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Selbsttätige Regelung der Luftheizung von Eisenbahnfahrzeugen Im Patent
7o9 7.61 ist eine Einrichtung zur selbsttätigen Regelung der Heizung von Eisenbahnfahrzeugen
mit den Zustrom des Heizmittels zum Heizkörper jedes Abteiles in Abhängigkeit von
der Raumtemperatur selbsttätig steuernden Einzelreglern und einem. gemeinsamen,
den Einzelreglern vorgeschalteten Haupteinlaßregler beschrieben, bei der die gleichen
Geberimpulse, die zur Verstellung der Einzelregler dienen, gleichzeitig unmittelbar
auch den Haupteinlaßregler derart steuern, daß in Abhängigkeit von der Zu- bzw.
der Abnahme der Summe der beheizten Abteile die Wärmezufuhr zum Wagen stufenweise
vergrößert bzw. verkleinert wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß dem Wagen mittels
des Hauptreglers nur die jeweils benötigte Menge des Heizmittels zugeführt wird,
die dann mittels der Einzelregler auf die einzelnen Abteile je nach deren Wärmebedarf
verteilt wird.
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Die Erfindung bezweckt die Anwendung des gleichen Grundsatzes auf
die selbsttätige Regelung der Luftheizung von Eisenbahnfahrzeugen mit in Abhängigkeit
von der Raumtemperatur stromstoßgesteuerten Einzelreglern für den Zustrom der Heizluft
zu den einzelnen Abteilen und mit einem den Einzelreglern vorgeschalteten Hauptregler,
der die Heizmittelzufuhr zum Lufterhitzer in Abhängigkeit von der Summe der die
Einzelregler verstellenden Geberimpulse steuert. Hierbei soll#der durch die Stromstoßsteuerung
der Einzelregler erzielte Vorteil des geringen Stromverbrauches, der durch die nur
kurzzeitige Stromentnahme bei Erreichen einer
der beiden Grenztemperaturen
in einem der Abteile bedingt ist, auch für den Hauptregler erreicht werden.
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Diese Bedingung wird gemäß der Erfindung dadurch erfüllt, daß i. die
Einzelregler mit je einer ihrer Spulen; parallel untereinander in den Erregerstromkreis
des Drehmagneten für den Hauptregler geschaltet sind und daß angeordnet sind 2.
ein Schalter im Erregerstromkreis, der willkürlich z. B. durch ein Uhrwerk oder
durch den Stromstoß eines Einzelreglers geschlossen wird, und 3. eine mit dem Schalter
gekuppelte Sperre für den Hauptregler, die den Hauptregler in der jeweiligen Regelstellung
hält und beim Schließen des Schalters aufgehoben wird.
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Hierbei kann das Öffnen des Schalters z. B. durch eine Kolbenbremse
verzögert werden.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar -neigt Abb. i eine Einrichtung, bei der der Schalter und die Sperre willkürlich,
und Abb. 2 eine Einrichtung, bei der der Schalter und die Sperre durch die Stromstöße
der Einzelregler betätigt werden.
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Bei dem in Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel wird den Abteilen
die in dem Lufterhitzer erwärmte Luft durch eine Leitung io zugeführt, von der in
jedes Abteil ein mit einer Klappe ii versehener Einlaß abzweigt. Die Steuerung der
Klappe ii erfolgt mittels eines in dem Abteil angeordneten temperaturempfindlichen
Kontaktgebers, beispielsweise eines Bimetallstreifens i, der sich bei Überschreiten
der oberen Raumtemperaturgrenze nach links durchbiegt und sich gegen den Gegenkontakt
13 legt, bei Unterschreiten der unteren Raumtemperaturgrenze dagegen mit dem Gegenkontakt
14. Kontakt gibt. Die Bimetallstreifen i sämtlicher Abteile sind an dem einen Pol
15 einer Spannungsquelle angeschlossen. Die Gegenkontakte 13 und 14 sind in Reihe
geschaltet mit den um feststehende Eisenkerne gewickelten Spulen 16 und 17 und den
Kontaktarmen 18 und ig, die an dem mit einer Umschlagfeder versehenen Kippanker
2o der Spulen 16 und 17 befestigt sind. Mit der Welle des Kippankers 20 ist die
Welle 12 der Klappe ii verbunden. Zwischen den beiden Kontaktarmen 18 und ig ist
ein Doppelkontaktarm 21 angeordnet; die Kontaktarme 21 säMtlicher Abteile sind mit
dem anderen Pol -23 der Spannungsquelle verbunden.
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Mittels je eines Kontaktarmes 22, der mit dem Kontaktarm iS Kontakt
gibt, wenn der Kippanker 2o von der Spule 16 angezogen worden ist, sind die Spulen
16 untereinander parallel in den Stromkreis der Spule 3 des Drehmagneten 36 geschaltet.
Ferner ist in dem Stromkreis ein Schalter angeordnet, der aus dem, beweglichen Schaltarm
38 und dem festen Gegenkontakt 39
besteht.
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Auf der Welle 34 des Drehankers 35 ist eine gezahnte Scheibe .Io befestigt,
die von dem in ;die Zahnung eingreifenden Sperrhebel .h festgehalten wird. Der Sperrhebel
41 und der Schaltarm 38 sind auf einer gemeinsamen Welle .I2 befestigt. Von einem
Motor 44 wird eine Nockenscheibe .I5 angetrieben, die bei jeder Umdrehung einmal
den Sperrhebel .I1 von der gezahnten Scheibe 4o abhebt und gleichzeitig den Schalter
38, 39 schließt.
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Die Welle 34., die bei Schwächung der Erregung des Drehmagneten 36
von der Rückzugfeder .I6 im Uhrzeigersinn verstellt wird, betätigt den Hauptregler,
der die Heizmittelzufuhr zum Lufterhitzer steuert.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende Steigt in einem der
Abteile die Raumtemperatur an, so bewegt sich der Bimetallstreifen i nach links
und legt sich gegen den Kontakt 13. Hierdurch wird, da der Kontaktarm 18 zunächst
noch an dem Kontaktarm 21 anliegt, der Stromkreis der Spule 16 geschlossen. Ihr
Kern zieht den linken Teil des Kippankers 2o an, so daß die Klappe ii geschlossen
wird und der Kontakt 18, 21 geöffnet und die Kontakte ig, 21 und 18, 22 geschlossen
werden. Durch die Kontakte i, 13 und i8, 22 wird die Spule 16 in den Stromkreis
der Erregerwicklung 3 geschaltet; eine Erregung der Spule 3 findet jedoch nicht
statt, da ihr Stromkreis an dem Schalter 38, 39 unterbrochen ist. Sinkt die
Raumtemperatur dagegen ab, so legt sich der Bimetallstreifen gegen den anderen Kontakt
14, so daß die Spule i7 erregt wird, den Kippanker 20 in die entgegengesetzte Stellung
bringt und die Kontakte 18, 22 und i9, 21 öffnet und den Kontakt 18, 21 wieder schließt,
die Klappe ii öffnet.
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Von Zeit zu Zeit, in Abständen von beispielsweise io Minuten, hebt
die Nockenscheibe den Sperrhebel .I1 von der Sperrscheibe .Io ab und schließt gleichzeitig
den Schalter 38, 39. Die Sperrung des Drehankers 35 wird also aufgehoben
und gleichzeitig durch die Erregerspur 3 des Drehmagneten 36 ein Strom geleitet,
der gleich der Summe der durch die Spulen 16 fließenden Ströme ist. Da nur die Spulen
16 derjenigen Abteilgeber eingeschaltet sind, deren Abteile die gewünschte Raumtemperatur
erreicht haben und deren Bimetallstreifen i sich daher gegen die Gegenkontakte 13
legen und bei denen der Kontakt i8, 22 geschlossen ist, ist dieser Strom um so stärker,
je geringer der Wärmebedarf des Wagens ist. Entsprechend dieser Stromstärke wird
der Drehanker 35 gegen die Wirkung der Rückzugfeder 46 verstellt, und der mittels
der Welle 3.4 betätigte Hauptregler drosselt dementsprechend die Dampfzufuhr zum
Lufterhitzer.
Ist der Sperrhebel 41 von der Nocke der Scheibe 45
abgelaufen, so fällt er wieder in die Zahnung der Scheibe 40 ein und hält den Drehanker
35 in der neuen Stellung fest. Gleichzeitig wird am Schalter 38, 39 der Stromkreis
der Erregerspule 3 unterbrochen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 erfolgt die Betätigung des
Sperrhebels 4, der hier als ein auf der Scheibe 40 aufliegender Bremshebel ausgebildet
ist, mittels einer Spule 51,
die in dem die Kontaktarme 21 der Abteilgeber
mit dem Pol 23 der Spannungsquelle verbindenden Leiter angeordnet ist und bei Erregung
einen an der Welle 42 befestigten, einen Anker 53 tragenden Arm 54 anzieht und hierdurch
den Sperrhebel 41 anhebt und den Schalter 38, 39 schließt.
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Bei dieser Einrichtung erfolgt eine Verstellung der Schaltwalze, sobald
einer der Bimetallstreifen i sich gegen den Kontakt 14 legt, da hierdurch die Spule
51 kurz erregt wird. Die Verstellung des Drehankers 35 erfolgt auch hier nach Maßgabe
der Anzahl der Abteile, bei denen die Raumtemperatur ihre obere Grenze erreicht
hat und demgemäß die Spulen 16 über den' Stromlauf 15, i, 13, 16, 18, 22
in den Erregerkreis des Drehmagneten 36 eingeschaltet sind.
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Da die durch die Abteilgeber ausgelösten und durch die Spule 51: gehenden
Stromstöße nur kurz sind, ist an dem Sperrarm 41 eine Verzögerungseinrichtung angebracht,
die bewirkt, daß der Sperrhebel 41 sich nach Aufhören der Erregung der Spule 51
mit Verzögerung auf die Scheibe 40 legt und daß der Schalter 38, 39 auch mit Verzögerung
öffnet. Die Verzögerungseinrichtung besteht aus dem in einem oben offenen Zylinder
laufenden Kolben 58, dessen Kolbenstange 6o an dem Sperrhebel 41 angelenkt ist.
Im. Boden des Zylinders ist eine sich nach innen öffnende Klappe 61 angeordnet.
Der Kolben 58 wird bei Erregung der Spule 51 nach oben gezogen, wobei die Klappe
61 geöffnet wird. Nach Aufhören der Erregung der Spule 51 senkt sich der
Kolben langsam nach Maßgabe der Geschwindigkeit, mit der die beim Aufwärtshub durch
die Klappe 61 angesaugte Luft durch den Spalt zwischen dem Kolben 58 und dem Zylinder
entweicht.