DE696044C - Einlassregler fuer Umlaufdampfheizungen von Eisenbahnfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einlaßregler für Umlaufdampfheizungen von Eisenbahnfahrzeugen, der die doppelte Aufgabe hat, Dampf Verluste zu verhindern und die der Wagenheizung zugeführte Frischdampfmenge dem Wärmebedarf des Wagens anzupassen.

Für diesen Zweck sind Einlaßregler bekannt, deren Ventil von einem der Temperatur

ίο des rückkehrendenDampf-Luft-Gemisches ausgesetzten, festen oder flüssigen Ausdehnungskörper (Rückdampffühler) gesteuert wird. Sobald die gesamte Heizrohroberfläche und damit auch das rückkehrende Dampf-Luft-Gemisch Temperaturen nahe 95 bis ioo° annehmen, schließt der Regler allmählich und drosselt den Dampfzutritt gerade so weit, daß aus dem Entwässerer der Heizrohranlage noch kein Dampf austritt. Diese Höchstbelastung wird jedoch meist nur beim Anheizen des Wagens bzw. im Beharrungszustand des Heizvorganges nur bei großer Kälte benötigt. Für gewöhnlich muß die Dampfmenge noch stärker gedrosselt werden, wodurch dann die Heizkörper und das rückkehrende Dampf-Luft-Gemisch auf tiefere Temperaturen, z. B. 50 bis 8o°, gebracht werden. Bekannt ist hierfür die Einstellung der Reglergrundstellung auf tiefere Rückdämpftemperaturen von Hand mittels eines über eine Skala gleitenden Hebels oder mittels eines zusätzlichen, selbsttätig arbeitenden Außentemperaturfühlers, dessen Ausdehnungshub zu dem des Rückdampffühlers hinzukommt. Die Anordnung eines Außentemperaturfühlers bringt jedoch den Nachteil der längeren Anheizzeit mit sich, die sich dadurch ergibt, daß der Regler bei milder Witterung durch den Außentemperaturfühler von vornherein auf geringere Leistung eingestellt wird. Ferner sind die An- 4" Sprüche, die an die Bemessung der Oberflächentemperaturen der Heizrohre gestellt

werden, mitunter insofern recht hohe, als aus Gründen, verschiedener Art, z. B. Fensterwandbeheizung, Teile der Heizflächen nicht abstellbar gehalten werden müssen und die Vor! regelung durch den Einlaßregler sich de^ Wärmebedarf des Wagens genauer anpasse® muß, als es der meist am Regler unter deßv Wagen angeordnete Außentemperaturfühler zu leisten vermag.
ίο Bei Wagen mit mehreren Abteilen besteht die Möglichkeit, nach dem - Anheizen die Steuerung des Einlaßreglers dadurch zu bewirken, daß bei Verwendung elektrischer Temperaturregelung der Einzelabteile diese in ihrer Gesamtheit auf den Einlaßregler zur Einwirkung gebracht wird.

Bei Luftheizungen ist es bekannt, die Heiz,-mittelzufuhr zum Lufterhitzer zwecks Anpassung an den Wärmebedarf des Wagens stufen weise in AA)Ii ängigkeit von der Anzahl der Abteile zu ändern, in denen die gewünschte untere Grenze der Raumtemperatur überschritten ist. Dies geschieht mittels eines das Frischdampfeinlaßventil des Lufterhitzers steuernden Temperaturfühlers, der durch Wärmeleitung von dem durch das Einlaßventil strömenden Dampf gleichbleibend erwärmt und von einem Luftstrom beaufschlagt wird, dessen Menge durch ein Ventil in Abhängigkeit von der Summe der Impulse der Raumtemperaturfühler in den einzelnen Abteilen geändert wird.

Bei dem der Erfindung zugrunde liegenden Einlaßregler für Umlaufdampfheizungen von Eisenbahnfahrzeugen, dessen Frischdampfventil von einem als fester oder flüssiger Ausdehnungskörper" ausgebildeten Temperaturfühler gesteuert wird, dessen Beaufschlagung ■ mittels eines Ventils in Abhängigkeit von der Summe der Impulse der Raumtemperaturfühler in den einzelnen Abteilen geändert wird, wird erfindungsgemäß der Temperaturfühler von einem veränderlichen Gemisch aus Frischdampf und Rückdampf-Luft-Gemisch beaufschlagt. Durch diese Maßnahme wird selbsttätig sowohl eine dem jeweiligen Wärmebedarf des Wagens genau angepaßte Oberflächentemperatur der gesamten Heizfläche erzielt als auch der Austritt von Dampf aus der Entwässerungseinrichtung vermieden.

Hierbei kann dem Rückdampffühler, ständig etwas Frischdampf zugeleitet werden, der vorteilhaft hinter dem Einlaßreglerventil abgezweigt wird, während das von den Raumtemperaturfühlem (z. B. elektromagnetisch) gesteuerte Mischventil, das auch als. Schieber, Drosselklappe o. dgl. ausgebildet sein kann, in der bei Stromlosigkeit eingenommenen Endstellung das rüc'kkehrende Dampf-Luft-Gemisch dem Rückdampffühler, in der entgegengesetzten Endstellung, d.h. nach Erreichen der Regeltempcratur in sämtlichen Abteilen, dagegen dem Vorlauf der Heizung zugeführt. In den Zwischenstellungen, die ^.cjas Mischventil einnimmt, wenn nur in einii|gen Abteilen die gewünschte Raumtempera- ;.fei- herrscht, wird das rückkehrende Dampf-■"-Luft-Gemisch zu einem Teil dem Rückdampffühler, zum anderen Teil dem Vorlauf zugeleitet.

Der den Rückdampffühler ständig beaufschlagende Zweigstrom des Frischdampfes, der aus der sich an das Einlaßreglerventil anschließenden Leitung entnommen wird, also bereits entspannt ist, und der durch das von den Raumtemperaturfühlem gesteuerte Mischventil dem Temperaturfühler des Einlaßreglers zugeleitete Teil des rückkehrenden Dampf-Luf t-Gemisches werden mittels der üblichen, im Frischdampfstrom im oder hinter dem Einlaßreglerventil angeordneten Düse angesaugt. Der den Rückdampffühler umgehende Teil Ües tückkehrenden Dampf-Luf t-Gemisches dagegen wird mittels einer im Frischdampfstrom hinter dem Einlaßreglerventil angeordneten zweiten Düse, an die sich der Vorlauf anschließt, angesaugt und wieder in Umlauf gebracht.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι schematisch einen Einlaßregler mit einem flüssigen Rückdampf fühler,

Abb. 2 den zur Verteilung des rückkehrenden Luftgemisches auf den Rückdampf fühler und den Vorlauf dienenden Drehschieber,

Abb. 3 einen Einlaßregler mit einem festen Rückdampffühler.

Der aus der Hauptdampfleitung entnommene Frischdampf strömt durch die Leirung ι über das Einlaßreglerventil 2 in die Düse 3 und durch die an den Saugraum 4 der Düse 3 sich anschließende Leitung 5 in eine zweite Düse 6, von deren Saugraum 7 die Vorlaufleitung 8 der Wagenbeheizung abgeht.

Von der Leitung 5 zweigt die Leitung ι ο ab, die zu dem den flüssigkeitsgefüllten Temperaturfühler 11 -enthaltenden Gehäuse 12 führt. Das Gehäuse 12 steht durch die Leitung 13 mit dem Saugraum 4 der ersten Düse 3 in "» Verbindung, die ständig einen Teilstrom des durch die Leitung 5 gehenden Dampfes über den Temperaturfühler 11 saugt.

Das aus der Heizung rückkehrende Dampf-Luft-Gemisch gelangt über das am Ende der »5 Rücklaufleitung 15 angeordnete, als Drehschieber ausgebildete Mischventil 16 je nach der Stellung des die beiden Auslässe 41 und 40 desselben steuernden Drehschiebers 17 entweder durch die Leitung 18 zum Saugraum 7 der Düse 6, die es erneut in Umlauf versetzt, oder durch die Leitung 19 über das den Tem-

peraturf ühler ι ι - umgebende Gehäuse 12 und die Leitung 13 zum Saugraum 4 der Düse 3.

An den Vorlauf 8 und den Rücklauf 15 der Heizung sind neben einer Entwässerungseinrichtung zur Abscheidung des Niederschlagwassers in üblicher Weise die Heizkörper der einzelnen Abteile angeschlossen, die mit je einem Absperrventil versehen sind. Diese sperren selbsttätig ab, sobald der Stromkreis to der das betreffende Ventil betätigenden Spule -21 durch Ansprechen eines der drei wahlweise einschaltbaren, bei- verschiedenen Temperaturen Kontakt gebenden, in dem Abteil angeordneten Thermometer 22 geschlossen is wird.

Der im Gehäuse 12 angeordnete, mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllte Temperaturfühler 11 steht durch die Leitung 24 mit dem Innenraum eines Federungskörpers 25 in Verao bindung, der bei Erwärmung des Temperaturfühlers und dadurch hervorgerufener Ausdehnung seines Inhaltes den Teller 26 des Einlaßregler 2 seinem Sitz nähert und so die Frischdampfzufuhr drosselt.

Mit der den Drehschieber 17 tragenden Welle 29 des Verteilers 16 ist ein außerhalb des Ventilgehäuses liegender Arm 30 fest verbunden, der mittels einer Koppel 31 an die \.i in den Lagern 32 und 33. längs verschiebliche Stange 34 angelenkt ist. Die mit einem Eisenkern 3 5 versehene Stange 34 wird bei Erregung der Spule 37 gegen die Wirkung der Feder _3 8 verschoben und bewirkt hierbei eine Drosselung des zur Leitung 19 führenden Auslasses 40 und ein Öffnen des zur Leitung 18 führenden Auslasses 41 des Verteilers 16. Die Spule 37 ist in Reihe mit den untereinander parallel geschalteten Spulen 21 und Thermometern 22 der einzelnen Abteile geschaltet.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende :

Beim Anheizen des kalten Wagens gibt keines der Thermometer 22 in den Abteilen Kontakt, so daß die Spule'3 7 nicht erregt ist und der Drehschieber 17 des Ventils 16 die gezeichnete Stellung einnimmt, in der das gesamte aus der Heizung rückkehrende Dampf-Luft-Gemisch dem Gehäuse 12 des Temperaturfühlers 11 zugeleitet wird.. Gleichzeitig wird dem Temperaturfühler 11 durch die Leitung 10 ein Zweigstrom des durch die Leitung 5 strömenden Gemisches aus Frischdampf und rückkehrendem Dampf-Luft-Gemisch zugeleitet. Infolge der Beaufschlagung mit dem stark abgekühlten rückkehrenden Dampf-Luft-Gemisch zieht sich der Inhalt des Temperaturfühlers 11 zusammen, so daß die Feder 27 den Teller 26 des Einlaßreg-lerventils 2 weit von seinem Sitz abhebt und Frischdampf in großer Menge zutritt. Der Wagen wird infolgedessen rasch durchwärmt. Durch die Beaufschlagung des Temperaturfühlers 11 mit dem rückkehrenden Dampf-Luft-Gemisch werden hierbei Dampf Verluste vermieden, da bei Überschreiten 'einer bestimmten Höchsttemperatur des rückkehrenden Dampf-Luft-Gemisches der Inhalt des Temperaturfühlers 11 sich so weit ausdehnt und durch Verstellen des Ventiltellers 26 mittels des Federungs'körpers 26 die Frischdampfzufuhr so weit abdrosselt, daß aus der Entwässerungseinrichtung kein Dampf austritt.

Sobald in einem ..der Abteile die gewünschte Raumtemperatur, d. h. die Kontakttemperatur, des jeweils eingeschalteten Thermometers 22 erregt ist, wird die betreffende Spule 21 erregt und schließt das Heizkörperventil des Abteils. Durch die Kontaktgabe des Thermometers 22 wird auch die Spule 37 erregt, die entgegen der Wirkung der Feder 38 den Eisenkern 3 5 anzieht und dadurch den Drehschieber 17 des Ventils 16 so verstellt, daß ein Teil des rückkehrenden Dampf-Luft-Gemisches durch die Leitung 18 dem Saugraum 7 der Düse 6 zugeleitet und die Zufuhr von rückkehrendem Dampf-Luft-Gemisch 'zum Temperaturfühler 11 gedrosselt wird. Infolge der Verringerung der Beaufschlagung des Temperaturfühlers 11 mit zurückkehrendem Dampf-Luft-Gemisch steigert sich nunmehr die Beheizung des Temperaturfühlers durch den durch' die Leitung ι ο zugeführten wärmeren Zweigstrom des durch die Leitung 5 strömenden Gemisches, so daß das Frischdampfeinlaßventil 2 gedrosselt wird.

Da die Spulen 21 untereinander parallel geschaltet sind, bewirkt die Kontaktgabe weiterer Thermometer 22 eine Steigerung der Erregung der Spule 37, die infolgedessen den Drehschieber 17 weiter verstellt und die Beaufschlagung des Temperaturfühlers 11 mit rückkehrendem Dampf-Luft-Gemisch noch weiter verringert. Ist schließlich in sämtlichen Abteilen die Ansprechtemperatur der Thermometer 22 erreicht, so bewirkt die hierdurch gesteigerte Erregung der Spule 37 die vollständige Absperrung des zum Temperaturfühler 11 führenden Auslasses 41, so daß das gesamte rückkehrende Dampf-Luft-Gemisch unter Umgehung des Temperaturfühlers¹11 ausschließlich dem Saugraum 7 der Düse 6 zugeleitet und von dieser in Umlauf versetzt wird. Der Temperaturfühler 11 wird dann nur noch von heißem Frischdampf beaufschlagt und führt infolgedessen durch Absperrung des Einlaßreglerventils 2 eine fast vollständige Unterbrechung der Frischdampfzufuhr herbei. - ■

Bei dem in Abb. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die vom Saugraum 4 der ersten D üse 3 ausgehende und zur zweiten

Düse 6 führende Leitung durch das Innere des als Ausdehnungskörper ι r für die Steuerung des Emlaßr-eglerventilkegel» 26 dienenden Aluminiumrohres 11 durchgeführt. Während der obere Teil 5' dieser Leitung samt dem anschließenden Krümmer aus Aluminium« gefertigt ist, besteht der innerhalb des Aluminiumrohres 11 liegende Teil 5" aus einem Werkstoff mit geringer Wärmeausdehnung,

to beispielsweise Invarstahl, und ist mit dem freien Ende des Aluminiumrohres 11 starr verbunden. Das Invarrohr 5" überträgt die Längenänderungen des Aluminiumrohres 11 über den Hebel 44 gegen die Wirkung der Feder 27 auf die Spindel des Ventilkegels 26 des Einlaßreglerventils;, dessen Sitz durch die Düse 3 gebildet wird. Das Aluminiumrohr 11 wird innen von einem aus der kurz voider Düse 6 angebrachten Öffnung ι ο austretenden Frischdampfzweigstrom beaufschlagt, der durch das gleichfalls aus Aluminium bestehende Rohr 13 dem Saugraum 4 der ersten Düse zugeleitet wird. Das aus der Heizung zurückkehrende Dampf-Luft-Gemisch wird je nach der Stellung des in gleicher Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. I und 2 ausgebildeten und gesteuerten Ventils 16 teils durcli den Kanal 1.9 dem Aluminiumrohr 11 und teils durch den Kanal 18 dem Saugraum 7 der Düse 6 zugeleitet. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist die gleiche wie die des vorher beschriebenen Ausführungsbeispiels, jedoch besteht der Vorteil, daß infolge der Strahlung vom frischdampfführenden inneren Rohr 10 auf das äußere Rohr 11 ein weitergehender Selbstschluß des Reglers erreichbar ist, wenn das Mischventil den zum Fühlerrohr 11 rückkehrenden Teilstrom absperrt.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Einlaßregler für Umlaufdampfheizungen von Eisenbahnfahrzeugen, dessen Frischdampfventil von einem als fester oder flüssiger Ausdehnungskörper ausgebildeten Temperaturfühler gesteuert wird, dessen Beaufschlagung mittels eines Ventils in Abhängigkeit von der Summe der Impulse der Raumtemperaturfühier in den einzelnen Abteilen geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (11) von einem veränderlichen Gemischaus Frischdampf und Rückdampf-Luft-Gemisch beaufschlagt wird.
2. 2. Einlaßregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Raumtemperaturfühlern (22) gesteuerte Mischventil (16) in der einen Endstellung das rückkehrende Dampf-Luft-Gemisch dem Temperaturfühler (11) des Einlaßreglers, in der anderen Endstellung dem Vorlauf (8) der Heizung, in den Zwischenstellungen teilweise dem Temperaturfühler (n) und teilweise dem Vorlauf (8) zuleitet.
3. 3. Einlaßregler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Temperaturfühler (11) beaufschlagende Frischdampfzweigstrom hinter dem Einlaßreglerventil (2) abgezweigt wird.
4. 4. Einlaßregler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Temperaturfühler (11) des Einlaßreglers be-"' aufschlagenden Zweigströme des Frischdampfes und des rückkehrenden Dampf-Luft-Gemisches mittels einer im Frischdampfstrom oder hinter dem Einlaßreglerventil (2) angeordneten Düse (3, 4) angesaugt werden.
5. 5. Einlaßregler nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Temperaturfühler (11) nicht zugeführte Teil des rückkehrenden Dampf-Luft-Gemisches mittels einer im Frischdampfstrom hinter der Abzweigung des den Temperaturfühler (11) beaufschlagenden Zweigstromes angeordneten zweiten Düse (6,7) angesaugt und erneut in Umlauf gesetzt wird. ■

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen