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Einlaßregler für Umlaufdampfheizungen von Eisenbahnfahrzeugen Im Patent
7=6 437 ist ein Einlaßregler für Umlaufdampfheizungen von Eisenbahnfahrzeugen beschrieben,
dessen Ventil mittelbar von einem vom rückkehrenden Dampfluftgemisch beaufschlagten
Temperaturfühler gesteuert wird, indem dieser Fühler auf ein Steuerventil wirkt,
das die Beaufschlagung eines mit dem Einlaßreglerventil gekuppelten, der Außentemperatur
ausgesetzten oder mittels eines Außenluftstromes gekühlten, temperaturempfindlichen
Arbeitskörpers mit einem Frischdampfzweigstrom steuert. Es ist dort auch vorgeschlagen,
auf das Steuerventil zusätzlich einen Außentemperaturfühler und gegebenenfalls einen
in Abhängigkeit von" der Anzahl der ansprechenden Raumtemperäturfühler in den Abteilen
des Wagens arbeitenden Summenstromregler einwirken zu lassen, so daß die Anzahl
der Raumtemperäturfühler, die ansprechen müssen, ehe eine Drosselung des Einlaßreglers
herbeigeführt wird, um so größer ist, je tiefer die Außentemperatur ist, und nach
Beendigung des Anheizens die Rückdampftemperatur sich. umgekehrt mit der Außentemperatur
ändert. Auch eine Handverstellung des Steuerventiles kann vorgesehen werden, mit
deren Hilfe die Frischdampfzufuhr bei Ausfall des Summenstromreglers eingestellt
werden kann; zu diesem Zweck ist der Einstellhebel des Rückdampftemperaturfühlers
über den Außentemperaturfühler zusätzlich mittels eines ausrückbaren Handhebels
verstellbar. Gemäß dem Zusatzpatent 717 537 kann bei einem Einlaßregler, bei dem
der Einstellhebel des Rückdampftemperaturfühlers lediglich von Hand, also nicht
selbsttätig mittels eines Summenstromreglers verstellt wird, durch den Handhebel
ein Anschlag für den Einstellhebel des Außentemperaturfühlers verstellt werden,
gegen den sich der Einstellhebel unter der Wirkung eines Magneten legt, dessen Erregung
nach Beendigung des Anheizens selbsttätig eingeschaltet wird. Hierbei ist im Erregerkreis
des Magneten
ein Raumtemperaturfühler oder ein bei Einschaltung
einer bestimmten Anzahl der von den Abteilteinperaturfühlern geschalteten Widerstände
ansprechendes Maximalstromeinschaltrelais angeordnet.
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Durch diese mittelbare Steuerung des Einlaßreglers, bei der die Fühler
und die Hebelverstellung nicht unmittelbar auf das Einlaßreglerventil sondern auf
das Steuerventil einwirken, wird die von den Fühlern und der Handverstelleinrichtung
zu leistende Verstellarbeit so herabgesetzt, daß es möglich ist, die Fühler klein
auszubilden und die Handverstelleinrichtung leicht auszuführen. Ferner kann das
Einlaßreglerventil eine nur kleine Öffnung haben, was seinen dichten Abschluß erleichert,
da der durch eine kleine Öffnung bedingte große Hub des Einlaßreglerventiles von
dem Arbeitskörper bei einer wesentlich geringeren Änderung der Rückdampftemperatur
erreicht wird als von dem bisher das Einlaßreglerventil unmittelbar betätigenden
Rückdampftemperaturfühler. Ein Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß zur
Aufrechterhaltung des völligen Abschlusses des Einlaßreglerventiles das Steuerventil
voll geöffnet ist und infolgedessen über den Arbeitskörper ein Frischdampfzweigstrom
in die Heizung gelangt. Wenn dieser Zweigstrom auch einem untergeordneten Teil der
Heizung, beispielsweise dem Seitengangheizkörper zugeleitet und nach Abschluß des
Einlaßreglerventiles gedrosselt wird, so ist der Einfluß dieser Frischdampfmenge
auf die Regelung doch noch vorhanden und setzt der Möglichkeit der Herabsetzung
der Heizflächentemperatur bei milder Witterung eine untere Grenze. Auch die bei
den Ausführungsbeispielen der Einrichtungen nach den Patenten 716 437 und 717
537 vorgesehene Einführung eines zur Kühlung des Arbeitskörpers dienenden
Außenluftstromes in die Heizung bietet gewisse Schwierigkeiten, da die eingesaugte
Luft möglichst staubfrei sein muß.
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Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß
an Stelle der Frischdampfwärme der Frischdampfdruck zur Erzielung der Servomotorwirkung
herangezogen wird. Zu diesem Zwecke wird der Arbeitskörper des Einlaßreglerventils
als Membran, Wellrohr, Kolben o. dgl. ausgebildet und von dem sich zwischen einer
festen Drossel und dem Steuerventil einstellenden Druck des Frischdampfzweigstromes
beaufschlagt. Bei der durch Anstieg der Rückdampftemperatur odez der Außentemperatur
oder durch Zunahme der Anzahl der entsprechenden Raumtemperaturfühler oder auch
von Hand bewirkten Drosselung des Steuerventiles staut sich der auf den Arbeitskörper
wirkende Druck des Steuerstromes und bewirkt die Drosselung des Einlaßreglerventiles.
Zweckmäßig wird in den Frischdampfzweigstrom vor der festen Drossel ein Druckregler
angeordnet, der den Frischdampfdruck vor der Drossel auf einem gleichbleibenden
Wert hält. Hierdurch wird verhindert, daß bei hohem Vordruck das Steuerventil gegen
den dann ebenfalls erhöhten Zwischendruck abschließen muß, wozu große Verstellkräfte
erforderlich wären.
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Bei dem Einlaßregler gemäß der Erfindung wird die Einführung eines
Luftstromes in die Heizung vollständig vermieden. Zwecks Herbeiführung des völligen
Abschlusses des Einlaßreglerventils wird das Steuerventil ebenfalls zum Abschluß
gebracht, so daß dann auch der Frischdampfzweigstrom nicht in die Heizung gelangt.
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In der Zeichnung ist der Einlaßregler gemäß der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i den Regler schaubildlich, Abb. 2 einen Längsschnitt durch
eine Ausführungsform, Abb. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Abb. 2. ' Der
Ventilkegel i des Einlaßreglers, dem der Frischdampf durch die Leitung 3 zuströmt
und an den sich der Diffusor 16 und die zu den Heizkörpern führende. Vorlaufleitung
anschließen, ist mittels der Stange 5 mit der zu seiner Entlastung dienenden Membran
6 und dem beispielsweise als Gummimembran ausgebildeten Arbeitskörper 9 verbunden,
auf dessen Unterseite die Feder 85 einwirkt. Der Raum zwischen den beiden Membranen
6 und 9 steht mit der Außenluft oder einem vom rückkehrenden Dampfluftgemisch durchströmten
Raum in Verbindung. Auf die Oberseite der Membran 9 wirkt der Druck eines Frischdampfzweigstromes,
der von der Leitung 3 abzweigt, über den Druckregler 86, die feste Drossel 87 und
den Sitz 26 des Steuerventiles in die Kammer 35 gelangt und von hier durch die Leitung
36 über die Entwässerungseinrichtung dem Seitengangheizkörper zugeleitet wird. Das
aus der Heizung zurückkehrende Dampfluftgemisch wird mittels der Leitung 39 und
des Rohres 43 dem Saugraum der Düse 2 zugeführt und von dem aus dieser austretenden
Frischdampfstrahl erneut in Umlauf versetzt. Die den Sitz 26 des Steuerventiles
abdeckende Klappe 27 ist mittels des Armes 45 und dessen Nabe 41 auf der Welle 47
befestigt, die durch die Wand 44 der Kammer 35 durchgeführt und an der das eine
Ende der vom rückkehrenden Dampfluftgemisch beaufschlagten Zweimetallwendel 42 befestigt
ist. Das andere Ende der Wendel 42 ist fest mit der Hülse 46 verbunden. Der Boden
89 der Hülse 46 endigt in einer Welle 9o, die durch die Wand 54 der den Rückdampffühler
42 einschließenden Kammer ioo durchgeführt ist und das eine Ende der der Außentemperatur
ausgesetzten Zweimetallwendel 48 trägt. Das andere Ende derselben ist an der um
den Hohlzapfen 95 und in der Lagerung 9i, 92
drehbaren Hülse 49
befestigt. Am Zapfen 92 bzw. Hebelarm. g3 derselben greift eine Rückstellfeder 94
an, unter deren Wirkung der Ansatz 65 der Hülse 46 sich gegen den Anschlag 66 legt.
An der Hülse 49 ist ein Arm 5o angeordnet, der von dem Stift 51 auf der vom Summenstromregler
52 verstellten Scheibe 53 mitgenommen wird. Der Summenstromregler 52 dreht bei Zunahme
der Anzahl der Abteile, deren Raumtemperaturfühler ansprechen, die Scheibe 53 in
Richtung des Pfeiles 55, bei Abnahme entgegengesetzt. Der Arm 50 kann gegebenenfalls
auch mittels eines ausrückbaren Handhebels verstellt werden. Die beiden Wendeln
42 und 48 sind so ausgebildet, daß sie sich bei Temperaturzunahme abwickeln, bei
Temperaturabnahme dagegen zusammenrollen.
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DieWirkungsweiseder Einrichtungistfolgende Der Druck des der Leitung
3 entnommenen Frischdampfzweigstromes vor der Drossel 87 wird durch den Druckregler
86, der wegen des nur geringen Hubes seines Ventiles mit einer Metallmembran
79 versehen sein kann, auf einem nahezu gleichbleibenden Wert gehalten. Der
sich zwischen der Drossel 87 und dem Steuerventil 26, 27 einstellende, die Membran
g belastende Zwischendruck des Steuerstromes hängt ab von der veränderlichen Stellung
der_ Klappe 27. Schließt diese den Sitz 26 völlig ab, so ist der Zwischendruck über
der Membran g gleich dem Hinterdruck des Reglers 86. Die Membran g und die Feder
85 sind so bemessen, daß dann das Einlaßreglerventil z, 2 geschlossen und sein Kegel
z mit dem nötigen Anpreßdruck auf seinem Sitz 2 aufliegt. Mit zunehmender Öffnung
des Steuerventiles 26, 27 sinkt der die Membran g belastende Zwischendruck, wodurch
das Einlaßreglerventil z, 2 in zunehmendem Maß geöffnet wird.
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Bei Anheizen des kalten Wagens, solange also keiner der Abteiltemperaturfühler
anspricht, nimmt der Stift 51 auf der Scheibe 53 die gestrichelt gezeichnete
Stellung ein, und derAnsatz 65 der Hülse 46 legt sich unter der Wirkung der Feder
94 gegen den Anschlag 66. Da das Rückdampfluftgemisch noch kalt ist, hebt der Fühler
42 die Klappe 27 weit vom Sitz 26 des Steuerventiles ab, so daß der die Membran
g belastende Zwischendruck gering ist und das Einlaßreglerventil z, 2 voll öffnet.
Erst bei einer Rückdampftemperatur von fast zoo ° verdreht der Fühler 42 die Klappe
27 so weit, daß sie den Sitz 26 abschließt, und führt so den Abschluß auch des Einlaßreglerventiles
r, 2 herbei. Durch das Ansprechen einzelner Raumtemperaturfühler wird von dem Summenstromregler
52 über den Stift 51, den Arm 5o, die Hülse 49, den Außentemperaturfühler 48, die
Welle go und die Hülse 46 der an dieser Hülse befestigte Fühler 42 so weit verstellt,
daß bereits eine geringere Rückdampftemperatur genügt, um das Steuerventil 26, 27
zu drosseln. 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 xoo °, bei Ansprechen der Temperaturfühler sämtlicher
Abteile dagegen bei milder Witterung nur noch 30° beträgt.
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Der der Außentemperatur ausgesetzte Fühler 48 wirkt in der Weise,
daß er bei Abnahme der Außentemperatur den Arm 5o vom Stift 5= entfernt, ohne jedoch
hierbei die Stellung der Hülse 46 und damit die Lage des an dieser Hülse befestigten
Endes des Fühlers 42 zu beeinflussen. Dies hat zur Folge, daß das Ansprechen eines
oder weniger Raumtemperaturfühler und die dadurch hervorgerufene Verstellung des
Stiftes 51 in Richtung des Pfeiles 55 die Stellung des Armes 5o zunächst nicht ändert,
so daß bei einem Wagen mit beispielsweise g Abteilen bei starker Kälte erst das
Ansprechen etwa .des vierten Abteilfühlers ein Absenken 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 mit größerem Wärmebedarf
nicht mehr warm genug werden.
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Das in den Abb. 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt, daß
sich die Teile des Einlaßreglers gemäß der Erfindung leicht auf engem Raum anordnen
lassen. Im Gegensatz zu der in Abb. z gezeigten Anordnung erfolgt hier die Entlastung
des Ventilkegels z mittels eines Wellrohrkörpers 6, der einerseits an einer in das
Gehäuse eingeschraubten Buchse 96, und anderseits an einem Bund
97 der Ventilstange. 5 befestigt ist, Um einen angenäherten Ausgleich des
Einflusses des veränderlichen Frischdampfdruckes auf die durch das Einlaßreglerventil
r, 2 strömende Frischdampfmenge zu erzielen, ist hier der Kegel r durch den Wellrohrkörper
6 nur teilweise entlastet, so daß das Einlaßreglerventil bei erhöhtem Vordruck stärker
drosselt als bei niedrigem Vordruck.
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In der Klappe 27 des Steuerventiles ist in Abb. 2 und 3 eine enge
Öffnung angeordnet, an die sich ein Diffusor 98 anschließt. Der bei Abschluß
des Sitzes 26 durch - diese Öffnung austretende Frischdampfstrahl saugt über den
hohlen, die Klappe 27 tragenden Arm 45, eine Ringnut der Nabe 41 und Bohrungen in
der Führungsbuchse 9g der Welle 47 Rückdampfluftgemisch aus der den Fühler 42 enthaltenden
Kammer zoo an. Hierdurch wird der Übertritt von Frischdampf aus der Kammer 35 in
die Kammer zoo verhindert, und auch bei völligem Abschluß des Einlaßreglerventiles
x, 2 die Beaufschlagung
des Fühlers mit strömendem Frischdampfluftgemisch
aufrechterhalten. Die geringe durch die Öffnung in der Klappe a7 tretende restliche
Frischdampfmenge kann ohne weiteres in Kauf genommen werden.