DE410194C

DE410194C - Warmwasserheizung fuer Eisenbahnfahrzeuge

Info

Publication number: DE410194C
Application number: DEI23713D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-05-20
Filing date: 1923-05-18
Publication date: 1925-02-24
Also published as: FR27605E; FR556016A; FR29904E; US1590581A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizungsanlage, mittels welcher Wagen von unten her beheizt werden und die durch eine beliebige industrielle Wärmequelle gespeist werden kann.

Die Anlage ist allgemein anwendbar, ist aber von besonderem Vorteil für Postwagen bestimmt, welche auf Eisenbahnzüge eingestellt werden und für welche die Aufgabe der Beheizung bisher noch nicht befriedigend gelöst war.

Eine solche Heizanlage muß besonderen Anforderungen genügen:

1. Im Winter leiden insbesondere die Füße und Beine der sich in dem Wagen aufhaltenden Personen unter der Kälte, weil der Fußboden des Wagens mit hoher Geschwindigkeit von kalter Luft bestrichen wird. Infolgedessen wurde insbesondere eine Beheizung des unteren Wagenteiles notwendig.

2. Die Postwagen müssen an Zügen jeder Art angekuppelt werden können und müssen auch selbst auf Stationen auf Abfallgleisen stehenbleiben können, ohne an einen Zug angekuppelt zu sein. Deshalb mußte unbedingt das in den Radiatoren der Anlage umlaufende Beheizungsmittel sowohl unter der Einwirkung einer Feuerung als auch unter der Einwirkung der bei Zügen bekannten Heizsysteme arbeiten können.

3. Da der Wagen gegebenenfalls an einen Zug angekuppelt oder von ihm abgekuppelt werden kann, während die Beamten schlafen oder während sie mit der Briefsortierung beschäftigt sind, so mußte der Übergang von einer Beheizungsform zur anderen vollkommen selbsttätig erfolgen, ohne daß das Wagenpersonal einzugreifen brauchte.

4. Da die am Boden angebrachten Radiatoren in Berührung mit den Postsäcken ge- 4" langen können, die' zerbrechliche oder versiegelte Gegenstände enthalten können, ist unbedingt notwendig, daß die Radiatoren nie eine Temperatur erreichen, welche eine Beschädigung der Gegenstände oder Siegel veranlassen könnte.

5. Bei einer Reihe von Eisenbahngesellschaften besteht für Postwagen die Vorschrift,

daß sie niemals mit brennender Feuerung im Wageninnern innerhalb eines Zuges laufen dürfen (dadurch soll die Gefahr eines Brandschadens ausgeschaltet werden). Deshalb mußte ein System geschaffen werden, welches das Personal nötigt, selbsttätig das Feuer zu löschen, sobald der Wagen sich an einen Zug angekuppelt findet und der Zug sich in Bewegung setzt.

to Die Beheizungsanlage gemäß vorliegender Erfindung löst das Problem in jeder Beziehung.

Bei dem Postwagen, der durch die Zeichnung schematisch dargestellt ist und bei dem die Erfindung zur Anwendung gelangt, erfolgt die Beheizung durch Warmwasserumlauf in einem unterhalb der Füße der Beamten angebrachten Rohrsystem, z. B. in den Deckplatten, die unter den Arbeitstischen angebracht sind. Die Anordnungen sind so getroffen, daß diese Temperatur niemals 6o° im Mittel überschreitet. In der Zeichnung veranschaulicht

Abb. ι schematisch einen Längsschnitt durch einen als Anwendungsbeispiel gewählten S Postwagen, \

Abb. 2 im Aufriß die Säuberungstür für die Feuerstelle mit einem besonderen Verriegelungssystem.

Das Umlaufwasser wird in einem Kessel A erwärmt, und zwar entweder durch von der , Lokomotive entnommenen Dampf oder durch heiße Luft oder durch ein Gemisch von heißer Luft und Dampf u. dgl., welche durch ein Schlangenrohr B geführt werden oder mit Hilfe des elektrischen, für den Antrieb die- t nenden Stromes, der durch Heizrohre C hindurchgeht oder schließlich, durch Verbrennen eines festen oder flüssigen Brennstoffes, der in dem Ofen D verbrannt wird, wobei 1 aber die Möglichkeit besteht, das Feuer selbst- ί tätig zum Erlöschen zu bringen, sobald der j Wagen Dampf oder heiße Luft oder ein | Gemisch aus diesen oder auch elektrischen \ Strom erhält und das Wiederiribrandkommen der Feuerung in dem Ofen zu verhindern, solange wie die eine oder die andere dieser \ weiteren Wärmequellen benutzt wird. |

Das Auslöschen wird im Falle der Verwendung eines festen Brennstoffes durch einen Kolben E ,gesichert, der unter Dampfdruck die Tür F¹ des Lufteintrittes F und die Drehklappe G im Abzugskanal für die Verbrennungsgase schließt.

Man erreicht das gleiche Ergebnis, wenn man den elektrischen Strom auf einen Elektromagneten H einwirken läßt, der die beiden Absperrvorrichtungen F¹ und G gleichfalls beeinflußt.

Im FaEe, daß die Auslöschung des Ofens nicht nur selbsttätig, sondern augenblicklich

und vollständig sein muß, findet sie durch eine j leichte Wassereinspritzung auf die Heizstelle statt. Bei Wagen kann dieses Wasser den zu Spülzwecken vorhandenen Behältern entnom- 65 ] men sein. Die Wirkung dieser Wasserspritzung unterstützt die der Verlöschung des 1 Feuers infolge der Schließung der Tür F¹ I des Lufteintrittes im Aschkasten des Kessels und der Klappe G im Abzugsrohr der Rauch- 7° gase. Die Austri,ftsklappe G läßt man nur so weit schließen, daß der im Augenblick des j Ablöschens des Brennstoffes erzeugte Dampf ' entweichen kann. Wenn weiter die Bespriti zung des Feuers ziemlich reichlich ist, so 75 . füllt das Wasser nach und nach den Asch-■ kasten des Kessels, in welchem nach. Kippen des Rostes, das mit Hilfe eines besonderen selbsttätigen oder Handhebels eintreten kann, eine vollständige Ablöschung des Brennstoffes 80 i durch Eintauchen unter Wasser erzielt werden I kann.

Um eine größere Sicherheit zu erhalten und durchaus das Wiederinbrandsetzen des Ofens während einer Fahrt auszuschließen, selbst !wenn die Lokomotive weder Dampf noch Strom für die Erwärmung des Zuges schickt, nimmt man die folgende Anordnung:

Der Dampfkolben E oder der Elektromagnet// (Abb. 1), die das Ablöschen der Feuerstelle herbeiführen, werden ersetzt:

i. Entweder durch einen ähnlichen. Kolben wie E, dessen Zylinder nach Möglichkeit in Verbindung mit einer Abzweigung von der allgemeinen Bremsluftleitung der durchlaufenden Zugbremsung in Verbindung steht, statt an die von der Lokomotive kommende Dampfleitung angeschlossen zu sein.

In diesem Falle kann man den Ofen nicht wieder in Brand setzen, solange komprimierte oder verdünnte Luft in dieser Leitung vorhanden ist, d.h. während der ganzen Fahrtdauer des Zuges einschließlich der meisten Aufenthaltzeiten. Die Sicherheit ist demnach fast vollkommen. Jedoch ist die Anordnung nur anwendbar auf Züge mit durchlaufender Bremsleitung.

2. Durch eine der Fliehkraft unterliegende Anordnung, beispielsweise einen Regulator, der von der Wagenachse aus bewegt wird und die Löscheinrichtungen in Tätigkeit setzt.

3. Durch eine Bremse, die mittels einer Druckflüssigkeit, beispielsweise Öl, in Tätigkeit gesetzt wird, die durch eine Zahnradpumpe unter Druck gesetzt wird, also ihren Antrieb von der Wagenachse erfährt und mit einem Sicherheitsventil ausgerüstet ist, das dafür sorgt, daß in der fortgedrückten Flüssigkeit ein bestimmter konstanter Druck herrscht; diese Pumpe arbeitet auf dem Zy-Under E (Abb. 1).

4. Durch Anordnung einer elektrischen

Bremse, die den Magneten H in Tätigkeit zu setzen vermag.

Diese letztbeschriebene Anordnung, nämlich der Fliehkraftregler, die konstanten Druck erzeugende Pumpe und die elektrische Anordnung sind auf alle Züge anwendbar, mögen sie nun mit durchlaufenden Luftbremsen versehen sein oder nicht; jedoch geben sie keine so große Sicherheit wie die erste An-·

ίο Ordnung, denn sie gestatten das Wiederaufkommen des Feuers während langsamer Fahrt ■oder während des Stillstandes des Zuges. Schließlich kann die Auslöschung des Feuers, die bei den verschiedenen beschriebenen Anordnungen selbsttätig geschieht, auch mittels einer Handhabung erfolgen, die voll^j ständig von Hand ausgeführt wird.

Zu diesem Zweck kann man diese Handhabung in Verbindung mit einem Hahn bringen, der in Verbindung mit der freien Luft steht und auf der durchlaufenden Hauptbremsleitung, und zwar in solcher Art angebracht ist, daß der Hahn offen ist, wenn der Betätigungsgriff sich nicht in der Löschstellung befindet.

Die Säuberung der Feuerstelle D erfolgt durch eine Tür / (Abb. 2), die gewöhnlich geschlossen sein muß, und deren Verriegelung in Verbindung mit Absperrvorrichtungen F¹ und G gebracht ist, derart, daß diese Tür nicht durch Verquellen oder böswillig unter den angegebenen Verhältnissen geöffnet sein kann, um das Feuer anzuzünden oder anzufachen, ohne die Luftzufuhr F oder die Abzugklappe G zu schließen, was ein Wiederanzünden und Ingangsetzen der Feuerung verhindert. Das vom Kessel A kommende heiße Wasser tritt in den Kreislauf /, /C, L, M, N' infolge der verschiedenen Dichte, die es zwisehen den beiden Säulen /, K, und L, M annimmt und infolge der Abkühlung, der es in dem Teil K, L des Kreislaufes unterliegt, wo die Rohrleitung mit einer Umkleidung versehen ist, deren Wirkung willkürlich verändert werden kann. Dieser Wasserkreislauf tritt unmittelbar ein und beginnt mit der Ingangsetzung des Apparates.

Die Rohrleitung, ihre Isolierung und die ausstrahlende Fläche des Rohres Q sind derartig berechnet, daß das warme Wasser bei M '. mit einer Temperatur von etwa 6o° ankommt; die Abzweigungen wie Q¹ sind gleichfalls berechnet, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Die geringe Menge von Wärme, die quer durch das Wärmeschutzmittel längs der Strecke K, L hindurchtritt, wird benutzt, um der Einwirkung der kalten Luft zu begegnen, die in der Schulterhöhe des Personals durch den oberen Teil des Wagens eintritt, während die stärkere Wärme, die von den senkrechten Rohren Q¹ ausgestrahlt wird, dazu benutzt wird, um die Luft in der Umgebung der Tür- und Fensteröffnungen usw. zu erwärmen.

Die Anordnung für den Kreislauf warmen Wassers /, K, L, M, N, wobei der Teil K, L mit Wärmeschutzmitteln versehen ist und wobei der Kessel A oberhalb des Teiles M, N des Fußbodens angeordnet ist, gestattet nur sehr schwache hydromotorische Kraft, wodurch Rohre von großem Querschnitt und eine hinreichend große Wassermenge notwendig werden. Aber diese Rohre und die Wassermasse, welche sie einschließen, vermehrt um ■ die, welche der Kessel enthält, bilden gerade einen Wärmespeicher, der nach Abtrennung des Wagens vom Zuge die Erwärmung fortsetzt, ohne daß es notwendig ist, den Brennstoff; sofort wieder anzuzünden, und zwar für eine hinreichend lange Zeit. 8n

Es kann auch an die Notwendigkeit gedacht werden, den Längsquerschnitt zu vermindern, ohne den guten Wasserumlauf zu beeinträchtigen. Hierzu genügt es, die kalte Rückleitungssäule N in Abb. 1 mittels einer Abzweigung wie Q² wieder zu erwärmen, welche von dem Kreise möglichst nahe bei K. abgenommen wird.

Das Wasser, das bei N wieder emporsteigt, ist dann weniger kalt und infolgedessen weniger dicht, wodurch die hydromotorische Kraft des Kreises vergrößert und die Verminderung des Längsquerschnittes aufgewogen wird.

Man kann sich übrigens der Abzweigung Q² nicht nur zu dem oben angegebenen Zweck bedienen, sondern auch noch dazu, um die Ausstrahlungswirkung des Kreises zu erhöhen, denn die Vergrößerung der hydromotorischen Kraft beschleunigt den Umlauf des warmen Wassers, das infolgedessen bei einer höheren ion Temperatur in die Radiatoren, Wärmeplatten u. dgl. gelangt.

Die Apparate sind zur Einrichtung bei einem sehr schwachen Heizdampfdruck bestimmt, und ein Druckminderer O₁ der in der Zuleitung des Dampfes angebracht ist, setzt den Dampfdruck auf diesen Wert herab, unabhängig von der Stellung des Wagens im Zuge.

Die Beheizung des Kessels A kann durch eine selbsttätige oder Handstelleinrichtung geregelt werden, die einwirkt:

1. auf das Ventil P, welches Dampf zur Schlange B treten läßt,

2. auf die Zuleitung des elektrischen Stromes zu den Heizrohren C,

3. auf die Tür F¹ des Lufteintrittes F im Ofen D und auf die Stellklappe G im Abzugsrohr der Heizgase,

4. schließlich auf die Stellvorrichtung G^ im Wasserumlauf.

Die Befestigung des Kessels auf seinem

Aschkasten ist derartig, daß beim Loslassen im Falle eines heftigen Stoßes oder eines schweren Zugunfalles der Boden des Kessels zerrissen wird, so daß er entleert wird, mit ihm fast die gesamte Rohrleitung, und damit das Feuer sicher ausgelöscht wird. Zu diesem Zweck sind der Kessel und sein Aschkasten mit Bolzen R, JR. verbunden, die das Zerreißen im Augenblick des Unfalls herbeiführen.

Claims

P ATENT-Ansprüche:

i. Warmwasserheizung für Eisenbahnfahrzeuge, deren Heizkessel so ausgebildet i ist, daß er unabhängig und willkürlich mittels mehrerer industrieller Wärmequellen beheizt werden kann, wie mittels einer , Feuerung für festen oder flüssigen Brennstoff, Dampfschlangen, Heißluft, elektri- ■ sehe Widerstände u. dgl., dadurch gekenn- ■ zeichnet, daß die Feuerung selbsttätig gedämpft oder ausgelöscht wird, sobald eine ^! der übrigen wärmeerzeugenden Quellen ihre Arbeit beginnt, wodurch der selbst- : tätige Übergang von einer Beheizungsart ' auf die andere möglich wird, ohne daß in den beheizten Räumen irgendwelche, Handhabungen nötig würden und unter > Fortfall einer Überwachung.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Auslöschung oder Dämpfung der Feuerung durch Anwendung verschiedener mechanisch, elektrisch oder durch Flüssigkeitsdruck betätigter Vorrichtungen bewirkt wird, welche durch Durchtritt von Dampf, ' von elektrischem Strom oder von heißer Luft gesteuert werden und derart wirken, daß sie ein Ingangsetzen oder erneutes Ingangsetzen der Feuerung ausschließen, solange eine der übrigen Wärmequellen , arbeitet.
3. Anlage nach Anspruch 1, insbeson- '■ dere für Eisenbahnwagen, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Auslöschung oder Dämpfung der Feuerung beim Einkuppeln des Wagens in einen Zug durch eine Einrichtung herbeigeführt wird, die _:

selbsttätig durch die Bremsleitung des Zuges oder durch die Bewegung der Wagenräder zur Wirkung kommt und die ein ; Brennen der Feuerung so lange ausschließt, wie der Wagen in einem Zug eingekuppelt bleibt.
4. Anlage nach Anspruch 2 und 3, dadurch ,gekennzeichnet, daß die Auslöscheinrichtung den Feuerungsrost kippt und das ■ brennende Feuerungsmaterial in den Aschkasten abfallen läßt.
5. Anlage nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur beschleunigten Löschung der Feuerung von den selbsttätigen Einrichtungen eine Wasserspritzvorrichtung in Tätigkeit gesetzt wird.
6. Anlage nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim umgekehrten Vorgange der Zug in der Feuerung •wiederhergestellt wird, sobald die übrigen Wärmequellen aufhören zu wirken oder sobald der Wagen vom Zuge abgekuppelt wird.
7. Anlage nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung des Auslöschens der Feuerung oder zur Verhinderung des Eintritts von Luft durch die Säuberungstür während des Ablöschens eine mechanische Verriegelung für diese Tür und für die den Zug der Feuerung regelnden Einrichtungen vorgesehen ist, derart, daß die Tür zwangsweise geschlossen, sobald die Feuerung in Wirkung ist.
8. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugregelungsorgane mit der Bremsleitung in solcher Verbindung stehen, daß eine Schließung der Zugregelungsklappen erzwungen wird, wenn der Wagen in einen Zug eingestellt wird.
9. Anlage nach Anspruch 1 mit allein durch den Unterschied der spezifischen Gewichte in Umlauf gesetztem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel oberhalb der am tiefsten Teil des Rohrleitungssystems für den Warmwasserkreislauf liegenden ausstrahlenden Flächen angebracht ist und daß der höher gelegene Teil des Wasserkreislaufes mit warmen Schutzmitteln umkleidet ist.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Herbeiführung des Wasserumlaufes Wärme ausstrahlende senkrechte Säulen o. dgl. (Q¹) zwischen dem oberen und unteren Teil des Wasserkreislaufes, und zwar an den vom Kessel entferntesten Stellen des Umlaufes vorgesehen sind.
11. Anlage nach Anspruch 1 o, dadurch gekennzeichnet, daß senkrechte Säulen o. dgl. auch an geeignet gelegenen Zwischenpunkten des Rohrleitungssystems vorgesehen sind, zu dem Zwecke, die Temperatur längs des ganzen unteren Rohrleitungsstranges möglichst gleichmäßig zu gestalten.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.