-
Temperaturregler Bei Kühlschränken mit mehreren, vorzugsweise zwei
Fächern, die wesentlich unterschiedliche Temperaturen haben sollen, deren Kältemaschine
aber nur einen Verdampfer hat, wird dieser im kälteren Fach angeordnet, wobei die
Kältemaschine nach der Temperatur des Verdampfers oder des kälteren Faches geregelt
wird. Die Temperatur im wärmeren Fach hängt dabei vom Wärmeaustausch zwischen den
beiden Fächern und zwischen dem wärmeren Fach und der noch wärmeren Umgebung ab.
Unter gleichbleibenden Bedingungen für die Wärmeübertragung und bei konstanter Temperatur
des kälteren Faches hängt also die Temperatur im wärmeren Fach von der Umgebungstemperatur
ab. Diese Normalkühlfachtemperatur kann beeinflußt oder geregelt werden dadurch,
daß die Wärmeübertragung zwischen den beiden Fächern mehr oder weniger begünstigt
wird. Durch Veränderung der Wärmeübertragungsbedingungen zwischen den Fächern kann
beispielsweise der Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Temperatur im wärmeren
Fach ausgeglichen werden.
-
Eine besonders einfache und wirkungsvolle Maßnahme zur Beeinflussung
der Temperatur im wärmeren Fach besteht darin, eine oder mehrere Öffnungen zwischen
den beiden Fächern mehr oder weniger weit zu öffnen und den so durch natürliche
Konvektion gegebenen Wärmetransport zu ändern. Es ist bekannt, für diese Regelung
Luftklappen oder -schieber, die den wirksamen Querschnitt der C1ffnungen begrenzen,
anzuwenden und diese von Hand oder selbsttätig, beispielsweise durch Thermostaten,
zu verstellen.
-
Zur Temperaturregelung kann man sich bei solchen Einrichtungen direkt,
d. h. ohne Hilfsenergie wirkender Regler, bedienen. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen
solcher Regler ergeben sich durch Verbindung von mit Dampf oder Flüssigkeit gefüllten
Kapseln, die mindestens eine bewegliche Wand (Membrane, Metallfaltenbalg, Gummiformstück
od. dgl.) haben, die sich unter dem Einfluß der temperaturbedingten Druck- und/oder
Volumenänderung des eingeschlossenen Arbeitsmittels verformt und meist über geeignete
Übertragungsglieder das Stellglied, z. B. eine Luftklappe im Zirkulationssystem
der Kühlraumluft, betätigt. Das Arbeitsmittel (Dampf oder Flüssigkeit) kann sich
bei Anordnungen dieser Art nur in der Kapsel befinden; der Kapsel können aber auch
außerdem noch eine oder mehrere, besonders durch eine Rohrleitung mit ihr verbundene
Gefäße (»Fühler«) zugeordnet sein. Die Erfindung betrifft einen Temperaturregler,
insbesondere einen direkt, d. h. ohne Hilfsenergie wirkenden Regler, zur Betätigung
einer Vorrichtung, die den Luftumlauf zwischen einem Tiefkühlfach und einem Normalkühlfach
eines Kühlschranks ändert, und zielt darauf ab, eine für den vorgesehenen Zweck
besonders geeignete Arbeitsweise und Ausführungsform der als Arbeitselement des
Reglers dienende Kapsel zu schaffen. Erfindungsgemäß ist die Reglerstellung für
das die Regelbewegungen ausführende, bereits vor dem Herstellen der Verbindung mit
dem Stellglied justierte Arbeitselement des Reglers durch an diesem und am Stellglied
vorgesehene Anschläge, Marken od. dgl. so fixiert, daß eine rein geometrische Anpassung
des Reglers an das Stellglied möglich ist. Auf diese Weise ist es möglich, das Justieren
und Anpassen des Reglers an das Stellglied gegenüber der bisher üblichen Methode
erheblich zu vereinfachen. Bei den bekannten Temperaturregleranordnungen in Kühlschränken
mußte man das Justieren des Arbeitselements nach dem Zusammenbau mit dem Kühlschrank
durchführen und insbesondere die Kältemaschine selbst für die Anpassung in Betrieb
nehmen, so daß ein beträchtlicher Zeitaufwand für das Justieren und Anpassen erforderlich
war. Es ist auch bekannt, Arbeitselement und Stellglied zunächst außerhalb des Kühlschranks
zusammenzubauen, so daß hier auch die Möglichkeit bestünde, das Arbeitselement zusammen
mit dem Stellglied thermisch zu justieren. Da beim Erfindungsgegenstand das Arbeitselement
des Reglers bereits vor seiner Verbindung mit dem Stellglied justiert ist, kann
im Gegensatz zu diesen bekannten Ausführungen die Montage des Reglers bei Anwendung
der Erfindung erheblich vereinfacht und die Anpassung des Reglers an das Stellglied
auch in solchen Fällen ermöglicht werden, in denen es nicht
möglich
ist, eine Baueinheit aus Stellglied und Regler gesondert im Kühlschrank zu montieren.
-
Das Arbeitselement muß bei Temperaturänderungen innerhalb des zulässigen
Bereichs der Temperatur des wärmeren Fachs (beispielsweise -f-3 ± 2° C) die zum
Verstellen des Stellgliedes erforderliche Energie liefern. Voraussetzung für eine
einwandfreie Proportionalregelung ist, daß jeder Temperatur des Arbeitselements
eine bestimmte Stellung des Stellgliedes zugeordnet ist. Das Regelsystem soll also
möglichst hysteresefrei arbeiten, und äußere Kräfte dürfen die Stellgliedstellung
nicht merklich beeinflussen. Der Einfluß unkontrollierbarer Kräfte und Momente (Reibung,
Schwerkraft, innere Spannungen der Bauelemente) kann in bekannter Weise durch reichliche
Dimensionierung des Arbeitselements so reduziert werden, daß es innerhalb des gewünschten
Temperaturbereichs eine größere Energie umsetzt als zum Betätigen des Stellgliedes
erforderlich- ist. Dabei wird der Verstellweg vorzugsweise durch eine Feder so begrenzt,
daß die überschüssige Energie in der Feder gespeichert wird. Durch diese Maßnahme
ist ein weitgehend hysteresefreies Arbeiten und die Einhaltung des als zweckmäßig
erkannten Proportionalitätsfaktors zwischen Stellgliedweg und Temperaturänderung
gesichert, aber noch nicht die erforderliche Zuordnung zwischen Stellgliedstellung
und Temperatur. Diese richtige Zuordnung wird bisher erst durch empirisches Justieren
hergestellt, und zwar entweder nach dem Einbau :des Reglers in den Kühlschrank oder
nach dem Zusammenbau des Reglers, des Stellgliedes (einschließlich Rahmen und Lagerung)
und aller den Regler und das Stellglied verbindenden Bauelemente außerhalb des Kühlschranks.
-
Dadurch, daß bei der Erfindung das Arbeitselement bei normaler Raumtemperatur
in den Kühlschrank eingebaut werden kann und daß ferner bei dieser Temperatur auch
die Verbindung zwischen dem Arbeitselement und dem Stellglied, z. B. einer Regelklappe,
einzustellen ist, kann der gesamte Aufwand für Montage und Justieren wesentlich
verringert werden. Bei der Erfindung kann man nämlich ohne weiteres thermisches
Justieren die richtige Zuordnung zwischen Stellgliedstellung und Temperatur erreichen.
Das wird gemäß der weiteren Erfindung dadurch erreicht, daß das Arbeitselement zur
Montage und zum Anpassen an das Stellglied in eine Lage gebracht wird, die einer
genau definierten Temperatur innerhalb oder nur wenig außerhalb des gewünschten
Regelbereichs entspricht. Diese Montage und Anpassung an das Stellglied kann insbesondere
bei dampfgefüllten Systemen in einfacher Weise dadurch geschehen, daß der Hub des
Arbeitselements durch Anschläge für eine oder beide Bewegungsrichtungen begrenzt
wird. Solche Anschläge sind ohnehin zweckmäßig, um Verformungen der elastischen
Wand über den elastischen Bereich hinaus oder Beschädigungen zu vermeiden. Der Erfindungsgedanke
wird dadurch verwirklicht, daß mindestens ein Anschlag so eingestellt wird, daß
er die Hubbewegung bei einer bestimmten Temperatur begrenzt.
-
Wenn zum Anpassen des Arbeitselements an das Stellglied die der hohen
Temperatur entsprechende Stellung benutzt werden soll, also diejenige Stellung,
die einer definierten Temperatur bei oder wenig oberhalb der oberen Grenze des Temperaturregelbereichs,
jedoch deutlich unterhalb der Raumtemperatur entspricht, so muß das Stellglied bei
der Anpassung in eine definierte geöffnete Lage gebracht werden. Diese definierte
Lage kann durch einen Anschlag oder in ähnlicher Weise begrenzt werden oder mit
einer Lehre oder nach Zeichnung eingestellt werden. Im Arbeitselement selbst sind
in diesem Fall keine besonderen Maßnahmen zu treffen, weil es bei Raumtemperatur
durch den Anschlag in der vorgesehenen Stellung gehalten wird.
-
Ein Ausführungsbeispiel für einen derartigen Regler zeigt F i g. 1.
Dieser Regler enthält ein Arbeitsmittel in einem Raum 1, der durch einen elastischen
Balg 2, eine diesen umgebende Kapsel 3 und zwei Verschlußteile 4 und 5 begrenzt
wird, von denen das äußere 4 den Balg 2 mit der Kapsel 3 und das innere 5 den Balg
2 mit einem nach außen hinausgeführten Stößel 6 verbindet. Zwischen den beiden Verschlußteilen
4 und 5 ist eine Feder 7 angeordnet, die ihrerseits den Stößel 6 umgibt. Der Stößel
6 ragt durch eine Bohrung 8 des äußeren Verschlußteils nach außen und ist zum Justieren
in dem hülsenförmigen, mit Gewinde versehenen Teil 9 des Verschlußstückes 5 verschraubar.
Zum Justieren wird bei dieser Anordnung der Stößel 6 in die durch den Anschlag 11
begrenzte Anschlagstellung geschraubt. Diese Stellung »warm« entspricht der hohen
Temperatur des Reglers. In der der tiefen Temperatur des Reglers entsprechenden
Betriebsstellung »kalt«, die durch den Anschlag 10 begrenzt ist, muß der
Anschlag erreicht sein. Bei der Montage wird der Regler in der Anschlagstellung
»warm« an das Stellglied angepaßt.
-
Noch vorteilhafter ist es, das Arbeitselement in seiner Stellung »kalt«
an das Stellglied anzupassen, weil dieses dabei geschlossen sein muß und Herstellungstoleranzen
des Arbeitselements, des Stellgliedes und eines eventuell erforderlichen übertragungsmechanismus
sich weniger stark auswirken. Bei Anordnungen dieser Art können verschiedene Ausführungsformen
des Reglers in Betracht gezogen werden. Man kann beispielsweise das Arbeitselement
vor und beim Justieren unter die untere Grenztemperatur kühlen. Ein Ausführungsbeispiel
hierfür zeigt F i g. 2. Der Arbeitsraum 1 des Reglers wird hier durch den Balg 2,
die Kapsel 3 und die Verschlußteile 12 und 13 umschlossen. Der Stößel 14 ist in
diesem Fall mit einer Schraubbuchse 15 verbunden; er wird zum Justieren in der Stellung
»kalt« genau in die gestrichelte Anschlußstellung 16 geschraubt. Die Kontrolle der
richtigen Einstellung erfolgt dadurch, daß in der Stellung »warm« der vorgeschriebene
Mindesthub erreicht werden muß. Zur Montage wird das Arbeitselement unter die Kalttemperatur
vorgekühlt. Es wird bei der Montage ganz oder teil= weise mit einem eisgefüllten
Behälter 17 umgeben. Zur Füllung dieses Behälters kann auch mit Vorteil eutektisches
Eis verwendet werden.
-
Ein anderes Ausführungsbeispiel für eine Möglichkeit, das Arbeitselement
in seiner Stellung »kalt« an das Stellglied anzupassen, zeigt F i g. 3 bis 5. Hierin
stellt F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie A-B von F i g. 3 dar. Das Arbeitselement
wird in diesem Fall bei höherer Temperatur, insbesondere bei Raumtemperatur, entgegen
dem in diesem Fall herrschenden Innendruck in die Stellung »kalt« gebracht und in
dieser Lage arretiert. Die Ausführung des Arbeitselements entspricht im wesentlichen
der F i g. 1. Dementsprechend sind hier die gleichen Bezugszeichen
für
übereinstimmende Teile verwendet. Der Stößel 6 kann in diesem Fall mit Hilfe eines
Splints 18, der im Bereich einer Eindrehung 19 des Stößels einzuschieben ist, arretiert
werden. In F i g. 5 ist der Bereich der Arretierung größer herausgezeichnet. Zum
Justieren wird festgestellt, wie groß der Spalt s ist, wenn der durch den Druck
der Feder 7 nach außen gedrückte Stößel 6 arretiert ist. Bei der Grenztemperatur
»kalt« wird der Stößel auf das Maß »s« eingestellt. Zur Kontrolle der richtigen
Einstellung wird festgestellt, ob der vorgeschriebene Mindesthub bei der Grenztemperatur
»warm« erreicht ist. Bei dieser Anordnung erfolgt die Montage dadurch, daß der Stößel
in die Stellung »kalt« gedrückt und in dieser Lage mit dem Splint 18 arretiert wird.
Nach der Anpassung an das Reglerstellglied wird der Splint herausgezogen. Bei dieser
Ausführung kann, ebenso wie bei der Ausführung nach F i g. 2, auf einen Anschlag
in der Stellung »warm« verzichtet werden, wenn die Dampffüllung bei einer nur wenig
über der oberen Grenztemperatur des Regelbereichs liegenden Temperatur trocken gesättigt
ist. Das ist zur Begrenzung des Druckes ohnehin zweckmäßig.
-
Die Arretierung muß nicht unbedingt bei der der unteren Grenztemperatur
entsprechenden Stellung erfolgen, sie kann auch bei jeder anderen Stellung des Arbeitselements,
vorzugsweise innerhalb oder in der Nähe des Regelbereichs, erfolgen, die für die
Justierung (thermometrische Fixpunkte) oder für die Anpassung an das Stellglied
(Anschlagstellung) vorteilhaft ist.
-
Das Arbeitselement kann direkt oder auch unter Zwischenschaltung eines
Übersetzungsmechanismus auf das Stellglied wirken. Ein übersetzungsmechanismus kann
insbesondere fest mit dem Arbeitselement verbunden sein. Er soll die meist sehr
kleine Hubbewegung des Arbeitselements in eine größere Hub-, Schwenk- oder Drehbewegung
übersetzen. Dadurch wird die Anpassung des Arbeitselements an das Stellglied des
Reglers erleichtert, und Toleranzen, Lagerspiele und elastische Verformungen des
Stellgliedes wirken sich weniger schädlich aus .
-
Ein Ausführungsbeispiel für die Ausführung eines Übersetzungsmechanismus
ist in den F i g. 6, 7 und 8 dargestellt. Hierbei ist ein Arbeitselement 21 in der
in F i g. 3 dargestellten Ausführung in Betracht gezogen. Mit dem Arbeitselement
ist ein Lagerbock 22 verschraubt, in welchem ein Durchbruch 23 zum Einführen des
Splints 18 vorgesehen ist. Mit 24 sind Splintlöcher für die Arretierungsvorrichtung
bezeichnet. Der Stößel 6 ist an seinem freien Ende bei 25 gabelförmig ausgebildet
und arbeitet mit einer Stelze 26 zusammen, die auf den Hebel 27 wirkt, der seinerseits
bei 28 im Lagerbock schwenkbar gelagert ist. In F i g. 8 ist der am oberen Ende
des Hebels 27 befestigte Justierzapfen 29 größer herausgezeichnet. Dieser Zapfen
ist in dem als U-Profil ausgeführten Hebel 27 vernietet, so daß er im Hebel drehbar
und durch das U-Profil elastisch vorgespannt ist. Mit 30
ist eine Bohrung
zur Aufnahme des Zugseiles, mit 31 eine Unterlegscheibe des Justierzapfens bezeichnet.
-
Die Befestigung des in den F i g. 6 bis 8 dargestellten Reglers mit
seinem Übersetzungsmechanismus an der Wand des Frosterfachs eines Kühlschranks ist
in F i g. 9 dargestellt. Das Arbeitselement wird mit seinem Lagerbock unter Benutzung
von Bohrungen 32 mit einem Haltebock 33 verschraubt, der seinerseits am unteren
Teil 34 der Isolierwand 35 des Frosterfachs 36 befestigt ist. Mit 37 ist das Zugseil
bezeichnet, das die Bewegung des Hebels 27 auf das Stellglied der Regelanordnung,
im vorliegenden Fall auf die Klappe 38, überträgt, die in der Isolierwand 35 bei
39 schwenkbar gelagert ist. Der Regler öffnet durch seine Verstellbewegungen über
den Hebel 27 und das Zugseil 37 diese Klappe mehr oder weniger und beeinfiußt dadurch
den Wärmeaustausch zwischen dem Frosterfach 36 und dem Normalkühlfach 40 des Kühlschranks.
Mit 41 ist die Kühlschrankgehäusedecke dieser Anordnung bezeichnet. Wie F i g. 9
erkennen läßt, bildet die Wand 35 mit ihrem Lagerbock 42, dem die Klappenöffnungen
begrenzenden Rahmen 43 und dem Haltebock 33 eine Einheit, die insbesondere als Kunststoffspritzteil
ausgeführt sein kann und an der Decke oder an der Rückwand des Kühlschranks befestigt
wird. Die als Stellglied der Regelanordnung dienende Klappe 38 kann durch Eigengewicht
oder durch nicht dargestellte Federn in der Schließstellung gehalten werden.
-
Zur Justierung wird das Arbeitselement in der in den F i g. 3 bis
5 dargestellten Weise in Stellung »kalt« mit Hilfe des Splintes arretiert. Durch
Drehen des Justierzapfens 29 wird bei geschlossener Klappe das Zugseil gespannt
und dann die Arretierung gelöst. Eine andere Justiermöglichkeit, die in Betracht
kommt, wenn ein Arbeitselement gemäß F i g. 1 verwendet wird, besteht darin, daß
das Arbeitselement in die durch den Anschlag begrenzte Endstellung »warm« gebracht
wird. Hier wird die Klappe 38 in eine definierte Stellung »warm« gebracht, die durch
Anschlag, Lehre od. dgl. definiert ist, und anschließend wird das Zugseil 37 gespannt.
-
Analog den bisher beschriebenen dampfgefüllten Systemen können auch
Arbeitselemente mit Flüssigkeitsfüllung, d. h. solche, bei denen die Temperaturabhängigkeit
des Volumens der Flüssigkeit zur Verformung des Arbeitselements ausgenutzt wird,
benutzt werden. Hierbei muß in an sich bekannter Weise dafür gesorgt werden, daß
entweder das Arbeitselement selbst oder eine besondere Kammer genügend volumenelastisch
ist, um unzulässig hohe Verformungen oder Drücke zu vermeiden, die sich andernfalls
ergeben könnten, wenn wesentlich außerhalb des Regelbereichs liegende Temperaturen
auftreten oder wenn das Arbeitselement durch Arretierung oder Anschlag in eine andere
als die seiner Temperatur entsprechenden Stellung gebracht wird.
-
In besonders einfacher Weise läßt sich der Erfinfindungsgedanke verwirklichen,
wenn als Arbeitsmittel ein Stoff gewählt wird, der in dem gewünschten Temperaturbereich
von der festen in die flüssige Phase übergeht und dabei seine Dichte wesentlich
ändert, d. h. erheblich stärker ändert, als es der normalen temperaturbedingten
Volumenänderung sowohl der festen als auch der flüssigen Phase entspricht. Ein mit
solchem Stoff gefülltes Arbeitselement zeigt ein ähnliches Verhalten wie eine dampf-oder
flüssigkeitsgefüllte Kapsel, die Anschläge für beide Bewegungsrichtungen hat. In
diesem Fall sind solche Arbeitsmittel zu bevorzugen, die einen festen Schmelzpunkt
(reine Stoffe oder eutektische Lösungen) oder einen engbegrenzten Schmelzbereich
(z. B. Wachse, Paraffine od. dgl.) haben.
-
Ein Ausführungsbeispiel für ein Arbeitselement dieser Art ist in F
i g. 10 dargestellt. In diesem Fall ist im Arbeitsraum 51 der aus der festen
in die flüssige
Phase übergehende Stoff eingefüllt. Dieser Arbeitsraum
ist begrenzt durch den beweglichen Balg 52, die äußere Kappe 53 und die Verschlußstücke
54 und 55. Am Verschlußstück 55 ist der Stößel 56 befestigt. Auch dieses mit Schmelzstoff
gefüllte Arbeitselement muß durch eine Feder 57 vorgespannt sein, damit die Stehwege
möglichst unabhängig von äußeren Kräften werden. Ein Anschlag ist in diesem Fall
nur zur Hubbegrenzung beim Evakuieren vor dem Einfüllen des Stoffes erforderhich.
Um zu vermeiden, daß die Füllung vor dem Erstarren zu weit unterkühlt werden muß
(dies würde einen großen Hysteresefehler verursachen, kann die Füllung in an sich
bekannter Weise durch Keime »verunreinigt» (»geirnpftu) werden. Die Keime bestehen
aus einem bei höherer Temperatur erstarrenden Stoff, vorzugsweise aus einem bei
Raumtemperatur festen Stoff, und sollten den gleichen oder ähnlichen Kristallaufbau
haben wie die Füllung selbst. Sie sollen die Schmelztemperatur der Füllung nicht
beeinflussen. Bei nicht in dem Schmelzstoff löslichen Keimen ist die Menge der Keime
von untergeordneter Bedeutung. Sind die Keime löslich, so ist ihre Menge so gering
zu halten, daß keine wesentliche ,Änderung der Schmelztemperatur, vor allem aber
keine wesentlich Eerweiterung des Schmelzbereichs, eintritt.
-
Die beschriebene Regelanordnung wird insbesondere bei Kältemaschinen
angewendet, bei denen die Temperaturregelung durch die Temperatur des kälteren Fachs
im Kühlschrank beeinfiußt wird. Man kann die Erfindung analog auch übertragen auf
solche Fälle, bei denen die Kältemaschine von der Temperatur im wärmeren Fach des
Kühlschranks geregelt wird. In diesem Fall muß das Arbeitselement oder seine Fühler
im kälteren Fach angeordnet sein und das Stellglied, also beispielsweise die Luftklappe,
öffnen, wenn die Temperatur im kälteren Fach zu tief ist.
-
Für die Wahl des Arbeitsmittels sind vor allem die Gesichtspunkte
maßgebend, daß eine möglichst eindeutige Beziehung zwischen dem Stellweg und der
Temperatur bestehen soll und daß die Abmessungen des Arbeitselements möglichst klein
sein sollen. Das Arbeitselement muß also eine große Druck- oder Volumenänderung
bei kleinen Temperaturänderungen haben, Dämpfe, deren Druckänderungen in dem Temperaturregelbereich
nicht wesentlich größer sind als höhen- oder meteorologisch bedingte Luftdruckänderungen,
sind daher wenig geeignet. Gute Ergebnisse konnten bei Versuchen mit Difluordichlormethan
(Kältemittel R 12) und mit Methylchlorid erzielt werden. Als Schmelzfüllung für
Arbeitselemente im wärmeren Fach des Kühlschranks kommen Wasser, Benzol oder solche
Paraffinöle und Wachse in Betracht, die zwischen 0 und +5° C erstarren. Für Arbeitselemente
im kälteren Fach eignen sich vor allem eutektische wässerige Lösungen.
-
In den Ausführungsbeispielen sind vor allem außen beaufschlagte Metallfaltenbälge
verwendet. Innen beaufschlagte Faltenbälge eignen sich, wenn sie so kurz bemessen
sind, daß sie bei Druckbelastungen nicht ausknicken. Der Erfindungsgedanke läßt
sich auch bei anderen Kapselbauformen verwirklichen, wie sie allgemein für die Druck-
und Temperaturmessung und Regelung angewendet werden, z. B. mit Membrankörpern und
Bourdonrohren.
-
Insbesondere bei Verwendung einer Schmelzstofffüllung als Arbeitsmittel
kann das Arbeitselement aus einer Metallkapsel bestehen, die durch einen Formkörper
aus Gummi oder einem gummiähnlichen Kunststoff verschlossen ist. Der Gummiformkörper
überträgt die Volumenänderungen des Schmelzstoffes als Hubbewegung auf einen federbelasteten
Stempel. Arbeitselemente dieser Art werden bisher vorwiegend für die Regelung der
Kühl- und Schmiermitteltemperatur von Verbrennungskraftmaschinen benutzt.
-
Arbeitsdiagramme für verschiedene Arbeitsmittelfüllungen von Arbeitselementen
gemäß der Erfindung sind in den F i g. 11 bis 14 dargestellt. Die Figuren zeigen
die Abhängigkeit des Stellwegea von der Temperatur. F i g. 11 zeigt Diagramme für
einen dampfgefülltes Arbeitselement, und zwar zeigt die Kurve »a« die Abhängigkeit
mit weicher Feder und -die Kurve »b« mit harter Feder. In den Diagrammen ist mit
.4 b der Regelbereich des Arbeitselements bezeichnet. F i g. 12 zeigt ein Diagramm
für ein dampfgefülltes Arbeitselement mit einem Anschlag bei s ,@j,. Der Anschlag
dient als Überlastungsschutz für das dem Füllen vorausgehende Evakuieren und defwiert
die Endstcllung zum Anpassen an das Stellglied. Die Füllmenge ist begrenzt, und
dementsprechend ergibt sich bei hohen Temperaturen ebenfalls ein überlastungsschutz.
Die hier verwendete Kapsel ist bei der Temperatur ö s mit trocken gesättigtem Dampf
gefüllt. Die geringe Drucksteigerung beim Überhitzen des trockenen Dampfes über
&s hinaus bewirkt nur urwesentliche Verformungen.
-
k` i g. 13 zeigt ein dampfgefülltes Arbeitselement mit Anschlägen
bei s.t, und s,.". Die strichpunktierten Bereiche dieser Kurve zeigen die Abhängigkeit
des Weges von der Temperatur ohne Verwendung der Anschläge.
-
F i g. 14 zeigt schließlich eine Abhängigkeit des Stehweges von der
Temperatur bei Verwendung einer Schmelzfüllung. Der Bereich »a« der Kurve entspricht
der Volumenausdehnung des festen Stoffes. Der Bereich »b« entspricht der Volumenausdehnung
der Flüssigkeit, und ,der Bereich »c« ist der Schmelzbereich des Stoffes.