高速有轨车辆内部空间中组合压力保护和气流量控制装置的制作方法

本发明涉及一种用于在高速有轨车辆的内部空间中组合的压力保护和气流量控制的装置，其中压力保护和气流量控制的功能通过共同的组件实现，该组件根据运行条件控制空气进口和/或空气排出口的自由流动横截面。

背景技术：

对于高速列车必须考虑很多的方面，以便于避免在列车运行中不可避免产生的压力骤增和压力波动的问题。在此，对于有轨车辆的结构性的部件，例如，车厢、车厢通道、车门、窗户等等而言，已经能够使用大量的技术方案，通过这些方案能够尽可能优化地配合于相应的使用条件。相反，合适的通风和空调系统的数量明显较少。

与之相关的简单的变体在于，在超过对于压力的之前限定的临界值的条件下将具有翻盖或阀门的空气进入口完全封闭。然而缺点在于，因此完全中断了新鲜空气输送到车辆中。在具有许多隧道区段的高速路段中或者常见的遇到反向的火车的情况下，因此大大地损害了车辆空间中的空气质量。所以越来越多地使用所谓的压力保护系统，该压力保护系统应该既确保有效的压力保护又确保足够良好的空气质量。

根据de3801891c1为此设计了一种具有高压特性的常规的通风机，该通风机以在新鲜空气侧和废气侧上在其转数方面互相协调来控制。由此实现了，车辆中的压力改变不会超过允许的值。然而，会发生问题，如果调整速度由于空气的惯性不足够高，从而在高的车辆速度的条件下不能控制快速进行的压力改变。通风机的这种结构的其他的典型的缺点在于高的噪音，小的气流量和高的特定能耗，从而这种通风机只能小范围使用。

ep0579536a1中描述了通过操纵新鲜空气和废气侧上的翻盖调整构件来调整轨道车辆中的压力改变。因此，避免了由引起惯性的通风机的缺点。

de102007011452a1中已知，压力保护和气流量控制在结构上结合在一个共同的空气室中。在此，压力保护阀和气流量翻盖根据流体技术依次设置。由于这种相邻的设置，为了压力保护和气流量控制的功能使用分开的部件。为此，主要设置两个分开的组件，也即，气体驱动的快速关闭部件和电力驱动的调整翻盖。

相反，这两个功能根据de8629224u1由一个共同的组件实现。在此，通风栅以第一组位置固定的v形叶片与第二组同样是v形的和此外能够轴向移动的叶片有效连接。通过两组叶片之间的相对位置的改变，改变了自由的流动横截面，其中这种效果既用于气流量控制又用于压力保护。然而，这种使用一个共同的组件用于压力保护和气流量控制的方案具有缺陷，即，叶片及其操纵部件需要大的结构空间。此外缺点还在于，大量的部件互相有效连接。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提出一种用于在高速有轨车辆的内部空间中组合的压力保护和气流量控制的装置，该装置需要小的结构空间以及少量的分开的组件并且在行驶速度高时确保快速和性能可靠的控制。

该目的通过根据权利要求1的技术特征实现。因此，装置具有抵抗最大±10kpa大小的压力冲击的压力密封的壳体，该壳体在其与底面相对的侧面上设有凹槽，凹槽配置有翻折部件。翻折部件通过平行于其纵向延伸的轴在轴的两个末端区段上支承在壳体上并且设置为可以沿着该轴转动，从而凹槽从翻折部件的每个位置开始都可以压力密封地封闭。在此，翻折部件配置有驱动组件，该驱动组件为了翻折部件的精确地重复精度的定位与电驱动器这样有效连接，即，从翻折部件的每个位置开始可以在≤50ms内进行关闭过程。电驱动器与调整部件连接，该调整部件在不通电状态下自动地调整翻折部件的限定的最终位置。该调整部件可以成型为机械部件(例如回位弹簧)或者电气部件(例如双电层电容器)。在此，用双电层电容器的概念(有时也称为超级电容/超级电容器)表示用于紧急状态电压源的存储器，其用于在电压中断时通过发动机自己回位到确定的位置上。其他有利的设计方案是从属权利要求的技术方案，其技术特征在实施例中详细阐述。

根据本发明的装置优选适用于快速行驶的旅游列车中的空气进口和排出口从而保护乘客免于压力波。除了压力保护的功能，该装置还具有调整需要的气流量的功能，气流量首先作为外部空气流入车厢并且随后作为使用过的空气离开车厢。

该装置的主要的优点在于，以节省空间和节省重量的方式将用于压力保护和气流量控制的组件以特殊设计的翻折部件的形式合一，该翻折部件能够在几何形状上自由地独立于其他部件设计为关闭部件。其他优点在于放弃气动组件而仅使用电驱动器。去掉迄今必须的气动组件在此对于制造特别是用于高速领域中的旅游列车和空调具有成本优势。

电驱动器能实现另外的、短的关闭时间和足够的密封力。驱动器的控制在此确保了具有高的重复精度的精确的翻盖定位。控制可选择通过模拟的/数字的输入或者通过能够额外地反馈的总线系统进行。为了确保限定的最终位置，驱动器在不通电状态下与调整部件连接，该调整部件根据使用目的确保打开或关闭位置。

通过该能够转动的部件成型为长形的，翻折部件优化为小的结构深度，以便于在相同的流通横截面的情况下能够降低必要的部件宽度，该宽度在翻折部件转动到打开的位置上时就是深度。

此外，翻折部件的机械接口这样设计，即，其能够通过驱动器以单个或者多个互相连接的方式驱动。在此，该连接可以定位在一个轴中和/或互相堆叠地放置。

附图说明

下面借助附图详细阐述本发明的实施例。附图中示出了：

图1示出了根据本发明的装置的立体图，打开

图2示出了根据图1的装置的横截面，

图3示出了根据本发明的装置的立体图，关闭

图4示出了根据图3的装置的横截面，

图5示出了具有修改的凹槽的根据本发明的装置，打开

具体实施方式

附图中示出的装置设计用于在有轨车辆的内部空间中组合的压力保护和气流量控制，其中作为优选的应用，提到了特别是与高速火车的空气进口和空气排出口有效连接的使用。压力保护和气流量的功能通过共同的组件实现，该组件根据运行条件控制空气进口和/或空气排出口的自由流动横截面。

图1和图3中可以看到，装置具有壳体2，壳体设计为压力密封的并且抵抗最大±10kpa大小的压力冲击。在对于安装有利的一个实施方式中，壳体2安装到底板1上。

壳体2上在与底板1相对的侧面上设计凹槽3。该凹槽配置有翻折部件4。

翻折部件4通过平行于其纵向延伸的轴5在轴5的两个末端区段上支承在壳体2上。这在轴颈6上的支承点进行。在相对的支承点上，轴5配置有驱动组件7。该驱动组件7为了翻折部件4的精确地重复精度的定位与电驱动器8这样有效连接，即，从翻折部件4的每个位置开始可以在≤50ms内进行关闭过程。因此，翻折部件4可以沿着轴5转动，从而凹槽3通过翻折部件4打开或关闭。

图2和图4中可以看到特别是翻折部件4的横截面轮廓。为了保证压力密封，翻折部件4相对于轴5在其中一侧上具有第一平面区段41并且在另一侧上具有第二平面区段42，其中这些区段41和42相对于轴5在不同平面中延伸。在此设置，在关闭位置(图4)上，下部区段41紧贴在压力密封的壳体2的包围凹槽3的轮廓的下侧。同时，上部区段42位于压力密封的壳体2的包围凹槽3的轮廓的上侧。

图5示出了修改的实施方式，其中凹槽3包含两个分开的部分凹槽31和32。在此，每个部分凹槽31或32与所属的翻折部件4的区段41或42有效连接。部分凹槽31和32根据图5设置为在不同的平面中互相平行地延伸。同样地，这两个部分凹槽31和32也可以设置在同一平面中。此外，还可以是(图中未示出)翻折板互相的直角或者v形的设置，其中在这种设置中，流入或流出口可以设置在不同的侧面上。

对于翻折部件4的定位而言，电驱动器8通过模拟的或数字的输入或者通过总线系统控制，从而能够执行带有诊断反馈的绝对的位置确定。

此外，电驱动器8与调整部件(例如，回位弹簧或者双电层电容器)连接，该调整部件在不通电状态下调整翻折部件4的限定的最终位置。

翻折部件4优选最优地成型为小的结构深度和小的惯性。这可以例如这样实现，即，在壳体2上的凹槽3或者多个凹槽31和32和与凹槽3，31，32功能上共同作用的翻折部件4分别具有明显大于宽度的长度。

描述的装置可以进一步设计。这样，例如在凹槽3；31；32的流入和/或流出区域中可以设置用于检测实时的局部环境条件(空气湿度、空气速度、空气体积流量、空气温度)的传感器组件。由传感器组件检测到的测量值于是通过驱动器一侧实施的软件评估，以便于进行直接的气流量控制。同样地，这种传感器组件可以设置在底板1的流入和/或流出区域中，以便于基于这些测量值进行直接的气流量控制。

另一有利的设计方案在于，翻折部件4的机械的接口这样设计，将单个的翻折部件4或者多个互相连接的单独的翻折部件4与唯一的驱动组件7有效连接。在此，在多个互相连接的翻折部件4的情况下，其连接定位在一个轴中和/或互相堆叠地放置。

在压力保护的情况下调整翻折部件4的限定的位置的驱动部件可以这样操纵，即，在长时间保持的压力保护的情况下，在短的时间段中能够在空气进口和空气排出口中(但是在压力保护舒适性范围中)通过翻折部件4的微小的开口实现有针对性的最小的开口横截面。

附图标记说明

1底板

2压力密封的壳体

3壳体上的凹槽

31壳体上的第一部分凹槽

32壳体上的第二部分凹槽

4翻折部件

41翻折部件上的第一平面区段

42翻折部件上的第二平面区段

5轴

6轴颈

7驱动组件

8电驱动器