DE763321C - Temperaturregelung der erhitzten Luft auf gleichbleibende Hoehe fuer eine Luftheizung, z. B. in Eisenbahnwagen - Google Patents

Temperaturregelung der erhitzten Luft auf gleichbleibende Hoehe fuer eine Luftheizung, z. B. in Eisenbahnwagen

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DE763321C
DE763321C DEP83791D DEP0083791D DE763321C DE 763321 C DE763321 C DE 763321C DE P83791 D DEP83791 D DE P83791D DE P0083791 D DEP0083791 D DE P0083791D DE 763321 C DE763321 C DE 763321C
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DE
Germany
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air
temperature
heating
thermometer
contact thermometer
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Application number
DEP83791D
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English (en)
Inventor
Friedrich Von Dipl-Ing Schuetz
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Julius Pintsch AG
Original Assignee
Julius Pintsch AG
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/275Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing element expanding, contracting, or fusing in response to changes of temperature
    • G05D23/27535Details of the sensing element
    • G05D23/27539Details of the sensing element using conductible expansible fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning
    • B61D27/0036Means for heating only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Description

  • Temperaturregelung der erhitzten Luft auf gleichbleibende Höhe für eine Luftheizung, z. B. in Eisenbahnwagen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Temperatur der aus dem mit Dampf, Warmwasser od. dgl. betriebenen Lufterhitzer einer Luftheizung, z. B. in Eisenbahnwagen, austretenden Luft auf gleichbleibende Höhe zu regeln.
  • Elektrische Regelungen, die mit einem Kontaktthermometer im erhitzten Luftstrom das Heizmittelventil des Lufterhitzers voll öffnen oder schließen, also als Unterbrechungsregler' arbeiten, sind zur Erfüllung dieser Aufgabe nicht immer geeignet, da sie leicht zu Pendelungen der Lufttemperatur Anlaß geben, die durch das Wärmespeichervermögen des Lufterhitzers noch verstärkt werden.
  • Die Regelung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender bekannter Merkmale: r. Steuerung der Heizmittelzufuhr von einem temperaturempfindlichen Arbeitskörper, dessen Temperatur von einem Luftstrom beeinflußt wird; z. Einschalten des Luftstromes von einem der erhitzten Luft ausgesetzten Kontaktthermometer; 3. elektrische Beheizung des Kontaktthermometerns bei Nichtkontaktgabe.
  • Das Kontaktthermometer schließt bei Überschreiten seiner Schalttemperatur den Luft- Strom, der den temperaturempfindlichen, die Heizmittelzufuhr zum Lufterhitzer steuernden Arbeitskörper beaufschlagt, ab, und gleichzeitig wird die elektrische Beheizung des Kontaktthermometers ausgeschaltet, so daß die Temperatur des Thermometers wieder absinkt. Bei Unterschreiten der Schalttemp°ratur wird der temperaturempfindliche Arbeitskörper erneut angeblasen und gleichzeitig die elektrische Beheizung des Kontaktthermometers eingeschaltet, so daß die Temperatur des Thermometers wieder ansteigt. Die Temperatur des Thermometers schwingt also um seine über der Solltemperatur der Luft liegende Schalttemperatur. Die thermische Steuerung des Heizkörperv entils macht jedoch infolge ihrer Trägheit die Schwankungen der Temperatur des Thermometers nicht mit, sondern stellt sich auf eine mittlere Lufttemperatur ein, die unterhalb der Schalttemperatur des Kontaktthermometers liegt und deren Steuerung folgendermaßen erfolgt. Bei Abnahme der Temperatur der aus dem Erhitzer austretenden Luft steigt die von ihr auf das Kontaktthermometer ausgeübte Kühlwirkung, so daß jeweils das Wiederabsinken der Thermometertemperatur auf die Schalttemperatur langsamer vor sich geht als bei Solltemperatur der. Luft. Hierdurch werden die Beheizungszeiten des Thermometers verlängert, d. h. dessen Kontaktgabe sowie die Schließzeiten des Blasluftventils im Verhältnis zu den Öffnungszeiten verkürzt. Umgekehrt werden bei Anstieg der Lufttemperatur die Schließzeiten des Blasluftventils im Verhältnis zu den Öffnungszeiten verlängert. je länger nun die Schließzeiten im Verhältnis zu den Öffnungszeiten des Blasluftventils sind, um so mehr wird die Heizmittelzufuhr gedrosselt. Es wird also trotz der intermitti,#renden Arbeitsweise des Kontaktthermometers eine stetige Regelung der Heizmittelzufuhr zum Lufterhitzer und damit eine von Pendelungen freie Regelung der Temperatur der erhitzten Luft erzielt.
  • Eine derartige stetige Regelung ließe sich bei Steuerung des den Arbeitskörper beaufschlagenden Luftstromes durch ein unbeheiztes Kontaktthermometer nicht erzielen, da bei tVeglassen der elektrischen Beheizung des Kontaktthermometers die Ein- und Ausschaltzeiten des Thermometers zu lang wären und infolgedessen die durch Unterbrechen und Einschalten des Blasluftstromes dem temperaturempfindlichen Körper zugeführten Wärmestöße zu groß wären, als daß sie durch die Trägheit der thermischen Steuerung ausgeglichen werden könnten.
  • Die Regelung gemäß der Erfindung ist insofern auch unvollkommen, als die Temperatur der Luft bei Austritt aus dem Erhitzer noch von anderen Umständen, wie Größe der elektrischen Spannung, mit der die elektrische Beheizung des Kontaktthermometers betrieben wird, Menge der durch den Erhitzer geleiteten Luft, Temperatur des Heizmittels, abhängig ist. Diese Abhängigkeit beruht darauf. daß die zur Beheizung des Kontaktthermometers dienende bzw. erforderliche mittlere elektrische Energiemenge je nach der Größe der genannten Einflüsse verschieden ist und sich infolgedessen der Abstand der Lufttemperatur von der Schalttemperatur des Kontaktthermometers ändert. Diese Einflüsse werden gemäß der Erfindung durch ein weiteres. der erhitzten Luft ausgesetztes Kontaktthermometer unwirksam gemacht, das eine zusätzliche Beheizung des ersten Kontaktthermometers einschaltet. Durch diese Maßnahme wird, wenn die Heizmittelzufuhr zum Lufterhitzer zwecks Ausgleich der genannten Einflüsse verringert «-erden muß, die effektive Schalttemperatur des ersten Kontaktthermometers herabgesetzt, indem dann die Lufttemperatur die Ansprechtemperatur des zweiten Kontaktthermometers überschreitet. Die zusätzliche Beheizung des ersten Kontaktthermometers kann in der Weise erfolgen, daß ein Heizwiderstand bei Ausbildung des ersten Kontaktthermometers als Zweimetallkontaktgeber einen den Gegenkontakt tragenden Zweimetallstreifen oder bei Ausbildung des ersten Thermometers als Quecksilberthermometer eine zweite Kugel desselben beheizt oder einen das erste Kontaktthermometer beaufschlagenden Zweigstrom der erhitzten Luft auf eine erhöhte Temperatur bringt.
  • Diese zusätzliche Beheizung bewirkt, wenn sie infolge Anstieges der Lufttemperatur über die Solltemperatur eingeschaltet wird, eine Verkürzung der Öffnungszeiten des Blasluftv entils !in Verhältnis zu den Schließzeiten und setzt demgemäß die Temperatur der erhitzten Luft "wieder herab. Sie kann auch durch das erste Kontaktthermometer mitgesteuert werden, indem der zweite Heizwiderstand und sein Kontaktthermometer parallel zu dem vom ersten Kontaktthermometer gesteuerten Heizwiderstand geschaltet wird. Dann wird der zweite Widerstand von seinem Kontaktthermometer nur während der Zeiträume eingeschaltet, in denen auch der erste Heizwiderstand eingeschaltet ist.
  • Die zusätzliche Beheizung des ersten Kontaktthermometers, die von einem besonderen bei der Solltemperatur ansprechenden Kontaktthermometer geschaltet wird, und die zusätzliche Steuerung der zusätzlichen Beheizung durch das erste Kontaktthermometer sind nicht auf die Steuerung des Heizmittelventils mit einem vom Heizmittel erwärmten und von einem Luftstrom angeblasenen Gefäß mit verdampfender Flüssigkeit beschränkt, sondern allgemein bei intermittierend arbeitenden Reglern anwendbar.
  • In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i das Heizmittelventil des Lufterhitzers und seine Steuerung mit einem Kontaktthermo@meter in einer von der Austrittsleitung des Lufterhitzers abgehenden Zweigleitung, Abb.2 die Steuerung des Blasluftventils mit einem zusätzlichen, vom ersten Kontaktthermometer unabhängigen Heizwiderstand; Abb. 3 die Steuerung des Blasluftventils mit einem zusätzlichen, auch vom ersten. Kontaktthermometer abhängigen Heizwiderstand, Abb. 4 die Steuerung des Blasluftventils mit einem Relais.
  • Der Ventilkegel i des in der Dampfzuleitung zu einem Lufterhitzer angeordneten Ventils 2 wird getragen von dem Boden des am unteren Ende am: Ventilgehäuse befestigten Federungsköpers 3. Das Innere des Federungskörpers steht mit dem aus gut wärmeleitendem Werkstoff gefertigten und mit dem Ventilgehäuse wärmeleitend verbundenen Verdampfungsgefäß 4 in Verbindung, das in seinem unteren, außen mit Rippen versehenen Teil eine verdampfende Flüssigkeit, beispielsweise Äther, enthält. In den das Verdampfungsgefäß 4 umgebenden Mantel mündet eine mit einem Magnetventil 6 versehene Leitung 8, durch die Luft, beispielsweise ein Zweigstrom der aus dein Erhitzer austretenden Luft, auf das Verdampfungsgefäß 4 geblasen wird.
  • In Reihe mit der Erregung 7 des Magnetventils 6 ist ein beispielsweise bei 25'°` ansprechendes Thermometer 9 geschaltet; das in der von der Austrittsleitung des Lufterhitzers abgehenden, mit einer Drossel 12 versehenen Zweigleitung io angeordnet ist. Unmittelbar neben dem Thermometer 9 befindet :sich der Heizwiderstand i i, der parallel zu dem Thermometer 9 geschaltet ist. Die Leistung des Heizwiderstandes ist so bemessen, daß das Thermometer 9. bei ständig eingeschaltetem Widerstand i i eine Temperatur von 30° annehmen würde, die also ebensoviel über der Schalttemperatur des Thermometers g liegen; würde, wie diese über der beispielsweise 2o°' betragenden Solltemperatur der Luft liegt. Bei Ansprechen des Thermometers 9 wird der Widerstand i s kurzgeschlossen und dadurch. ausgeschaltet und das Magnetventil 6 durch Erregen seiner Wicklung 7 geschlossen. Der Widerstand i i ist so hoch, daß bei seiner Einschaltung die Erregung des Magnetventils 6 nicht stark genug ist; um es geschlossen zu: halten. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 ist in: Strömungsrichtung der Luft vor dem Widerstand i i und in genügend großem Abstand hiervon ein zusätzliches, bei der Solltemperatur der Luft von 2oP' ansprechendes zweites Kontaktthermometer 13 angeordnet, das einen weiteren, in der Nähe des Kontaktthermometers 9 angeordneten Heizwiderstand 14 einschaltet, wenn die Lufttemperatur über 20° ansteigt. Bei dem. Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 sind das Thermometer 13 und der Heizwiderstand 14 parallel zum. Widerstand i i geschaltet, so daß der Widerstand 14 nur dann von seinem Thermometer 13 eingeschaltet werden kann, wenn auch der Widerstand i i eingeschaltet ist.
  • Abb. 4. zeigt eine Ausführungsform, bei der das Blasluftventil nicht unmittelbar, sondern über ein Relais 15 von dem Kontaktthermometer, 9 geschaltet wird. Hier können der Heizwiderstand 14 und das Kontaktthermometer 13 entweder, wie bei dem AusführungsbeispIel nach Abb. 2, durch Verbinden der Leiter 16 und 17 von dem Kontaktthermometer g unabhängig gemacht oder durch die gestrichelt angedeutete Weiterführung des Leiters 17 an den einen; Kontakt des Relais 15, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3, in Abhängigkeit von dem Thermometer 9 gebracht werden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Temperaturregelung der erhitzten Luft auf gleichbleibende Höhe für eine Luftheizung, z. B. in Eisenbahnwagen, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender bekannter Merkmale: i. Steuerung der Heizmi.ttelzufuhr von einem temperaturempfindlichen Arbeitskörper, dessen Temperatur von einem Luftstrom beeinflußt wird; 2. Einschalten des Lu.ftstromes von einem der erhitzten Luft ausgesetzten Kontaktthermometer; 3:. elektrische Beheizung des Kontaktthermometers bei Nichtkontaktgabe.
  2. 2. Temperaturregelung auf eine bestimmte gleichbleibende Höhe nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein weiteres, der erhitzten Luft ausgesetztes Kontaktthermometer, das eine zusätzliche Beheizung des ersten Kontaktthermometers einschaltet. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschrift Nr. 658 117; USA.-Patentschrift Nr. 2 182 q.49.
DEP83791D 1942-02-17 1942-02-17 Temperaturregelung der erhitzten Luft auf gleichbleibende Hoehe fuer eine Luftheizung, z. B. in Eisenbahnwagen Expired DE763321C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1032953B (de) * 1953-06-02 1958-06-26 Hakon Nicolaj Faxholm Temperaturregler fuer direkt dampfgeheizte Waermebehandlungsvorrichtungen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE658117C (de) * 1936-09-01 1938-03-23 Julius Pintsch Kom Ges Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung von Luftheizungen, insbesondere fuer Eisenbahnfahrzeuge
US2182449A (en) * 1937-11-11 1939-12-05 Vapor Car Heating Co Inc Temperature controlling and ventilating system

Patent Citations (2)

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