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Sicherung für Nutzwasseranlagen von Eisenbahnwagen gegen das Verfrieren.
In Eisenbahnwagen pflegt man wegen der Gefahr der Beschädigung des Nutzwasserbehälters und der zur Nutzwasseranlage gehörenden Leitungen durch Verfrieren im Winter die Nutzwasseranlagen nicht in Betrieb zu halten. Man füllt die Behälter nicht mit Wasser an. Das bei Frostgefahr umständliche rechtzeitige Entleeren der Behälter und Leitungen würde eine zu grosse Betriebsbelastung bedeuten, weil es ja ziemlich lange dauert, bis alle Leitungen gewissenhaft geöffnet und die Nutzwasserbehälter der Wagen eines Zuges leergelaufen sind.
Die Dauer der Entleerung ist auch dann zu gross, wenn besondere Entleerleitungen grösseren Durchmessers vorgesehen werden. Statt die Nutzwasseranlagen in den Eisenbahnwagen während der Frostzeit in Betrieb zu halten, führt man im Winter das Nutzwasser für die Reisenden gewöhnlich in Kannen mit, was umständlich und unbequem ist.
Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer verlässlichen Sicherung der Nutzwasseranlagen in Eisenbahnwagen gegen das Verfrieren, so dass sie auch bei Frost gefahrlos in Betrieb genommen werden können.
Erfindungsgemäss werden die Hähne oder Ventile, die zu den einzelnen Verbrauchsstellen der Nutzwasseranlage, wie zur Abortschale und zum Waschtisch, führen, druckseitig mit einem tieferliegenden, gemeinsamen und selbsttätig von der Wassertemperatur beeinflussten Entleerventil verbunden, so dass alle wassergefüllten Leitungen und auch der Wasserbehälter selbst leerlaufen, wenn dieses Ventil sich öffnet. Eine besondere Entleerleitung grösseren Durchmessers ist in diesem Falle überflüssig, da es bei selbsttätiger Entleerung nicht darauf ankommt, wie lange sie dauert.
Erfindungsgemäss wird weiters der das erwähnte Entleerventil selbsttätig steuernde Temperaturfühler in eine der wassergefüllten Leitungen oder druckseitig in das Entleerventil selbst eingebaut.
Er öffnet nun immer das Entleerventil bei Erreichung einer vorbestimmten tiefen Temperatur des Wassers in den Leitungen, deren Temperatur beim Auskühlen immer früher absinkt als die des grossen Wasserinhaltes im Vorratsbehälter. Das vom Behälter zum Entleerventil nachströmende Wasser erwärmt aber den Temperaturfühler wieder, so dass dieser das Entleerventil wieder abschliesst. Es ergibt sich auf diese Weise ein periodischer Entleervorgang, bei welchem ein Verfrieren des Behälters und der Leitungen nicht möglich ist.
Da der Ablauf von grösseren Wassermengen auf einmal auf den Bahnsteigen und Geleisen lästig ist, kann man weiters erfindungsgemäss eine z. B. durch Dampf oder auch elektrisch betriebene An- wärmevorrichtung-Heizung-für das Behälterwasser vorsehen, so dass dieses während des normalen Betriebes ständig warm gehalten wird. Dadurch erzielt man bei dem erwähnten periodischen Entleervorgang zeitlich weit auseinandergelegene kleine Entleerungen, welche nicht lästig empfunden werden.
Es gibt Nutzwasseranlagen in Eisenbahnwagen, deren Behälter, um den Nutzwasserverbrauch sparsam zu gestalten, unterteilt und deren Ablasshähne zu den Verbrauchsstellen als Umschalthähne ausgebildet und in die Anlage so eingebaut sind, dass zu einem Ablasshahn aus zwei Unterabteilungen und aus dem Hauptbehälter je eine Leitung führt und der Hahn in einer geöffneten Stellung die eine Unterabteilung mit dem Auslauf und die andere mit dem Behälter verbindet, wobei die eine Unterabteilung zur Verbrauchsstelle entleert wird, während sich die andere aus dem Vorratsbehälter füllt.
Bei solchen Einrichtungen wird erfindungsgemäss das Entleerventil an jene Leitungen angeschlossen, welche die Umschalthähne mit dem Hauptbehälter verbinden. Dadurch wird erreicht, dass unabhängig von der Stellung der Umschalthähne alle gerade mit Wasser gefüllten Teilräume und der Hauptbehälter selbst sowie alle Leitungen gleichzeitig entleert werden.
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Der erwähnte Temperaturfühler ist zweckmässig ein Kontaktthermometer, welches das als Magnetventil ausgebildete Entleerventil durch Steuern eines elektrischen Stromes verstellt. Zweckmässig wird die Anlage so durchgebildet, dass die Geschlossenstellung des Magnetventiles dem Stromsehluss entspricht, so dass bei Versagen der Stromquelle, also beim Fehlen des elektrischen Stromes das Entleerventil offensteht und die Nutzwasseranlage sich ins Freie entleert. Bei solchen Anlagen ist der Gefahr des Verfrierens mit Sicherheit vorgebeugt.
Die Zeichnung zeigt in der Fig. 1 eine erfindungsgemässe Sicherung gegen das Verfrieren für eine Nutzwasseranlage eines Eisenbahnwagens, die einen einfachen Wasserbehälter enthält, der durch eine Wasserwärmevorrichtung beheizt wird. In der Fig. 2 ist die erfindungsgemässe Sicherung in eine ähnliche Nutzwasseranlage für Eisenbahnwagen eingebaut dargestellt, die mit einem unterteilten Wasserbehälter und so ausgebildeten Ablaufhähnen an den Verbrauchsstellen ausgerüstet ist, dass bei jeder Betätigung eines Hahnes nur eine begrenzte Wassermenge zur betreffenden Verbrauchsstelle abfliesst. Die Fig. 3 zeigt schematisch einen Teil aus der Fig. 2.
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die Leitung 4 und den Hahn 5, den Waschtisch 3 über die Leitungen 4 und 6 und den Hahn 7 mit Wasser.
Erfindungsgemäss ist nun mit den Druckseite der Hähne 5 und 7 durch die von der Leitung 6 abgezweigte Leitung 9 das tiefer als die Leitungen 4 und 6 und die Hähne 5 und 7 angeordnete, selbsttätige Entleerventil verbunden. Es wird in Abhängigkeit von der Wassertemperatur in der Leitung 9 gesteuert, welche im Falle des Auskühlen der Anlage zuerst der Verfriergefahr unterliegt, während das Wasser im Behälter wegen des grossen Wasserinhalte noch lange Zeit seine Wärme behält.
Zur Steuerung des Entleerventiles 8istam Ende der Leitung 9 unmittelbar vor dem Entleer ventil S eventuell in einem gemeinsamen Gehäuse der Temperaturfühler 11 eingebaut, welcher im gezeichneten Beispiel als Kontaktthermometer gedacht ist, dessen Kontaktpole durch die Leitungen 12 und-M mit dem Relais 14 verbunden sind. Vom Relais 14 führen die Leitungen 15 und 16 zu dem als Magnetventil ausgebildeten Entleerventil 8 und die Leitungen 17 und 18 zur elektrischen Stromquelle, z. B. zur Lichtbatterie des Wagens. D ? r Behälter 1 besitzt eine Überlaufleitung 19 und eine Abwärmevorrichtung 20 für das Behälterwasser, die z. B. durch Dampf oder auch elektrisch betrieben sein kann und dauernd das Behälterwasser warm hält.
Der Temperaturfühler 11 sei zweckmässig z. B. auf plus 4 C eingestellt, so dass er bei Unter- schreiten dieser Temperatur seine Kontakte öffnet, und das Magnetventil 8 sei so durchgebildet und
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unter plus 4 C sinkt und dieser den elektrischen Strom unterbricht.
Die Einrichtung wirkt wie folgt :
Der Abortraum sei normal geheizt und auch die Wasserwärmevorriehtung 20 für das Behälterwasser stehe in Betrieb. Es liegt dann im allgemeinen die Temperatur im Abortraum über plus 4 C und auch das Wasser in den Leitungen 4, 6 und 9 hat diese höhere Temperatur, so dass der Temperaturfühler 11, weil er eine höhere Temperatur als plus 4 C besitzt, seine Kontaktpole geschlossen hat.
Er hält dadurch das Magnetventil 8 geschlossen.
Kühlt aber aus irgendeinem Grunde der Abortraum aus, so sinkt in ihm allmählich die Temperatur und zunächst kühlen nun die L ? itungen 4, 6 und 9 ab und mit ihnen das sie erfüllende Wasser, während das Wasser im Behälter 1 noch sehr lange warm bleibt, auch wenn die Heizeinrichtung 20 nicht mehr arbeitet, weil z. B. der Wagen ausser Betrieb gestellt wurde.
Ist nun die Temperatur des Wassers in der Leitung 9 bis plus 4 C gesunken, so öffnet der Tem- peraturfühler 11 seine Kontakte, das Magnetventil8 öffnet sich und das Wasser aus der Leitung 9 sowie aus den Leitungen 4 und 6 und aus dem Behälter 1 fliesst über die Leitung 10 ins Freie. Dieser Wasserabfluss wird aber nur so lange dauern, bis wärmeres Wasser aus dem Behälter 1 die Leitung 9 erfüllt und der Temperaturfühler 11 wieder eine höhere Temperatur erreicht als plus 40 C. Gleichgiiltig, ob bei diesen Auskühlvorgang die Heizeinrichtung 20 in Betrieb ist oder nicht, wiederholt sich ständig der Vorgang, dass etwas Wasser aus der Leitung 9 abgelassen wird, worauf wieder das Entleerventil8 sich schliesst usf.
Im Interesse der Frostsicherheit wird ein gewisser Wasserverlust in Kauf genommen, der aber bei den normalen Betriebspausen, während denen der periodische Entleervorgang auftritt, klein und nicht störend ist und besonders klein ausfällt, wenn eine Wasserwärmevorrichtung 20 vorgesehen ist.
Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 weist der Wasserbehälter 1 Kammern 26, 27, 28, 29 auf, die bis zum Höchstwasserspiegelreichende Steigrohre besitzen. Immer zwei dieser Kammern 26, 27 und 28, 29 sind mit einem zu einer Verbrauchsstelle führenden Hahn 5, bzw. 7 auf folgende Weise verbunden :
Von der Kammer 26 führt das Rohr 22 und von der Kammer 27 das Rohr z zu dem schematich in der Fig. 3 grösser herausgezeichneten Hahn 5. Ausserdem ist der Hahn 5 auch über den Leitungszug 21, 4 mit dem Hauptbehälter 1, wie gezeichnet, verbunden.
Steht der Hahn 5 in der in der Fig. 3 gezeichneten Stellung, so ist er geschlossen und es kommunizieren beide Kammern 26 und 27 mit dem Hauptbehälter 1, so dass sie sich mit Wasser anfüllen.
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Stellung gebracht, so entleert sich der Inhalt der Kammer 27 zur Abortmuschel 2. Zum nächsten Spülvorgang wird der Hahn soweit verdreht, dass sein Kücken die Leitung 22 mit der zur Abortmuschel 2 führenden Ablaufleitung Jss verbindet, wobei der Inhalt der Kammer 26 in die Abortmuschel 2 entleert wird, während über den Leitungszug 2. ?,-7 und die Leitung 2. die Kammer 27 wieder mit Wasser gefüllt wird.
Wie man sieht, entspricht jeder Betätigung des Hahnes 5 nur eine begrenzte Wasserablaufmenge, wodurch der Wasserverbrauch sparsam geregelt ist.
Genau so, wie der Hahn 5 ist auch der Hahn 7 für den Waschtisch J durchgebildet. Er ist, wie die Fig. 2 zeigt, mit dem Behälter 1 über den Leitungszug 21, 6 und mit den Kammern 28 und 29 durch die Leitungen 24 und 25 verbunden.
Zur Sicherung gegen das Verfrieren der Anlage sind nun erfindungsgemäss die zu den Hähnen 5
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den, als Magnetventil ausgebildeten Entleerventil 8 in der gezeichneten Art verbunden und der Tem- peraturfühler 11 ist in das untere Ende der Leitung 9 unmittelbar vor der Einmündung dieser Leitung in das Gehäuse des Entleerventiles 8 eingebaut.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wieder die, dass beim Sinken der Temperatur im Abortraum die Leitungen, vorzüglich die Leitung 9, zunächst auskühlen. Erreicht der Temperaturfühler 11 jene Temperatur, bei welcher sich seine Kontakte öffnen, die zweckmässig bei plus 1AO C gewählt wird, so wird der elektrische Strom unterbrochen und das Magnetventil 8 öffnet sich. Es läuft nun das Wasser aus dem Behälter und seinen Unterkammern sowie aus allen Leitungen bis zur vollständigen Entleerung der Anlage durch das Ablaufrohr 10 ins Freie aus. Eine Beschädigung der Anlage durch Verfrieren ist wirksam verhindert. Solange das Behälterwasser noch warm ist, wird dieser Entleervorgang in dem an Hand der Fig. 1 geschilderten periodischen Wechsel erfolgen.
Dies hat den Vorteil, dass, wenn die Entleerung gerade während des Stillstandes des Zuges auf einem Bahnhof beginnt, der Bahnsteig oder das Geleise durch das ausfliessende Wasser nicht in störender Weise vereist oder aufgeweicht werden kann. Je heisser das Wasser im Behälter ist, desto länger werden die Zwischenpausen zwischen den Ablaufzeiten kleiner Wassermengen. Es ist die Entleerung der Anlage auf viele örtlich und zeitlich auseinanderliegende kleine Entleerungen aufgeteilt. Immer fliesst ja nur eine kleine Wassermenge aus den Leitungen ab, die sogleich durch warmes Wasser aus dem Behälter ergänzt wird, so dass nach einer ganz kurzen Entleerzeit der Temperaturfühler 11 das Entleerventil wieder schliesst. Dabei ist der Verfriergefallr der Anlage wirksam vorgebeugt.
Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung auch dann verwirklicht ist, wenn statt einem elektrisch gesteuerten Magnetventil ein auf andere Weise von der Wassertemperatur beeinflusstes Entleerventil vorgesehen wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Sicherung für Nutzwasseranlagen von Eisenbahnwagen gegen das Verfrieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablasshähne (5,'1) der Nutzwasseranlage druckseitig mit einem tieferliegenden, gemeinsamen, selbsttätig von der Wassertemperatur beeinflussten Entleerventil (8) verbunden sind.