DE1108721B

DE1108721B - Fuer Schienentriebfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine bestimmte Kuehlanlage

Info

Publication number: DE1108721B
Application number: DEV11895A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Goepel
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1957-02-08
Filing date: 1957-02-08
Publication date: 1961-06-15
Also published as: FR1191160A

Description

Für Schienentriebfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine bestimmte Kühlanlage Zur Maschinenanlage einer Lokomotive oder eines Triebwagens mit Verbrennungsmotorantrieb gehört eine Kühlanlage zur Rückkühlung des Motorkühlwassers und des Motor-Schmieröles sowie etwa auch der Aufladeluft. Bei Fahrzeugen mit hydraulischer Kraftübertragung kann die Kühlanlage auch noch zur Rückkühlung des Getriebeöles dienen. Derartige Kühlanlagen werden bei Lokomotiven vielfach an einer Stirnseite des Fahrzeuges untergebracht. Bei Lokomotiven mit Endführerständen und bei Triebwagen wird die Kühlanlage meist im Dach oder unter Flur eingebaut.
Die wesentlichen Teile einer solchen Kühlanlage sind der Ventilator, die Kühlelemente und der Kühlerrahmen, der den Ventilator oder die Kühlelemente oder auch beide aufnimmt. Es ist bekannt, den Kühlerrahmen fest mit dem Lokomotivrahmen oder auch mit dem Lokomotivvorbau zu verbinden und dabei für die Kühlwasserzu- und -abführung ein besonderes Rohrsystem vorzusehen.
Kühlanlagen dieser Bauart haben den Nachteil, daß alle von der Maschinenanlage ausgehenden Schwingungen und die Erschütterungen des Fahrbetriebes direkt auf die Kühlanlage, insbesondere auf die Kühlelemente, übertragen werden. Es waren deshalb besonders robuste und stabile Kühlelemente erforderlich, die derartigen Beanspruchungen im jahrelangen Dauerbetrieb gewachsen sind. Solche Kühlelemente haben aber zwangläufig eine niedrige spezifische Kühlleistung, da zur Herstellung Rohre und Bleche mit relativ großen Wandstärken verwendet werden müssen. Die Kühlleistung, die mit diesen Kühlelementen in einem gegebenen Einbauraum erreicht werden kann, ist deshalb begrenzt.
Mit der Erhöhung der Dieselmotorleistung und damit der Erhöhung der Leistung der Kühlanlage mußten daher Kühlelemente mit wesentlich höherer spezifischer Kühlleistung entwickelt werden, die jedoch gegen Schwingungen und Erschütterungen bedeutend empfindlicher sind. Man ging infolgedessen schon dazu über, die ganze Kühlanlage als eine in sich geschlossene Baueinheit auszubilden und vom Lokomotivvorbau bzw. von der übrigen Fahrzeugverkleidung getrennt elastisch auf dem Lokomotivrahmen zu lagern. Damit wurde eine starre Verbindung der Kühlanlage mit dem Fahrzeug vermieden. Die richtige Wahl der elastischen, schwingungsdämpfenden Lager (Abstützungen) ermöglicht die Abstimmung auf das Schwingungssystem des Fahrzeuges, so daß jede Resonanz zwischen Motor und Kühlanlage vermieden werden kann. Unter Umständen kommt jedoch auch diese Ausführung nicht mehr ohne Vergrößerung des Gesamtfahrzeugaufbaues aus. Des weiteren sind auch bereits Kühlanlagen, insbesondere für Straßenfahrzeuge, bekanntgeworden, bei denen zwecks Steigerung der Kühlleistung einige Wände der Kühlelemente einen Teil der Fahrzeugaußenwand bilden. Diese Ausführungen weisen aber meist den obenerwähnten Nachteil einer unelastischen Abstützung auf. Außerdem sind hierbei die Einzelelemente der Kühlanlage an verschiedenen Fahrzeugteilen (an der Fahrzeugkarosserie, am Motor usw.) befestigt und daher umständlich ein- und auszubauen.
Schließlich sind noch Fahrzeugkühleinrichtungen bekannt, die zwar gut zugänglich an einem Fahrzeugende angeordnet sind, aber zahlreiche andere Mängel aufweisen, wie z. B. eine nur geringe Kühlleistung, großen Bauaufwand u. dgl. m.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der vorbekannten Fahrzeugkühleinrichtungen zu vermeiden und mit geringstem Bauaufwand und bei guter Zugänglichkeit trotzdem ein Maximum an Kühlleistung zu erreichen. Es wird dabei von einer für Schienentriebfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit einem Dieselmotor, bestimmten Kühlanlage ausgegangen, die aus Kühlelementen, Ventilator usw. zum Kühlen des Kühlmittels, des Schmieröles od. dgl. besteht. Die Erfindung kennzeichnet sich durch die Kombination der je für sich bekannten Merkmale, daß die Teile der Kühlanlage zu einer Baueinheit zusammengefaßt werden, daß ferner diese Baueinheit an einer leicht zugänglichen Stelle des Fahrzeuges, vorzugsweise an dessen Stirnseite, angeordnet ist und daß schließlich Teile der Außenwände dieser Baueinheit zugleich einen Teil der Fahrzeugverkleidung bilden und dementsprechend ausgebildet sind. Hierbei können auch die Kühlmittelverteil- und/ oder Kühlmittelsammelbehälter als Rahmen bzw. Gehäuse der Kühlanlage ausgebildet werden, wobei die Außenwände dieser Behälter einen Teil der Fahrzeugverkleidung bilden. Insbesondere bei Stirnkühlanlagen bietet die Erfindung günstige Ausführungsmöglichkeiten, indem der Lokomotivvorbau durch das Gehäuse bzw. den Rahmen der Kühlanlage gebildet oder ergänzt wird. Bei dieser Bauweise besteht die Möglichkeit, für die Kühlanlage die Außenmaße der Lokomotive bzw. des Triebwagens zu wählen, so daß die Kühlanlage in ihrer Höhe und Breite beispielsweise der Gesamthöhe und Gesamtbreite des Lokomotivvorbaues entspricht. Die zum Lokomotivvorbau gehörenden seitlichen Wände und die obere Begrenzungswand werden dabei je nach der Ausbildung der Kühlanlage für die Behälter zur Kühlmittelführung und -vorratshaltung herangezogen, indem etwa durch Anschweißen eines zweiten Bleches Kühlmittelkästen gebildet werden.
Es ist klar, daß sich hierdurch nicht nur eine Vergrößerung der Kühlanlage, sondern auch eine intensivere Kühlung erreichen läßt, da hierbei die Seitenwände und die obere Wand der Kühlanlage Teile der Außenwände des Fahrzeuges bilden und damit einer ständigen Kühlung durch den Fahrtwind ausgesetzt sind. Die an sich bekannte elastische Lagerung der Baueinheit auf dem Fahrzeugrahmen wird auch bei einer Ausbildung gemäß der Erfindung beibehalten und die Baueinheit mit ihren Außenwänden im übrigen elastisch an die übrige Fahrzeugverkleidung angeschlossen, etwa durch Zwischenschaltung von Gummibändern od. dgl.
In ähnlicher Weise wie für Stirnkühlanlagen läßt sich die Erfindung aber auch z. B. bei Dachkühlanlagen anwenden, die häufig zwei Reihen seitlich angeordneter Kühlelemente und einen dazwischenliegenden Ventilator besitzen.
Im übrigen kann die Kühlanlage in beliebiger Weise ausgeführt sein, also etwa in der Weise, daß in bezug auf die Kühlluft vor den Hauptkühlelementen für das Motorkühlmittel und das Schmieröl die Kühlelemente für die Ladeluft angeordnet werden. Außerdem ist es auch möglich, vor den Kühlerelementen in an sich bekannter Weise eine Jalousie anzubringen, die nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung in dem einen Teil der Fahrzeugverkleidung bildenden Gehäuse bzw. Rahmen der Kühlanlage befestigt wird.

Die besonderen Vorteile einer Ausführung gemäß der Erfindung sind somit:

1. Geringes Gewicht durch Kombination von Küh-

lerrahmen bzw. Kühlergehäuse und Kühhnittel-

führung mit Teilen der Fahrzeugverkleidung,

etwa des Lokomotivvorbaues;

2. Vermeidung doppelter Blechführungen, welche

einmal zum Kühlerrahmen und einmal zur Fahr-

zeugverkleidung gehören würden;

3. Unterbringung einer größtmöglichen Kühler-

stirnfläche;

4. Zusätzliche Kühlung durch Bildung von Wänden

der Kühlanlage als Außenwände des Fahrzeuges;

5. einfache Montage, da keine Fahrzeugverkleidung

hindert, und

6. erleichtertes Auswechseln beschädigter oder un-

dichter Kühlelemente oder Verbindungsteile.

Bei einem Antrieb des Ventilators der Kühlanlage über einen Keilriemen von der Motorkurbelwelle aus empfiehlt es sich, eine der beiden Keilriemenscheiben axial verschiebbar auf ihrer Welle zu befestigen, so daß sie auf ein genaues Fluchten mit der anderen Keilriemenscheibe eingestellt werden kann. Durch die elastische Lagerung der vollständigen mit der Fahrzeugverkleidung, insbesondere dem Lokomotivvorbau kombinierten Kühlanlage ist nämlich wegen der großen Einbautoleranzen das genaue Fluchten der Keilriemenscheiben auf der Motorkurbelwelle mit der Keilriemenscheibe auf der Ventilatorwelle nicht voll gewährleistet.

Die Erfindung ist in der Zeichnung am Ausführungsbeispiel einer Stirnkühlanlage für ein Schienenfahrzeug mit Dieselmotorantrieb schematisch dargestellt. Es zeigt Fig.1 einen Längsschnitt durch die Kühlanlage und Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A der Fig.1.
Die Kühlanlage besteht aus einem Ventilator 1, der über einen Riemenantrieb 2 mit der Welle 3 eines hier nicht dargestellten Fahrzeug-Dieselmotors gekuppelt ist, sowie aus zwei Reihen Kühlelementen, und zwar den Kühlelementen 4 für den Ladeluftkreislauf und den Kühlelementen 5 für den Kühlwasser- und Schmierölkreislauf. Diese Kühlelemente sind von Sammel- und Ausgleichsbehältern 6 und 7 umgeben. Vor den Kühlelementen 4 und 5 ist in an sich bekannter Weise eine Jalousie 8 angeordnet. Die ganze Kühlanlage ist in einem Rahmen bzw. Gehäuse 9 zu einer Baueinheit zusammengefaßt und mittels elastischer Zwischenglieder 10 auf dem Fahrzeugrahmen 11 gelagert. Die seitlichen Wände 9 a und die obere Begrenzungswand 9 b des Gehäuses 9 bilden hier einen Teil der Fahrzeugverkleidung 90, und zwar den Lokomotivvorbau. Diese Wände 9 a und 9 b werden auch für die Sammel- und Ausgleichsbehälter 6 und 7 herangezogen, wobei ein zweites Blech 12 die innere Abschlußwand jedes Behälters 6 und 7 bildet. Die Baueinheit ist an die Fahrzeugverkleidung 90 mittels elastischer Glieder angeschlossen, beispielsweise unter Zwischenschaltung von Gummibändern 13. Die für den Kühlmitteldurchlauf zwischen den Behältern 6 und 7 und den Kühlelementen 4 und 5 erforderlichen Leitungen bestehen hier aus kurzen elastischen Manschetten 14.
Die Jalousie 8 ist an den seitlichen Wänden 9 a oder an der oberen Begrenzungswand 9 b des Gehäuses 9 und damit an einem Teil der Fahrzeugverkleidung mittels Scharniere 15 aufklappbar gelagert. Dadurch werden die Kühlelemente 4 und 5 beispielsweise für Reparaturarbeiten von vorn zugänglich gemacht.
Bei Riemenantrieb, beispielsweise Keilriemenantrieb, müssen die auf der Antriebswelle 3 und der Ventilatorwelle 1 a befestigten Riemenscheiben 16 bzw. 17 beim Einbau der Kühlanlage genau fluchten, da anderenfalls die Keilriemen während des Betriebes überbeansprucht werden oder von der Scheibe ablaufen. Nun gewährleistet aber die elastische Lagerung der gesamten mit dem Lokomotivvorbau kombinierten Kühlanlage infolge der großen Einbautoleranzen kein genaues Fluchten der Riemenscheiben. Es wird deshalb auf der Ventilatorwelle 1 a die Riemenscheibe 17 derart befestigt, daß sie bei Stillstand des Ventilators 1 innerhalb des erforderlichen Bereiches axial verschiebbar ist. Zu diesem Zweck können das Ende der Ventilatorwelle 1 a mit Gewinde 18 versehen und die Riemenscheibe 17 auf die Ventilatorwelle aufgeschraubt werden. Nach Festlegung der Riemenscheibe 17 wird diese Scheibe dann mittels einer Mutter 19 arretiert.
Die Ansprüche 2 bis 4 sollen nur zusammen mit Anspruch 1 Schutz genießen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Für Schienentriebfahrzeuge mit einer Brennkraftmaschine, insbesondere mit einem Dieselmotor, bestimmte Kühlanlage, die aus Kühlelementen, Ventilator usw. zum Kühlen des Kühlmittels, des Schmieröls od. dgl. besteht, gekennzeichnet durch die Kombination der an sich bekannten Merkmale, daß die Teile der Kühleinrichtung zu einer Baueinheit (Gehäuse 9) zusammengefaßt sind, daß ferner diese Baueinheit an einer leicht zugänglichen Stelle des Fahrzeuges, vorzugsweise an dessen Stirnseite, angeordnet ist und daß schließlich Teile der Außenwände (seitliche Wände 9 a und obere Begrenzungswand 9 b) dieser Baueinheit zugleich einen Teil der Fahrzeugverkleidung (90) bilden und dementsprechend ausgebildet sind.
2. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (Gehäuse 9) auf dem Fahrzeugrahmen (11) in an sich bekannter Weise elastisch gelagert ist und mit ihren Außenwänden (9 a und 9 b) elastisch an die übrige Fahrzeugverkleidung (90) angeschlossen ist.
3. Kühlanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Kühhnittelverteil- und/ oder -sammelbehälter (6 und 7) als Rahmen bzw. Gehäuse (9) der Kühlanlage ausgebildet sind, derart, daß die Außenwände (9 a und 9 b) dieser Behälter einen Teil der Fahrzeugverkleidung (90) bilden.
4. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine den Kühlelementen (4 und 5) vorgeschaltete Jalousie (8), die in dem einen Teil der Fahrzeugverkleidung (90) bildenden Gehäuse (9) bzw. Rahmen der Kühlanlage befestigt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 460 850, 523 925; schweizerische Patentschriften Nr. 96 061, 115 452, 169 545; USA.-Patentschriften Nr. 2185 964, 2 250 795.