Druckwellenventil

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Druckwellenventil zur Verhinderung des Eindringens von unzulässigem Luftdruck in Fahrzeugen, insbesondere in Eisenbahnabteilen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Druckwellenventil zu schaffen, welches unter Beibehaltung der Vorteile der letztgenannten Lösung und ohne zusätzliche Druckschutzlüfter das Eindringen unzulässiger Druckstöße in die Fahrzeuge verhindert.
Zusätzlich soll mit einfachen Mitteln eine stoß- und schwingfeste Ausführung des Druckwellenventils gesichert werden.
Dieses Problem wird mit den Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben. Mit der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, daß - trotz bestehender negativer Umwelteinflüsse auf die Einrichtung - eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Druckwellenventil zur Verhinderung des Eindringens von unzulässigem Luftdruck in Fahrzeugen, insbesondere in Eisenbahnabteilen.

[0002] Die Druckstöße treten in schnellfahrenden Zügen bei Zugbegegnungen, Tunnelfahrten u. ä. auf und werden von den Fahrgästen äußerst belästigend, als eine unangenehme Wirkung auf die Ohren, empfunden. Der notwendige Reisekomfort erfordert die Unterdrückung oder Ausschaltung dieser Wirkung. Ein Weg zur Lösung dieses Problems sind schnell schließende Druckschutzventile, welche den Fahrgastraum nach außenhin an den Frisch- und Fortluftöffnungen abdichten, bevor die Druckwelle diese Stellen des Waggons erreicht. Der Schließimpuls geht von Sensoren aus, die in Fahrtrichtung vor und hinter den Öffnungen angeordnet sind.
Es müssen Schließzeiten von weniger als 0,070 s verwirklicht werden.
Eine solche Einrichtung mit mechanischer Betätigung und mit Flächendichtung zur Abdichtung des Luftstromes durch Verschieben von Lamellen ist in der DE-PS 36 18 292 beschrieben. Sie hat den Nachteil, daß abgelagerter Schmutz zu Verschleiß und damit zu Undichtheiten und Funktionsstörungen der Einrichtung führt. Bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes kann der Lamellenschieber an den engen Spalten zum Ghäuse festfrieren, was ebenfalls Funktionsstörungen zur Folge hat. Weiterhin ist eine Lösung bekannt, bei der die Dichtelemente aus elastischem Material mit gekrümmten Oberflächen elastisch mit dem Stellglied verbunden werden, so daß eine zuverlässige Linienberührung zwischen Dichtelement und Grundkörper besteht, welche unempfindlich gegenüber Verschmutzung und Anfrieren ist. Vorteilhaft bei dieser Lösung ist auch die Möglichkeit der Frischluftmengenregulierung, mit der immer nur so viel Frischluft dem Abteil zugeführt wird, wie entsprechend der Personenbesetzung benötigt wird, so daß ein energetisch optimaler Betrieb gewährleistet werden kann.
Nachteil dieser Lösung ist vor allem der mechanische Aufwand zur Führung und Verstellung der Dichtelemente, vor allem bei Berücksichtigung der hohen Stoß- und Schwingungsbeanspruchung im Eisenbahnbetrieb.

[0003] Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Druckwellenventil zu schaffen, welches unter Beibehaltung der Vorteile der letztgenannten Lösung und ohne zusätzliche Druckschutzlüfter das Eindringen unzulässiger Druckstöße in die Fahrzeuge verhindert. Zusätzlich soll mit einfachen Mitteln eine stoß- und schwingfeste Ausführung des Druckwellenventils gesichert werden.
Dieses Problem wird mit den Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben. Mit der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, daß - trotz bestehender negativer Umwelteinflüsse auf die Einrichtung - eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet ist.

[0004] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 8 erläutert.

[0005] Es zeigen:

Fig. 1

Ansicht des Druckwellenventils in Durchlaßstellung

Fig. 2

Ansicht des Druckwellenventils in Durchlaßstellung im Schnitt

Fig. 3

Ansicht des Druckwellenventils in Sperrstellung im Schnitt

Fig. 4

Schließelement mit verringerten Dichtflächen im Schnitt

Fig. 5

Schließelement mit elastischen Dichtlippen im Schnitt

Fig. 6

Ventilkörper mit elastischen Dichtlippen im Schnitt

Fig. 7

Stellung der Schließelemente bei Teildurchlaß im Schnitt

Fig. 8

Druckwellenventil mit flächenhaften Schließelementen im Schnitt

[0006] In Figur 1 ist der sinngemäße Aufbau des Druckwellenventils skizziert.
In einem Ventilkörper 1, vorzugsweise aus Metall gefertigt, sind in senkrechter Richtung mittig zylindrische Bohrungen eingebracht, deren Durchmesser größer ist, als die Breite des Ventilkörpers, so daß beidseitig Schlitze nach außen entstehen. In diese Bohrungen sind zylindrische Schließelemente 2 eingesetzt, vorzugsweise aus einem Kunststoff oder kunststoffbeschichtetem Leichtmetall, die über den größten Teil ihrer Länge mit einem rechteckigen oder nahezu rechteckigen Durchbruch 7 versehen sind. Die Breite des Ventilkörpers 1, der Durchmesser der Schließelemente 2 und die Breite des Durchbruchs 7 sind so aufeinander abgestimmt, daß in der in Figur 2 gezeichneten Stellung der Schließelemente 2 der Durchbruch 7 freien Durchlaß gewährt und in der in 90 ° gedrehten Stellung nach Figur 3 der Durchlaß völlig gesperrt ist. Die schnelle Verstellung zwischen der Durchlaßstellung nach Figur 2 und der Sperrstellung nach Figur 3 erfolgt mittels Verstellmechanismus, der aus dem Hebelsystem 3 und dem vorwiegend pneumatischen oder elektrischen Linearbetrieb 4 besteht. Die Ansteuerung des Antriebs erfolgt über das nicht dargestellte Sensor- und Steuersystem. Die Führung der Schließelemente 2 erfolgt entweder durch die zweckmäßige Wahl der Durchmesser der Bohrungen im Ventilkörper 1 und der Schließelemente 2 als Spielpassung oder durch an den Enden der Schließelemente angebrachte zylindrische Zapfen 8, welche im Ventilkörper 1 und in einer nicht dargestellten Deckplatte ihr Gegenlager finden. Der Vorteil dieser Lösung besteht in der kompakten Bauweise, die durch Stoß- und Schwingungsbeanspruchung nicht negativ beeinflußt wird und die bei Verstellung von "Offen" auf "Zu" geringe Reibungs- und Trägheitskräfte entgegensetzt, so daß die erforderlichen, sehr kurzen Verstellzeiten zustandekommen.

[0007] Die Figuren 4 bis 6 zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Figur 4: Durch Ausarbeitungen 5 in Längsrichtung der Schließelemente 2 kann die Anfälligkeit der Führung gegen Verschmutzung und damit verbundene erhöhte Reibungs- und Verschleißanfälligkeit reduziert bzw. ganz verhindert werden.

[0008] Figuren 5 und 6: Elastische Dichtlippen 6 verbessern den Effekt nach Figur 4 und führen gleichzeitig zu einer deutlichen Verbesserung der Dichtheit im geschlossenen Zustand.

[0009] In Figur 7 ist eine mögliche Zwischenstellung des Schließelementes 2 im Grundkörper 1 dargestellt, die einen reduzierten Strömungsquerschnitt ergibt. Damit kann über ein weiteres Sensor- und Steuerungssystem die durchzulassende Luftmenge abhängig von der Personenbesetzung des Fahrzeuges eingestellt werden.

[0010] In Figur 8 ist eine Variante mit flächenhaftem Schließelement 9 mit Mittelachse 10 dargestellt, welches wiederum mit Dichtlippen nach Figur 5 kombinierbar ist und Zwischenstellungen nach Figur 7 zuläßt.

Ansprüche

1. Druckwellenventil für Fahrzeuge, welches aus einem mit der Fahrzeugkontur dicht verbundenen Ventilkörper mit in bestimmten Abständen vorgesehenen Öffnungen besteht
dadurch gekennzeichnet, daß
in den Öffnungen des Ventilkörpers (1) mit Durchbrüchen (7) versehene und über einen linearen Verstellmechanismus (3, 4) bewegliche Schließelemente (2) angeordnet sind.

2. Druckwellenventil nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, daß
der Verstellmechanismus aus einem Hebelsystem (3) und einem pneumatischen oder elektrischen Linearantrieb (4) besteht.

3. Druckwellenventil nach den Ansprüchen 1 und 2
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Regelung des Öffnungsverhältnisses der Schließelemente (2) ein Linearantrieb (4) vorgesehen ist, der zweckmäßig gestufte oder stufenlos einstellbare Zwischenstellungen ermöglicht und der mit einer elektronischen Wegerkennungseinrichtung zur Rückmeldung des Öffnungsverhältnisses versehen ist.

4. Druckwellenventil nach den Ansprüchen 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet, daß
die zylindrischen Führungsflächen der Schließelemente (2) in Längsrichtung durch Nuten (5) unterbrochen sind.

5. Druckwellenventil nach den Ansprüchen 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schließelemente (2) oder der Ventilkörper (1) mit elastischen Dichtlippen (6) in Längsrichtung versehen sind.

6. Druckwellenventil nach mindestens einem der oben genannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Schließelement (2) ein flächenhaftes Schließelement (9) ist.

Zeichnung