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Einlaßregler für Umlaufdampfheizungen von Eisenbahnfahrzeugen Es ist
bekannt, Einlaßregler für Umlaufdampfliezungen von Eisenhahnfährzeugen mittels eines
meist vom Rückdampf durchflossenen Ausdehnungsröhres unmittelbar zu steuern, das
bei , Anstieg - der'. Rückdampftemp6ratur dein Frischdampf drosselt. Es ist auch.
bekannt, auf das Einlaßreglerventil zusätzlich zu dem Rückdampftemperaturfühler
einen der Außentemperatur ausgesetzten ..Fühler einwirken zu lassen, dessen Ausdehnung
zu der -des Rückdampftemperaturfühlers hinzukommt und so bei milder . Witterung
eine Herabsetzung der- Rückdampftemperatur und damit der Heizflächentemperatur herbeiführt.
- - - ; -_ -Die. Absenkung der Rückdampftemperatur, die nötig ist'. um bei dieser
Art der Steuerung: blas - Einlaßregleventil, ' ausgehend von. d,' er Schließlage,
voll zu öffnen, ° darf nur wenige Grade betragen, da sonst bei Vollast die Heizflachen
. nicht warm genug werden und . so nicht richtig- ausgenutzt würden. In Anbetracht
dieser geringen Temperaturspanne (Schließlage z. B. - bei 98V volle Öffnung bei
92°) handelt es sich daher auch nur um. ges ringe Hübe, die- ein, -solches Reglerventil
mit= tels .des Ausdehnungsrohres auszuführen. vermag.; Infolgedessen müssen - Reglerventile
dieser Art -verhältnismäßig -groß sein und weisen im -Zusammenhang hiermit den Nach.-teil
,auf, daß mit- ihnen ein. genügend dichter Abschluß schwer zu erzielen ist, wenn
es erförderlich ist, z. B. hei- milder Witterung, nur sehr geringe Dampfmengen in
- die Heizung treten zu lassen: Aus diesem Gründe . -wäre vielmehr die Verwendung
eines kleineren Reglerventils erwünscht,` dessen Abdichtung leichter gelingt.
Auch -die .Ausbildung des Ventilkörpers als Dorndüse --mit- Strahleinrichtung,
von der zum
Zwecke eines möglichst guten Umlaufes des Dampfluftgemisches
häufig Gebrauch gemacht wird, ergibt für gleiche Dampfmengen bessere Ergebnisse
bei im Vergleich zum Hube kleinerem Ventil als bei großem. Dieser Umstand ist insofern
vorn Einfluß, als es bei Heizungen, deren Heizfläche .aus Gründen verstärkter Fensterbeheizung
zum Teil nicht abstellbar ist, für milde Witterung darauf ankommt, mit der Temperatur
der. Heizoberfläche, d. h. also des umlaufenden- Dampfluftgemisches, so tief wie
möglich zu kommen,. indem angestrebt wird, im Grenzfalle.. mit möglichst wenig Dampf
möglichst viel Luft zu fördern.-Die Verwendung eines kleinen Ventils wird gemäß..
der Erfindung dadurch ermöglicht, daß der Rückdampftemperaturfühler das Einlaßreglerventil
nicht unmittelbar steuert, sondern auf ein Steuerventil- wirkt, das die Beaufschlagung
eines mit dem Einlaßreglerventil gekuppelten temperaturempfindlichen Arbeitskörpers
mit einem Frischdampfzweigstrom steuert. Mit dem Rückdampffühler kann hierbei wiederum
ein Außenfühler in der Weise verbunden sein, daß die Ausschläge beider sich ergänzen.
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Durch diese unmittelbare Steuerung des Einlaßreglerventils wird zugleich
erreicht, daß wegen des wesentlich geringeren Verstellkraftbedarfs des Steuerventils
eine Verstellmöglichkeit des Einlaßreglers von Hand sich leichter als bei unmittelbarer
Steuerung anordnen läßt. Auch eine selbsttätige zusätzliche Beeinflussung des Einlaßreglers,
z. B. durch den Summenstrom der Temperaturfühler der elektrischen Temperaturregelung
in den einzelnen Abteilen des Wagens, läßt sich infolge der leichten Beweglichkeit
des Steuerventils besser durchführen.
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Eine solche Beeinflussung durch den Regelstrom ermöglicht es nämlich
überhaupt erst, den obengenannten Außenfühler im Vergleich zum. Rückdampffühler
so groß auszuführen, daß _ bei milder Witterung die Rückdampfluftgemischtemperatur
sich von selbst so weit senkt, .als es die Förderwiderstände des Kreislaufes auszunutzen
;gestatten. Alsdann erweist sich nämlich, um ein schnelles Anheizen zu erreichen
und um etwaige Unterschiede des Wärmebedarfs, der nicht immer genau genüg vom Außenfühler
erfaßt -wird (Sonneneinstrahlung, starke :oder schwache Besetzung), ,auszugleichen,
eine zusätzliche Verstellung des Reglers durch die Gesamtheit -der elektrischen
Thermostaten als notwendig. Die Aufgabe läuft somit darauf hinaüs,.den Rückdampffühler
mit einem Außenfühler zu; .verbinden und die gemeinsame Einstellurig beider- von,
einem Geber aus zu beeinflussen, - der auf den- Summenstrom der Regelung schrittweise
anspricht. Es leuchtet ein, daß eine solche Beeinflussung besser durchführbar ist,
je leichter einstellbar das Fühlerpaar sowie das von ihm gesteuerte Glied ist. Bei
Regelung mittels des kleinen Steuerventils können gerade .auch diese Fühler selbst
bedeutend kleiner und hierfür günstiger ausgebildet werden als bei unmittelbarer
Regelung. Auch der Strömungswiderstand des Rückdampffühlers wird bei 'kleinen-Abmessungen
desselben- weit geringer als der des bisher verwendeten, vom Rückdampf durchstr6mten
Ausdehnungsrohres, was wiederum dem Umlauf selbst zugute kommt.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden im. folgenden an Hand der Zeichnung
angegeben, die als Ausführungsbeispiel einen Einlaßregler zeigt, dessen Steuerventil
außer von dem Rückdampftemperaturfühler noch von einem Außentemperaturfühler, einem
von der Summe der Impulse der Temperaturfühler in den Abteilen betätigten Summenstromregler
und auch von Hand verstellbar ist. Es zeigt: Abb. i einen Schnitt längs der Linie
I-I in Abb. a, Abb. z einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Abb. i, Abb. 3 den Rückdampftemperaturfühler
und den Außentemperaturfühler sowie die Einrichtung zur Verstellung des - Steuerventils
durch den Summenstromregler und von Hand in räumlicher Ansicht, Abb. q. und 5 eine
andere Ausbildung des das Einlaßreglerventil betätigenden Arbeitskörpers in einem
Längs- und einem Querschnitt. -Der Ventilkegel i des Einlaßreglers, dem der Frischdampf
durch :die Leitung 3 zuströmt und an den sich in bekannter Weise ein Diffusor und
die zu den beheizten Abteilen führende Vorlaufleitung anschließt, -ist mittels der
Kupplung, die durch den Bund 4 seiner Spindel und die vorgespannte Feder 5 gebildet
wird, mit der als Entlastungskolben dienenden Buchse 6 verbunden. Diese legt sich
unter der Wirkung der Feder i i gegen ein axial verschiebbares Rohrstück 7 und somit
gegen das Ende der rohrförmigen Stange $, deren :anderes Ende ,am Boden des Federungskörpers
9 befestigt ist. In dem Raum zwischen dem Federungskörper g und dem ihm umgebenden
Gehäuse io ist eine verdampfende oder auch eine Ausdehnungsflüssigkeit eingeschlossen.
Die Buchse 6 ist an ihrem Umfang mit vorzugsweise sägezahnartigen Nuten, versehen,
die zusammen mit der in die Rückwand der Vordruckkämmer 12 eingesetzten Führungsbuchse
13 eine Labyrinthdichtung bilden, durch die ein entspannter Frischdampfzweigstrom
- in die Kammer t4
-übertritt. Durch den ventiltellerartigen Bund
-i5 _ der Buchse 6 -wird, nachdem das- Einlaßreglerventil i;-2 abgeschlossen hat,
" bei weiter wachsendem Druck auf deri - Federungskörper- 9 der Durchtritt des -
Lockdampfes ,durch die Labyrinthdichtung ebenfalls abgesperrt. -Zwischen die in
das - Einlaßreglergehäuse eingeschraubten Trennwände 2o - ist ein die 'Kammer 14
-durchsetzendes, am Rohrstück? vorbeigehendes Rohr 2I -eingeführt, das an seinem
oberen Ende mit dem- Zutritt von Außenluft dienenden Öffnungen 22 versehen ist,::
die von einer- unten offenen, zur Vermeidung von Staubablagerungen etwas beweglichen
=Haube 23 überdeckt werden. - In denn Rohr 2 i sind- zwei Sitze 25 und 26 angeordnet,
die wechselweise durch der' Doppelkegel z7 ;absperrbar sind. Die Stange 28 des Doppelkegels
27 ist durch den unteren Boden des Rohres,2 i durchgeführt. Innerhalb der Kammer
14 ist das Rohr 2 i reit Öffnungen 29 versehen, durch die der Leckdampf der Durchführung
der Buchse 6 Zudem unteren Ventilsitz 2 6 im Rohr 2 i gelangt. Der bei. Unterdrück-
durch .den- oberen Sitz 25 = tretende Außenluftstrom und der durch den unteren Sitz
26 tretende Frischdampfstrom gelangen durch die. zwischen den beiden Sitzen 25 und
2,6 ,angeordneten Öffnungen 3o des Rohres 2 r in die- durch . die Trennwände 2o
abgeteilte Kammer 3 i und von hier durch die Öffnungen 32 der Hohlstange 7 in deren
Inneres, treten aus den ,am anderen Ende der Stange 8 ,angeordneten.- Öffnungen
33. in das Innere -des Federungskörpers 9, durchströmen diesen und werden endlich-,aus
. der Kammer 3.5 durch eine sich an den :Stutzen 36 anschließende Leitung der den.-
Abteilheizkörpern- nachgeschalteten . Gangheizung.zugeleitet.
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Außer durch den Ventilsitz 26 tritt ein Teil des- Frischdampfzweigstromes
aus der Kammer 14 durch die Düse 37 unmittelbar in den Stutzen 36 und saugt hierbei,
wenn der Ventilsitz 25 geöffnet ist, über die Kammer 35, die Öffnungen 33 -. und.
32, den Ventilsitz 25 und die Öffnungen 22 :des Rohres 2 i etwas Außenluft
an.
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. Das aus der Heizung zurückkehrende Dampflüftgemisch tritt nach Durchströmen
der Entwässerungseinrichtung durch den Stutzen 39 ein, umströmt infolge der Anordnung
der Leitwand 4o den Rückdampftemperaturfühlen- 42 und -wird dann über den . Kanal
43- von dem- aus dem' Einlaßreglerventil i-, 2 austretenden Frischdampf angesaugt
und erneue in Umlauf gesetzt.
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Die Verstellung-- des Doppelkegels 27.- des Steuerventils erfolgt-..
über den auf das untere Ende- der -Stange 2&- einwirkenden .Hebel q.5;. der
an der Buchse 47 befestigt. ist. Die Buchs 47 ist lose drehbar ,auf der bei 44 und
54 drehbar gelagerten Welle 46 ,angeordnet. An der Buchse 47 -ist ferner das eine
Ende einer den Rückdampftemperaturfühler =. bildenden Zweimetallwendel 42 - befestigt,
deren- anderes Ende fest finit der Welle 46 - verbunden- -ist.
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i Die Welle 46 ist durch die Endwand des -den Fühler 42 enthaltenden
Gehäuses durchgeführt und trägt an ihrem freien Ende eine der Außentemperatur. ausgesetzte"
Zweimetallwendel 48, deren ,anderes Ende an der lose auf der Welle q.6 drehbaren
-Buchse 49- befestigt- ist. Ein Arm 5o der Buchse 49 ragt nach oben und legt sich
gegen einen. Stift 5,1 ,auf der vom Stimmenstromfegler 52 verstellten Scheibe 53:
Der Summenstromregler 52 dreht bei Zunahme der Anzahl der Abteile, deren Raumtemperaturfühler
anspricht; die Scheibe 53 in Richtung des Pfeiles- 55; bei Abnahme entgegengesetzt.
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Auf den Arm 5o vermag ferner der Stift 51 eines ,auf der Welle 58
befestigten Hebels 59 einzuwirken. Die Verstellung der Welle -erfolgt von dein Handhebel
6o aus über-den Bowdenzug 6I durch Verschieben des Stiftes 62 in dem schrägen Schlitz
63 der auf der Welle 58 befestigten Buchse 64.
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Die - Welle 46 trägt einen Arm 65, der sieh unter der Wirkung einer
nicht dargestellten Feder oder eines Kippgewichtes gegen -den Anschlag 66 legt.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Schließt der Steuerventilkegel
27 den Ventilsitz 26 ab, so strömt der zwischen den Buchsen 6 'und 13 durchtretende
und sich -hierbei entspannende Lockdampf- zur Düse 37 und saugt hierbei einen geringen;
die Entwässerungseinrichtung (Nebelaustritt) nicht beeinträchtigenden Außenluftstrom
durch den Federungskörper 9, - der hierdurch sowie durch die sein Gehäuse i o umgebende
Außenluft gekühlt wird. Die zwischen dem Federungskörper 9 und dem Gehäuse Io .eingeschlossene
Flüssigkeit weist infolgedessen einen nur- geringen Dampfdruck (bzw. gern-. geres
Volumen) .auf, so daß das Einlaßregler ventil r,.2 voll öffnet. - In der umgekehrten
Stellung des Ventilkegels 27 ist der Zutritt von Außenluft abgesperrt, und der Leckdampf
beaufschlagt den Federungskörper 9, so- daß die Temperatur der Füllflüssigkeit des-
Arbeitskörpers 9, Io sich erhöht und das Einlaß, reglerventil langsam schließt.
Der zur Aufrechterhaltung des -Abschlusses erforderliche Lockdampf wird durch den
Stutzen 36 unter Umgehung der Abteilheizkörper der Gang heizung zugeleitet, so daß
durch den- Einlaß reglerventilächluß die Dampfzufuhr ZU' der Abteilheizkörpern vollständig
unterbrochen wird. Nach Abschluß des Einllaßreglerventils: wird . die- ,eckdampfmenge-
durch den --dann:'
sich seinem Sitz nähernden ventilartigen Bund
15 der Buchse 6 noch- weiter gedrosselt. Die Düse 37 ist so- bemessen, daß
in der Kammer 35 stets etwas Unterdruck -herrscht, so daß durch den oberen Ventilsitz
25 niemals Dampf austreten kann.
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Beim Anheizen des kalten Wagens, solange also keiner' der Abteiltemperaturfühler
anspricht, nimmt der Stift 51 auf der Scheibe 53_ des Summenstromreglers 52 die
in Abb. 5 gestrichelt gezeichnete Stellung ein, und der Arm 65 der Welle 46 legt
sich gegen den Anschlag 66. Der Arm 45 der Büchse 47 hat sich, da der Rückdampftemperaturfühler
42 noch kalt ist, weit vom unteren Ende der Stange 28 des - Steuerventils zurückgezogen.
Das Steuerventil schließt infolgedessen seinen unteren Sitz ab, so daß der Arbeitskörper
9,Io nicht -vom Frischdampfzweigstrom, sondern nur von Außenluft beaufschlagt wird
und das Einlaßreglerventil r, 2 weit öffnet. Erst bei einer Rückdampftemperatur
von fast Ioo° verdreht der Rückdampftemperaturfühler 4z- die Buchse q:9 so weit,
daß deren Arm 45 die' Stange 48 erreicht und den Steuerventilkegel 27 von seinem
unteren Ende 26 abhebt, so daß durch die nunmehr einsetzende Beaufschlagung des
Arbeitskörpers 9,- Io mit Fischdampf das Einlaßreglerventil i, 2 gedrosselt wird.
Durch das Ansprechen einzelner Raumtemperaturfühler wird von dem Summenstromregler
52 über den Stift 5 i, den Hebel 5o, den Außenfühler 48 und die Welle 46- der ,am
einen Ende auf dieser Welle befestigte Rückdampftemperaturfühler 42 so weit verstellt,
daß bereits eine geringere Rückdampftemperatur.genügt, um ihn so weit zu verstellen;
daß der Arm 45 die Stange 28 anhebt. Auf diese Weise wird die Rückdampftemperatur
und damit die Heizflächentemperatur der Heizkörper je nach der Anzahl der ansprechenden
Raumtemperaturfühler gestaffelt, so daß sie beim Anheizen etwa ioo°, bei Ansprechen
der Temperaturfühler sämtlicher Abteile dagegen bei milder Witterung nur noch 3o°
beträgt.
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Die der Außentemperatur :ausgesetzte Zweimetallwendel48 wirkt in der
Weise, daß sie bei Abnahme der Außentemperatur den Hebel 50 in Richtung des Pfeiles
68 verstellt, ohne jedoch hierbei die Stellung des Armes 65 zu beeinflussen. Dies
hat zur Folge, daß das Ansprechen eines oder weniger Raumtemperaturfühler und die
dadurch hervorgerufene Verstellung des Stiftes 5 1 in Richtung des Pfeiles
55 dien Stellung des Armes 65 zunächst' nicht ändert, so daß bei einem. Wagen finit
beispielsweise neun Abteilen bei starker Kälte erst das-Ansprechen etwa dies vierten
Abteil-. fühlers eine Absenkung der Rückdampftemperatur zur Folge hat, die demgemäß
bei Ansprechen sämtlicher Fühler beispielsweise .auf 5o°, also weit weniger abgesenkt
wird als bei milder Witterung. Damit ist die- Gefahr vermieden, daß bei -Kälte überhaupt
nur wenige Abteile zum Abschalten kommen und das Einlaßreglerventil schon so weit
drosseln, daß andere Abteile von viel größerem Wärmebedarf nicht mehr warm genug
werden.
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Der von Hand verstellbare Hebel 59 dient zur Verstellung des
Armes 5o, - wenn der Summenstromregler 52 infolge Ausbleibens des Steuerstromes
,ausfällt. In diesem Falle wird die Scheibe 53, die normalerweise durch einen von
der Steuerstromquelle aus erregten Magneten in einer Stellung gehalten wird,- in
der ihr Stift 5 i sich bei Drehung der Scheibe 53 gegen den Arm 5o legt,- selbsttätig
von einer Feder in axialer Richtung so weit zurückgezogen, daß der Stift 5 i den
Arm 3o nicht mehr erreicht.
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Für diesen Störungsfall steht eine Handstellkurbel 6o zur Verfügung.
Der Arm 5o kann zu diesem Zwecke mittels des Handhebels 6o z. B. über den Bowdenzug
6i, den Stift 62, die Buchse 64, die Welle 58 und den Stift 57 des Hebels _5g verstellt
werden. Der Hebel 6o steht in normalem -Betriebe, solange also der Summenstromregler
52 in Tätigkeit ist, .auf der Rast 70, wobei der Hebel 59 so weit zurückgezogen
ist, daß sein Stift 57 die Anlage des Armes so ,am Stift 5 i der Scheibe 53 nicht
hindert.
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Bei Ausfall der Summenstromregelung wird der Hebel 6o auf die Rast
7 i eingestellt und so der Arm 5 0 in die Lage gebracht, die er bei- Betrieb-
der Summenstromregelung einnimmt, wenn etwa die Hälfte der Raumtemperaturfühler
,anspricht. Dann arbeitet der Einlaßregler immer noch halbselbsttätig in Abhängigkeit
von der Außentemperatur, wenn auch in gewissen Grenzen. Zwecks Feinregelung von
Hand kann dabei der Hebel 6o nach- Bedarf noch nach links oder rechts aus der Stellung
7 i etwas - herausgeschwenkt werden. Bei Verlassen der Rast 70 wird zweckmäßig
der Regelstrom durch einen dafür vorgesehenen Öffnungskontakt unterbrechen.
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An Stelle des Federungskörpers g für den Arbeitskörper können in bekannter
Weise auch auf das Rohr 8 aufgereihte Bimetallseheiben 8o (Abb.4 und 5) verwendet
werden, die mit paarweise entgegengesetzter Krümmung sich gegeneinanderstemmen und
bei Erwärmung den erforderlichen Schließdruck über den Bund 8 i auf die Reglerdüse
i erzeugen. -Dadurch, -daß von der Vorlaufleitung, z. B. kurz hinter : dem- -Diffuser,
eine. kleine Kurzschlußleitung zum Rückdampfstutzen 39 abgezweigt wird, kann man
mit- dem Regler im
Mittel noch tiefere Heizflächentemperaturen (z.
B. 3o bis q.o°) erreichen, als im Beharrungszustande sonst möglich wäre. Alsdann
arbeitet der Regler in diesem Bereich nämlich unterbrechend und. gibt kurze Dampfstöße
mit langen Zwischenpausen, während denen sich die Rohre entsprechend abkühlen. .