-
Einrichtung zur selbsttätigen Regelung einer Heizung, insbesondere
für Eisenbahnfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen
Regelung einer Heizung, insbesondere von Eisenbahnfahrzeugen, bei der eine Steuereinrichtung
für den Haupteinlaßregler der Heizung oder dieser selbst in Abhängigkeit von der
Schaltstellung von Einzelreglern verstellt wird, die den Zustrom des durch den Haupteinlaßregler
vorgeregelten Heizmittels zum Heizkörper jedes Abteils in Abhängigkeit von der Raumtemperatur
selbsttätig steuern, und so die Heizmittelzufuhr dem Wärmebedarf des Fahrzeugs angepaßt
wird.
-
Werden bei einer solchen Einrichtung zur Verstellung des Haupteinlaßreglers
oder seiner Steuereinrichtung die von den Raumtemperaturfühlern in den Abteilen
eingeschalteten, zur Verstellung der Einzelregler dienenden Ströme benutzt, so besteht
bei Verwendung einer Stromquelle mit stark schwankender Spannung, beispielsweise
der Lichtbatterie eines Eisenbahnfahrzeugs mit ihrer bis zu 30°1o schwankenden Spannung,
der Nachteil, daß der Grad der Verstellung des Haupteinlaßreglers nicht nur vom
Wärmebedarf des Wagens, sondern auch in unerwünschter Weise von der veränderlichen
Batteriespannung abhängig ist und hierdurch die Regelung der Heizung gestört wird.
-
Gemäß der Erfindung wird dieser störende Einfluß der Spannungsschwankungen
der Stromquelle dadurch beseitigt, daß zum Verstellen der Steuereinrichtung oder
des Haupteinlaßreglers ein umsteuerbarer Motor angeordnet wird, dessen Umsteuerung
in die entsprechende Laufrichtung von der Ausschlagrichtung des Ankers eines mit
zwei an dieselbe Stromquelle angeschlossenen, gegeneinander wirkenden Erregerspulen
versehenen Drehankerrelais abhängt, wobei die eine Spule in Reihe mit den untereinander
parallel geschalteten, von den Einzelreglern geschalteten Widerständen liegt, während
die andere in Reihe mit einem veränderlichen, durch den Motor verstellten Widerstand
geschaltet ist.
-
Der bei Zu- bzw. Abnahme der Anzahl der von den Einzelreglern eingeschalteten
Widerstände in der einen bzw. anderen Richtung laufende Motor verstellt den Haupteinlaßregler
oder dessen Steuereinrichtung
und gleichzeitig den in Reihe mit
der anderen Erregerspule des Drehankerrelais geschalteten Widerstand so lange, bis
der durch diese Spule hervorgerufene magnetische Fluß im Gleichgewicht ist mit dein
magnetischen Flull der entgegengesetzt wirkenden Spule, die in Reihe mit den untereinander
parallel geschalteten, voll den Einzelreglern geschalteten Widerständen liegt, worauf
das Drehank errelais den 'Motor wieder abschaltet. Da die beiden gegeneinanderwirkenden
Spulen des Drehankerrelais all die gleiche Stromquelle angeschlossen sind und infolgedessen
Spannungsschwankungen sich in gleicher Weise auf den durch sie erzeugten magnetischen
Fluß auswirken, ist die Regelung von diesen Spannungsschwankungen unabhängig.
-
Weitere Merkmale der Erfindung werden im folgenden all Hand des in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wiedergegeben, das eine Regeleinrichtung
für eine Eisenbahnfahrzeugheizung zeigt.
-
Die von Raumtemperaturfühlern in den einzelnen Abteilen des Wagens
betätigten Schalter[', bis 1-9, die durch Einschalten der Betätigungsspulen der
Heizkörperventile in den Abteilen die Heizmittelzufuhr zu den Heizkörpern absperren,
sind untereinander parallel und in Reihe mit der Spule S des Drehankerrelais
D an die Batterie B angeschlossen. Die der Spule S entgegenwirkende Spule IL ist
an die gleiche Batterie B über den veränderlichen Widerstand ff' angeschlossen.
Der Anker A des Drehankerrelais D trägt einen Hebel, der bei Ausschlag des Drehankers
A einen der Kontakte des Umschalters L' umlegt und dadurch den Stromkreis für den
Motor AI und dessen Feldwicklung E schließt. Motor 31 bewegt über ein Getriebe G
und ein Sprungschaltwerk P den Schaltarm einer Widerstandseinrichtung li'; ferner
verstellt die gleiche Welle eine Steuereinrichtung R, die die Zufuhr des Heizmittels
zu der Gesamtanordnung regelt. Auf der Welle sitzen ferner zwei NockenscheibenX
und 7_, deren erste bei jedem Schaltschritt einmal den Stromkreis der Wicklung des
Drehankern A kurzzeitig öffnet. Die zweite Nolz- J k enscheibe Z schaltet in den
Endstellungen der Widerstaildseinrichtung TV den Antriebsmotor 1.I für die
jeweilige Drehrichtung ab.
-
Wirkungsweise @@ irkunasweise der Anordnung ist folgende: in der gezeichneten
Stellung sind die Einzelheizkörper sämtlich in Betrieb, die zur Abschaltung der
Heizkörper sich schließenden Ventile also offen und die Steuermagnete ausgeschaltet.
Es fließt daher in der Spule S im Augenblick kein Strom. Der Schaltarm der Widerstandseinrichtung
Ti- steht daher so, daß der Spule K sämtliche Widerstände vorgeschaltet_ sind, so
daß diese praktisch ebenfalls keinen Strom erhält. Es herrscht also im Drehankerrela.is
Gleichgewicht. Wird jetzt ein Einzelheizkörper dadurch abgestellt, daß der zugehörige
Steuermagnet z. B. l' 3 erregt wird, so fließt der Magnetstrom auch durch die Spule
S und erzeugt dadurch auch ein i magnetisches Feld im Drehankerrelais D. lin Zusammenwirken
mit der Wicklung- auf dein Anker A unterliegt dieser einem Drehmoment. dreht sich
und legt z. B. bei einer Rechtsdrehung die linke Federzunge des Umschalters T' an
den linken Außenkontakt. Es ergibt sieh dann folgender Weg: voll der Plusklemme
der Batterie über den Kontakt voll Z, linken Außenkontakt von t", Federzunge nach
dem linken oberen Kontakt von L', Feldwicklung E, rechten oberen Kontakt
von t', rechte Federzunge, mittleren unteren Kontakt von LT, Anker 3-I bis
zur Minusklemme der Batterie. Der Motor ist also eingeschaltet im Sinne des Rechtslaufes.
Über das Getriebe G und das Sprungschaltwerk I' wird die Widerstandseinrichtung
W um einen Schaltschritt weitergeschaltet. Während dieses Schaltschrittes wird durch
die Nockenscheibe N der Stromkreis der Drehankerwicklung.4 kurzzeitig unterbrochen.
Durch den Schaltschritt ist eine Widerstandsstufe aus dein Stromkreis der Gegenspule
K kurzgeschlossen «-orden, so daß jetzt ein Strom durch diese Wicklung fließen kann.
Durch entsprechendeBeinessung dereilizelnenWiderstandsstufen wird dabei erreicht,
dal., nach Ausführung des Schaltschrittes die voll den Spulen S und IL bewirkten
magnetischen Flüsse wieder vollkommen gleich sind, also sich gegeilseitig auslöschen.
Unter dein Einfluß dieser beiden Schaltvorgänge, nämlich der Unterbrechung des Drehankerstrotnkreises
und dem Verschwinden des magnetischen Flusses im Magneten selbst, kehrt der Drehanker
in die Ruhelage zurück, in der der Motor wieder abgeschaltet und sein Feld kurzgeschlossen
ist.
-
Es kann auch vorkommen, daß mehrere Heizkörper gleichzeitig abgestellt;
also mehrere Ventile gleichzeitig geschlossen und deren Steuermagnete gleichzeitig
erregt werden, so daß die Einrichtung in der beschriebenen Weise mehrere Schaltschritte
auf einmal zum Ausgleich des durch die Spule S erzeugten magnetischen Flusses zurücklegen
muß. Durch die bei jedem Schaltschritt einmal den Stromkreis der Drehankerwicklung
öffnende Schalteinrichtung N wird erreicht, daß die Ausgleichhewegung der Schalteinrichtung
tatsächlich schrittweise und nur bis zu der vorgeschriebenen Stelle erfolgt, nicht
aber infolge Hängenbleibens des Drehankers wegen Reinanenz, mechanischen Ungenauigkeiten
o. a. ein Darüberhinaussehießen eintritt.
Sind sämtliche Heizkörper
abgestellt, also Ventile V, bis V9 geschlossen, so hat der Schaltarm der Widerstandseinrichtung
g' die andere Endlage erreicht, und der Schaltaren der Schalteinrichtung Z ist auf
die in der Darstellung gerade auf der Schaltwelle liegende Nocke aufgelaufen; -dadurch
ist der Stromkreis für die bisherige Drehrichtung des Motors NI über den linken
unteren Kontakt .der Umschaltvorrichtung L@" unterbrochen worden, so daß dieser
jetzt nur noch .im Sinne der gegenläufigen Bewegung über den rechten unteren Kontakt
der Umschaltvorrichtung U und den oberen Kontakt der Umschaltvorrichtung Z in Betrieb
genommen werden kann.
-
Es entspricht also jedem Betriebszustand der Heizschaltmittel L'1
bis V9 eine bestimmte Schalteinrichtung, eine bestimmte Stellung auch des Reglers
R und damit eine bestimmte Größe der Heizmittelzufuhr. Um nun diese Heizmittelzufuhr
der Jahreszeit und damit der jeweiligen Außentemperatur anpassen zu können, ist
noch weiter die Möglichkeit vorgesehen, den Gleichgewichtspunkt im Drehankerrelais
zu verschieben, so daß einem bestimmten Betriebszustand der Heizmittel eine größere
oder kleinere Heizm.ittelzufuhr .als bisher, also eine andere Stellung der Schaltwelle
und der SteuereinrichtungR entspricht. Dies geschieht dadurch, daß eine der beiden
Spulen S oder K einen Widerstand vor- oder parallel geschaltet erhält oder eine
weitere Spule noch zugefügt wird: In der Abbildung ist ein solcher Nebenschluß zu
der SpuleS dargestellt, der außer demWiderstand noch ein Kontaktthermometer T enthält.
Durch diesen Nebenschluß wird bei einer bestimmten Stellung der Heizschaltmittel
der Strom der Spule S geschwächt und somit ein geringerer Fluß als bisher erzeugt.
Der Spule K muß dann mehr Widerstand als bisher vorgeschaltet werden, um nur noch
den gleichen geringen Fluß zu erzielen. Die Widerstandseinrichtung muß also eine
entsprechend andere Stellung annehmen und mit ihr auch die gemeinsam mit ihr gesteuerte
Schaltvorrichtung R, .die die Heizmittelzufuhr regelt. Diese Beeinflussung kann,
wie schon erwähnt, so ausgebildet werden, daß sie sowohl eine Erhöhung der Außentemperatur
als auch eine Erniedrigung berücksichtigt.
-
Es ist ersichtlich, daß auf .die vorbeschriebene Einrichtung der jeweilige
Ladezustand der Batterie und damit die von ihr abgegebene Spannung praktisch ohne
Einfluß ist, .da immer nur der Unterschied der magnetischen Flüsse der Spulen wirksam
ist.