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Selbsttätige Regelung der Luftheizung von Eisenbahnwagen.
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schnitt nach der Linie AB der Fig. 1, Fig. 5 eine mittels eines Thermostaten gesteuerte Öffnung einer Luftleitung und Fig. 6 die Abhängigkeit der Temperaturen der beiden Luftströme von der
Aussentemperatur.
Die in dem Wagen 1 angeordnete Luftheizungsanlage besteht aus dem von einem Elektromotor 2 angetriebenen Gebläse 3, das durch ein Filter 4 Frischluft ansaugt. An den Austrittsstutzen des Ge- bläses 3 schliesst sieh ein Rohr 5 an, durch das zwei etwa gleichgrosse Luftströme geleitet werden.
Der eine durchströmt den beispielsweise dampfbeheizten Lufterhitzer 6 und die anschliessende Leitung 8, der andere den Lufterhitzer 7 und die anschliessende Leitung 9. Die Leitungen 8 und 9 verlaufen durch den ganzen Zug. Zwischen den einzelnen Wagen 1, 10, 11 usw. sind Kupplungsstücke 12 an- geordnet. Innerhalb der Wagen sind die Leitungen 8 und 9 in einem an der Wagendecke angeordneten
Kanal 13 eingeschlossen, der bei Abteilwagen durch Zwischenwände 14, die den Abteilwänden 15 entsprechen, unterteilt ist.
Der Boden des Kanals 13 ist mit AusblaseÏffnungen 16 versehen, die zum Luftaustritt bei Belüftung des Wagens dienen und zweckmässig mit einstellbaren Verschlussvorrichtungen versehen sind. Seitlich schliessen sich an den Kanal 13 Abzweigkanäle 17 an, die unter die Sitzbänke geführt sind und am Ende mit Ausblaseöffnungen 18 für die im Kanal 13 gebildete Mischluft versehen sind. Die Ausblaseöffnungen 18 können ebenfalls mit Versehlussvorrichtungen versehen sein, die bei reiner Lüftung, bei der die Ausblaseöffnungen 16 offen sind, geschlossen werden. Auf diese kann jedoch verzichtet werden, da die Luft wegen des grösseren Widerstandes, den sie beim Durchströmen der Abzweigkanäle 17 erfährt, vorzugsweise durch die Öffnungen 16 austreten wird.
Aus den Rohren 8 und 9 gelangen die in den Lufterhitzern 6 und 7 auf verschiedene Temperaturen gebrachten Luftströme durch Auslässe 20 und 21 in den Wandungen der Rohre 8 und 9 in den Sammelkanal 75. Um das Mischungsverhältnis der beiden Luftströme und damit die Temperatur des Gemisches ändern zu können, sind diese Auslässe einstellbar ausgebildet. Sie werden durch je einen der Raumtemperatur ausgesetzten Thermostaten, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines thermischen oder andern Relais, gesteuert. Es genügt auch, nur die Auslässe eines der beiden Rohre 8 oder 9 zu steuern, die des andern dagegen unverändert zu lassen.
So sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Öffnungen 20 in der den kälteren Luftstrom führenden Leitung 9 unveränderlich, während die Öffnungen 21 der den Warmluftstrom führenden Leitung 8 durch Thermostaten gesteuert werden.
Die mittels eines Scharniers an der Leitung 8 vor der Öffnung 21 befestigte drehbare Klappe 32 wird durch eine an ihrem Ausleger 33 angreifende Zugfeder 34 in der Offenstellung gehalten, in der sich der Anschlag 35 gegen die Wandung des Rohres 8 legt. Überschreitet die Raumtemperatur die Kontakttemperatur des im beheizten Abteil angeordneten Thermostaten 36, so wird die Spule 37 erregt. Der am Ausleger 33 angeordnete Anker 38 wird angezogen und legt die Klappe 32 vor die Öffnung 21. Durch die Zugfeder 34 wird die Klappe wieder geöffnet, sobald die Raumtemperatur unter die Kontakttemperatur des Thermostaten 36 abgesunken und so die Erregung der Spule 37 unterbrochen ist.
Bei reinem Lüftungsbetrieb bleiben die Öffnungen 21 geöffnet oder sie werden mit einer zusätzlichen Handverstelleinrichtung versehen, um die Luftzufuhr in gewissen Grenzen ändern zu können. Einfacher ist jedoch die schon erwähnte Regelung der Luftzufuhr bei Lüftung mittels der einstellbaren Ausblaseöffnungen 16.
Die Regelung der Temperatur der Warmluft erfolgt in der Weise, dass das Dampfeinlassventil 23 des Dampflufterhitzers 6 von zwei mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Temperaturfühlern 24, 25 gesteuert wird, von denen der eine, 24, der Temperatur der aus dem Erhitzer 6 austretenden Luft, der andere, 25, der Aussentemperatur ausgesetzt ist. Die Volumenänderungen der Füllflüssigkeit bei Änderung der massgeblichen Temperaturen werden hiebei in bekannter Weise über einen angeschlossenen Federungskörper 26 auf das Dampfeinlassventil 23 übertragen.
Die Regelung der Temperatur des kälteren Luftstromes erfolgt ebenfalls durch Steuerung des Dampfeinlassventils 27 des Erhitzers 7, das über einen Federungskörper 28 von einem der Temperatur der aus dem Erhitzer 7 austretenden Luft ausgesetzten Temperaturfühler 29 verstellt wird. Zu diesem tritt, wenn die Temperatur des kälteren Luftstromes in Abhängigkeit von der Aussentemperatur geregelt werden soll, noch der Aussentemperaturfühler 30. Die Temperaturfühler 25 und 30 werden hiebei, um sie gegen Einflüsse zu schützen, die unter Umständen störend wirken könnten, abweichend von der in Fig. 2 schematisch dargestellten Anordnung zweckmässig im Ansaugestutzen des Gebläses 3 untergebracht.
In Fig. 6 sind die Temperaturen der Warmluft tw und die des kälteren Luftstromes tl in Abhängigkeit von der Aussentemperatur ta graphisch dargestellt. Die Regelung der Warmlufttemperatur erfolgt in der Weise, dass sie bei einer Aussentemperatur von-250 etwa 600 und bei einer Aussentemperatur von +15 etwa +35 beträgt. Während bei bekannten Luftheizungsanlagen der andere Mischluftbestandteil überhaupt nicht vorgewärmt wird, seine Temperatur tk also gleich der Aussentemperatur ist, wird hier der zur Mischungsregelung erforderliche Luftstrom, der kälter ist als der Warmluftstrom, auf die Temperatur tl gebracht.
Diese ist bei der ersten Ausführungsform gleichbleibend und beträgt beispielsweise tl1 = 20 , so dass sie auch bei der höchsten Aussentemperatur von +15 , bei der die Heizung noch in Betrieb ist, tiefer liegt als die Temperatur tw der Warmluft.
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Bei der zweiten Ausführungsform ist die Temperatur tl2 des kälteren Luftstromes bei jeder Aussentemperatur stets um den gleichen Betrag, beispielsweise 200, geringer als die Temperatur tw der Warmluft.
Bei der die geringsten Abmessungen der LuMeiLungskanäle ermöglichenden Ausführungsform ist die Temperatur tl3 des kälteren Luftstromes bei einer tiefen Aussentemperatur (beispielsweise -250) gleich der Temperatur tw der Warmluft und nimmt bei steigender Aussentemperatur Werte an, die um einen immer grösser werdenden Betrag von der Temperatur 1"abweichen, bis sie bei der Aussentemperatur von + 15 0 auf den Wert t/3 = 200 absinkt und somit um volle 150 kälter ist als die Warmluft.
Die jeweils gewünschte Abhängigkeit der Lufttemperatur von der Aussentemperatur lässt sich durch entsprechende Bemessungen des Verhältnisses der Inhalte der beiden flüssigkeitsgefün1en Temperaturfühler 24 und 25 oder 29 und 30 leicht erzielen. Selbstverständlich lässt sich die gewünschte Regelung der Lufttemperatur auch mit andersartigen Thermostaten bewirken, beispielsweise mit elektrischen Kontaktthermometern, die mittels thermischen Relais die Heizmittelzufuhr zu den Lufterhitzern steuern oder direkt oder über Relais elektrische Heizelemente der Erhitzer zu-und abschalten.
Die auf diese Weise erreichbare Mischung kälterer und wärmerer Heizluft erleichtert die Regelung bei milder Witterung ausserordentlich. Es braucht zur Vermeidung einer Uberheizung niemals die Luftzufuhr ganz abgesperrt zu werden, vielmehr werden die Schliesszeiten abgekürzt und dadurch die Temperaturschwankungen verringert. Bei grösserer Kälte ist die Zufuhr kühlerer Luft dagegen nicht mehr notwendig, so dass beide Zuleitungsrohre voll für den Wärmetransport ausgenutzt werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbsttätige Regelung der Luftheizung von Eisenbahnwagen mittels eines durch Temperaturfühler regelbaren erhitzten Luftstromes und eines diesem zugesetzten Kaltluftstromes, bei der die Warm-und Kaltluft den Abteilen je in einer besonderen Leitung zugeführt wird, dadurchgekennzeichnet, dass die Kaltluft auf eine unter der Temperatur der Warmluft liegende Temperatur vorgewärmt ist, so dass entweder die Herabsetzung der Menge der Warmluft und damit des Querschnittes der zu ihrer Förderung dienenden Leitung (8) oder die Vergrösserung der Leistung der Heizungsanlage unter Beibehaltung der Menge und des Leitungsquerschnittes ohne Erhöhung der Temperatur der Warmluft erzielt ist.