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Ranco Incorporated, Columbus, Ohio (V. St. A.) Regeleinrichtung für
Kühl-bzw. Gefrieranlagen.
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Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für eine
mechanische Kühlanlage, welche wirksam wird, um vorbestimmte einstellbare Temperaturen
in der Kühleinheit eines Kühlaggregates innerhalb bestimmter normaler Temperaturgrenzen
aufrechtzuerhalten und deren Arbeiten zeitweilig verändert werden kann, um eine
vorbestimmte Temperatur der Kühleinheit außerhalb der normalen Grenzen und unabhängig
von der Einstellung der normalen Grenzen herzustellen, wonach die Regeleinrichtung
die normalen Temperaturen in der Einheit wiederherstellt.
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Beispielsweise kann die Regelung wahlweise geändert werden, um zu
bewirken, daß die Temperatur der Kühleinheit auf eine bestimmte Temperatur oberhalb
des Gefrierpunktes des Wassers anzeigt, um die Einheit zu entfrosten, wonach normale
Temperaturen selbsttätig wieder hergestellt werden.
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Es ist bekannt, Regelungen der vorgenannten Art für Kühlschränke
vorzusehen, in welchen ein druckempfindliches Element, welches den die Temperaturen
der Kühleinheit eines Kühlschrankes anzeigenden Wasserdampf-oder Gasdrucken unterworfen
ist, bei Erhöhungen oder bei Verminderungen in dem Dampfdruck einen elektrischen
Schalter betätigt, um einen vorbestimmten normalen Temperaturenbereich innerhalb
der Einheit aufrechtzuerhalten, wobei die Drucke, bei denen der Schalter arbeitet,
durch eine in einem Bereich arbeitende Feder beeinflußt werden, welche der Ausdehnung
des Elementes entgegenwirkt, und die Spannung der Feder ist von Hand einstellbar,
um die gewünschten normalen Arbeitstemperaturgrenzen auszuwählen.
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Es ist weiterhin bekannt, die Gegen-oder die Belastungwirkung der
Bereichsfeder an dem auf Druck ansprechenden Element zeitweilig zu verändern, indem
eine zweite Feder verwendet wird, welche die Belastung des auf Druck ansprechenden
Elementes während einer Phase seines Regelzyklus ändert, so daß der Schalter bei
einem abweichenden Dampfdruck betätigt wird, der jenseits dem liegt, welcher durch
die Einstellung der Bereichsfeder vorgenommen ist, und ferner sind Mittel zum Ausgleich
der Einstellung beider Federn in solcher Weise vorgesehen, das unabhängig von den
Veränderungen in den normalen Einstellungen der Bereichsfeder die resultierende
Belastung an dem auf Druck
ansprechenden Element, welche durch den
Änderungsmechanismus aufgedrückt wird, stets die gleiche ist.
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Die Regeleinrichtung gemäß dem Gebrauchsmuster ist auf eine Vorrichtung
zum zeitweiligen Ändern der normalen Belastung des auf Druck ansprechenden Elementes
abgestellt und ist durch die Anordnung eines Hebels gekennzeichnet, der zwischen
einer ersten Stellung, in welcher er einer Bewegung des auf Druck ansprechenden
Elementes in einer Richtung entgegenwirkt, und einer zweiten Stellung verschwenkbar
ist, in welcher er von dem auf Druck ansprechenden Element vollständig freigegeben
wird. Der Hebel ist von Hand in seine erste Stellung bewegbar, und gegen ihn drückt
elastisch eine erste Feder, und er wird durch die Wirkung des auf Druck ansprechenden
Elementes gegen seine zweite Stellung bewegt, und die erste Feder ist relativ zu
dem Hebel derart angeordnet, daß ihre Druckwirkung auf den Hebel beträchtlich vermindert
wird, wenn der Hebel gegen seine zweite Stellung verschoben wird, und eine zweite
Feder ist vorgesehen, die auf den Hebel wirkt, um der Wirkung der ersten Feder entgegenzuwirken
und die Wirkung der ersten Feder zu überwinden, wenn der Hebel sich seiner zweiten
Stellung nähert und um den Hebel in seiner zweiten Stellung zu halten. Die Spannung
der zweiten Feder wird durch den gleichen Mechanismus verändert, welcher die Spannung
der Bereichsfeder
verändert, so daß die Kraft gegen Bewegung des
auf Druck ansprechenden Elementes, welche durch die Bereichsfeder und den Hebel
geliefert wird, unabhängig von Veränderungen in der Spannung der Bereichsfeder die
gleiche ist.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Gebrauchsmusters beispielsweise
zur Darstellung gebracht.
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Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Regeleinrichtung gemäß dem Gebrauchsmuster
und gibt ihre Teile in Stellungen wieder, in welchen ein Entfrostungszyklus der
Kühleinheit einer durch einen Elektromotor angetriebenen Kühlanlage vorgenommen
wird, welche durch die Einrichtung geregelt wird.
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Fig. 2 ist eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, zeigt jedoch ihre Teile
in einer Stellung, um die normale Regelung der Kühlanlage vorzunehmen, und Fig.
3 ist eine Teil-Seitenansicht nach Linie 3-3 der Fig. 1.
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Gemäß den Zeichnungen enthält die Regeleinrichtung ein geeignetes
Gehäuse lo, welches eine Stirnwandung 11 hat, mit welcher ein auf Druck ansprechendes
Element 12 verbunden ist, und das Element enthält eine bekannte metallische ausdehnbare
Dose, mit welcher ein Rohr 13 verbunden ist, dasd&e-an sein äußeres Ende geschlossen
ist, und der durch die Dose und das Rohr gebildete Raum wird mit einem zweckentsprechenden
Gas
bzw. Dampf gefüllt, dessen Druck eine Funktion der Temperatur in dem kühlsten Teil
des Rohres und der Dose ist. Der äußere Teil des Rohres ist gewöhnlich mit der Kühleinheit
der Kühlanlage verbunden, um zu bewirken, daß der Druck in dem Rohr nebst Dose der
Temperatur der Kühleinheit entspricht, was an sich bekannt ist.
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Ein Element 12 arbeitet als Schnappschalter durch einen Hebel 16,
der auf einem Zapfen 17 angelenkt ist, welcher von den Gehäusewandungen getragen
wird. Der Schnappschalter kann von beliebiger zweckentsprechender Ausführung sein
und ist hier schematisch so dargestellt, daß er zwei Anschlüsse 18 und 19 enthält,
welche in eine Isolierplatte 21 eingebettet sind, die eine Wandung des Gehäuses
bildet. Mit dem Anschluß 18 ist ein Kontakt 22 verbunden, mit welchem ein Kontakt
23 in Eingriff tritt, der mit dem freien Ende eines Kontaktarmes 24 verbunden ist,
der am Anschluß 19 angelenkt ist. Der Kontakt 23 wird durch Schnappwirkung zwischen
dem Kontakt 22 und einem Anschlag 26 vermittels einer Knickfeder 27 bewegt, welche
an einem Ende mit dem Kontaktarm 24 und an dem anderen Ende mit einem Antriebsteil
28 verbunden ist, und der Kontaktarm 24 hat eine mittlere Öffnung zur Aufnahme der
Knickfeder 27. Der Antriebsteil 28 besteht vorzugsweise aus einem Federarm, der
gewöhnlich nach oben in Eingriff mit einem Isolator 3o gedrückt wird, der mit dem
Hebel 16 verbunden ist und daher
der Bewegung des Hebels 16 folgt,
um die Feder 27 von einer Seite zur anderen der Mittellinie des Kontaktarmes 24
zu verschwenken, um den Arm 24 von dem Kontakt 22 zum Anschlag 26 und umgekehrt
schnappen zu lassen. Die Anschlüsse 18 und 19 sind durch Leitungen 31,32 in Serie
zu einem nicht dargestellten elektrischen Motor zum Antrieb des Kompressors der
durch die Einrichtung gesteuerten Kühlanlage geschaltet.
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Der Hebel 16 wird entgegen der Uhrzeigerrichtung gegen das Element
12 durch eine Zugfeder 33 gedrückt, welche als"Bereichsfeder"bezeichnet wird, die
an einem Ende mit dem Hebel 16 und am anderen Ende mit einer Mutter 34 verbunden
ist, welche auf eine Schraube 35 aufgeschraubt ist, die in einer durch einen Stellhebel
36 hindurchgehenden Öffnung drehbar getragen wird. Der Stellhebel 36 ist auf dem
Zapfen 17 angelenkt, und sein freies Ende ragt durch eine Öffnung der Oberwandung
vor und wird durch die Feder 33 in Eingriff mit einem Nocken 37 gedrückt. Durch
diese Ausführung hält, wenn der Dampfdruck in dem Element 12 sich unterhalb eines
bestimmten Wertes befindet, die Feder 33 den Hebel 16 in einer Stellung, in welcher
der Schalter, wie in Fig. 1 dargestellt ist, offen ist, und wenn der Dampfdruck
in dem Element 12 zufolge Anstiegs der Temperatur in dem Rohr 13 ansteigt, dehnt
sich das Element 12 gegen die Kraft der Feder 33 aus und bewegt
den
Hebel 16 in eine Stellung, in welcher der Schalter 15, wie in Fig. 2 dargestellt
ist, geschlossen ist. Dieses Schließen und Öffnen des Schalters 15 bewirkt, daß
der Kompressor der Kühlanlage cyclisch betätigt wird, um die Temperatur der Kühleinheit
innerhalb bestimmter normaler Grenzen zu halten. Die Spannung der Feder 33 kann
durch Drehen des Nockens 37 vermittels einer Skala 38 verändert werden, welcher
den Hebel 36 um seinen Schwenkzapfen bewegt. Der Nocken 37 und die Skala 38 sind
mit einer hohlen oder rohrförmigen Welle 39 verbunden, welche in der Gehäusewand
gelagert ist, und die Skala hat eine durchgehende Öffnung, die mit der durch die
Welle 39 hindurchgehenden Öffnung in Ausrichtung liegt.
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Der insoweit beschriebene Aufbau des Reglers ist bekannt und dem
Fachmann geläufig.
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Bei der dargestellten Ausführungsform des Gebrauchsmusters sind Mittel
vorgesehen, um die Belastung an dem Element 12 zu verändern, so daß eine Erhöhung
der Temperatur der Kühleinheit über die normale erforderlich ist, um den Schalter
zu schließen, um dadurch eine bestimmte,
| vorher ausgewählte Entfrostungstemperatur in der Kühlen- |
| heit zu schaffen, wonach die Teile der Regeleinrichtung |
selbsttätig zu den Bedingungen für normalen Temperaturzyklus zurückgeführt werden.
Das Gebrauchsmuster könnte auch dazu verwendet werden, um ein Senken der Temperatur
unterhalb
der normalen zu schaffen, um einen"Schnellgefrier"-Zustand in der Kühleinheit der
Kühlanlage herzustellen.
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Die Mittel zur Durchführung des Entfrostungszyklus enthalten einen
Hebel 40, der an einem Zapfen 41 angelenkt ist, welcher in den Seiten des Gehäuses
lo gelagert ist, und der um seinen Schwenkpunkt durch eine Stange 42 verschiebbar
ist, welche durch die hohle Nockenwelle 39 und die Skala 38 hindurch vorsteht und
mit dem linken Ende des Hebels 4o schwenkbar verbunden ist. Mit dem äußeren Ende
der Stange 42 ist ein Knopf 43 verbunden, durch den die Stange 42 einwärts gestoßen
werden kann, um den Hebel 4o entgegen der Uhrzeigerrichtung aus der in Fig. 2 dargestellten
Stellung in die in Fig. 1 dargestellte Stellung zu drehen. In der Skala 38 ist eine
Ausnehmung vorgesehen, in welcher ein Teil des Knopfes 43 Aufnahme findet. Nahe
dem rechten Ende des Hebels 4o befindet sich ein fußartiger Vorsprung 44, welcher
so ausgeführt ist, daß er mit einer Schraube 46 in Eingriff tritt, die mit einem
C-förmigen Endteil 47 des Hebels 16 verbunden ist, wenn der Hebel 4o durch die Stange
42 in die in Fig. 1 dargestellte Stellung bewegt ist, so daß das Element 12 sich
ausdehnen muß, unabhängig welchen Widerstand der Hebel 4o der Schalterschließbewegung
des Hebels 16 entgegensetzt. Gewöhnlich wird jedoch der Hebei
4o
in der zweiten Stellung gegen einen Anschlag 45 gehalten, wie in Fig. 2 dargestellt
ist, in welcher Stellung der Hebel 16 sich bewegt, um den Schalter 15 zu betätigen,
ohne mit dem Hebel 4o in Eingriff zu treten.
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Eine Zugfeder 50 ist an dem einen Ende mit dem Hebel 4o und an dem
anderen Ende mit einem Ansatz 51 an der oberen Wandung des Gehäuses lo verbunden
und so ausgeführt, daß sie das Bestreben hat, den Hebel 4o entgegen der Uhrzeigerrichtung
zu drehen, wenn der Hebel 4o mit dem Hebel 16 in Eingriff steht. Die Feder 50 ist
relativ zu dem Hebel 4o derart angeordnet, daß, wenn dieser Hebel 4o durch den Hebel
16 gegen den Anschlag 45 bewegt wird, die Mittellinie der Fader sich dem Schwenkpunkt
41 des Hebels nähert, wodurch die Wirkung der Feder 5o beträchtlich vermindert wird,
die bestrebt ist, den Hebel 4o gemäß vorstehender Beschreibung zu drehen. Der Wirkung
der Feder 5o an dem Hebel 4o wirkt eine zweite Feder 53 entgegen, deren eines Ende
auf eine Mutter 54 auf einer Schraube 55 geschraubt ist, welche in dem Stellhebel
36 drehbar getragen ist, und das gegenüberliegende Ende der Feder 53 ist an einem
nach unten vorstehenden Ansatz 57 angehakt, welcher aus dem Hebel 4o gebildet wird.
Die Spannungen der Federn 50 und 53 sind derart, daß, wenn der Hebel 4o bewegt wird,
um mit dem Hebel 16 in Eingriff zu treten, die Feder 53 entgegenwirkt, jedoch die
Kraft der Feder 50 nicht überwinden
kann, die den Hebel 4o gegen
die Schraube 46 drückt, und wenn der Hebel 4o etwa bis zum Anschlag 45 bewegt worden
ist, überwindet die Feder 53 die verkleinerte Wirkung der Feder 5o an dem Hebel
40, um den Hebel 4o gegen den Anschlag 45 zu bewegen. Es ist ersichtlich, daß der
wirksame Widerstand zusätzlich zu der Schalterschließbewegung des Hebels 16 durch
den Hebel 4o die Kraft der Feder 50 ist, welche bestrebt ist, den Hebel 4o entgegen
der Uhrzeigerrichtung zu drehen, vermindert um die Kraft der Feder 53, welche bestrebt
ist, den Hebel 4o in Uhrzeigerrichtung zu drehen. Es ist weiterhin ersichtlich,
daß, wenn die Spannung der Bereichsfeder 33 vergrößert und verkleinert wird, die
Spannung der Feder 53 ebenfalls vergrößert und verkleinert wird, weil beide Federn
mit dem Stellhebel 36 verbunden sind. Wenn daher die Spannung der Feder 33 erhöht
wird, um die Last an dem Element 12 zu erhöhen und daher den Temperaturbereich anzuheben,
bei welchem der Schalter 15 betätigt wird, wird die Gegenwirkung der Feder 53 entgegen
der Feder 50, wenn der Hebel 4o mit dem Hebel 16 in Eingriff tritt, erhöht, wodurch
die durch den Hebel 4o an die Schalterschließbewegung des Hebels 16 aufgezwungene
Belastung um einen Betrag vermindert wird, der der zusätzlichen Last entspricht,
die durch die Bereichsfeder 33 angelegt wird. Die Charakteristiken der Federn 33,
50 und 53 können derart ausgewählt werden, daß
unabhängig von den
Veränderungen in der Spannung der Feder 33 die Temperatur, bei welcher das Element
12 wirksam wird, um den an dem Hebel 16 durch den Hebel 4o angelegten Widerstand
zu überwinden, stets die gleiche ist.
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Es ist ersichtlich, daß die dargestellte Regeleinrichtung dahin abgeändert
werden könnte, andere Schalter während des Entfrostungszyklus zu betätigen, wodurch
Einrichtungen geregelt werden, um an die Kühleinrichtung Wärme anzulegen, um Eis
von ihr schnell abzuschmelzen, und in Abhängigkeit von der Heizmethode der Einheit
kann der Kompressorstromkreis während der Entfrostungsperiode geöffnet sein oder
nicht.