DE685898C - Elektrische Heizeinrichtung fuer elektrisch betriebene Fahrzeuge - Google Patents

Description

• Elektrische Heizeinrichtung für elektrisch betriebene Fahrzeuge Bei Fahrzeugen, welche mit elektrischer Heizung ausgerüstet sind, wurde es bisher als besonderer Nachteil empfunden, daß die Heizleistung sehr stark von der Fahrdrahtspannung abhängig ist. Bei gleichbleibendem Widerstande ist die Wärmemenge bekanntlich vom Quadrat der Spannung abhängig. Die Fahrdrahtspannung schwankt jedoch auf der Strecke in weiten Grenzen, bis zu Werten von +3o0/0, je nach Belastung der Strecke. Die Heizleistung wird demnach bei der höchsten Spannung rund 2,5mal so hoch sein wie bei der niedrigsten Spannung.
• Besonders schwierig liegen die Verhältnisse dann, wenn das Fahrzeug im internationalen Zugverkehr eingesetzt wird und damit der Heizkörper von verschiedenen Stromarten und Spannungen gespeist wird. Dann tritt noch die Notwendigkeit hinzu, die Heizwiderstände umzuschalten. Für diesen Zweck sind schon Schaltungen entwickelt worden, bei denen die Heizumschalter durch spannungs- oder frequenzabhängige Relais in Tätigkeit gesetzt werden. Diese Einrichtungen sind jedoch umständlich und teuer und vermeiden trotzdem nicht den Nachteil, daß die I-ieizleistung sehr stark mit der Fahrdrahtspannung schwankt. An sich ist ein wattmetrisch arbeitendes Leistungsrelais zum Schutz von Heizgeräten bekannt, das bei Gefährdung des Heizgeräts durch Überstrom oder durch von Lichtbogen begleitete Stromunterbrechungen das Heizgerät selbsttätig abschaltet.
• Nach der Erfindung werden nun alle diese Mängel unter Verwendung leistungsabhängiger Regler oder Relais, die selbsttätig die Heizleistung unabhängig von Strom und Spannung auf einen entsprechend der Außentemperatur einstellbaren Wert einregeln, dadurch behoben, daß die Arbeitsspulen o, m des leistungsabhängigen Reglers oder Relais h über Gleichrichter r, g gespeist werden und die Heizleistung durch Veränderung des Vorschaltwiderstandesp für die Spannungsspule o oder durch Verstellen der Rückholfeder n des Leistungsreglers k einstellbar ist.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Heizwiderstand a läßt sich durch den Gleitkontakt b verändern. Ein Gleitkontakt ist ohne weiteres verwendbar, wenn man die Stufenspannung so klein wählt, daß zusätzliche Mittel zur Funkenlöschung nicht erforderlich sind. Der Widerstandsteil, den dieser Kontakt bestreicht, ist so bemessen, daß sich bei der höchsten vorkommenden Spannung die kleinste gewünschte Heizleistung einstellen läßt und daß auch bei kleinster Spannung die größte Heizleistung erzielt werden kann. Zwischen diesen beiden Werten liegt dann jede gewünschte Einstellmöglichkeit für sämtliche Spannungen.
• Der Kontakt b wird über eine Spindel von dem Hilfsmotor d bewegt, der zur Ände-, rung der Drehrichtung z. B. mit zwei fr-' regerwicklungen e und f ausgerüstet ist. Der-Motor d wird von der Batterie g. gespeist, an . welche er über die Kontakte lt oder i wahlweise angeschlossen wird.' Wird der -Kontakt i geschlossen, dann- dreht der Motor, er=. regt von der Wicklung f, die Spindel c so, daß der Kontakt b nach links wandert- und damit den Widerstand a verkleinert, d. h. die Heizleistung vergrößert. Umgekehrt wird die Heizleistung verkleinert, wenn der@Konta.lzt da geschlossen wird und der Motor, von der- Wicklung e erregt, in der anderen Richtung läuft.
• Die Kontaltelrund i b eOnden sich an einem Leistungsregler oder Leistungsrelais k bekannter Ausführung. Dieses besitzt, wie alle wattmetrischen Geräte, eine Stromspule m und eine Spannungsspule .o. Das. Relais hat je nach der Einstelhing der Rückhöl-Feder st eine bestimmte Konstante. Die Strom-: spule in liegt im Nebenschluß zum Widerstand zt, und die Spannungsspule o ist über den: veränderlichen Vorschaltwiderstand p an den-beiden -Enden des Widerstandes d angeschlossen:. Durch Verändern des. Vorschalt-Widerstandes p läßt sich die Heizleistung -in :den gewünschten Grenzen verändern. Die 'Vorrichtung in :der beschriebenen Art ist zunächst nur fi'tr Gleichstrom brauchbar. Um sie jedoch .mit gleicher Wirkung auch bei Wechselstrom verwenden zu können, wird vor die Stromspule.zn , die - Gleichrichtergruppe q und -vor die Spannungsspule o die -Gleichrichtergruppe r -je in Gxaetzscher Schaltung geschaltet..:-Der Betrieb geht .in folgender Weise vor sich. . Zunächst,.steht .der Koutaltt b in der gezeichneten Läge,, d, h. der ganze Heizwiderstand a ist eingeschaltet.. Wird nun die Leitung s an Spannung gelegt und der Schalter t geschlossen> se fließt, nur ein geringer Strom durch den-Heizwiderstand a. Mit dem Vorschaltwiclerstand p sei jedoch eine .höhere Leistung eingestellt, und daher hat das Leistungsrelais k seinen. ;Anker -noch. nicht angezogen; cicr Kontakt i .-bleibt also. noch geschlossen. Der Motor a'. läuft. mit Erregung f und verschiebt den Gleitkontakt b so lange nach links, Lis die eingestellte Leistung erreicht ist: Dann c,ffnet der- Anker des-Leistungsreglers k den Kontakt i, und der. abgeschaltet. Der Kontakt b :bleibt nun so lange stehen, bis sich die Fahrdrahtspannung ändert. Steigt z: B. die Spannung, dann überschreitet im ersten Augenblick die Heizleistung den ein-. gestellten Wert; dadurch wird der Kontakt lc geschlossen, und der mit Erregung e laufende Motor d bewegt den Kontakt b so lange nach rechts, bis .der Strom im Heizwiderstand a

  .*?h'.jeder so weit abgeklungen ist, daß die rich-

  Heizleistung erreicht ist. Umgekehrt

  Ar d beim Fallen der Spannung der Strom

  verstärkt.

  Infolge Verwendung der Gleichrichter q, r arbeitet die -neue Einrichtung sowohl bei Gleich.- als auch bei Wechselstrom. Unterschiede, wie sie sich ro"tzdem aus den Stromarten ergeben, lassen sich in bekannter Weise ausgleichen. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit sind aus der gezeichneten Schaltung alle Verriegelungen fortgelassen. Man kann z: B. den Schalter t als Relais ausbilden, Glas bei Wegbleiben der Spannurig abfällt. Dabei wird durch entsprechende Kontakte der Leistungsregler k außer Tätigkeit gesetzt und der Kontakt b durch den Motor d in die Ausgangsstellung -gebracht. Nur, in dieser Stellung kann beim Wiederkehren der Spannung das -Relais anspringen und die Steuerung wieder setzen. Hierdurch werden Überlastungen des Heizwiderstandes, besonders beim Wechsel der Streckenabschnitte, vermieden.
• Auch andere. Abarten der Steuerung sind möglich. Der Motor kann z. B. Schütze, Walzen- oder Nockenschalter betätigen und kann durch einen Druckluft- oder Ölantrieb oder dgl. ersetzt werden. - Weiter kann man durch den Leistungsregler k Schütze betätigen oder an seinem Ankereinen Wälzkontakt anbringen, der- den Heizwiderstand a unmittelbar schaltet, one daß .sich am Wesen der Erfindung etwas ändert.
• Die beschriebene Heizeinrichtung eignet sich besonders auch für solche Fahrzeuge, welche mit zentraler Heizung ausgerüstet sind. -Hier wird für das ganze Fahrzeug nur ein einziger Heizkörper eingebaut, .der z. B. unter- dem Wagenboden sitzt und von dem die erwärmte Luft durch Kanäle auf die einzelnen Abteile verteilt wird. Dann sind in den Abteilen besondere Klappen vorgesehen, mit denen man den in Einzelwiderstände aufgeteilten Vorwiderstand p gleichzeitig regeln kann,. _ Auch ist es möglich, in solchen Fahrzeugen, welche mit zusätzlicher Dampfheizung ausgerüstet sind, diese Einstellwiderstände mit den Dampfventilen zu kuppeln, so daß keine'zusätzlichen Betätigungsorgane bedient werden müssen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Elektrische Heizeinrichtung für elektrisch betriebene Fahrzeuge; insbesondere ,für solche, -welche auf Strecken mit verschiedenen Stromarten und Spannungen eingesetzt werden, wobei leistungsabhängige Regler oder Relais selbsttätig die Heizleistung unabhängig von Strom und Spannung auf einen entsprechend der Außentemperatur einstellbaren Wert. einregeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsspulen (o, m) des leistungsabhängigen Reglers oder Relais (k) über Gleichrichter (r, q) gespeist werden und die Heizleistung durch Veränderung des Vorschaltwiderstandes (p) für die Spannungsspule (o) oder durch Verstellen der Rückholfeder (za) des Leistungsreglers (k) einstellbar ist.
2. 2. Heizeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Heizwiderstandes (a) durch einen Hilfsmotor (d) erfolgt.
3. 3. Heizeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen des veränderlichen Teiles des Heizwiderstandes (a) durch Schütze, Walzen- oder Nockenschalter geschaltet werden. q..
4. Heizeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Teil des Heizwiderstandes (a) so fein unterteilt ist, daß zusätzliche Mittel zur Funkenlöschung entbehrlich sind.
5. 5. Heizeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zentraler Luftheizung für das Fahrzeug der Vorschaltwiderstand (p) vor der Spannungsspule (o) des Leistungsreglers (k) gemeinsam mit den Luftklappen der Einzelabteile verstellt wird.
6. 6. Heizeinrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fahrzeugen, welche außer mit elektrischer Heizung auch mit Dampfheizung versehen sind, das Verstellorgan für die elektrische Heizung (p) und das Ventil für die Dampfheizung miteinander gekuppelt sind.