Nachrüstbarer Luftvorhang für ein Schienenfahrzeug

Die Erfindung betri f ft einen nachrüstbaren Luftvorhang für ein Schienenfahrzeug . Weiterhin betri f ft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines nachrüstbaren Luftvorhangs . Überdies betri f ft die Erfindung ein Schienenfahrzeug .

Schienenfahrzeuge sind im Betrieb sehr unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt . Infolge der groß flächigen Fensterscheiben ergibt sich im Innenraum bzw . im Fahrgastbereich eines Schienenfahrzeugs ein Treibhausef fekt , der ohne Gegenmaßnahmen, besonders bei starker Sonneneinstrahlung und hohen Außentemperaturen, zu extrem hohen Temperaturen im Innenraum des Schienenfahrzeugs führen würde . Um den Fahrgästen unabhängig von der Jahres zeit angenehme Temperaturen im Innenraum zu bieten, werden gewöhnlich Klimaanlagen, die die Luft im Innenraum bei erhöhten Außentemperaturen herunterkühlen und bei tiefen Außentemperaturen erwärmen, eingesetzt .

Insbesondere im Kurzstreckenbetrieb kommt es häufig zu Zwischenstopps , bei denen die Türen im Fahrgastbereich eines Schienenfahrzeugs geöf fnet werden . Unterscheidet sich die Temperatur im Innenraum von der Außentemperatur, so ergibt sich aufgrund dieser Temperaturdi f ferenz bei geöf fneter Tür ein Temperaturgradient , der einen Luftstrom zwischen dem Innenraum und der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs bewirkt . Dieser Luftstrom umfasst bei erhöhten Außentemperaturen einen Kaltluf tstrom aus dem Schienenfahrzeug heraus und einen Warmluf tstrom in das Schienenfahrzeug hinein und bei niedrigen Außentemperaturen einen entsprechenden Warmluftstrom aus dem Schienenfahrzeug heraus und einen Kaltluf tstrom in das Schienenfahrzeug hinein . Insbesondere der Luftaustausch bei erhöhten Außentemperaturen führt herkömmlich zu einem erhöhten Energiebedarf der Klimaanlage des Schienenfahrzeugs , um den Verlust an gekühlter Luft im Fahrgastbereich im Innenraum des Schienenfahrzeugs aus zugleichen . In stationären Systemen, beispielsweise Kaufhäusern, werden bereits Luftvorhänge an den Eingängen genutzt , um die klimatisierte Luft im Innenraum zu halten . Häufig wird für den Betrieb eines solchen Systems Luft von der Belüftung bzw . Klimatisierung eines solchen Kaufhauses genutzt . Allerdings besteht in Schienenfahrzeugen das Problem, dass ein Anschluss eines Luftvorhangs an die Klimaanlage aufwändige Modi fikationen erfordern würde und damit insbesondere ein Hindernis für die Nachrüstbarkeit bereits bestehender Schienenfahrzeuge darstellen würde . Außerdem würde ein direkter Zugri f f auf die Klimaanlage deren Leistung während der Öf fnung der Türen schmälern, wenn ein Teil der Gebläseleistung der Klimaanlage für den Luftvorhang abgezweigt würde .

Es besteht also die Aufgabe , den Energieverbrauch für die Klimatisierung im Innenraum von Schienenfahrzeugen und auch in bereits bestehenden Schienenfahrzeugen im Vergleich zu dem Energieverbrauch von herkömmlichen Klimatisierungssystemen in Schienenfahrzeugen zu reduzieren .

Diese Aufgabe wird durch einen nachrüstbaren Luftvorhang für ein Schienenfahrzeug gemäß Patentanspruch 1 , ein Verfahren zum Betreiben eines Luftvorhangs gemäß Patentanspruch 11 und ein Schienenfahrzeug gemäß Patentanspruch 12 gelöst .

Der erfindungsgemäße nachrüstbare Luftvorhang weist eine von einer Klimaanlage eines Schienenfahrzeugs separate elektrische Gebläseeinheit zum Ansaugen von Luft auf . Unter einem Luftvorhang, auch als Torluftschleier, Türluftschleier oder Luftschottanlage bezeichnet , soll eine Einrichtung verstanden werden, die an häufig geöf fneten Türen mittels kräftiger Gebläse unterschiedlich konditionierte Luftmassen durch eine Barriere aus strömender Luft voneinander trennt und so deren Austausch verhindert oder zumindest deutlich reduziert . Diese Barriere umfasst eine gerichtete Luftströmung, die zwischen Auslassöf fnung und Ansaugöf fnung des Luftvorhangs zirkuliert . Bevorzugt erfolgt das Ansaugen von Luft aus dem Innenraum des Schienenfahrzeugs , da dann die Luft vorkonditioniert ist . D . h . , die Luft ist bereits durch die Klimaanlage gekühlt und weist einen relativ niedrigen CCh-Gehalt auf , da die Klimaanlage für eine ausreichende Luft Zirkulation zwischen äußerer Umgebung und Innenraum sorgt . Unter einer Gebläseeinheit soll eine Einheit zum Ansaugen von Luft , vorzugsweise aus der Umgebung der Gebläseeinheit bzw . aus der Umgebung eines Einlasses der Gebläseeinheit und zum Weitertransport der angesaugten Luft verstanden werden . Teil des nachrüstbaren Luftvorhangs ist auch ein im Seitenbereich eines Eingangs- und Ausgangsbereichs im Nahbereich einer Fahrgasttür des Schienenfahrzeugs eingerichteter Gebläseausgang mit einer Luftleiteinheit zur Festlegung der Luf tstromrichtung der aus dem Gebläseausgang hinausströmenden Luft . Zur Festlegung der Richtung des Luftstroms umfasst die Luf tleiteinheit Luftleitelemente , die durch ihre räumliche Anordnung den Luftstrom auf eine gewünschte Richtung einschränken bzw . einstellen . Als Seitenbereich soll der Bereich rechts und links von einer durch eine Öf fnung der Fahrgasttür gebildeten Aussparung verstanden werden . Bildlich gesprochen ist das der Bereich, in dem der Seitenteil des Türrahmens angeordnet ist und der Seitenbereich des zugehörigen Ein- und Ausgangsbereichs des Schienenfahrzeugs verläuft . Üblicherweise ist dieser Seitenbereich mit Verkleidungen versehen und bildet den seitlichen Teil des Türrahmens , erstreckt sich aber meist weiter in den Innenraum des Schienenfahrzeugs hinein . Die im Ein- und Ausgangsbereich herkömmlich bereits vorhandenen Verkleidungen können vorteilhaft zur Aufnahme des Gebläseausgangs , insbesondere von einem oder von mehreren Luftauslässen, die von dem Gebläseausgang umfasst sind, genutzt werden .

Vorzugsweise umfasst der Gebläseausgang Luftauslässe auf beiden Seiten des Ein- und Ausgangsbereich, so dass sich die Teilströme der seitlich aus den Luftauslässen strömende Luft zu einem Gesamtstrom vereinigen, der nun, da sich die beiden Querkomponenten der beiden Teilströme idealerweise gegenseitig aufheben, senkrecht zur Türöf fnung d . h . genau in Gegenrichtung eines zur hemmenden Luftstroms strömt . Die Luftstromrichtung der Teilströme ist aufgrund der seitlichen Anordnung des Gebläseausgangs bevorzugt hori zontal und diagonal zur Tür und zur Ein- und Ausstiegsrichtung orientiert . Der resultierende Gesamtluf tstrom dagegen ist parallel zur Ein- und Ausstiegsrichtung bzw . vertikal zur Türöf fnung gerichtet .

Überdies umfasst der nachrüstbare Luftvorhang eine Übertragungsleitung zwischen dem Gebläseausgang und der elektrischen Gebläseeinheit . Durch die Nutzung einer eigenen Gebläseeinheit ist der erfindungsgemäße Luftvorhang unabhängig von einer Klimaanlage eines Schienenfahrzeugs installierbar . Insbesondere muss also bei der Installation nicht auf technische Besonderheiten der Klimaanlage des Schienenfahrzeugs Rücksicht genommen werden, da der Luftvorhang vollständig unabhängig von den technischen Komponenten der Klimaanlage installiert wird . Vorteilhaft wird aufgrund dieser Unabhängigkeit des Luftvorhangs auch die Kapazität des Lüfters bzw . des Gebläses der Klimaanlage nicht reduziert bzw . beeinträchtigt . D . h . , es steht weiterhin die volle Kapazität der Klimaanlage für eine Kühlung des Innenraums des Schienenfahrzeugs zur Verfügung . Durch den Einsatz einer separaten Gebläseeinheit und damit eines zusätzlichen separaten Volumenstroms wird die Gesamtleistung bzw . Klimatisierungsleistung während eines Betriebs beider Einrichtungen im Innenraum erhöht . Da die Luftstromrichtung der aus dem Gebläseausgang hinausströmenden Luft durch die Luf tleiteinheit einstellbar und festlegbar ist , kann erreicht werden, dass einem bei geöf fneter Fahrgasttür auftretenden Luftstrom zwischen der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs und dem Innenraum bzw . dem Fahrgastraum des Schienenfahrzeugs entgegengewirkt wird, wodurch eine Wärmeisolationswirkung für den Innenraum erreicht wird . Die Wärmeisolation ermöglicht es , einen starken Anstieg der Leistungsaufnahme der Klimaanlage des Schienenfahrzeugs bei einer Öf fnung der Fahrgasttüre zu vermeiden . Insbesondere werden höhere Schalt zustände der Klimaanlage erst bei höheren Außentemperaturen als ohne den Einsatz des nachrüstbaren Luftvorhangs erreicht . Mithin wird der Energieverbrauch der Klimaanlage des Schienenfahrzeugs reduziert und es werden verschleißträchtige Leistungsspitzen im Betrieb der Klimaanlage vermieden . Da die separate elektrische Gebläseeinheit Luft aus dem Innenraum ansaugt , wird der CC^-Gehalt im Innenraum reduziert , weil die Klimaanlage Luft mit niedrigerem CÖ2- Gehalt aus der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs nachführt .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines nachrüstbaren Luftvorhangs für ein Schienenfahrzeug wird eine von einer Klimaanlage des Schienenfahrzeugs separate elektrische Gebläseeinheit zum Ansaugen von Luft aus dem Innenraum gestartet . Weiterhin erfolgt ein Übertragen der Luft durch eine Übertragungsleitung zwischen der elektrischen Gebläseeinheit und einem im Seitenbereich im Nahbereich einer Fahrgasttür bzw . im Seitenbereich eines von der Fahrgasttür verschlossenen Ein- und Ausgangsbereichs des Schienenfahrzeugs eingerichteten Gebläseausgang, der eine Luf tleiteinheit zur Festlegung der Luf tstromrichtung der aus dem Gebläseausgang hinausströmenden Luft aufweist . Schließlich wird die Luft aus dem Gebläseausgang in der festgelegten Luf tstromrichtung herausgeführt . Das erfindungsgemäße Verfahren teilt die Vorteile des erfindungsgemäßen Luftvorhangs .

Bevorzugt erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Ansteuern der Gebläseeinheit in Abhängigkeit von einem Türöf fnungssignal und/oder in Abhängigkeit von einem Temperaturunterschied zwischen der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs und dem Innenraum . Wie später noch im Detail erläutert , kann durch eine Synchronisation der Aktivität der Gebläseeinheit mit der Öf fnung der Fahrgasttür vorteilhaft Energie für den Betrieb des Luftvorhangs eingespart werden . Ebenfalls kann die Aktivität der Gebläseeinheit vorteilhaft auf Situationen beschränkt werden, in denen ein erheblicher Unterschied zwischen einer Außentemperatur der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs und einer Innentemperatur des Fahrgastbereichs des Schienenfahrzeugs besteht . „Ansteuern" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Betrieb der Gebläseeinheit gestartet wird, wenn die Fahrgasttür geöf fnet wird und der Betrieb der Gebläseeinheit beendet wird, wenn die Fahrgasttür geschlossen wird . Bevorzugt erfolgt das Starten der Gebläseeinheit aber nur dann, wenn auch eine ausreichende Temperaturdi f ferenz zwischen der äußeren Umgebung und dem Innenraum bzw . Fahrgastbereich des Schienenfahrzeugs auftritt , so dass sich ein Betrieb der Gebläseeinheit energetisch auch lohnt .

Weiterhin kann in Abhängigkeit von dem Temperaturunterschied zwischen der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs und dem Innenraum ein Ansteuern des Gebläseausgangs zur Einstellung der Luf tstromrichtung erfolgen . Wie später noch im Einzelnen erläutert , kann der Gebläseausgang zwei unterschiedlich positionierte Luftauslässe umfassen . Besonders bevorzugt umfasst der Gebläseausgang zwei übereinander angeordnete Luftauslässe , ganz besonders bevorzugt einen bodennahen Luftauslass und einen deckennahen Luftauslass . D . h . , einer der beiden übereinander angeordneten Luftauslässe , der bodennahe Luftauslass , ist näher zum Boden des Innenraums des Schienenfahrzeugs hin angeordnet und der deckennahe Luftauslass ist näher zur Decke des Innenraums des Schienenfahrzeugs hin angeordnet . Bevorzugt decken beide Luftauslässe ungefähr die Häl fte der Innenhöhe des Schienenfahrzeugs ab .

In einem solchen S zenario wird bevorzugt in Abhängigkeit von einem Temperaturunterschied zwischen der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs und dem Innenraum des Schienenfahrzeugs der bodennahe Luftauslass oder der deckennahe Luftauslass aktiviert oder deaktiviert . Vorteilhaft kann bei hoher Außentemperatur gekühlte Innenluft der relativ schweren, im Bodenbereich ausströmenden Innenluft über den bodennahen Luftauslass entgegengeblasen werden und bei niedriger Außentemperatur warme Innenluft über den deckennahen Luftauslass der im Deckenbereich herausströmenden, relativ leichten warmen Innenluft entgegengeblasen werden .

Weiterhin können auch in Abhängigkeit von einem Temperaturunterschied zwischen der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs und dem Innenraum des Schienenfahrzeugs die Luf tstromrichtun- gen des bodennahen Luftauslasses und des deckennahen Luftauslasses eingestellt werden . Vorteilhaft kann so bei erhöhter Außentemperatur warme Außenluft über den deckennahen Luftauslass der hereinströmenden warmen Außenluft entgegengeblasen werden und kalte Innenluft über den bodennahen Luftauslass der herausströmenden kalten Innenluft entgegengeblasen werden und bei niedriger Außentemperatur warme Innenluft über den deckennahen Luftauslass der herausströmenden warmen Innenluft entgegengeblasen werden und kalte Außenluft über den bodennahen Luftauslass der hereinströmenden kalten Außenluft entgegengeblasen werden . Mithin wird der thermische I solationseffekt des Luftvorhangs bei geöf fneter Fahrgasttür infolge der doppelten Anzahl von in unterschiedliche Richtungen gerichteten Gegenluf tströmen weiter erhöht .

Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug weist eine Klimaanlage zur Klimatisierung eines Innenraums des Schienenfahrzeugs und einen erfindungsgemäßen (nachrüstbaren bzw . nachgerüsteten) Luftvorhang auf . Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug teilt die Vorteile des erfindungsgemäßen Luftvorhangs .

Ein Teil der zuvor genannten technischen Funktionen des erfindungsgemäßen Luftvorhangs können ganz oder teilweise in Form von Softwaremodulen in einem Prozessor eines entsprechenden Rechensystems realisiert werden, z . B . von einer Steuereinheit eines Schienenfahrzeugs . Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil , dass auch schon bisher verwendete Rechensysteme auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten . Insofern wird die Aufgabe , unter Hinzunahme von zusätzlicher Hardware , wie zum Beispiel eine Gebläseeinheit , eine Ubertragungsleitung und ein Gebläseausgang, auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst , welches direkt in ein Rechensystem ladbar ist , mit Programmabschnitten, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens , zumindest die durch einen Computer aus führbaren Schritte , insbesondere die Schritte zur Ansteuerung der Gebläseeinheit und zur Ansteuerung des Gebläseausgangs , aus zuführen . Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile , wie z . B . eine Dokumentation, und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware- Komponenten, wie z . B . Hardware-Schlüssel ( Dongles etc . ) zur Nutzung der Software , umfassen .

Zum Transport zum Rechensystem bzw . zur Steuereinheit und/oder zur Speicherung an oder in dem Rechensystem bzw . der Steuereinheit kann ein computerlesbares Medium, z . B . ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einem Rechensystem einlesbaren und aus führbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind . Das Rechensystem kann z . B . hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen .

Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten j eweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung . Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie und deren Beschreibungsteilen weitergebildet sein . Zudem können im Rahmen der Erfindung die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Aus führungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Aus führungsbeispielen kombiniert werden .

Bevorzugt ist der Gebläseausgang des erfindungsgemäßen nachrüstbaren Luftvorhangs im unteren Teilbereich des Seitenbereichs eines Fahrgasttürbereichs bzw . Eingangs- und Ausgangsbereichs des Schienenfahrzeugs angeordnet . Vorteilhaft kann mit einem bodennah angeordneten Gebläseausgang bei einer hohen Außentemperatur kühle Innenluft , welche bodennah in Richtung Ausgang strömt , zurückgehalten werden . Umgekehrt kann bei einer niedrigen Außentemperatur und bei einem Wechsel der Richtung des Gegenluftstroms kalte Außenluft , die ebenfalls vor allem bodennah in den Innenraum hineinströmt , vor dem Einströmen in den Innenraum zurückgehalten werden . Bevorzugt ist die Luf tleiteinheit dazu ausgebildet , die Luftstromrichtung des erfindungsgemäßen nachrüstbaren Luftvorhangs zum Innenraum hin aus zurichten . Vorteilhaft kann ein Herausströmen von gekühlter Luft bei hohen Außentemperaturen und ein Herausströmen von warmer Luft bei niedrigen Außentemperaturen verhindert werden . Dieser doppelte Ef fekt wird insbesondere dann erreicht , wenn sich die Luftauslässe des Gebläseausgangs über die gesamte Innenhöhe oder zumindest einen erheblichen Teil davon erstrecken und sowohl die Strömung von warmer Luft im oberen Teilbereich des Ein- und Ausgangsbereichs als auch die Strömung von kalter Luft im unteren Teilbereich des Ein- und Ausgangsbereichs gehemmt werden kann .

Besonders bevorzugt umfasst die Luf tleiteinheit ein vorzugsweise flexibel richtbares Luftleitgitter . Dabei wird das richtbare Luftleitgitter derart ausgerichtet , dass der Luftstrom, der aus dem Gebläseausgang herausströmenden Luft in eine vorbestimmte Richtung ausgerichtet ist . Vorteilhaft kann die Luf tstromrichtung an unterschiedliche Außentemperaturen angepasst werden . Ein Luftleitgitter weist eine gitterartige bzw . lammellenartige luftdurchlässige Struktur auf , mit der j e nach Ausrüstung des Gitters bzw . der Lamellen eine gewünschte Luf tstromrichtung eingestellt werden kann .

Bevorzugt ist das richtbare Luftleitgitter derart ausgerichtet , dass der Luftstrom nach innen gerichtet ist . Wie bereits erwähnt , kann bei dieser Ausrichtung der Luftleitgitter vorteilhaft ein Herausströmen von gekühlter Luft bei hohen Außentemperaturen und ein Herausströmen von warmer Luft bei niedrigen Außentemperaturen aus dem Innenraum eines Schienenfahrzeugs verhindert werden .

Bevorzugt umfasst der nachrüstbare Luftvorhang eine Steuereinheit , welche zum Ansteuern von mindestens einer der folgenden Funktionseinheiten ausgebildet ist :

- die Gebläseeinheit ,

- der Gebläseausgang . „Ansteuern" bedeutet im Zusammenhang mit der Gebläseeinheit , dass ihr Betrieb gestartet oder beendet wird . Im Zusammenhang mit dem Gebläseausgang bedeutet „Ansteuern" , dass der Luftauslass gesteuert wird . Beispielsweise wird eine Luftstromrichtung eingestellt .

Vorteilhaft können die einzelnen Funktionseinheiten durch die Ansteuerung in ihrem Verhalten an sich ändernde Umgebungsbedingungen angepasst werden, so dass der erfindungsgemäße Luftvorhang flexibel und ef fektiv einzusetzen ist .

Besonders bevorzugt ist die Steuereinheit des erfindungsgemäßen nachrüstbaren Luftvorhangs zum Ansteuern der Gebläseeinheit in Abhängigkeit von einem Türöf fnungssignal eingerichtet . Vorteilhaft wird das Gebläse nur betrieben, wenn eine Fahrgasttüre geöf fnet ist . Mithin kann der Luftvorhang besonders energiesparend betrieben werden .

Ganz besonders bevorzugt ist die Steuereinheit des erfindungsgemäßen nachrüstbaren Luftvorhangs zum Ansteuern der Gebläseeinheit in Abhängigkeit von einem Temperaturunterschied zwischen der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs und dem Innenraum eingerichtet . Vorteilhaft kann der Betrieb des Gebläses auf S zenarien beschränkt werden, bei denen aufgrund eines erheblichen Temperaturunterschieds zwischen Innenraum und äußerer Umgebung durch den Betrieb des Luftvorhangs Energie eingespart werden kann .

In einer für unterschiedliche Außentemperaturen besonders geeigneten Variante des erfindungsgemäßen nachrüstbaren Luftvorhangs weist der Gebläseausgang zwei übereinander angeordnete Luftauslässe , einen bodennahen Luftauslass und einen deckennahen Luftauslass auf und die Steuereinheit ist dazu eingerichtet ist , in Abhängigkeit von einem Temperaturunterschied zwischen der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs und dem Innenraum den bodennahen Luftauslass oder den deckennahen Luftauslass zu aktivieren oder zu deaktivieren . Diese Variante kann besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wenn in Abhängigkeit von einem Temperaturunterschied zwischen der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs und dem Innenraum der bodennahe Luftauslass oder der deckennahe Luftauslass aktiviert oder deaktiviert werden . Vorteilhaft kann bei hoher Außentemperatur gekühlte Innenluft der ausströmenden gekühlten Innenluft über den bodennahen Luftauslass entgegengeblasen werden und bei niedriger Außentemperatur warme Innenluft über den deckennahen Luftauslass der herausströmenden warmen Innenluft entgegengeblasen werden .

Um den erfindungsgemäßen Luftvorhang weiter zu verbessern, kann die Steuereinheit des erfindungsgemäßen nachrüstbaren Luftvorhangs dazu ausgebildet sein, in Abhängigkeit von einem Temperaturunterschied zwischen der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs und dem Innenraum die Luf tstromrichtungen des bodennahen Luftauslasses und des deckennahen Luftauslasses einzustellen .

Vorteilhaft kann so bei erhöhter Außentemperatur warme Außenluft über den deckennahen Luftauslass der hereinströmenden warmen Außenluft entgegengeblasen werden und kalte Innenluft über den bodennahen Luftauslass der herausströmenden kalten Innenluft entgegengeblasen werden und bei niedriger Außentemperatur warme Innenluft über den deckennahen Luftauslass der herausströmenden warmen Innenluft entgegengeblasen werden und kalte Außenluft über den bodennahen Luftauslass der hereinströmenden kalten Außenluft entgegengeblasen werden . Mithin wird der thermische I solationsef fekt des Luftvorhangs bei geöf fneter Fahrgasttür weiter erhöht .

Um derartige Gegenluftströme mit unterschiedlichen Temperaturen zu erzeugen, weist die separate elektrische Gebläseeinheit des erfindungsgemäßen nachrüstbaren Luftvorhangs ein erstes und ein zweites separates Gebläse auf . Dabei ist das erste separate Gebläse zum Ansaugen von Luft aus dem Innenraum des Schienenfahrzeugs ausgebildet und ist das zweite separate Gebläse zum Ansaugen von Luft aus der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs ausgebildet .

Um die unterschiedlich temperierten Luftströme zu den gewünschten Positionen bzw . Luftauslässen hinzuleiten, ist die Steuereinheit des erfindungsgemäßen nachrüstbaren Luftvorhangs dazu eingerichtet , in Abhängigkeit von einem Temperaturunterschied das erste separate Gebläse mit dem bodennahen Luftauslass und das zweite separate Gebläse mit dem deckennahen Luftauslass zu verbinden, was bei hohen Außentemperaturen vorteilhaft ist , wenn warme Luft aus der Umgebung angesaugt wird und kalte Luft aus dem Fahrgastraum angesaugt wird, oder umgekehrt das erste separate Gebläse mit dem deckennahen Luftauslass und das zweite separate Gebläse mit dem bodennahen Luftauslass zu verbinden, was bei niedrigen Außentemperaturen vorteilhaft ist , wenn warme Lauft aus dem Fahrgastraum und kalte Luft aus der Umgebung angesaugt wird . Vorteilhaft wird durch die in beide Richtungen wirkenden Gegenluftströme , bzw . die Erhöhung der Anzahl der wirkenden Gegenluftströme sowie die Nutzung der Außenluft für eine Erzeugung eines Gegenstroms gegen von außen in den Innenraum hereinströmende Luft , die Energiespar-Ef fektivität des erfindungsgemäßen nachrüstbaren Luftvorhangs weiter verbessert .

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Aus führungsbeispielen noch einmal näher erläutert . Es zeigen :

FIG 1 eine Querschnittsansicht eines Eingangs- und Ausgangsbereichs eines Schienenfahrzeugs zur Veranschaulichung der Luft Zirkulation bei einer Öf fnung einer Fahrgasttür in diesem Bereich,

FIG 2 eine perspektivische Ansicht eines Eingangs- und Ausgangsbereichs eines Schienenfahrzeugs bei geöf fneter Tür mit einem nachrüstbaren Luftvorhang gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung, FIG 3 eine Schnittansicht von oben auf einen nachrüstbaren Luftvorhang gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung,

FIG 4 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Betreiben eines nachrüstbaren Luftvorhangs für ein Schienenfahrzeug gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ,

FIG 5 ein Schienenfahrzeug gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung,

FIG 6 einen Luftvorhang, der sich für einen Betrieb bei hohen Außentemperaturen und niedrigen Außentemperaturen eignet ,

FIG 7 einen Luftvorhang mit Luftauslässen mit flexibel einstellbaren und ansteuerbaren Luftleitgittern .

In FIG 1 ist eine Querschnittsansicht eines Eingangs- und Ausgangsbereichs 1 eines Schienenfahrzeugs zur Veranschaulichung der Luft Zirkulation bei einer Öf fnung einer Fahrgasttüre 2 ( siehe FIG 2 ) ( in FIG 1 ist nur die Innenverkleidung 4 bzw . der Seitenbereich 4 der Fahrgasttüre 2 bzw . des von der Fahrgasttüre 2 im Schließ zustand abgedeckten Ein- und Ausgangsbereichs 1 gezeigt ) in diesem Bereich 1 veranschaulicht . Wird bei höheren Außentemperaturen der Fahrgastbereich im Schienenfahrzeug durch eine Klimaanlage gekühlt , so strömt bei geöf fneter Fahrgasttüre 2 gekühlte Luft KL aus dem Fahrgastbereich und damit auch aus dem Eingangs- und Ausgangsbereich 1 des Schienenfahrzeugs heraus und warme Luft WL strömt aus der Umgebung U des Schienenfahrzeugs in den Eingangs- und Ausgangsbereich 1 und anschließend in den Fahrgastbereich des Schienenfahrzeugs hinein . Da warme Luft WL leichter ist als gekühlte Luft KL, strömt bei erhöhten Außentemperaturen die warme Luft WL aus der Umgebung U im oberen Teilbereich des Eingangs- und Ausgangsbereichs 1 in den Fahrgastbereich hinein und die gekühlte Luft KL strömt im unteren Teilbereich des Eingangs- und Ausgangsbereichs 1 aus dem Fahrgastbereich heraus . Infolge des Luftaustauschs ergibt sich ein Netto-Wärmestrom in den Fahrgastbereich hinein, der herkömmlich durch eine temporäre Steigerung der Leistung der Klimaanlage des Fahrgastbereichs des Schienenfahrzeugs kompensiert wird .

In FIG 2 ist eine perspektivische Ansicht des bereits in FIG 1 gezeigten Eingangs- und Ausgangsbereichs 1 eines Schienenfahrzeugs bei geöf fneter Fahrgasttür 2 mit einem nachrüstbaren Luftvorhang 3 gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht . Der Luftvorhang 3 umfasst einen Gebläseausgang 6 . Dieser Gebläseausgang 6 umfasst zwei beidseitig in der Innenverkleidung 4 im Türbereich in Vertikalrichtung verlaufende Luftauslässe 6a . Die Luftauslässe 6a umfassen j eweils eine Luf tleiteinheit 5 . Eine j eweilige Luf tleiteinheit 5 umfasst j eweils ein Luftleitgitter 5a . Die Luftleitgitter 5a umfassen ausrichtbare Flächenelemente , zwischen denen die Luft in Richtung der Ausrichtung der Flächenelemente strömen kann . Die Luftleitgitter 5a werden nun so ausgerichtet , dass die aus den Luftauslässen 6a herausströmende Luft GL in einen sich an den Eingangs- und Ausgangsbereich 1 anschließenden Fahrgastbereich 7 bzw . Innenraum hineinströmt . Die Luftauslässe 6a befinden sich im unteren Teilbereich des Eingangsund Ausgangsbereichs 1 , so dass der nach innen gerichtete Luftstrom, der aus den Luftauslässen 6a herausströmenden Luft GL dem Luftstrom der gekühlten Luft KL aus dem Fahrgastbereich 7 heraus entgegengerichtet ist . Der nach innen gerichtete Luftstrom der aus den Luftauslässen 6a herausströmenden Luft GL im unteren Teilbereich des Eingangs- und Ausgangsbereichs 1 bildet also eine Art Gegenluftstrom zu dem herausströmenden Kaltluf tstrom der gekühlten Luft KL . Auf diese Weise wird der Kaltluf tstrom der gekühlten Luft KL aus dem Fahrgastbereich 7 heraus gehemmt , so dass der Wärmeenergieeintrag in das Schienenfahrzeug hinein im Vergleich zu einer Anordnung ohne Gegenluftstrom reduziert wird . Der Gegenluftstrom muss ausreichend gekühlt werden, um die Raumluft im Innenraum nicht auf zuwärmen . Hierzu kann die Luft für den Gegenluftstrom aus dem Innenraum, d . h . dem Fahrgastbereich 7 des Schienenfahrzeugs entnommen werden . Da der Innenraum klimatisiert ist , ist die von dort entnommene Luft ebenfalls ausreichend gekühlt . In FIG 2 ist eine Schnittachse mit gestrichelten Linien und zwei römischen Zi f fern „I I I" an den Enden dargestellt . Entlang der Schnittachse waagrecht geschnitten ergibt sich das Bild der FIG 3 . Entlang der Schnittachse vertikal geschnitten ergibt sich das Bild der FIG 1 .

In FIG 3 ist eine Schnittansicht von oben auf einen nachrüstbaren Luftvorhang 3 gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung dargestellt . Der Luftvorhang 3 weist eine elektrische Gebläseeinheit 8 , die in FIG 3 in der oberen rechten Ecke mit einem kreis förmigen Umriss dargestellt ist , auf . Die Gebläseeinheit 8 saugt gekühlte Luft KL aus dem Fahrgastbereich 7 an und fördert die gekühlte Luft KL durch eine als Schlauch ausgebildete Ubertragungsleitung 9 zu den Luftauslässen 6a des Luftvorhangs 10 in der Innenverkleidung 4 j eweils rechts und links vom Eingangs- und Ausgangsbereich hin . Die Luftauslässe 6a weisen die bereits im Zusammenhang mit FIG 2 erläuterten Luftleitgitter 5a, die in einem Winkel a zu der Ebene der Innenverkleidung 4 nach innen ausgerichtet sind, auf . Wie bereits im Zusammenhang mit FIG 2 erläutert , fließt bei erhöhten Außentemperaturen der so erzeugte Gegenluftstrom der aus den Luftauslässen 6a herausströmenden Luft GL dem zur Fahrgasttür hin fließenden Luftstrom der aus dem Fahrgastbereich in Richtung Ausgang strebenden gekühlten Luft KL entgegen und hemmt so den Wärmeenergietransport in den Innenraum des Schienenfahrzeugs . Die Gebläseeinheit 8 wird von einer am rechten Bildrand schematisch dargestellten Steuereinheit 11 durch ein Steuersignal S eingeschaltet und ausgeschaltet . Das Steuersignal S wird gesendet , wenn die Steuereinheit 11 ein Ansteuersignal AS ( siehe FIG 4 ) in Form eines Türöf fnungssignals oder Türschließsignals aussendet und gleichzeitig ein Mindestwert für einen Temperaturunterschied, beispielsweise 10 Kelvin, zwischen der äußeren Umgebung U des Schienenfahrzeugs und dem Fahrgastbereich 7 gemessen wird . Der Luftvorhang 3 wird also nur dann aktiviert , wenn eine ausreichende Temperaturdi f ferenz auftritt und die Fahrgasttüre 2 ( siehe FIG 2 ) auch geöf fnet ist . In FIG 4 ist ein Flussdiagramm 400, welches ein Verfahren zum Betreiben eines nachrüstbaren Luftvorhangs 3 (siehe FIG 3) für ein Schienenfahrzeug 12 (siehe FIG 5) veranschaulicht, gezeigt .

Bei dem Schritt 4. I erfolgt eine Ansteuerung einer Fahrgasttüre 2 (siehe FIG 2) eines Schienenfahrzeugs 12 durch ein Ansteuerungssignal AS, um die Fahrgasttür 2 zu öffnen.

Bei dem Schritt 4. II wird ermittelt, ob die Temperaturdifferenz AT zwischen der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs 12 und dem Fahrgastbereich 7 des Schienenfahrzeugs 12 einen vorbestimmten Wert SW überschreitet. Für den Fall, dass der vorbestimmte Wert SW überschritten wird, was in FIG 4 mit „y" gekennzeichnet ist, wird zu dem Schritt 4. III übergegangen. Für den Fall, dass der vorbestimmte Wert nicht überschritten wird, was in FIG 4 mit „n" gekennzeichnet ist, wird das Verfahren bei dem Schritt 4. IV beendet.

Bei dem Schritt 4. III wird in Antwort auf die Türöffnung eine von der Klimaanlage des Schienenfahrzeugs 12 separate elektrische Gebläseeinheit 8 zum Ansaugen von Luft aus dem Innenraum bzw. dem Fahrgastbereich 7 des Schienenfahrzeugs 12 gestartet. Hierzu wird die elektrische Gebläseeinheit 8 mit einem Steuersignal S angesteuert.

Die elektrische Gebläseeinheit 8 transportiert die angesaugte Luft bei dem Schritt 4.V durch eine Ubertragungsleitung zwischen der elektrischen Gebläseeinheit 8 und einem im Seitenbereich eines Ein- und Ausgangsbereichs 1 des Schienenfahrzeugs 12 eingerichteten Gebläseausgang 6, der eine Luftleiteinheit 5, insbesondere mit einem Luftleitgitter 5a, zur Festlegung der Luf tstromrichtung der aus dem Gebläseausgang 6 herausströmenden Luft GL aufweist.

Bei dem Schritt 4. VI wird die zu dem Gebläseausgang 6 herausströmende Luft GL in diagonaler Richtung zur Wandverkleidung bzw. Innenverkleidung 4 des Eingangs- und Ausgangsbereichs 1 aus dem Gebläseausgang 6 in den Eingangs- und Ausgangsbereich 1 des Schienenfahrzeugs herausgeführt und einem aus dem Innenraum des Schienenfahrzeugs 12 herausströmenden Strom gekühlter Luft KL entgegengeschickt .

In FIG 5 ist ein Schienenfahrzeug 12 gemäß einem Aus führungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht .

Das in FIG 5 gezeigte Schienenfahrzeug 12 weist einen Fahrgastbereich 7 ( gestrichelt gezeichnet ) auf . Der Fahrgastbereich 7 umfasst einen Eingangs- und Ausgangsbereich 1 ( ebenfalls gestrichelt gezeichnet ) , der von außen über eine Fahrgasttüre 2 zugänglich ist . Teil des Schienenfahrzeugs 12 ist auch ein Luftvorhang 3 , der einen ähnlichen Aufbau wie der in FIG 3 gezeigte Luftvorhang 3 aufweist . Der Luftvorhang 3 umfasst eine Gebläseeinheit 8 , die auf der linken Seite des Fahrgastbereichs 7 angeordnet ist und bei hohen Außentemperaturen gekühlte Luft KL aus dem Fahrgastbereich 7 ansaugt . Die gekühlte Luft KL wird über die Übertragungsleitungen 9 zu Luftauslässen 6a des Luftvorhangs 3 , die sich auf beiden Seiten des Eingangs- und Ausgangsbereichs 1 befinden, hin transportiert . Dort bildet die gekühlte Luft KL einen Gegenluftstrom von aus den Luftauslässen 6a herausströmender Luft GL, der bei geöf fneter Fahrgasttür 2 ein Herausströmen der gekühlten Luft KL aus dem Eingangs- und Ausgangsbereich 1 verhindert bzw . zumindest hemmt . Das Schienenfahrzeug 12 umfasst außerdem eine Klimaanlage 13 , die die im Fahrgastbereich 7 vorhandene gekühlte Luft KL erzeugt .

In FIG 6 ist ein Luftvorhang 3 ' gezeigt , der sich für einen Betrieb sowohl im Sommer bei erhöhter Außentemperatur als auch im Winter bei besonders niedriger Außentemperatur eignet . Anders als der in FIG 3 gezeigte Luftvorhang 3 umfasst der in FIG 6 gezeigte Luftvorhang 3 ' zwei übereinander angeordnete Luftauslässe 6a, 6b in der Innenverkleidung 4 des Türbereichs im Eingangs- und Ausgangsbereich 1 . Im Sommer bzw . bei erhöhter Außentemperatur, wird der untere Luftauslass 6a dazu genutzt , das Ausströmen gekühlter Luft aus dem Fahrgastbereich 7 , die vor allem bodennah aus dem Inneren des Schienenfahrzeugs herausströmt , zu reduzieren . Der obere Luftauslass 6b bleibt dagegen bei erhöhter Außentemperatur im Sommer unbenutzt bzw . abgeschaltet . Im Winter, d . h . bei niedrigen Außentemperaturen, wird dagegen der obere Luftauslass 6b dazu genutzt , das Ausströmen warmer Luft aus dem Fahrgastbereich 7 , die vor allem im deckennahen Bereich aus dem Schienenfahrzeug herausströmt , zu verhindern . Dafür bleibt der untere Luftauslass 6a im Winter bei niedrigen Außentemperaturen unbenutzt bzw . abgeschaltet .

In FIG 7 ist ein Luftvorhang 3 " ' gezeigt , der dem in FIG 6 gezeigten Luftvorhang 3 ' hinsichtlich der Anordnung der Luftauslässe 6a, 6b gleicht . Anders als bei der Anordnung in FIG 6 wird die Stellung der Luftleitgitter 5a und die Temperatur der von der Gebläseeinheit 8 angesaugten Luft bei der Anordnung in FIG 7 in Abhängigkeit von der Temperaturdi f ferenz AT zwischen dem Fahrgastbereich 7 und der äußeren Umgebung des Schienenfahrzeugs über die Steuereinheit 11 eingestellt . Die Gebläseeinheit 8 hat hierfür neben einem Lufteinlass im Fahrgastbereich auch einen Lufteinlass zur äußeren Umgebung hin (nicht gezeigt ) und j eweils zwei getrennte Gebläse 8a, 8b für die Innenluft und die Außenluft .

Bei erhöhter Außentemperatur, insbesondere im Sommer, werden die Luftleitgitter 5a des unteren Luftauslasses 6a bzw . bodennahen Luftauslasses so eingestellt , dass die aus dem unteren Luftauslass 6a ausströmende Luft , in diesem Fall gekühlte Luft , nach innen in den Fahrgastbereich 7 hineinströmt . Hierfür wird der untere Luftauslass 6a von der Gebläseeinheit 8 über ein erstes Gebläse 8a mit gekühlter Luft aus dem Fahrgastbereich 7 versorgt . Die Luftleitgitter 5a des oberen Luftauslasses 6b bzw . deckennahen Luftauslasses werden in die entgegengesetzte Richtung eingestellt , so dass aus dem oberen Luftauslass 6b, in diesem Fall warme Außenluft , in Richtung Außenbereich bzw . äußere Umgebung U herausströmt , so dass ein Einströmen von warmer Außenluft im Sommer bzw . bei erhöhter Außentemperatur verhindert wird . Hierzu saugt die Gebläseeinheit 8 über ein zweites Gebläse 8b warme Luft aus der äußeren Umgebung U des Schienenfahrzeugs an .

Bei niedriger Außentemperatur, also insbesondere im Winter, werden die Luftleitgitter 5a des unteren Luftauslasses 6a so eingestellt , dass die aus dem unteren Luftauslass 6a ausströmende Luft , in diesem Fall kalte Außenluft , in Richtung Außenbereich bzw . äußere Umgebung U herausströmt , um ein Einströmen von kalter Außenluft zu verhindern . Hierzu saugt die Gebläseeinheit 8 über das zweite Gebläse 8b kalte Luft aus der äußeren Umgebung U des Schienenfahrzeugs an .

Die Luftleitgitter 5a des oberen Luftauslasses 6b werden in die entgegengesetzte Richtung der Luftleitgitter 5a des unteren Luftauslasses 6a eingestellt , so dass aus dem oberen Luftauslass 6b, in diesem Fall warme Luft aus dem Fahrgastbereich 7 ( siehe FIG 3 ) , in Richtung Innenbereich, d . h . dem Fahrgastbereich 7 herausströmt , so dass ein Herausströmen von warmer Innenluft aus dem Fahrgastbereich 7 verhindert wird . Hierzu saugt die Gebläseeinheit 8 über das erste Gebläse 8b warme Luft aus dem Fahrgastberiech 7 des Schienenfahrzeugs an .

Die Ansteuerung der Gebläseeinheit 8 und der Luftauslässe 6a, 6b erfolgt über die in FIG 7 rechts eingezeichnete Steuereinheit 11 .

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich um bevorzugte Aus führungsbeispiele der Erfindung handelt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist , zu verlassen . Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw . „eine" nicht ausschließt , dass die betref fenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können . Ebenso schließt der Begri f f „Einheit" nicht aus , dass diese aus mehreren Komponenten, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können, besteht .