Nutzwasseranlage in Eisenbahnvagen, mit Sicherungsvorrichtung gegen das Einfrieren. In Eisenbahnwagen pflegt man wegen der Gefahr der Beschädigung des Nutzwas serbehälters und der zur Nutzwasseranlage gehörenden Leitung durch Einfrieren im Winter die Nutzwasseranlage nicht in Be trieb zu halten. Man füllt die Behälter nicht mit Wasser an. Das bei Frostgefahr um ständliche rechtzeitige Entleeren der Behäl ter würde eine zu grosse Betriebsbelastung bedeuten, weil es ziemlich lange dauert, bis alle Leitungen gewissenhaft geöffnet und die Nutzwasserbehälter der Wagen eines Zu ges leergelaufen sind.
Die Dauer der Entleerung ist auch dann zu gross, wenn besondere Entleerleitungen grösseren Durchmessers vorgesehen werden. Statt die Nutzwasseranlagen in den Eisen bahnwagen während der Frostzeit in Betrieb zu halten, führt man deshalb im Winter das Nutzwasser für die Reisenden gewöhnlich in Rannen mit, was umständlich und unbe quem ist. Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Nutzwasseranlage in Eisenbahnwagen mit einer Sicherungsvorrichtung gegen das Einfrieren, um sie auch bei Frost gefahrlos in Betrieb halten zu können.
Erfindungsgemäss werden die an den ein zelnen Verbrauchsstellen der Nutzwasser anlage vorgesehenen Ablasshähne druckseitig mit einem im Wageninnern am Fussboden oder in dessen Nähe angeordneten, von der Temperatur des Wassers an dieser Stelle selbsttätig gesteuerten Entleerventil verbun den. Zweckmässigerweise wird dann beim Unterschreiten einer vorbestimmten niedri gen Temperatur das Entleerventil selbsttätig geöffnet, so dass das Wasser aus allen Lei tungen und dem Behälter auslaufen kann.
Da die selbsttätige Steuerung des Entleer ventils von der Wassertemperatur eines in der Nähe des Fussbodens Liegenden Teils der Nutzwasseranlage erfolgt, welcher bei Frost zuerst auskühlt, so ist die ganze Nutzwasser- anlage sicher gegen das Einfrieren geschützt. Vom Entleerventil braucht nur ein kurzes Ablaufrohr durch den Fussboden hinab ins Freie zu führen, welches bei genügend li.eh- ter Weite auch bei sehr tiefen Aussentem peraturen nicht durch das Ablaufwasser ein frieren kann.
Der Umstand, dass, wenn sich das Entleerventil öffnet und Wasser aus fliesst, das vom Behälter zum Entleerventil nachströmende Nasser noch eine höhere Tem peratur hat, kann dazu benutzt werden, um das Entleerventil wieder abzuschliessen. Es ergibt sich auf diese Weise ein periodischer Entleervorgang, bei welchem der Wasserver lust gering bleibt.
Um den bei der oben geschilderten An ordnung sich ergebenden Wasserverlust noch weiter zu vermindern, kann man ausser dem Entleerventil eine das Behälterwasser wäh rend des Betriebes erwärmende Heizvorrich- tung vorsehen. Diese kann mit Dampf oder auch elektrisch betrieben sein. Während des Betriebes -wird dann das Behälterwasser stän dig -warm gehalten.
Dadurch erzielt man bei dem vorerwähnten periodischen Entleervor- gang infolge der jetzt viel höheren Tempera tur des nachfliessenden Wassers zeitlich weit auseinander gelegene. kleine Entleerungen, welche nicht lästig empfunden -werden.
Es gibt Nutzwasseranlagen in Eisenbahn wagen, deren Behälter, um den Nutzwasser verbrauch sparsam zu gestalten. unterteilt und deren Ablasshähne zu den Verbrauchs stellen als Umschalthähne ausgebildet und in die Anlage so eingebaut sind, dass zu einem Ablasshahn aus zwei Unterabteilungen und aus dem Hauptbehälter eine Leitung führt und der Hahn in einer geöffneten Stellung die eine Unterabteilung mit dem Auslauf und die andere mit dem Behälter verbindet, wobei die eine Unterabteilung zur Ver brauchsstelle entleert wird, während sich die andere aus dem Vorratsbehälter füllt.
Bei solchen Einrichtungen wird das Ent- leerventil zweckzmässig an jene Leitungen an geschlossen, welche die Umschalthähne mit. dem Hauptbehälter verbinden. Dadurch wird erreicht, dass unabhängig von der Stellung der Umschalthähne alle gerade mit Wasser gefüllten 'Peilräume und der Hauptbehälter selbst, sowie alle Leitungen gleichzeitig ent leert werden.
Zur selbsttätigen Steuerung des Entleer ventils wird zweckmässig ein Kontaktthermo meter verwendet, welches das als Magnetven til ausgebildete Entleerventil durch Steuern eines elektrischen Stromes verstellt. Zweck mässig wird die Anlage so durchgebildet, dass die Geschlossenstellung des Magnetventils dem Stromschluss entspricht, so dass beim Versagen der Stromquelle, also beim Fehlen des elektrischen Stromes, das Entleerventil offen steht und die Nutzwasseranlage sich ins Freie entleert. Bei solchen Anlagen ist: der Gefahr des Einfrierens mit Sicherheit vorgebeugt.
Die anliegende Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine erste beispielsweise Ausführungsform nach der Erfindung, wobei die Nutzwasser anlage des Eisenbahnwagens einen einteili gen Wasserbehälter enthält, der durch eine Wasserwärmevorrichtung beheizt wird. In der Fig. 2 ist als Ausführungsbeispiel eine ähnliche Nutzwasseranlage für Eisenbahn wagen dargestellt, die mit einem unterteilten Wasserbehälter und so ausgebildeten Ablauf hähnen an den Verbrauchsstellen ausgerüstet ist, dass bei jeder Betätigung eines Hahnes nur eine begrenzte Wassermenge zur betref fenden Verbrauchsstelle abfliesst. Die Fig. 3 zeigt schematisch einen Teil aus der Fig. 2. In allen Figuren sind die gleichartigen Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In der Nutzwasseranlage nach Fig. 1 ver sorgt der Wasserbehälter 1 die Abortmuschel @@ über die Leitung 4 und den Hahn 5 und den Waschtisch 3 über die Leitungen 4 und 6 und den Hahn 7 mit Wasser.
Mit den Druckseiten der Hähne 5 und 7 ist nun durch die von der Leitung 6 abge zweigte Leitung 9 das tiefer als die Leitun gen 4 und 6 und die Hähne 5 und 7 angeord nete, selbsttätige Entleerventil 8 verbunden. Es wird in Abhängigkeit von der Wasser temperatur in der Leitung 9 gesteuert, wel che im Falle des Auskühlens der Anlage zu- erst der Einfriergefahr unterliegt, während das Wasser im Behälter wegen des grossen Wasserinhaltes noch lange Zeit seine Wärme behält.
Zur Steuerung des Entleerventils 8 ist am Ende der Leitung 9 unmittelbar vor dem Entleerventil 8 der Temperaturfühler 11 ein gebaut, welcher im gezeichneten Beispiel als Kontaktthermometer gedacht ist, dessen Kon taktpole durch die Leitungen 12 und 13 mit dem Relais 14 verbunden sind. Vom Relais 14 führen die Leitungen 15 und 16 zu dem als Magnetventil ausgebildeten Entleerventil 8 und die Leitungen 17 und 18 zur elektri schen Stromquelle, z. B. zur Lichtbatterie des Wagens. Der Behälter besitzt eine Über laufleitung 19 und eine Anwärmevorrichtung 20 für das Behälterwasser, die zum Beispiel durch Dampf oder auch elektrisch betrieben sein kann und dauernd das Behälterwasser warm hält.
Der Temperaturfühler 11 sei zweckmässig zum Beispiel auf plus 4 C eingestellt, so dass er bei Unterschreiten dieser Temperatur seine Kontakte öffnet, und das Magnetventil 8 sei so durchgebildet und in die elektrische Anlage eingeschaltet, dass es sich öffnet, wenn die Temperatur des Temperaturfühlers 11 unter plus 4 C sinkt und dieser den elek trischen Strom unterbricht.
Die Einrichtung wirkt wie folgt: Der Abortraum sei normal geheizt und auch die Wasserwärmevorrichtung 20 für das Behälterwasser stehe in Betrieb. Es liegt dann im allgemeinen die Temperatur im Abortraum über plus 4 C und auch das Wasser in den Leitungen 4; 6 und 9 hat diese höhere Temperatur, -so dass der Tem peraturfühler 11, weil er eine höhere Tem peratur als 4 C besitzt, seine Kontaktpole geschlossen hat. Er hält dadurch das Mag netventil 8 geschlossen.
Kühlt aber aus irgend einem Grund der Abortraum aus, so sinkt in ihm allmählich die Temperatur und zunächst kühlen nun die Leitungen 4, 6 und 9 ab und mit ihnen das sie füllende Wasser, während das Wasser im Behälter 1 noch sehr lange warm bleibt, auch wenn die Heizeinrichtung 20, weil zum Bei spiel der Wagen ausser Betrieb gestellt wurde, nicht mehr arbeitet.
Ist nun die Temperatur des Wassers in der Leitung 9 unter plus 4 C gesunken, so öffnet der Temperaturfühler 11 seine Kon takte, das Magnetventil 8 öffnet sich und das Wasser aus der Leitung 9, sowie aus den Leitungen 4 und 6 und aus dem Behäl ter 1 fliesst über die Leitung 10 ins Freie. Dieser Wasserabfluss wird aber nur so lange dauern, bis wärmeres Wasser aus dem Be hälter 1 die Leitung 9 füllt und der Tem peraturfühler 11 wieder eine höhere Tem peratur erreicht als plus 4 C.
Gleichgültig, ob bei diesem Auskühlvorgang die Heizein richtung 20 in Betrieb ist öder nicht, wie derholt sich ständig der Vorgang, dass etwas Wasser aus der Leitung 9 abgelassen wird, worauf wieder das Entleerventil 8 sich schliesst usf. Im Interesse der Frostsicher heit wird ein gewisser Wasserverlust in Kauf genommen, der aber bei den normalen Betriebspausen, während welcher der perio dische Entleervorgang auftritt, klein und nicht störend ist und besonders klein ausfällt, wenn eine Wasserwärmevorrichtung 20 vor gesehen ist.
Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 weist der Wasserbehälter 1 Kammern 26, 27, 28, 29 auf, die bis zum Höchstwasserspiegel reichende Steigrohre besitzen. Immer zwei dieser Kammern 26, 27 und 28, 29 sind mit einem zu einer Verbrauchsstelle führenden Hahn 5 bezw. 7 auf folgende Weise ver bunden: Von der Kammer 26 führt das Rohr 22 und von der Kammer 27 das Rohr 23 zu dem schematisch in der Fig. 3 grösser heraus gezeichneten Hahn 5. Ausserdem ist der Hahn 5 auch über den Leitungszug 21, 4 mit dem Hauptbehälter 1, wie gezeichnet, ver bunden.
Steht der Hahn 5 in der in der Fig. 3 gezeichneten Stellung, so ist er geschlossen, und es kommunizieren beide Kammern 26 und 27 mit dem Hauptbehälter 1, so dass sie sich mit Wasser anfüllen. Wird zum Zwecke des Spülens der Abort muschel 2 der Hahn 5 in die in der Fig. 2 dargestellte Stellung gebracht, so entleert sich der Inhalt der Kammer 27 zur Abort muschel ?.
Zum nächsten Spülvorgang wird der Hahn so weit verdreht, dass sein Kücken die Leitung 292 mit der zur Abortmuschel 2 führenden Ablaufleitung 30 verbindet, wobei der Inhalt der Kammer 26 in die Abort muschel 2 entleert wird, während über den Leitungszug 21, 4 und die Leitung 23 die Kammer 27 wieder mit Wasser gefüllt wird. Wie man sieht, entspricht jeder Betätigung des Hahnes 5 nur eine begrenzte Wasser ablaufmenge, wodurch der Wasserverbrauch sparsam geregelt ist.
Genau so wie der Hahn 5 ist auch der Hahn 7 für den Waschtisch 3 durchgebildet. Er ist, wie die Fig. 2 zeigt, mit dem Behäl ter 1 über den Leitungszug 21., 6 und mit den Kammern 28 und 29 durch die Leitun gen 24 und 25 verbunden.
Zur Sicherung gegen das Einfrieren der Anlage sind die zu den Hähnen 5 und 7 aus dem Behälter 1 geführten Leitungen 21, 4 und 21, 6 durch die Leitung 9 mit dem tief liegenden, als Magnetventil ausgebildeten Entleerventil 8 in der gezeichneten Art ver bunden, und der Temperaturfühler 1.1. ist in das untere Ende der Leitung 9 unmittelbar vor der Einmündung dieser Leitung in das Gehäuse des Entleerventils 8 eingebaut.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wieder die, dass beim Sinken der Tempera tur im Abortraum die Leitungen, vorzüglich die Leitung 9, zunächst auskühlen. Erreicht der Temperaturfühler 11 jene Temperatur, bei welcher sich seine Kontakte öffnen. die zweckmässig bei plus 4 C gewählt wird, so wird der elektrische Strom unterbrochen und das Magnetventil 8 öffnet sich. Es läuft nun Wasser aus dem Behälter und seinen Unter kammern, sowie aus allen Leitungen bis zur vollständigen Entleerung der Anlage durch das Ablaufrohr 10 ins Freie aus. Eine Be schädigung der Anlage durch Einfrieren ist wirksam verhindert. Solange das Behälter wasser noch warm ist, wird dieser Entleer- vorgang in dem an Hand der Fig. 1 geschil derten periodischen Wechsel erfolgen.
Dies hat den Vorteil, dass, wenn die Ent leerung gerade während des Stillstandes des Zuges auf einem Bahnhof beginnt, der Bahn steig oder das Geleise durch das ausfliessende Wasser nicht in störender Weise vereist oder aufgeweicht werden kann. Je heisser das Wasser im Behälter ist, desto länger werden die Zwischenpausen zwischen den Ablaufzei ten kleiner Wassermengen. Es ist die Ent leerung der Anlage auf viele örtlich und zeitlich auseinanderliegende kleine Entlee rungen aufgeteilt. Immer fliesst je nur eine kleine Wassermenge aus den Leitungen ab, die sogleich durch warmes Wasser aus dem Behälter ergänzt wird, so dass nach einer ganz kurzen Entleerzeit der Temperaturfüh ler 11 das Entleerventil wieder abschliesst. Dadurch ist der Einfriergefahr der Anlage wirksam vorgebeugt.
Es ist selbstverständlich, dass die Erfin dung auch dann verwirklicht ist, wenn statt eines elektrisch gesteuerten Magnetventils ein auf andere Weise von der Wassertem peratur beeinflusstes Entleerventil vorgesehen wird.
Industrial water system in railway trolleys, with safety device against freezing. In railway wagons one wont keep the water system in operation due to the risk of damage to the utility water container and the line belonging to the utility water system due to freezing in winter. The containers are not filled with water. The timely emptying of the Behäl ter when there is a risk of frost would mean too high an operational load because it takes a long time to open all lines conscientiously and the utility water tanks of the wagons of a train have run empty.
The duration of the emptying is too long if special emptying lines with a larger diameter are provided. Instead of keeping the utility water systems in the railroad car in operation during the frosty season, the utility water for travelers is usually carried in runners in winter, which is cumbersome and inconvenient. The purpose of the invention is to create a utility water system in railroad cars with a safety device against freezing in order to be able to keep it in operation safely even in frosty conditions.
According to the invention, the drain cocks provided at the individual consumption points of the utility water system are connected on the pressure side to a drain valve that is arranged inside the car on the floor or near it and is automatically controlled by the temperature of the water at this point. Expediently, when the temperature falls below a predetermined low, the drain valve is automatically opened so that the water can run out of all lines and the container.
Since the automatic control of the drain valve is based on the water temperature of a part of the utility water system that is close to the floor and which cools down first when there is frost, the entire utility water system is reliably protected against freezing. From the drain valve only a short drain pipe needs to lead down through the floor to the open air, which, if there is enough space left, cannot freeze due to the drain water even at very low outside temperatures.
The fact that when the drain valve opens and water flows out, the water flowing in from the container to the drain valve has a higher temperature can be used to close the drain valve again. This results in a periodic emptying process in which the water loss remains low.
In order to further reduce the water loss resulting from the arrangement described above, in addition to the drain valve, a heating device can be provided which heats the tank water during operation. This can be operated with steam or electrically. During operation, the tank water is kept warm at all times.
As a result of the above-mentioned periodic emptying process, due to the now much higher temperature of the water flowing in, one achieves that are far apart in time. small evacuations, which are not perceived as annoying.
There are utility water systems in railroad cars, the tanks of which to make the utility water consumption economical. divided and whose drain cocks to the consumption points are designed as reversing cocks and are built into the system in such a way that a line leads to a drain cock from two subdivisions and from the main container and the cock in an open position has one subdivision with the outlet and the other with connects to the container, with one subdivision being emptied to the point of consumption while the other fills up from the storage container.
In such devices, the drain valve is expediently connected to the lines which the switch cocks are connected to. connect to the main tank. This ensures that, regardless of the position of the switchover cocks, all of the water leveling chambers and the main tank itself and all lines are emptied at the same time.
For automatic control of the drain valve, a contact thermometer is expediently used, which adjusts the drain valve designed as a Magnetven valve by controlling an electric current. The system is expediently designed in such a way that the closed position of the solenoid valve corresponds to the current connection, so that if the power source fails, i.e. if there is no electrical current, the drain valve is open and the utility water system empties into the open. With such systems: The risk of freezing is definitely prevented.
The accompanying drawing shows in Fig. 1 a first example embodiment according to the invention, wherein the utility water system of the railroad car contains a einteili gene water tank that is heated by a water heater. In Fig. 2, a similar utility water system for railroad cars is shown as an embodiment, which is equipped with a subdivided water tank and drainage taps designed in such a way that each time a tap is operated, only a limited amount of water flows to the relevant consumption point. FIG. 3 schematically shows a part from FIG. 2. In all the figures, the identical parts are provided with the same reference numerals.
In the utility water system according to FIG. 1, the water container 1 provides the abortion shell @@ via the line 4 and the tap 5 and the washstand 3 via the lines 4 and 6 and the tap 7 with water.
With the pressure sides of the taps 5 and 7 is now through the branched from the line 6 line 9 that is deeper than the lines 4 and 6 and the taps 5 and 7 angeord designated, automatic drain valve 8 connected. It is controlled as a function of the water temperature in the line 9, which is first subject to the risk of freezing if the system cools down, while the water in the container retains its heat for a long time because of the large water content.
To control the drain valve 8, the temperature sensor 11 is built in at the end of the line 9 immediately in front of the drain valve 8, which in the example shown is intended as a contact thermometer whose contact poles are connected through the lines 12 and 13 to the relay 14. From the relay 14, the lines 15 and 16 lead to the solenoid valve designed as a drain valve 8 and the lines 17 and 18 to the electrical power source, z. B. to the light battery of the car. The container has an overflow line 19 and a heating device 20 for the container water, which can be operated for example by steam or electrically and constantly keeps the container water warm.
The temperature sensor 11 is expediently set, for example, to plus 4 C, so that it opens its contacts when the temperature falls below this, and the solenoid valve 8 is designed and switched into the electrical system so that it opens when the temperature of the temperature sensor 11 falls below plus 4 C drops and this interrupts the electrical current.
The facility works as follows: The toilet room is normally heated and the water heating device 20 for the container water is also in operation. The temperature in the toilet room is then generally above plus 4 C and so is the water in the pipes 4; 6 and 9 has this higher temperature, so that the temperature sensor 11, because it has a higher temperature than 4 C, has closed its contact poles. He thereby keeps the Mag netventil 8 closed.
If, however, the lavatory cools down for whatever reason, the temperature in it gradually drops and the lines 4, 6 and 9 cool down first, and with them the water that fills them, while the water in the container 1 remains warm for a long time when the heating device 20, because, for example, the car was taken out of service, no longer works.
If the temperature of the water in line 9 has dropped below plus 4 C, the temperature sensor 11 opens its contacts, the solenoid valve 8 opens and the water from line 9, as well as from lines 4 and 6 and from the Behäl ter 1 flows into the open via line 10. This water drainage will only last until warmer water from the container 1 fills the line 9 and the temperature sensor 11 reaches a higher temperature than plus 4 C.
Regardless of whether the Heizein device 20 is in operation during this cooling process or not, as the process constantly repeats that some water is drained from the line 9, whereupon the drain valve 8 closes again, etc. In the interest of frost protection is a certain Loss of water accepted, but during the normal breaks in operation, during which the periodic emptying occurs, is small and not bothersome and is particularly small when a water heating device 20 is seen before.
In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the water container 1 has chambers 26, 27, 28, 29 which have riser pipes reaching up to the maximum water level. Always two of these chambers 26, 27 and 28, 29 are respectively with a tap 5 leading to a point of consumption. 7 ver related in the following way: From the chamber 26 leads the pipe 22 and from the chamber 27 the pipe 23 to the valve 5, which is shown schematically larger in FIG. 3. In addition, the valve 5 is also connected via the cable 21, 4 the main container 1, as drawn, a related party.
If the cock 5 is in the position shown in FIG. 3, it is closed, and both chambers 26 and 27 communicate with the main container 1, so that they fill up with water. If, for the purpose of flushing the abortion shell 2, the cock 5 is brought into the position shown in FIG. 2, the contents of the chamber 27 are emptied to the abortion shell?
For the next flushing process, the faucet is turned so far that its cock connects the line 292 with the drainage line 30 leading to the abortion shell 2, the contents of the chamber 26 being emptied into the abortion shell 2, while via the line 21, 4 and the line 23 the chamber 27 is filled again with water. As you can see, each actuation of the tap 5 corresponds to only a limited amount of water drained, whereby the water consumption is regulated sparingly.
Just like the tap 5, the tap 7 is also designed for the washstand 3. It is, as FIG. 2 shows, with the Behäl ter 1 via the line 21, 6 and with the chambers 28 and 29 through the lines 24 and 25 connected.
To secure against freezing of the system to the taps 5 and 7 from the container 1 lines 21, 4 and 21, 6 are connected through the line 9 with the low-lying, designed as a solenoid valve 8 ver in the type drawn, and the temperature sensor 1.1. is installed in the lower end of the line 9 immediately before the confluence of this line in the housing of the drain valve 8.
The mode of operation of the device is again that when the temperature drops in the lavatory, the lines, especially line 9, initially cool down. If the temperature sensor 11 reaches the temperature at which its contacts open. which is expediently selected at plus 4 C, the electrical current is interrupted and the solenoid valve 8 opens. It now runs water from the container and its sub-chambers, as well as from all lines until the system is completely emptied through the drain pipe 10 to the outside. Damage to the system through freezing is effectively prevented. As long as the water container is still warm, this emptying process will take place in the periodic change described with reference to FIG.
This has the advantage that when emptying begins while the train is at a standstill at a station, the train can climb or the track cannot be iced up or softened in a disruptive way by the flowing water. The hotter the water in the container, the longer the breaks between the draining times of small amounts of water. The emptying of the system is divided into many small empties that are spatially and temporally spaced apart. Always only a small amount of water flows out of the lines, which is immediately supplemented by warm water from the container, so that after a very short emptying time the temperature sensor 11 closes the emptying valve again. This effectively prevents the system from freezing.
It goes without saying that the inven tion is also realized if, instead of an electrically controlled solenoid valve, a drain valve which is influenced in some other way by the water temperature is provided.