DE833199C - Kontrollsystem fuer Dampf oder anderes Druckgas, insbesondere fuer die Heizung von Eisenbahnzuegen o. dgl. - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 6. MÄRZ 1952

C 2971 Il j 20 c

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an Reduzierventilen und an Steuermitteln für dieselben, bestehend aus einem Unterdruckventil, das den Dampfeintritt in eine Dampfleitung verhindert, bis ein vorbestimmter Druck im Dampferzeuger erreicht worden ist und ein Sinken des Druckes in dem Dampferzeuger unter den vorbestimmten Druck verhindert, falls die Dampfabnahme aus dem Erzeuger größer ist als seine Kapazität.

Die Erfindung ist für alle Arten von Dampfkesseln, also für stationäre und fahrbare, anwendbar, insbesondere aber für die Heizung von Eisenbahnzügen.

Wenn dieselelektrische oder sonstige Triebwagen, denen eine stationäre Dampfquelle niicht zur Verfügung steht, um den Zug zu heizen, an eine Anzahl kalter Wagen gekuppelt wird, wird der große und plötzliche Bedarf zum Aufheizen der Wagen in den meisten Fällen, den Dampferzeuger überlasten und eine ausgiebige Druck- ao minderung verursachen. Eine ähnliche Dampfdruckminderung wird auftreten, wenn mehr Wagen an einen Zug angehängt werden, als ursprünglich für den auf der Lokomotive befindlichen Generator in Aussicht genommen war. Eine weitere Quelle von as Dampfdruckverlusten im Zuge und Erzeuger kann in undichten Kupplungen zwischen den Wagen bestehen. Die Reduzierventile, die dazu benutzt werden, in der Zugheizleitung einen niedrigeren Druck zu erzeugen als im Generator, erhöhen den

Nachteil, denn je größer aus irgendwelchen Gründen der Bedarf der Dampfleitung ist, um so mehr wird das Ventil öffnen, um den Dampfdurchfiuß vom Erzeuger zu der Dampfleitung zu gestatten, zwecks Erreichung des gewünschten Heizdruckes. Alle diese Quellen übermäßiger Dampfabnahme aus dem Generator sind nicht nur deshalb unerwünscht, weil sie den Druck im Erzeuger und in der Dampfleitung mindern, sondern auch deshalb, ίο weil dadurch die geringe in dem Erzeuger enthaltene Wassermenge zum blitzartigen Verdampfen gebracht wird; dadurch können Heizelemente in der Feuerung und den Gaskanälen zu hohen Temperaturen ausgesetzt werden.

Zu den Gegenständen der Erfindung gehört ein verbessertes Reduzierventil, das unter Kontrolle des Druckes in der Dampfleitung an der Unterstromseite desselben steht und wirksam wird, wenn der Druckunterschied am Reduzierventil ein Miniao mum erreicht. Das Ventil gehört zu der Art der für gewöhnlich offenen Reduzierventile und besitzt eine Einrichtung, um es als normal geschlossenes Reduzierventil zu betätigen. Ferner besitzt es verbesserte Mittel zu seiner Einstellung und zu seiner Feststellung in voll geöffneter Stellung. Ferner ist Gegenstand der Erfindung ein verbessertes Unterdruckventil zum Schließen des Reduzierventils, bis der Druck im Erzeuger auf einen vorbestimmten Druck gebracht ist, und zur Auslösung des Reduzierventils und zur Steuerung desselben, so daß der Dampfdurchlaß gedrosselt wird, um ein Absinken des Erzeugerdruckes unter ein gewünschtes Minimum zu verhindern und so das Arbeiten des Erzeugers über seiner Kapazität zu verhindern. Ferner sind handgesteuerte Mittel zum Schließen des Reduzierventils unabhängig von der Kontrolle durch das Unterdruckventil vorgesehen. Verschiedene Konstruktionseigentümlichkeiten sichern das richtige Arbeiten des der Erfindung entsprechenden Systems. Nachfolgend wird die Erfindung in ihrem Gebrauch für eine Heizleitung eines Zuges an Hand der Zeichnungen beschrieben.

Fdg. ι zeigt schematisch einen Zug und eine der Erfindung entsprechende Anordnung; Fig. 2 zeigt verschiedene Teile des Systems in Wirkungsverbindung in größerem Maßstabe.

Der Dampferzeuger auf einer Lokomotive wird mit öl beheizt und ist mit den üblichen Wirkungsund Sicherheitskontrollen ausgestattet. Die Erfindung bezweckt die Verhinderung der Dampfentnahme aus dem Erzeuger, bevor der erforderliche Arbeitsdruck erreicht worden ist, und die Drosselung der Dampfabgabe, falls diese erforderlich ist, um den Druck im Erzeuger aufrechtzuerhalten und zu verhindern, daß der Erzeuger seine Kapazität überschreitet.

Die schematische Darstellung in Fig. 1 zeigt einen Zug, der aus einer Lokomotive E und Wagen G besteht. Ein Dampferzeuger SG ist über ein Abschlußventil 5 an ein Rohr 6 angeschlossen, das zu einem Reduzienventil RV führt. Dieses kontrolliert den Dampfdruck in dem Zugheizrohr 7. Das Rohr 6 ist auch durch ein Rohr 8 mit einem Unterdruckventil UP verbunden, das dazu bestimmt ist, das Reduzierventil RV zu kontrollieren. Mit AC ist der übliche Luftkompressor oder ein Luftbehälter bezeichnet, der mit der Druckluftleitung des Zuges verbunden ist und durch ein Rohr 12 mit dem Unterdruckventil UP sowie durch ein Rohr 13 mit dem solenoidgesteuerten Ventil STV. Rohre 14 und 15 verbinden die Ventile UP und STV mit dem Reduzierventil RV, um letzteres durch Luftdruck unter Kontrolle der zuerst genannten Ventile zu schließen.

Das zwischen der Dampfleitung 6, welche den Erzeuger und die Zugdampfleitung 7 verbindet, angeordnete Reduzierventil RV (Fig. 2) besitzt einen umgekehrt T-förmigen zusammengesetzten Körper, der mit einem axialen Durchlaß versehen ist. Dieser Durchlaß ist zwischen seinen Enden erweitert, so daß er eine Ventilkainmer bildet, in welche axial von der Auslaßseite her ein Einlaßglied 16 ragt, das mit parallelen oberen und unteren Ventilkanälen 17 versehen ist. Mit diesen wirken bewegliche Ventilelemente 18 zusammen, die von einem Ventilschaft 19 getragen werden. Dieser Fortsatz ist in einer Platte am unteren Ende des aufwärts ragenden Fortsatzes 20 des Ventilkörpers geführt. Dieser ist mit einer Kammer 21 versehen, in welcher ein Stahlbalg 22 untergebracht ist, der mit seinem unteren Ende gegen eine Schulter des Ventil schaftes anliegt und mit seinem oberen Ende in eine Ausdrehung des oberen Endes des Ansatzes 20 eingreift. Die Kammer 21 kommuniziert mit der Ventilkammer durch Durchlässe in der Platte, so daß der Balg unter der Wirkung des in der Ventilkammer herrschenden Dampfdruckes steht, ohne daß er unmittelbar den Strömungskräften des Dampfstromes ausgesetzt ist. Auf das obere Ende des Ansatzes 20 ist eine das obere Ende des Balges 22 gegen den Ansatz pressende zylindrische Führung 23 für den Ventilschaft aufgeschraubt, die mit einem in das Innere des Balgs führenden Luftdurchlaß 24 versehen ist. Die Führung 23 besitzt einen aufwärts gerichteten Luftdruckzylinder 25, in dem ein Luftkolben, 26arbeitet, der den Ventilschaft umgibt und mit seiner Oberseite gegen einen unteren Federsitz 27 anliegt, der an dem oberen Ende des Ventilschaftes durch eine Mutter 28 befestigt ist. Die Ventilfeder 29 wird durch eine Druckplatte 30 gespannt, die in bezug auf den Federsitz 27 mittels eines in das obere Ende eines Federgehäuses 32 geschraubten Stiftes 31 einstellbar ist. Dieses Federgehäuse ist auf die Ventilschaftführung 23 geschraubt. Der Stift 31 kann mit einem Handrad 33 ausgestattet werden und in seiner Einstellage mittels eines Sperrgliedes 34 festgestellt werden.

Um die Einstellung der Reduzierventilfeder zwecks Kontrolle des in die Zugdampfleitung eingeführten Dampfdruckes zu erleichtern, sind Anzeigemittel vorgesehen in Form eines an der Druckplatte 30 angeordneten und durch einen Schlitz des Federgehäuses ragenden Zeigers 35 sowie einer an dem Federgehäuse vorgesehenen Skala. Die Ventilschaftführung 23 ist ferner mit einem Durchlaß

versehen, der Druckluft aus den Rohren 14 und 15 in den Druckluftzylinder 25 zwecks Schließen« des Reduzierventils führt.

Das Reduzierventil RV ist derart gebaut, daß es für gewöhnlich durch die Ventilfeder 29 offengehalten wird, jedoch durch Druckluft geschlossen wird und geschlossen gehalten wird, bis der gewünschte Dampfdruck in dem Erzeuger erreicht worden ist; dann wird der Luftdruck selbsttätig abgeschaltet, und die Luftauslaßöffnungen des Zylinders (nicht gezeichnet) werden geöffnet. Infolgedessen kann das Reduzierventil öffnen und unter Kontrolle der Ventilfeder 29 und des Dampfdruckes an der Abströmseite des Ventils arbeiten.

Im Notfall kann das Reduzierventil geöffnet und in geöffneter Lage gesperrt werden durch Niederdrücken der Druckplatte 30 bis zum Anschlag ihres Vorsprunges 36 gegen die Mutter 28 auf dem Ventilschaft 19.

ao Um das Reduzierventil RV durch Zuführung von Druckluft durch das Rohr 14· in den Druckluftzylinder 25 zu schließen, ist ein Unterdruckventil UP (Fig. 2) vorgesehen, das die Druckluftströmung aus dem mit dem Druckluftbehälter verbundenen Rohr 12 in das Rohr 14 kontrolliert.

Das Unterdruckventil UP besitzt einen Gründblock 40, der mit einem Ventilsitz 41 versehen ist; letzterer ist durch Durchlässe 42 und 43 mit den Rohren 12 und 14 verbunden, die an dem Block befestigt sind. Mit dem Ventilsitz wirkt die konische Ventilfläche 44 eines stiftähnlichen Schwimmerventilgliedes 45 zusammen, das einstellbar einen Federdruckteller 46 trägt, um einer Ventilfeder 47 die geeignete Anfangsspannung zu erteilen, zwecks Haltens des Ventils in der Offenlage, bis der gewünschte Dampfdruck im Dampferzeuger erreicht worden ist. Das obere Ende des Ventilstiftes ragt durch eine öffnung in einer Deckplatte 48, die am Grundblock 40 durch mit Buchsen versehene Stifte 49 befestigt ist. Auf der Deckplatte 48 ist ein Stahlbalg 50 angeordnet, dessen unteres Ende durch ein Balggehäuise 51 an der Platte 48 befestigt ist; letzteres ist mit der Deckplatte geeignet verbunden. In das Gehäuse führt das Rohr 8, um den Balg unter Generatordampfdruck zu setzen. Das obere geschlossene Ende des Balgs bildet ein Auflager 52 für das obere Ende des Schwimmerventilgliedes 45.

Die Ausbildung des Unterdruckventils UP ist derart, daß es durch seine Ventilfeder offengehalten wird, um Druckluft in den Druckluftzylinder des Reduzierventils RV zuzuleiten, bis der !gewünschte Dampfdruck im Dampferzeuger erreicht worden ist. Dann drückt der auf den Balg einwirkende Druck das Unterdruckventil 44 an und sperrt den Luftdruck von dem Druckluftzylinder des Reduzierventils ab, so daß das Reduzierventil unter Kontrolle seiner Feder und des Dampfdruckes an der Abströmseite des Reduzierventils arbeiten kann.

Im Notfall und für gewöhnlich beim Abkuppeln der Lokomotive von den Wagen kann es wünschenswert sein, das Reduzierventil auch dann zu schließen, wenn der vorbestimmte Druck im Dampferzeuger bereits erreicht worden ist. Zu diesem Zweck ist ein solenoidgesteuertes Ventil STV (Fig. 2) vorgesehen. Dieses Ventil besitzt ein Ventilgehäuse 6o, das, wie dargestellt, derart mit öffnungen versehen ist, daß durch Heben des Ventils 61 gegen die Wirkung seiner Feder 62 die Verbindung zwischen den Rohren 13 und 15 hergestellt werden kann, um das Unterdruckventil UP zu umgehen.

Der Ventilkörper 61 ist mit einem Schaft 63 versehen, der nach abwärts durch das Gehäuse ragt und gegen ein Ende eines Hebels 65 anliegt. Dieser ist an abwärts gerichteten Laschen 66 einer Platte 67 angelenkt, welche das Ventilgehäuse trägt. Das andere Ende des Hebels 65 wird! in Uhrzeigerrichtung durch eine Feder 68 beeinflußt, die zwischen der Platte und dem Hebel angeordnet ist und einen Bolzen 69 umgibt, der an der Platte befestigt ist und die im Sinne des Uhrzeigers erfolgende Schwenkbewegung ides Hebels begrenzt. Der Hebel 65 wird für gewöhnlich in der dargestellten Lage durch eine Sperrklinke 70 gehalten, die mit einem seitlichen Ansatz 71 des Hebels zusammenwirkt. Auf die Klinke iwärkt die Armatur 72 eines Solenoids 73 ein, das auf der Platte angeordnet ist und durch Schließen eines Schalters 74 im Führerstand der Lokomotive erregt werden kann. Wenn das Solenoid erregt wird, schwingt es die Sperrklinke aus, so (daß die Feder 68 den Hebel im Uhrzeigersinne verschwenkt und das Ventil öffnet, um den Luftdruck an dem Unterdruckventil vorbeizuführen zwecks Schließens des Reduzierventils. Das solenoidbetätigte Ventil STV kann geschlossen und die Sperrklinke in ihre Sperrlage zurückgeführt werden, indem der Hebel 65 von Hand entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne verschwenkt wird. Dadurch wird das Reduzierventil wieder unter die Kontrolle des Unterdruckventils gebracht.

Es sei wiederholt: Für gewöhnlich hält das Reduzierventil in der Zugheizleitung einen gewünschten niedrigen Druck aufrecht im Vergleich zu dem Druck des Erzeugers. Das Unterdruckventil verhindert das Sinken des Druckes im Erzeuger unter einem vorbestimmten Wert, indem es das Reduzierventil schließt, wobei dieser vorbestimmte Druck so gewählt wird, daß richtige und sichere Wirkung des Erzeugers gewährleistet ist. Infolgedessen kann weder das Ankuppeln der Lokomotive an einen kalten Zug noch das Ankuppeln einer Wagenzahl, die die Kapazität des Erzeugers überschreitet, das Absinken des Druckes im Erzeuger unter einem erwünschtein Wert verursachen. Ferner ist das Abkuppeln der Lokomotive vom Zug erleichtert, weil 'der Lokomotivführer, ohne den Führerstand zu verlassen, den Generator von der Zugheizleitung abschalten kann einfach durch Betätigung des das Solenoid erregenden Knopfes. iao

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Kontrollsystem für Dampf oder anderes Druckgas, insbesondere für die Heizung von i»5 Eisenbahnzügen o. dgl., bei denen ein Erzeuger

   verhältnismäßig hohen Druckes und verhältnismäßig geringer Kapazität über ein Reduzierventil an einen Verbraucher angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Generator-, dampfdruckrohr (6) und ein Luftdruck- oder Gasdruckrohri (12) ein für gewöhnlich offenes Reduzierventil (RV) im Dampfrohri (6) speisen, welch letzteres durch den Dampfdruck auf der Niederdruckseite des Ventils (RV) und außerdem durch den Luftdruck in der Druckluftleitung (12) kontrolliert wird¹, der zum Schließen des Reduzierventils (RV) dient.
2. 2. Dampfdruckkontrollsystem nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß außeirdem eine Vorrichtung'(UP) auf der Hochdruckseite des Reduzierventils (RV) vorgesehen ist, die durch den Dampfdruck auf der Hochdruckseite kontrolliert wind, derart, daß die Dlruckluftleitung (12, 14) zum Reduzierventil (RV)

   ao geschlossen wird, wenn der Druck auf der, Hochdruckseite einen !vorbestimmten Wert erreicht hat, und daß sie geöffnet wird, wenn der Druck auf der Hochdruckseite unter einen vorbestimmten Wert fällt.

   »5
3. 3. Dampfdruckkontrollsy stern nach Anr

   spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilfeder (29) für gewöhnlich das Reduzierventil (RV) in Offenlage hält, das mit einem in einem Druckluftzyliinder (25) angeordneten Kolben (26) verbunden ist, der es bei Druckhiftzuführung zum Zylinder (25) in die Schließtage führt, wodurch das Reduzierventil (RV) unter alleinige Kontrolle seiner Feder ■und 'des Dampfdruckes der Unterdruckseite kommt.

   4. Dampfdruckkontnollsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine von Hand zu schließende Ventilvorrichtung (61) dem Unterdruckventil (41, 44) parallel geschaltet ist zwecks Zuführung von Luft, in den Druckluftzylinder (2.5), um das Reduzierventil (RV) zu schließen ohne Rücksicht auf das Schließen des Unterdruckventils (41, 44).

   5. Dampfdruckkontrollisystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand zu schließende Ventilvorrichtung (61) aus einem für gewöhnlich geschlossenen Ventil (61) einer Feder (68) o. dgl. zum öffnen des Ventils (61), einer von Hand in die Sperrlage führbaren Sperrklinke (70) zum Halten der Feder (68) in unwirksamer Lage und einem Solenoid (73) besteht zum Auslösen der Sperrklinke (70) und damit zum Auslösen der Feder (68), um das Luftventil (61) zu öffnen.

   6. Dampfdruckkontrollisystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Zuführung von Luft zu dem Reduzierventil (RV) dienende Ventil einen Ventilsitz (41), einen beweglichen Ventilkörper (44), der mit dem Ventilsitz (41) zusammenarbeitet, und einen Balg o. dgl. besitzt, der durch den Dampfdruck an der Hochdruckseite des Reduzierventils (RV) kontrolliert wird, derart, daß bei Erreichung eines vorbestimmten Wertes des Dampfdruckes der bewegliche Ventilkörper (44) in Schließlage geführt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   3338 2.