201127. lajstromszámú szabadalom • Gáztüzelésű vasúti váltófűtő berendezés
HU 201127 B 2 A találmány gáztüzelésű, szabályozható teljesítményű váltófűtő berendezés, mely egyszerű felépítése és megfelelő hatásfok biztosítása mellett a hőteljesítményt a legkritikusabb csűcssín szakaszra koncentrálja, biztosítva ezzel a legzordabb téli időjárás mellett is a váltók zavartalan működését. Az irodalomból és a gyakorlatból a vasúti váltóknál a hó és jég okozta működési zavarok elkerülése céljából alkalmazott berendezéseknek többféle műszaki megoldása ismert. Az egyik megoldás az elektromos áram hőhatását használja fel a hó és/vagy a jég megolvasztására. Az US-4,391,425 lajstromszámú szabadalmi leírás egy ellenállásfűtést mutat be. Szintén ilyen elven működik az 1096321 A lajstromszámú szovjet szerzői tanúsítványban ismertetett berendezés. Ezekre jellemző, hogy folyamatos üzem esetén üzembiztosán működnek, karbantartást szinte nem igényelnek. Allyalmazásuknak határt szab azonban, hogy meglehetősen nagy villamos teljesítményt vesznek fel és az ehhez szükséges villamos hálózat a vasút közelében sok helyen nincs kiépítve. További hátrányuk, hogy a beépített fűtőtestek teljesítménye nem szabályozható. Más elektromos váltófűtő berendezéseknél indukciós úton melegítik fel a tősíneket, és az így kialakuló hősugárzás olvasztja el a csúcssín és a tősín közötti térben a havat és/vagy a jeget. Ehhez a szokásos 50 Hz hálózati frekvencia esetén rendkívül nagy vezeték keresztmetszeteket kell alkalmazni, ami a tő- és csúcssín között tér kötött méretei miatt konstrukciós problémákat okoz. Bár az ilyen elven működő berendezések is rendelkeznek a villamos váltófűtés általános előnyeivel, a fenti ok miatt alkalmazásuk nem terjedt el széles körben. A 2 150 961 A lajstromszámú angol szabadalmi leírásban bemutatott berendezés merőben más elven működik. A váltó közelében elhelyezett ventilátor által szállított levegő célszerű áramoltatásával és elosztásával a berendezés elfújja a havat a veszélyeztetett térből. A berendezés előnyös tulajdonsága, hogy viszonylag egyszerű elemekből épül fel, ezért megbízható a működése. Alkalmazásával azonban csak bizonyos éghajlati viszonyok között biztosítható a váltók zavartalan működése, hiszen a jég vagy a megfagyott hó elolvasztására ez a berendezés nem alkalmas. A 345 323 lajstromszámú osztrák szabadalmi leírás eljárást és berendezést ír le vasúti sínszakaszok - esetleg váltók - fűtésére. Az aluminotermiás anyagokból álló keverék, tehát szilárd tüzelőanyag oxidációja során keletkező hőmennyiség szolgál a hó és/vagy jég elolvasztására. Az ilyen keverékkel töltött, a sín felőli oldalon hőtároló anyaggal, a síntől távolabbi oldalon pedig hőszigetelő anyaggal ellátott, megfelelő geometriai méretekkel legyártott alakos testek célszerűen kialakított csatlakozó elemekkel a sínekhez rögzíthetők. A begyújtás után lejátszódó reakció során keletkező hő jelentős részét a hőtároló anyag tárolja, így a sín a reakció után még egy ideig a környezetnél jóval magasabb hőmérsékletű marad. Az eljárás kétségtelen előnye, hogy semmilyen külső energiát (pl. villamos energia) nem kell a sínek közé vezetni, nem kell a sínek mellé és/vagy közé különböző berendezéseket telepíteni. Nyilvánvaló azonban, hogy ezeknek az alakos fűtőtesteknek a hatékonysága erősen korlátozott, tehát egy tartós havazás esetén nem biztosítják a sínek közötti tér tisztántartását. Ugyanakkor az előállításuk és alkalmazásuk is több gyakorlati nehézséggel jár együtt. Az 572 552 lajstromszámú svájci szabadalmi leírásban szereplő megoldásban egy gőzkazánban termelt, és megfelelő csövekben a váltóhoz vezetett gőz szolgál a hó és/vagy jég olvasztására. A viszonylag bonyolult felépítésen kívül további hátrányos jellemzője ennek a berendezésnek, hogy üzemen kívüli állapotban a kondenzátum belefagyhat a vezetékekbe, így a berendezés üzemképtelenné válik. A 375 112 lajstromszámú osztrák és a 187 613 lajstromszámú magyar szabadalmi leírások készüléket ismertetnek váltócsúcssínek fűtésére fűtőcsővel, melyet tüzelőberendezésből származó forró gőzzel táplálnak, a fűtőcsövek a hozzájuk tartozó váltócsúcssín belső oldala mentén a csúcssín hegyéig nyúlnak. Mindegyik fűtőcső szabad végével egy fűtőcső hosszabbításhoz kapcsolódik, melynek keresztmetszete kisebb, mint a fűtőcsőé. Ez a fűtőcső hosszabbítás a váltócsúcssín mentén az állító- és csúcssínzár szerkezeten túl kifelé, majd a váltócsúcs sín és a tősín alatt keresztirányban átnyúlik. A fűtőcső hosszabbítás legalább akkora távolságra van a főrésztől, mint amekkora a váltócsúcssín hegyének átállítási út hossza, s ott az állító és csúcssínzár szerkezetnek a tősínen kívül elhelyezkedő alkatrészei felé vissza van hajtva és irányukba torkollik. A 375 425 lajstromszámú osztrák és a 186 809 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásokból váltó-csúcssínek fűtésére szolgáló berendezés ismerhető meg. A berendezésnek két fűtőgázzal táplált égő készüléke van, melyek gyújtószerkezettel és közös égési levegőt szállító ventilátorral rendelkeznek és a váltócsúcs sínek között a talpfákon, illetve aljakon egymás mellett helyezkednek el, lemezfedéllel vannak ellátva, továbbá olyan fűtőcsöveik vannak, melyek az égőkészülékektől vezetnek a váltócsúcssínekhez és ezek mentén a csúcshegy irányába nyúlnak. A lemezfedél mindegyik égőkészülékhez külön fémlemez fedélként van kialakítva, mely a váltócsúcssín felé forduló, a talpfákra, illetve aljakra szerelt oldalfalakkal rendelkezik, melyek közül a külső oldallal a talpfaaláverő szerszámok vagy hasonlók munkáját lehetővé tevő távolságra vannak a feléjük forduló váltócsúcssíntől, továbbá a fűtőcsövek illetve a fűtőcsővégek a fémlemezfedelek külső oldalfalain át vannak a váltócsúcssínhez vezetve és azon lényegileg a fémlemez fedeleket hordozó legelső talpfa tartományában vannak elhelyezve. Az ismert gáztüzelésű váltómelegítő berendezések hátránya, hogy felépítésüknél fogva a rendszer legmelegebb része ott van, ahol a hőleadásra nem sok szükség van. A hőmennyiség nagy része elvész és pont ott nincs megfelelő hőteljesítmény, ahol a legnagyobb szükség van rá (3. ábrán látható diagram „a” vonala). A találmány célkitűzése olyan váltófűtő berendezés létrehozása, mely egyszerű felépítése és megfelelő hatásfok biztosítása mellett a hőteljesítményt a legkritikusabb csúcssín szakaszra koncentrálja, biztosítva ezzel a legzordabb téli időjárás mellett is a váltók zavartalan működését. A találmány váltófűtő berendezés két szimmetrikusan elrendezett, - gázbevezetővel, gázelosztó dob5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
