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Dampfheizung für Eisenbahnwagen.
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des Betriebes die Trennung der Heizleitung vorgenommen werden, ohne dass sofort kalte Anssen ! uft in die Heizkörper eindringt : die Heizung kann jederzeit leicht und sicher geregelt werden und die Reguiierhebel bleiben stets leicht beweglich. Nebst diesen für die richtige Funktionierung eines Heizsystemes dieser Art wesentlichen und vorteilhaften Wirkungen, deren Fehlen eine Anzahl schwerwiegender Mängel bedeutet, macht die Einrichtung nach vorliegender Erfindung den sonst notwendigen Schlusshahn am Ende des Zuges entbehrlich.
Die den angegebenen Zwecken entsprechende Dampfheizung besteht im Wesen aus der llauptdampfleitung, weiche von der Lokomotive aus gespeist, abgesperrt und entleert werden kann, ferner aus der unterhalb jedes Wagens angeordneten, von der Hauptdampfleitung
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ein Itegulier-und Rückschlagventil, jene der Heizkörper mit der Nebendampf-und der Kondenswasserleitung durch Regulierschieber, während die an bestimmten Stellen der Leitungsanlage erforderliche Drosselung des Dampfes durch lose eingesetzte, gewundene
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Die Zeichnung veranschaulicht in den Fig. 1, 2 und 3 einen mit der Heizeinrichtung nach vorliegender Erfindung ausgerüsteten Wagenunterteil in Längsschnitt, Draufsicht und Querschnitt.
In den Fig. 4, 5 und 6 ist das Regulier-und Rückschlagventil in Schnitten bzw. dessen Gehäuse in Seitenansicht dargestellt. Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen das Regulierschiebergehäuse in Schnitten und in Ansicht, letztere bei abgenommenem Deckel, und die
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welch letzterer andererseits durch ein Rohr y mit dem tieferen Ende des Heizzylinders verbunden ist. Dieses Rohr 11 besitzt jedoch eine durch ein eingesetztes Drosselungsstück geschaffene Verengung. Von jedem Regulierschieber S führt überdies'ein Rohr z zur Kondenswasserleitung. K.
An das von der Nebendampfleitung N zur KondenswasserleitungJRT führende Verbindungsrohr r können gegebenenfalls Rohrleitungen r1, r2 angeschlossen sein, welche zu den in Nebenräumen (Abort und Wagengang) angebrachten Heizkörpern Z1, Z2 führen, die nicht so stark beheizt zu werden brauchen und daher nur mit bereits zum Teile ausgenütztem, zur Kondenswasserleitung geführtem Dampfe von geringerer Spannung gespeist werden. Diese Heizkörper stehen durch Rohre z1, z2 mit der Kondenswasserleitung K in Verbindung.
Das Regulier- und Rückschlagventil V (Fig. 4,5 und 6) hat einerseits die Aufgabe, die Dampfeinströmung in die Nebendampfleitung und somit in die Heizzylinder zu verzögern bzw. zu regeln. und dadurch die Weiterleitung des Dampfes in der Hauptdampfleitung zu beschleunigen, andererseits muss es bei erfolgter Trennung der Heizleitung das Entweichen des Dampfes aus der Nebendampfleitung verhindern. Es besteht zu diesem Zwecke aus drei federbelasteten Ventilen: Dem Rückschlagventile v1, dem Hochdruck- vontile v2 und dem Regler- oder Verzögerungsventile v3, welche sämtlich in dem durch einschraubbare Deckel abgeschlossenen, den Führungsansatz f, das Zwischenstück 11 und die Führungsbüchse f2 enthaltenden Ventilgehäuse V untergebracht sind.
Die Anordnung der Ventile ist hiebei so getroffen, dass das Reglerventil < in dem nach innen ragenden Ansatze f des eingeschraubten Gehäusebodens, das Rückschlagventil vl dagegen in der von dem Ansatze f durch das eingeschraubte Zwischenstück f1 getrennten Büchse f2 geführt ist, während das Hochdruckventil v2 in dem Ventile Ftihrung findet. Das Reglerventil besitzt eine seitliche Ausnehmung a, die für den Dampf eine sehr kleine Durchgangs- öffnung darbietet, wenn das Ventil geschlossen ist. Zum Schütze gegen Unreinigkeiten, die durch den Dampf aus der Hauptleitung H mitgerissen werden, dient eine die Büchse f2 nach oben abschliessende Siebkappe.
Der die Dampfheizung regelnde Schieber ist in einem zweiteiligen Gehäuse ? (Fig.,, 8 und 9) angeordnet und besteht aus einem auf den Schieberspiegel des einen Gehäuseteiles dampfdicht aufgepassten Rundschieber s (Fig. 10 und 11), der mittelst einer in dem anderen deckelförmigen Gehäuseteile gelagerten und metallisch abgedichteten Gabel g gedreht werden kann. Da die Dichtung ohne Anwendung einer Stopfbüchse, bloss metallisch (durch den Dampfdruck und durch den Druck einer Feder h) erfolgt, kann der auf die Gabel aufgesteckte Regulierhebel jederzeit leicht bewegt werden. Im Schieberspiegel des Gehäuses
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einer Verlängerung os versehene Ausnebmung o2 angebracht sind.
Der Schieber kann mittelst des Regulierhebels in die drei Hauptstellungen : #warm", #halbwarm" und #kalt" gedreht, aber ttuch noch in beliebige Zwischenstellungen gebracht werden. Bei auf #warm" gestellter Heizung strömt der Dampf aus der nebendampfleitung N durch den Stutzen m des Schiebergehäuses, gelangt durch die Schieheröffnung 01 und durch den Kanal cl in den Stutzen ? n1, der an das zum oberen Teile des Heizzylinder sführende Rohr x an-
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stück d (Fig.
12) enthält und durch den Stutzen m2 wieder in das Schiebergehäuse 8 zurück, um aus dem Kanäle c2 durch die Ausnehmung o2 des Schiebers nach dem Kanale c3 und durch diesen und den Stutzen m3 in das zur Kondenswasserleitung K führende Rohr z auszuströmen. Ist die Heizung durch Drehung des Schiel) ers auf halbwarm"gestellt, so ist der Kanal cl durch den Schieber verdeckt und es kann frischer Dampf nicht in den Ilt, izzylinder einströmen. Dagegen stehen die Kanäle cl, c2 und c3 durch die Aosnehmung Q2 im Schieber miteinander in Verbindung und der in der Kondenswasserleitung enthaltene Dampf strömt aus dem Kanäle es nach c2 und cl und somit in den Heizzylinder.
Der Dampf ist kein Frischdampf und kreist auch nicht im Heizzylinder, weshalb die Heizung eine schwächere ist. Durch weitere gleichsinnige Drehung des Schiebers in die Stellung kalt"
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und deren Verlängerung o3 mit dem Kanale C4 in Verbindung, welch letzterer ins Freie fahrt und den Dampf aus dem Heizzylinder direkt nach aussen führt, so dass schliesslich die kalte Aussenluft eindringen kann.
Der am Ende der Kondenswasserleitung K angeordnete Wasserabscheider (Fig. 13 bis 15) besteht aus einem kegelförmigen Gehäuse A, welches eine Anzahl übereinander liegender
Kammern a1, a2 enthält, die durch einen am Umfange mit Rillen und Schlitzen versehenen N'üiitileinsittz e abgeschlossen werden. Das von aussen zu betätigende, durch Federdruck offen gehaltene Ventil E, dessen Durchgangsöffnung durch eine Siebkappe A'gegen den
Kondenstopf T abgeschlossen ist. lässt. solange der Federdruck nicht überwunden wird, das
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ist.
Kondenswasser und Dampf müssen alsdann, um von eider rammer in die nächste und schliesslich zur Austrittsöffnung des Ventileinsatzes zu gelangen, wiederholt die Rillen und Schlitze des letzteren zwischen je zwei Kammern passieren, so dass schliesslich aller Dampf kondensiert ist und eine Dampfausströmung überhaupt nicht stattfindet, Die zur Querschnittsverengung in verschiedenen Teilen der Heizanlage dienenden Drosselungsstücko bestehen aus einem lose eingesetzten, gewundenen Metalldrahte d (Fig. 12 und 13), zum Zwecke, die Rohr-oder Kanalweite verhältnismässig gross wählen zu können und durch die Beweglichkeit des Drahtes Verstopfungen hintanzuhalten.
In Fig. 13 ist ein solcher Draht im Wasserabscheider und in Fig. 12 in dem vom Heizzylinder zum Regulierschieber führenden Rohre angebracht dargestellt ; auch in die von der Nebendampfleitung zur Kondenswasserleitung fahrenden Rohre, sowie an anderen geeigneten Stellen können solche Drosselungsstuck eingesetzt sein, wenn dies erforderlich wird.
Die Wirkungsweise der Dampfheizung ist folgende : Der von der Lokomotive aus in die Hauptdampfleitung H eingelassene Dampf gelangt zum Regulier- und Rückschlagventil V und sucht durch dieses seinen Weg in die Nebendampfleitung N des ersten Wagens zu nehmen, wobei ein Teil des Dampfes in der Hauptleitung weiterströmt. Das zufolge starker Abkühlung des Dampfes zu Beginn jeder Heizung sich bildende Kondenswasser fliesst durch die offenen Ventile der Dampfheizschläuche zwischen den Wagen aus, gelangt aber zum Teile auch in die Nebendampfleitung. Der Dampf wird daher anfangs mit geringer Spannung in die Abzweigung für den ersten Wagen eintreten, doch wird daselbst seine Spannung sehr rasch zunehmen, da der nachströmende Dampf nicht so rasch weitergeleitet wird, als er vom Lokomotivkessel in die Hauptleitung eindringt.
Der Dampf sucht also schnell durch das Rückschlagventile einzuströmen. Da aber im Gehäuse noch wenig oder kein Gegendruck herrscht, so wird das Ventil v1 (bei etwa einer halben Atmosphäre) auf die obere Fläche des Zwischenstückes f1 gepresst, die Dampfeinströmung ist daher einstweilen verhindert und der Dampf gezwungen, in der Hanptdampfleitung weiterzuströmen.
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spannung auf atom. gestiegen ist. Der alsdann heftig einströmende Dampf nimmt seinen Weg durch das Reglerventil va in die Nebendampfleitung, strömt eine Zeitlang ein und schliesst endlich dieses Ventil. Nunmehr kann er nur noch durch die Undichtheiten der Auflagestelle des Ventiles und durch dessen seitliche Ausnehmung a in die Nebendampfleitung gelangen.
Dadurch erreicht der durch das Ventil 1) 2 einströmende Dampf sehr rasch eine solche Spannung, dass der Druck des Dampfes in dem Raume zwischen den Ventilen v2 und v3 im Vereine mit dem Drucke der Feder des ersteren Ventiles den Druck
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nächsten Augenblicke öffnet sich aber das Ventil v3 wieder, da die Spannung sofort sinkt und fast gleichzeitig öffnet sich auch das Ventil v2. Der Dampf strömt abermals ein und dasselbe Spiel wiederholt sich. Durch dieses fortwährende Öffnen und Schliessen der beiden
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der Dampf in der Hauptdampfleitung mittlerweile bis zum letzten Wagen gelangt.
Der geschilderte Vorgang wiederholt sich bei allen Wagen mit Ausnahme der letzten t'infs langen Zuges. Bei diesen nimmt die Spannung des Dampfes in der Hauptdampfleitung nicht derart rasch zu, dass das Ventil vt auf das Zwischenstück 'niedergepresst werden könnte, vielmehr ist diese Spannungszunahme eine ganz allmähliche. Der Dampf strömt fortwährend durch das nur wenig niedergedrückte Ventil v1 ein und \erurspcht hinter demselben einen Gegendruck. Es kann deshalb die Dampfspannung über eine Atmosphäre zunehmen, ohne dass das Ventil v1 das Zwischenstück f1 abschliesst. Dampf von einer Atmosphäre Spannung genügt aber zur Beheizung jedes Wagens. Die Ventile' und 1 ; 3 bleiben hiebei vollständig ausser Tätigkeit.
Im ersten Wagen des Zuges hat sich die Nebendampfleitung mittlerweile bereits mit Dampf gefüllt und auch die Kondenswasserleitung samt den angeschlossenen, die Nebenräume heizenden Rohren ist mit Dampf, jedoch von geringerer Spannung, gefüllt. Die Spannung in der NebendalJ'0pfleitung dieses Wagens wird etwa 1¸ Atm. weniger betragen als in der Hauptdampfibitung, da der. Druck der Feder des Ventiles v2 dementsprechend bemessen ist. Damit bei Beginn der Heizung Luft und Kondenswasser vollständig ausgetrieben werden, darf sich die Kondenswasserleitung nacht vorzeitig mit Dampf füllen.
Zu diesem Zwecke wird die Dampfeinströmung durch
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tiefster Stelle der Heizzylindfr angebrachten, ein Drosselungsstück enthaltenden Abflussrohre in die Kondenswasserleitung getrieben.
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werden durch das am Ende der Nebendampfleitung angeschlossene, ein Drosselungsstück enthaltende Rohr r in die Kondenswasserleitung gedruckt ; unmittelbar hinter diesem Drosselungsstück sind an das Rohr r die Rohre r1, r2 angeschlossen, welche mit den die Nebenräum6 heizenden Körpern Z1, Z2 verbunden sind.
Es wird demnach frischer Dampf aus der Nebendampfleitung auch in diese Heizkörper der Nebenräume gelangen, aus diesen Heizkörpern die Luft austreiben und deren Abfluss durch die Ableitungen a !', il in die Kondenswasserleitung bewirken.
In der Kondenswasserleitung ist stets ein um eine viertel Atmosphäre geringerer
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der Nebenräume ist ebenfalls etwas grösser als in der Kondenswasserleitung, so dass eine beständige, den Heizeffekt bedeutend erhöhende Dampfströmung hervorgerufen wird. Der am Ende der Kondenswasserleitung angebrachte Wasserabscheider lässt Luft, Kondenswasser und Dampf von geringer Spannung durch sein Ventil E austreten.
Steigt die Dampfspannung in der Kondenswasserleitung auf etwa eine viertel Atmosphäre, so schliesst sich dieses Ventil und Kondenswasser sowie Dampf müssen durch die Kammern des Gehäuses A und die Rillen und Schlitze des Ventileinsatzes e zwischen je zwei solchen Kammern hindurchgehen, der Dampf erfährt daher eine wiederholte Ausdehnung und Drosselung, wodurch eine so starke Kundensation eintrat, dass schliesslich nur Wasser aus dem Abscheider ausfliesst. Da durch Anbringung des Wasserabscheiders keine Absperrung wie durch den sonst gebräuchlichen Schlusshahn am Ende des Zuges, der zwecks Auslassens von Kondenswasser, Luft und Dampf zeitweilig geöffnet werden muss, stattfindet, so bleibt eine fortgesetzte Bewegung des Dampfes zum Auslass hin gesichert und der Schlusshahn kommt überhaupt in Wegfall.
In der Hauptdampfleitung ist auf der Lokomotive neben dem Dampf- einlassventil noch ein Ausströmhahn oder Schieber eingeschaltet, um eine rasche Entleerung der Hauptdampfleitung bei abgesperrtem Einlassventile zu ermöglichen, wie dies sei Zugstrennungen notwendig ist. Durch den Druck in der Nebendampfleitung wird alsdann das Ventil vl sofort gehoben und geschlossen, so dass weder Dampf aus der Nobendampfleitung ausströmen, noch kalte Aussenluft in dieselbe einströmen kann. Es kann demnach die Ent- fernung der Heizschläuche ohne Gefahr vorgenommen werden. Die Dauer des Ventilschlusses hängt von der Dampfspannung in der Nebendampfleitung ab.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Aus Haupt-, Neben- und Kondenswasserleitung bestehende Dampfheizung für
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Ausströmhahn oder -Schieber versehene Hauptdampfleitung die Nebendampfleitung jedes Wagens vermittelst eines Reduzier- und Rückschlagventiles angeschlossen ist, dass ferner an die Nebendampfleitung die Kondenswasserleitung, gegebenenfalls die zur Beheizung von Nehenräumen dienenden Heizkörper und vermittelst Regulierschiebern die Heizkörper der
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von den Schiebern bzw. von den Nebenheizkörpern abführenden Rohren verbunden ist und in einem Wasserabscheider endigt.