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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Dampf mittels eines Verdampfers für Modellfahrzeuge, insbesondere Modelleisenbahnen, Dampfloks, Modellschiffe oder dergleichen, wobei eine Dampfflüssigkeit mittels eines Heizelements des Verdampfers zumindest teilweise derart erhitzt wird, dass die Dampfflüssigkeit unter Ausbildung von sichtbarem Dampf verdampft wird. Weiter betrifft die Erfindung einen Verdampfer zur Erzeugung von Dampf für Modellfahrzeuge sowie eine Verwendung einer geeigneten Dampfflüssigkeit in einem Verdampfer zur Erzeugung von Dampf für Modellfahrzeuge.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Erzeugung von Dampf für Modellfahrzeuge, insbesondere Modelleisenbahnen, Dampfloks, Modellschiffe oder dergleichen, bekannt.
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So ist aus der
DE 20 2005 005 647 U1 ein Dampfgenerator für Modelleisenbahnen vorbekannt, welcher einen Ultraschall-Erzeuger und einen Flüssigkeitsbehälter umfasst, mit dem der Ultraschall-Erzeuger gekoppelt ist und der zumindest eine Öffnung aufweist, durch die ein mittels des Ultraschall-Erzeugers erzeugter fein zerstäubter Nebel herauskommen kann. Weiter umfasst der in dem vorbezeichneten Dokument offenbarte Dampfgenerator einen Trichter oder Schornstein, der mit dem Flüssigkeitsbehälter gekoppelt ist, sowie ein kleines Gebläse, das den feinen Nebel aus dem Schornstein nach außen blasen kann.
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Bei der vorstehend beschriebenen Art der Dampferzeugung wird kein Dampf im eigentlichen Sinne erzeugt, sondern vielmehr ein tropfenartiger, feiner Nebel bzw. Niederschlag. Es handelt sich bei dieser Art der Dampferzeugung also um einen „Kaltvorgang“. Nun umfassen Modelleisenbahnanlagen in der Regel künstliche Landschaften, wie beispielsweise Berge und Bäume, sowie Brücken, Tunnel, Gebäude und dergleichen, welche regelmäßig vollständig oder teilweise aus Materialien wie Pappe, Karton und Pappmaschee ausgebildet sind. Kommt der bei dem in Rede stehenden „Kaltvorgang“ erzeugte Nebel bzw. Niederschlag nun in Kontakt mit der Pappe bzw. dem Karton und schlägt sich dort nieder, so kann die Pappe bzw. der Karton aufweichen und letztlich zerstört werden. Insbesondere aus diesem Grund ist dieses Verfahren zum Einsatz für Modellfahrzeuge als nachteilhaft anzusehen und wird daher praktisch kaum zur Dampferzeugung eingesetzt.
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Weiter ist aus der
DE 10 2004 036 847 A1 ein synchronisierbarer Dampferzeuger für Modellbahnen bekannt, bei welchem ein Dampf bzw. Rauch dadurch entwickelt wird, dass eine ölartige Flüssigkeit durch Erhitzen verdampft wird. Die ölartige Flüssigkeit, auch als „Dampföl“ bezeichnet, wird dabei in zwei Kammern bereitgestellt, in einer etwas größeren Vorratskammer und in einer kleineren Heizkammer, wobei die beiden Kammern durch einen schmalen Schlitz miteinander verbunden sind, so dass das Dampföl aus der Vorratskammer in die Heizkammer nachfließen kann, eine Temperatur in der Heizkammer aber höher gehalten werden kann. Weiter umfasst der Dampferzeuger eine einen kleinen Ventilator enthaltende dritte Kammer, wobei der Ventilator durch eine Luft-Eintrittsöffnung Luft ansaugen kann. In der Heizkammer ist ferner ein als ein Widerstand ausgebildeter Heizer angeordnet, der in das in der Heizkammer befindliche Dampföl hineinragt. Der Heizer seinerseits umfasst in einem Innern des Heizers ein Kapillar-Röhrchen, wobei durch eine Kapillarwirkung das Dampföl in einen Wirkungsbereich des Widerstandes angesaugt werden kann. Das Dampföl kann dann unter Einwirkung des Widerstandes verdampfen und ein so erzeugter Dampf bzw. Rauch kann schließlich an einem oberen Ende des Kapillar-Röhrchens austreten. Der Dampf bzw. Rauch kann anschließend in einem über den drei Kammern befindlichen Raum gesammelt und mittels des Ventilators aus dem Raum ausgestoßen werden. Dabei kann der Dampferzeuger derart in einer Dampflok angeordnet werden, dass der erzeugte Dampf bzw. Rauch aus einem Schornstein der Dampflok ausgestoßen werden kann.
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Ein aus dem Stand der Technik vorbekannter, auf einem Dampföl basierender Dampferzeuger ist dabei stets derart ausgeführt, dass dieser ausschließlich zur Verwendung bzw. Verdampfung eines Dampföls ausgebildet ist. Bei derartigen Dampfölen handelt es sich im Prinzip um gesättigte Kohlenwasserstoffe, welche zwar zum Einsatz in Verbindung mit einem Dampferzeuger für Modellfahrzeuge zugelassen sind, jedoch herstellerseitig mit zahlreichen Warnhinweisen und Einschränkungen versehen sind. Aufgrund der Tatsache, dass Modellfahrzeuge formal dem Bereich des Spielzeugs zugeordnet sind, werden an die zugelassenen Dampföle hohe Anforderungen gestellt.
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Nun verhält es sich so, dass Anwender bzw. Modellbauer ihre Modelleisenbahnen regelmäßig unter räumlich beengten Verhältnissen, wie beispielsweise in kleinen Kellerräumen, betreiben. Folglich kann ein unter solchen Verhältnissen erzeugter Dampf bzw. Rauch kaum aus einem derartigen Raum entweichen, so dass sich der Raum während eines Betriebs eines derartigen Dampferzeugers bzw. eines mit einem derartigen Dampferzeuger ausgestatteten Modellfahrzeugs zunehmend mit Dampf bzw. Rauch füllt, was von vielen Anwendern bzw. Modellbauern als unangenehm empfunden wird, insbesondere weil der Dampf bzw. Rauch regelmäßig einen Hustenreiz hervorrufen kann. Auch wird ein öliger Geruch des Dampfes oftmals als unangenehm wahrgenommen. Aus diesem Grund stößt eine Verwendung eines auf einem Dampföl basierenden Dampferzeugers bzw. Dampfgenerators zur Erzeugung von Dampf für Modellfahrzeuge nicht gerade auf Akzeptanz bei den Anwendern bzw. Modellbauern. Darüber hinaus steht es zu befürchten, dass diese Art der Dampferzeugung für Spielzeug, dem die Modelleisenbahnen zuzuzählen sind, irgendwann möglicherweise verboten werden könnte, da diese für die Gesundheit eines Anwenders bzw. Modellbauers zumindest auf Dauer gesehen nicht zuträglich sein könnte.
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Ferner ist die Verwendung eines Dampföls als Dampfflüssigkeit auch insofern nachteilhaft, als ein Modellfahrzeug in Verbindung mit welchem ein derartiger Verdampfer betrieben wird, nach einem längeren Betrieb des Modellfahrzeugs bzw. Verdampfers regelrecht „versifft“ ist, so dass das Modellfahrzeug nach dem Betrieb mit einem hohen Aufwand gereinigt werden muss. Auch vor diesem Hintergrund erweist sich die Verwendung von Dampfölen als Dampfflüssigkeit äußerst nachteilhaft.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erzeugung von Dampf mittels eines Verdampfers für Modellfahrzeuge, insbesondere Modelleisenbahnen, Dampfloks, Modellschiffe oder dergleichen, einen Verdampfer zur Erzeugung von Dampf für Modellfahrzeuge sowie eine Verwendung einer geeigneten Dampfflüssigkeit in einem Verdampfer zur Erzeugung von Dampf für Modellfahrzeuge vorzuschlagen, welches bzw. welcher bzw. welche auf eine möglichst große Akzeptanz bei Anwendern bzw. Modellbauern stößt und sich nicht schädlich auf deren Gesundheit auswirken kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Verdampfer mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 24 gelöst.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung von Dampf mittels eines Verdampfers für Modellfahrzeuge, insbesondere Modelleisenbahnen, Dampfloks, Modellschiffe oder dergleichen, wird eine Dampfflüssigkeit mittels eines Heizelements des Verdampfers zumindest teilweise derart erhitzt, dass die Dampfflüssigkeit unter Ausbildung von sichtbarem Dampf verdampft wird, wobei als Dampfflüssigkeit Glycerin verwendet wird.
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Der Begriff „sichtbar“ ist hier derart zu verstehen, dass ein Anwender des Verfahrens den erzeugten Dampf mit bloßem Auge, d. h. ohne Zuhilfenahme eines zusätzlichen technischen Hilfsmittels, wahrnehmen kann.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, Glycerin als Dampfflüssigkeit zu verwenden und dieses mittels eines Heizelements des Verdampfers zumindest teilweise derart zu erhitzen, dass das Glycerin durch Verdampfen von einem flüssigen Aggregatzustand in einen gasförmigen Aggregatzustand überführt wird, wobei mit bloßem Auge wahrnehmbarer bzw. sichtbarer Dampf bzw. Rauch bzw. Nebel ausgebildet wird. Dabei kann der Dampf in Gestalt von Dampfwolken ausgebildet werden.
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Wesentlich ist nun, dass Glycerin als Dampfflüssigkeit verwendet wird. Glycerin ist eine körpereigene Substanz, welche zu einem hauteigenen Feuchthaltesystem eines menschlichen Körpers gehört. Zudem hat Glycerin eine Lebensmittelzulassung und wird einer Vielzahl von Lebensmitteln als Lebensmittelzusatzstoff E 422 zugesetzt. Darüber hinaus ist Glycerin wegen seiner wasserbindenden Eigenschaften in Kosmetikartikeln als Feuchtigkeitsspender enthalten. Ferner findet Glycerin aufgrund seiner feuchtigkeitsspendenden Wirkung Verwendung in Lederpflegemitteln und Schuhcremes, um Leder glatt und geschmeidig zu halten. Weiterhin findet Glycerin Verwendung in elektrischen Zigaretten.
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Weiter bildet Glycerin unter Hitzeeinwirkung einen weißen Dampf, welcher verglichen mit einem durch Erhitzung eines Dampföls erzeugten Dampf länger in der Luft steht, also nicht so schnell zerfällt.
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Auch kann ein Reinigungsaufwand bei einem in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Modellfahrzeug entfallen, da sich auf dem Modellfahrzeug absetzendes bzw. niederschlagendes Glycerin vergleichsweise leicht entfernt werden kann.
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Insgesamt wird es durch die Verwendung von Glycerin als Dampfflüssigkeit somit möglich, ein Verfahren zur Erzeugung von Dampf mittels eines Verdampfers für Modellfahrzeuge anzugeben, welches bei den Anwendern bzw. Modellbauern auf eine breite Akzeptanz stößt und sich nicht nachteilhaft auf eine Gesundheit der Anwender bzw. Modellbauer auswirken kann.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens kann das Glycerin in einem Flüssigkeitsspeicher des Verdampfers gespeichert werden. Der Flüssigkeitsspeicher kann einen ersten Flüssigkeitsspeicher und einen zweiten Flüssigkeitsspeicher umfassen, welche beispielsweise über einen schmalen Schlitz oder über eine kleine Öffnung derart verbunden sein können, so dass das Glycerin aus dem ersten Flüssigkeitsspeicher in den zweiten Flüssigkeitsspeicher nachfließen kann, wobei das in dem zweiten Flüssigkeitsspeicher gespeicherte Glycerin dem Heizelement zugeführt und unter Einwirkung des Heizelementes erhitzt und verdampft werden kann. Dadurch, dass das Glycerin von dem ersten Flüssigkeitsspeicher in den zweiten Flüssigkeitsspeicher nachfließen kann, kann sichergestellt werden, dass ein Pegel des Glycerins in dem zweiten Flüssigkeitsspeicher zumindest solange konstant bleiben kann, bis das Glycerin in dem ersten Flüssigkeitsspeicher vollständig aufgebraucht ist.
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Vorteilhafterweise kann ein Füllstand des in dem Flüssigkeitsspeicher gespeicherten Glycerins mittels eines Füllstandsensors des Verdampfers gemessen werden, wobei bei einem Erreichen eines bestimmten Füllstandes ein elektrischer Strom zwischen zwei Elektroden des Füllstandsensors durch das Glycerin geleitet werden kann. Bedingt durch die Tatsache, dass Glycerin verglichen mit den aus dem Stand der Technik vorbekannten Dampfölen eine wesentlich höhere elektrische Leitfähigkeit aufweist, ist es möglich, auf eine einfache Weise einen Füllstandsensor mittels zwei Elektroden, wobei ein elektrischer Strom zwischen den beiden Elektroden durch das Glycerin geleitet werden kann, zu realisieren. Dabei kann der Füllstandsensor insbesondere als Voll- oder Leermelder eingesetzt werden. Auch kann der Füllstandsensor derart ausgebildet sein, dass dieser den Füllstand fortlaufend in diskreten Schritten, beispielsweise in 5 % - Schritten oder 10 % - Schritten bezogen auf einen maximalen Füllstand, messen bzw. erfassen kann. Beispielsweise kann der Füllstandsensor dazu eine Vielzahl von Elektroden umfassen.
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Vorteilhafterweise kann bei dem Erreichen des bestimmten Füllstandes mittels einer Signaleinrichtung ein optisches und/oder akustisches Signal ausgegeben werden. Wird der Füllstand fortlaufend in diskreten Schritten gemessen, so kann die Ausgabe des Signals fortlaufend erfolgen. Dabei kann der Verdampfer die Signaleinrichtung umfassen. Auch kann ein Modellfahrzeug, in welches der Verdampfer integriert sein kann, die Signaleinrichtung umfassen. Auch kann die Signaleinrichtung Bestandteil einer Bedieneinrichtung des Verdampfers bzw. eines Modellfahrzeugs, in welches der Verdampfer integriert sein kann, sein. Dabei kann die Signaleinrichtung beispielsweise eine LED oder eine Lautsprecheranordnung aufweisen, welche einen Anwender darauf hinweisen kann, dass im Falle einer Leermeldung der Flüssigkeitsspeicher mit Glycerin nachgefüllt werden muss bzw. im Falle einer Vollmeldung der Anwender einen Nachfüllvorgang einstellen kann. Ein Nachfüllen des Glycerins kann beispielsweise über einen Schornstein eines Modellfahrzeugs, in welches der Verdampfer integriert sein kann, mittels einer Spritze erfolgen. Auch kann vorgesehen sein, dass das Modellfahrzeug eine eigens zur Nachfüllung mit Glycerin ausgebildete, vorzugsweise, insbesondere mit einem Deckel oder Stopfen, verschließbare, Öffnung aufweist.
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Vorteilhafterweise können den Füllstand beschreibende Daten, vorzugsweise mittels eines RailCom-Verfahrens, an eine Steuerzentrale übermittelt werden. Bei dem RailCom-Verfahren können abwechselnd Daten von der Steuerzentrale zu dem Verdampfer bzw. einem Modellfahrzeug, in welches der Verdampfer integriert sein kann, und von dem Verdampfer bzw. dem Modellfahrzeug zu der Steuerzentrale übertragen werden, wobei in einen normalerweise kontinuierlichen Datenstrom der Steuerzentrale zu dem Verdampfer bzw. Modellfahrzeug winzige Unterbrechungen eingebaut werden können, welche ein Fahrverhalten des Modellfahrzeugs nicht beeinflussen können. Während dieser Unterbrechungen kann der Verdampfer bzw. das Modellfahrzeug bzw. ein in dem Modellfahrzeug integrierter Decoder insbesondere die den Füllstand beschreibenden Daten an die Steuerzentrale übermitteln. Dabei kann eine Schiene bzw. ein Gleis als bidirektionale Datenleitung bzw. bidirektionaler Übertragungskanal fungieren. Die Steuerzentrale kann eine Bedieneinrichtung umfassen, mittels derer ein Bediener den Verdampfer bzw. das Modellfahrzeug steuern kann, wobei Steuerdaten von der Steuerzentrale an den Verdampfer bzw. das Modellfahrzeug übermittelt werden, wobei vorgesehen sein kann, dass die Bedieneinrichtung zumindest eine LED und/oder einen Bildschirm und/oder eine akustische Signaleinrichtung aufweist, die bzw. der den Bediener über den Füllstand informieren kann. Alternativ können die Daten über Funk an die Steuerzentrale übermittelt werden.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens kann zumindest eine, vorzugsweise mehrere nebeneinander angeordnete, rohrartige Kapillare des Verdampfers derart zumindest mit einem unteren Abschnitt der Kapillare in das Glycerin eintauchend angeordnet werden, dass das Glycerin durch die Kapillare in einen im Wesentlichen an einem oberen Abschnitt der Kapillare befindlichen Wirkungsbereich des Heizelementes gelangen kann. Durch die Anordnung mehrerer nebeneinander angeordneter Kapillaren kann eine gleichzeitig in den Wirkungsbereich gelangende Menge an Glycerin erhöht werden. Dadurch kann eine erzeugte Dampfmenge bedarfsweise angepasst werden.
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Der Begriff „unterer Abschnitt“ umfasst hier insbesondere einen unteren Bereich der Kapillare, an welchem das Heizelement gerade nicht angeordnet ist. Er ist nicht auf einen in das Glycerin eintauchenden Bereich beschränkt.
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Der Begriff „Wirkungsbereich“ bezieht sich auf eine räumlich gesehen unmittelbare Umgebung des Heizelements.
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Folglich kann das Glycerin bedingt durch einen Kapillareffekt in der Kapillare entgegen einer auf das Glycerin einwirkenden Gravitationskraft in den vorzugsweise vollständig oberhalb einer Oberfläche des Glycerins befindlichen Wirkungsbereich gelangend nach oben steigen. Wenn der Wirkungsbereich vollständig oberhalb der Oberfläche bzw. eines Glycerinspiegels befindlich ist, kann vermieden werden, dass unmittelbar das Glycerin, in welches der untere Abschnitt der Kapillare eintaucht, erhitzt wird. In anderen Worten kann so sichergestellt werden, dass ausschließlich durch die Kapillare, und nicht außerhalb von der Kapillare, in den Wirkungsbereich gelangendes Glycerin erhitzt wird. Dabei kann der Wirkungsbereich dadurch oberhalb der Oberfläche angeordnet werden, dass das Heizelement vollständig oberhalb der Oberfläche befindlich angeordnet wird. Wenn der Verdampfer, wie vorstehend ausgeführt, einen Flüssigkeitsspeicher mit einem ersten Flüssigkeitsspeicher und einem zweiten Flüssigkeitsspeicher umfasst, kann die Oberfläche des Glycerins bzw. ein Pegel des Glycerins in dem zweiten Flüssigkeitsspeicher auf einem konstanten Niveau gehalten werden, so dass stets sichergestellt ist, dass die Kapillare zumindest mit dem unteren Abschnitt in das in dem zweiten Flüssigkeitsspeicher gespeicherte Glycerin eintaucht.
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Vorteilhafterweise kann das Glycerin in dem Wirkungsbereich verdampft werden, wobei der erzeugte Dampf aus dem oberen Abschnitt axialseitig ausgestoßen werden kann. Dabei kann die Kapillare nach oben hin offen ausgebildet sein.
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Vorteilhafterweise kann der Dampf in einem Aufnahmeraum des Verdampfers gespeichert und mittels eines, vorzugsweise gepulst angesteuerten, Ventilators des Verdampfers aus einer Austrittsöffnung des Aufnahmeraums dampfwolkenartig ausgestoßen werden.
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Vorteilhafterweise kann der Verdampfer in dem Modellfahrzeug angeordnet werden. Das Modellfahrzeug kann insbesondere eine Modelleisenbahn, eine Dampflock oder ein Modellschiff sein. Jedoch kann der Verdampfer auch in einem Modellgebäude oder Ähnlichem angeordnet werden, das heißt sein Einsatz ist nicht allein auf Modellfahrzeuge beschränkt.
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Folglich kann der Dampf aus einem Schornstein des Modellfahrzeuges ausgestoßen werden und/oder ein Ausstoß des Dampfes mit einer Drehbewegung zumindest eines Rades des Modellfahrzeugs und/oder mittels eines Sounddecoders des Modellfahrzeugs und einer Lautsprecheranordnung des Modellfahrzeugs ausgegebenen Geräuschen synchronisiert werden.
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Der erfindungsgemäße Verdampfer zur Erzeugung von Dampf für Modellfahrzeuge, insbesondere Modelleisenbahnen, Dampfloks, Modellschiffe oder dergleichen, umfasst ein Heizelement zur zumindest teilweisen Erhitzung einer Dampfflüssigkeit derart, dass die Dampfflüssigkeit unter Ausbildung von sichtbarem Dampf verdampfbar ist, wobei der Verdampfer derart ausgebildet ist, dass er zur Verwendung von Glycerin als Dampfflüssigkeit geeignet ist. Zu den vorteilhaften Wirkungen des erfindungsgemäßen Verdampfers wird auf die Vorteilsbeschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.
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Vorteilhafterweise kann der Verdampfer einen Flüssigkeitsspeicher zur Speicherung des Glycerins umfassen.
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Folglich kann der Verdampfer einen Füllstandsensor zur Messung eines Füllstandes des in dem Flüssigkeitsspeicher gespeicherten Glycerins umfassen, wobei der Füllstandsensor zwei Elektroden aufweisen kann, so dass bei einem Erreichen eines bestimmten Füllstandes ein elektrischer Strom zwischen den Elektroden durch das Glycerin leitbar sein kann.
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Weiter kann der Verdampfer zumindest eine, vorzugsweise mehrere nebeneinander angeordnete, rohrartige Kapillare umfassen, welche zumindest mit einem unteren Abschnitt der Kapillare derart in das Glycerin eintauchend angeordnet sein kann, dass das Glycerin durch die Kapillare in einen im Wesentlichen an einem oberen Abschnitt der Kapillare befindlichen Wirkungsbereich des Heizelements gelangen kann.
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Vorteilhafterweise kann die Kapillare als ein Glasröhrchen oder ein Metallröhrchen ausgebildet sein.
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Ein Innendurchmesser der Kapillare kann zur Verwendung von dem Glycerin als Dampfflüssigkeit geeignet sein. Insbesondere kann der Innendurchmesser der Kapillare derart bemessen sein, dass der Verdampfer bzw. die Kapillare gerade zur Verwendung von Glycerin als Dampfflüssigkeit geeignet ist. Beispielsweise kann der Innendurchmesser 0,1 mm betragen. Wenn der Verdampfer mehrere nebeneinander angeordnete Kapillaren umfasst, können alle Kapillaren denselben Innendurchmesser aufweisen. Gleichwohl besteht die Möglichkeit, dass die Kapillaren unterschiedliche Innendurchmesser besitzen, sollte dies sachdienlich sein.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verdampfers kann das Heizelement eine Heizwendel aufweisen, welche an dem oberen Abschnitt der Kapillare umfangseitig anliegend und den oberen Abschnitt zumindest teilweise umgebend angeordnet sein kann. An die Heizwendel kann dann eine Gleichspannung angelegt werden.
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Weiterbildungsgemäß kann das Heizelement eine Beschichtung (ein „coating“) aufweisen, welche an dem oberen Abschnitt oberhalb der Heizwendel derart angeordnet sein kann, dass eine das Heizelement umgebende Luft nicht in Kontakt mit der Heizwendel treten kann. Dadurch kann verhindert werden, dass ein in der umgebenden Luft enthaltener Sauerstoff in Kontakt mit der Heizwendel treten kann. Dadurch kann vermieden werden, dass die Heizwendel schon nach mehrmaligem Gebrauch verglüht ist und ausgetauscht werden muss. In anderen Worten kann eine Lebensdauer der Heizwendel somit vorteilhaft erhöht werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verdampfers kann bei einer vergleichsweise kurzen Länge des unteren Abschnitts das Heizelement derart angeordnet sein, dass sich der Wirkungsbereich zumindest mit einem Abschnitt des Wirkungsbereichs unterhalb einer Oberfläche des Glycerins befinden kann, wobei der Verdampfer ein Isolatorelement umfassen kann, welches den Abschnitt des Wirkungsbereiches derart umgeben kann, dass das Glycerin nicht mit dem Wirkungsbereich in Kontakt treten kann, so dass ein Wärmefluss von dem Heizelement in das Glycerin gering gehalten werden kann. Dadurch, dass die Länge des unteren Abschnitts vergleichsweise kurz gehalten wird, muss das Glycerin innerhalb der Kapillare lediglich eine kurze Strecke zurücklegen, um in den Wirkungsbereich des Heizelements zu gelangen, um dort verdampfen zu können. Gleichzeitig gewährleistet das den Abschnitt des Wirkungsbereichs, der sich unterhalb des Glycerinspiegels befindet, umgebende Isolatorelement, dass ein Wärmefluss von dem Heizelement in das Glycerin, in welches der untere Abschnitt der Kapillare eintaucht, gering gehalten wird. Das Glycerin kann dabei in einem Flüssigkeitsspeicher gespeichert werden, wobei der untere Abschnitt der Kapillare in das in dem Flüssigkeitsspeicher gespeicherte Glycerin eintauchend angeordnet sein kann. Ein Pegel des Glycerins in dem Flüssigkeitsspeicher kann konstant gehalten werden, beispielsweise dadurch, dass der Flüssigkeitsspeicher einen ersten Flüssigkeitsspeicher und einen zweiten Flüssigkeitsspeicher umfasst, welche durch einen schmalen Schlitz oder eine kleine Öffnung miteinander verbunden sind, so dass Glycerin aus dem ersten Flüssigkeitsspeicher in den zweiten Flüssigkeitsspeicher nachfließen kann, wobei der untere Abschnitt in das in dem zweiten Flüssigkeitsspeicher gespeicherte Glycerin eintauchend angeordnet sein kann. Wenn der Pegel des Glycerins konstant ist, kann auf eine einfache Weise sichergestellt werden, dass sich der Wirkungsbereich zumindest mit einem Abschnitt des Wirkungsbereichs stets unterhalb der Oberfläche des Glycerins befindet.
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Vorteilhafterweise kann das Isolatorelement derart ausgebildet sein, dass bei Anordnung des Isolatorelements an dem Abschnitt zwischen dem Abschnitt und einer radialseitigen Innenfläche des Isolatorelements ein Luftspalt ausgebildet sein kann. In diesem Fall fungiert die in dem Luftspalt aufgenommene Luft als ein zusätzlicher Isolator.
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In einer alternativen Ausführungsform des Verdampfers kann das Heizelement ein zumindest teilweise in das Glycerin eintauchendes, schwammartiges, textiles Material, insbesondere ein Vlies oder ein Filz oder dergleichen, und einen von dem Material oberflächenseitig zumindest teilweise kontaktierten elektrischen Widerstand umfassen. Dies ermöglicht eine kostengünstige Ausbildung des Verdampfers mit einfachen Mitteln. Das in das Glycerin zumindest teilweise eintauchende Material kann sich aufgrund seiner schwammartigen Ausbildung mit dem Glycerin vollsaugen und dieses dem elektrischen Widerstand zumindest teilweise oberflächenseitig zuführen. Heizt sich der Widerstand aufgrund einer an dem Widerstand anliegenden Spannung nun auf, so wird das den Widerstand zumindest teilweise oberflächenseitig kontaktierende Glycerin erhitzt und verdampft.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verdampfers ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Verfahrensanspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Modellfahrzeug, insbesondere Modelleisenbahn, Dampflok, Modellschiff oder dergleichen, umfasst einen erfindungsgemäßen Verdampfer. Zu den vorteilhaften Wirkungen des erfindungsgemäßen Modellfahrzeugs wird auf die Vorteilsbeschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Verdampfers verwiesen.
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Das Modellfahrzeug kann einen Schornstein und/oder zumindest ein Rad umfassen und der mittels des Verdampfers erzeugte Dampf kann dabei aus dem Schornstein ausgestoßen werden. Weiter kann das Modellfahrzeug einen Sounddecoder und eine Lautsprecheranordnung umfassen.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Modellfahrzeugs ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Verfahrensanspruch 1 bzw. Vorrichtungsanspruch 12 rückbezogenen Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird Glycerin in einem Verdampfer zur Erzeugung von Dampf für Modellfahrzeuge, insbesondere Modelleisenbahnen, Dampfloks, Modellschiffe oder dergleichen, verwendet. Zu den vorteilhaften Wirkungen der erfindungsgemäßen Verwendung wird auf die Vorteilsbeschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des erfindungsgemäßen Verdampfers verwiesen.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verwendung ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Verfahrensanspruch 1 bzw. Vorrichtungsanspruch 12 rückbezogenen Unteransprüche.
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Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine Prinzipdarstellung eines Verdampfers in einer ersten Ausführungsform;
- 2 eine Prinzipdarstellung eines Verdampfers in einer zweiten Ausführungsform;
- 3 eine Prinzipdarstellung eines Verdampfers in einer dritten Ausführungsform.
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Im Folgenden werden im Wesentlichen gleiche Bezugszeichen für funktionsmäßig gleiche Bauteile bzw. Elemente verwendet.
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Die 1 zeigt einen Verdampfer 10 in einer ersten Ausführungsform, umfassend ein Heizelement 11 und einen Flüssigkeitsspeicher 12 zur Speicherung von Glycerin 13. Das Heizelement 11 umfasst ein zumindest teilweise in das Glycerin 13 eintauchendes, schwammartiges, textiles Material 14, welches beispielsweise ein Vlies oder ein Filz oder dergleichen sein kann, und einen von dem Material 14 oberflächenseitig zumindest teilweise kontaktierten elektrischen Widerstand 15. Der Widerstand 15 ist über Kontakte 16 an eine Spannungsquelle 17 angeschlossen. Das in das Glycerin 13 zumindest teilweise eintauchende Material 14 kann sich aufgrund seiner schwammartigen Ausbildung mit dem Glycerin 13 vollsaugen und dieses dem elektrischen Widerstand 15 zumindest teilweise oberflächenseitig zuführen. Heizt sich der Widerstand 15 aufgrund einer an dem Widerstand 15 anliegenden Spannung nun auf, so wird das den Widerstand 15 zumindest teilweise oberflächenseitig kontaktierende Glycerin 13 erhitzt und verdampft.
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Die 2 zeigt einen Verdampfer 10 in einer weiteren Ausführungsform. Der Verdampfer 10 umfasst mehrere nebeneinander angeordnete, rohrartige Kapillaren 18, welche zumindest mit einem unteren Abschnitt 19 der Kapillaren 18 derart in Glycerin 13 eintauchend angeordnet sind, dass das Glycerin 13 durch die Kapillaren 18 in einem im Wesentlichen an einem oberen Abschnitt 20 der Kapillaren 18 befindlichen Wirkungsbereich 21 eines Heizelements 22 des Verdampfers 10 gelangen kann. Die Kapillaren 18 können dabei beispielsweise als ein Glasröhrchen oder ein Kunststoffröhrchen ausgebildet sein. Ein hier nicht eingezeichneter Innendurchmesser der Kapillaren 18 ist derart bemessen, dass die Kapillaren 18 zur Verwendung mit dem Glycerin 13 gerade geeignet sind. Das Heizelement 22 weist eine Heizwendel 23 auf, welche an dem oberen Abschnitt 20 der Kapillaren 18 angeordnet ist. Weiter weist die Heizwendel 23 Kontakte 16 auf, welche mit einer Spannungsquelle 17 verbunden sind. Ferner weist das Heizelement 23 eine Beschichtung 24 auf, welche an dem oberen Abschnitt 20 oberhalb der Heizwendel 23 derart angeordnet ist, dass eine das Heizelement 22 umgebende Luft 25 nicht in Kontakt mit der Heizwendel 23 treten kann. Das Glycerin 13 kann in einem hier nicht dargestellten Flüssigkeitsspeicher gespeichert sein, wobei ein Pegel des Glycerins 13 in dem Flüssigkeitsspeicher konstant gehalten werden kann. Bedingt durch einen Kapillareffekt kann das Glycerin 13 in den Kapillaren 18 entgegen einer auf das Glycerin 13 einwirkenden Gravitationskraft in den oberhalb einer Oberfläche 26 des Glycerins 13 befindlichen Wirkungsbereich 21 gelangend nach oben steigen. Anschließend kann das Glycerin 13 in dem Wirkungsbereich 21 verdampft werden, wobei ein erzeugter Dampf 27 aus dem oberen Abschnitt 20 axialseitig ausgestoßen werden kann. Vorzugsweise kann durch die Heizwendel 23 ein elektrischer Strom von kleiner gleich 500 mA fließen. Der erzeugte Dampf 27 kann in einem hier nicht eingezeichneten Aufnahmeraum des Verdampfers 10 gespeichert werden, und mittels eines hier ebenfalls nicht eingezeichneten Ventilators des Verdampfers 10 aus einer Austrittsöffnung des Aufnahmeraums dampfwolkenartig, ausgestoßen werden. Dabei kann die Austrittsöffnung derart mit einem hier nicht dargestellten Schornstein eines hier ebenfalls nicht dargestellten Modellfahrzeugs, in welchem der Verdampfer 10 angeordnet sein kann, verbunden sein, dass der Dampf 27 aus dem Schornstein ausgestoßen werden kann. Die zweite Ausführungsform des Verdampfers ist verglichen mit der ersten Ausführungsform des Verdampfers insofern vorteilhaft, als eine Stromaufnahme hier geringer ist. Dadurch kann der Verdampfer bzw. ein Modellfahrzeug bzw. eine Modelleisenbahnanlage in energieversorgungstechnischer Hinsicht effizienter betrieben werden.
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Die 3 zeigt einen Verdampfer 10 in einer weiteren Ausführungsform, welche mit der in der 2 gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen übereinstimmt. Im Folgenden werden daher hauptsächlich Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen beschrieben. Bei einer vergleichsweise kurzen Länge eines unteren Abschnitts 19 ist ein Heizelement 22 derart angeordnet, dass sich ein Wirkungsbereich 21 zumindest mit einem Abschnitt 29 des Wirkungsbereichs 21 unterhalb einer Oberfläche 26 von Glycerin 13 befindet, wobei der Verdampfer 10 ein Isolatorelement 28 umfasst, welches den Abschnitt 29 des Wirkungsbereichs 21 derart umgibt, dass das Glycerin 13 in welches der untere Abschnitt 19 unmittelbar eintaucht, nicht mit dem Wirkungsbereich 21 bzw. einer Beschichtung 24 in Kontakt treten kann, so dass ein Wärmefluss von dem Heizelement 22 in das Glycerin 13, in welches der untere Abschnitt 19 unmittelbar eintaucht und welches in einem hier nicht dargestellten Flüssigkeitsspeicher gespeichert sein kann, gering gehalten wird. Dabei ist das Isolatorelement 28 derart ausgebildet, das bei Anordnung des Isolatorelements 28 an dem Abschnitt 29 zwischen dem Abschnitt 29 und einer radialseitigen Innenfläche 30 des Isolatorelements 28 ein Luftspalt 31 ausgebildet ist, wobei in dem Luftspalt 31 befindliche Luft als zusätzlicher Isolator dient. Ein Pegel des Glycerins 13 kann dabei konstant gehalten werden, so dass der Wirkungsbereich 21 stets zumindest mit dem Abschnitt 29 unterhalb der Oberfläche 26 des Glycerins 13 befindlich ist. Jedoch ist es nicht zwingend erforderlich, das Heizelement 22 derart anzuordnen, dass sich der Wirkungsbereich 21 zumindest mit dem Abschnitt 29 unterhalb der Oberfläche 26 befindet. Auch besteht die Möglichkeit, das Heizelement 22 derart anzuordnen, dass der Wirkungsbereich 21 die Oberfläche 26 gerade berührt, also nicht durchdringt, oder sich unmittelbar über der Oberfläche 26 befindet. Wesentlich ist, dass die Länge des unteren Abschnitts 19 kurz gehalten wird, so dass das Glycerin 13 in den Kapillaren 18 eine vergleichsweise kurze Strecke nach oben steigen muss, um in den Wirkungsbereich 21 zu gelangen, da Glycerin im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Dampfölen eher dazu neigt, nicht so gut in einer Kapillaren nach oben aufzusteigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005005647 U1 [0003]
- DE 102004036847 A1 [0005]
