprechenden Teilbereiche 40b, 52b des ersten Kanalabschnitts 34 und des dritten Kanalabschnitts 46 freigegeben werden.
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Das in 3 gezeigte Luftkanalsystem 32 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist in dem in 1 gezeigten Schienenfahrzeug 10 eingebaut und ähnlich zu dem in 2 gezeigten Luftkanalsystem 18 ausgebildet. Allerdings ist die Abtrennung 38 des ersten Kanalabschnitts 34 als starre Metalltrennwand ausgebildet ist. Anstelle des Stellelements 67 ist ein Klappenelement 72 an einem luftstromabwärts angeordneten Endabschnitt des ersten Kanalabschnitts 34 vorgesehen und entlang der gesamten Breitenerstreckung der Abtrennung 38 mit der Abtrennung 38 verbunden. Das Klappenelement 72 ist um eine Schwenkachse B um einen Schwenkwinkel β von 180 Grad zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verschwenkbar, so dass der erste Teilbereich 40a, wie in 3 gezeigt, in der ersten Stellung des Klappenelements 72 oder der zweite Teilbereich 40b in der zweiten Stellung des Klappenelements 72 mittels des Klappenelements 72 verschließbar ist. Die Schwenkachse B entspricht der Breitenrichtung der Abtrennung 38 und verläuft parallel zur Schwenkachse A. Ein Anschlussstück 68 ist zusätzlich mit einem Klappenelement 74 versehen, das entweder eine Öffnung 70 oder eine weitere Öffnung 76 des Anschlussstücks 68 freigibt, so dass lediglich der erste Teilbereich 40a in einer ersten Stellung des Klappenelements 74 oder der zweite Teilbereich 40b des ersten Kanalabschnitts 34 in einer zweiten Stellung des Klappenelements 74 luftführend mit dem Anschlussstück 68 verbunden ist. Dabei ist das Klappenelement 74 um 270 Grad um eine Schwenkachse C, die parallel zu den Schwenkachsen A, B verläuft, zwischen der ersten Stellung, die in 1 gezeigt ist, und der zweiten Stellung verschwenkbar ausgebildet.
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Ein Betrieb des Luftkanalsystems 18 ist ähnlich zu einem Betrieb des Luftkanalsystems 18 in 1 und 2. Um Warmluft in den ersten Kanalabschnitt 34 einzuleiten, wird allerdings das Klappenelement 74 in seine erste Stellung verschwenkt. Das Klappenelement 72 wird in seine zweite Stellung verschwenkt, so dass die Warmluft aus dem ersten Teilbereich 40a in den zweiten Kanalabschnitt 44 einströmen kann.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben ist, 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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005031912 A1 [0003]
