DE240414C

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Publication number: DE240414C
Application number: DENDAT240414D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Ja 240414 KLASSE 421. GRUPPE

in PARIS.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. August 1910 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, durch die selbsttätig die Temperatur eines Gases oder einer Flüssigkeit, die durch ein beliebiges Fluidum gekühlt oder erhitzt wird, auf einem bestimmten größten oder kleinsten Betrag gehalten werden kann, und zwar mit Hilfe einer Ausdehnungsröhre, die durch ihre thermische Ausdehnung ein Durchlaßventil für einen Kühl- oder Heizstrom

ίο regelt. Das Neue besteht in der besonderen Art und Weise, wie die Ausdehnungsröhre auf dem Träger für das Ventilgehäuse einstellbar angebracht ist, so daß sie mit Hilfe eines auf ihr festklemmbaren Zeigers leicht für verschiedene Temperaturen eingestellt werden kann.

Auf der Zeichnung ist in Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung in einem Längsschnitt dargestellt, die dazu dient, den Grad einer Abkühlung zu begrenzen. Fig. 2 ist ein Querschnitt zu Fig. 1. Fig. 3 stellt eine Ausführungsform dar, mittels deren entweder der Grad einer Erhitzung oder durch Regulierung einer Abzweigung des Kühlmittelumlaufes der Grad einer Abkühlung reguliert werden kann.

Bei der . in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform besteht der wärmeempfindliche Teil aus einer in der Längsrichtung ausdehnbaren Röhre 1, die am einen Ende eine Stange 2 trägt. Die Stange 2 geht durch eine Führung 3, die an der Wand 4 befestigt ist. Letztere trennt den zu kühlenden Raum, in dem sich die Röhre 1 befindet, von der Umgebung. Am anderen Ende ist an der Röhre 1 eine Scheibe 5 befestigt, in die ein Loch eingearbeitet ist, das für gewöhnlich durch eine Schraube 6 verschlossen ist. Dieses Loch dient zur Einführung einer ungefrierbaren und ausdehnbaren Flüssigkeit, mit der die Röhre 1 vollständig gefüllt wird. Als solche Flüssigkeit kommt beispielsweise Alkohol oder eine Lösung von Chlorcalcium in Betracht. Die Scheibe 5 führt sich in dem Ende eines durchbrochenen Rohres 7, das auf die Büchse 3 ^a des Führungsstückes 3 aufgeschraubt ist. Das Rohr 7 ist am freien Ende durch eine Schraube 8 verschlossen, gegen die sich eine Feder 9 stützt, die mit dem anderen Ende gegen die Scheibe 5 drückt. In der Nähe der Wand 4 ist auf dem Rohr 7 eine Schelle 10 angeordnet, die durch eine Schraube 11 auf geklemmt werden kann und einen Zeiger 12 besitzt, der vor einer an der Wand 4 befestigten Skala 13 spielt.

Auf dem Führungsstück 3 ist ein Ventilgehäuse 14 befestigt, das ein Ventil 15 enthält. Letzteres sitzt an der Stange 16, die in der Verlängerung der Stange 2 liegt und in einem Kanal 17 des Gehäuses 14 gleiten kann. Die Stange 16 ist von der Stange 2 durch eine elastische Zwischenwand 18 getrennt, die zwischen die Stücke 3 und 14 eingeklemmt ist. Die Einschaltung dieser Scheibe zwischen den

beiden Stangen 2 und 16 hat den Zweck, eine besondere Dichtung zwischen der Stange 2 und der Büchse 3, die das freie Spiel beider beeinträchtigen würde, zu ersparen. Das Ventu 15 wird durch eine Feder 19 auf seinen Sitz gedrückt. Die Feder 19 stützt sich gegen eine Verschlußschraube 20, die mit einem Vorsprung 21 versehen ist, um den Hub des Ventils 15 nach rechts zu begrenzen. Die Feder ίο 19 wirkt der Feder 9 entgegen, ist aber um ein Mehrfaches schwächer. Wenn das Ventil

15 auf seinem Sitz ruht, so steht die Stange

16 mit der elastischen Zwischenwand 18 in Berührung, ohne einen Druck auf sie auszuüben. Der Kanal 17 steht durch den Kanal 22 mit der Zuflußleitung für die Kühlflüssigkeit und durch den Kanal 23 mit der Leitung in Verbindung, die diese Kühlflüssigkeit in den zu kühlenden Raum befördert, in dem

ao sich die elastische Röhre 1 befindet.

Die Vorrichtung wirkt in folgender Weise:

Das Rohr 7 wird auf die Büchse 3^a des

Führungsstückes 3 so weit aufgeschraubt, bis das Ende der Stange 2 mit der äußeren Oberfläche der Scheibe 3 abschneidet. Hierauf wird auf dieser Scheibe die elastische Zwischenwand 18 befestigt und durch Aufsetzen des Ventilgehäuses 14 festgeklemmt. In dieser Lage der Teile, die auf. der Zeichnung in Fig. ϊ dargestellt ist, wird das Ventil 15 durch die Feder 19 auf seinen Sitz gedrückt, und die elastische Zwischenwand 18 nimmt ihre gestreckte Mittellage ein.

Um nun die Vorrichtung einzustellen, bestimmt man zunächst die Temperatur, die die in der Röhre 1 enthaltene Flüssigkeit zur Zeit aufweist. Diese Temperatur wird normalerweise höher sein als die Kühltemperatur. Man schraubt dann den Bolzen 11 der Schelle 10 los und dreht diese auf dem seine Lage dabei nicht ändernden Rohr 7, bis der Zeiger 12 vor derjenigen Zahl der Skala 13 steht, die die gemessene Temperatur angibt. Alsdann zieht man den Bolzen 11 wieder fest und stellt den Zeiger 12, der jetzt das Rohr 7 mitnimmt, vor diejenige Zahl der Skala 13, die der Temperatur entspricht, auf die die Umgebung der Röhre 1 abgekühlt werden soll.

Da das Rohr 7 hierbei ebenfalls gedreht wird, so schraubt es sich auf der Büchse 3" nach rechts hin auf. Dies hat eine Verschiebung der Stange 2 in der Richtung der elastischen Zwischenwand 18 zur Folge. Diese elastische Zwischenwand wird also unter Einwirkung der starken Feder 9 durch die Stange 2 durchgebogen und zugleich unter Vermittelung der Stange 16 das Ventil 15 der Wirkung der Feder 19 entgegen von seinem Sitz abgehoben. War die Temperaturdifferenz groß, so trifft das Ventil 15 gegen den Vorsprung 21 und wird angehalten. Damit wird aber auch die Bewegung der Stange 2 nach rechts begrenzt. Da aber das Rohr 7 bis zur Erreichung der neuen Stellung des Zeigers 12 seine Verschiebung nach rechts (Fig. 1) fortsetzt und die Röhre 1 mit der Stange 2 dieser Bewegung nicht mehr folgen kann, so muß nun der Boden 5 der Röhre 1 nach links ausweichen und drückt' dabei die am festen Boden 8 des Rohres 7. ihr Widerlager findende Feder 9 zusammen.

Da das Ventil 15 offen ist, so fließt das Kühlmittel durch den Kanal 22, 23 in den Raum, in dem sich die Röhre 1 befindet, woraus eine allmähliche Abnahme der Temperatur in diesem Raum und infolgedessen eine Verkürzung der Röhre 1 folgt. Dies hat zunächst eine Bewegung des Bodens 5 der Röhre ι nach rechts und damit eine Entspannung der Feder 9 zur Folge. Die Stellung des Ventils 15 ändert sich dagegen nicht, weil die Feder 19 erheblich schwächer ist als die Feder 9. Erst wenn infolge der Zusammenziehung der Röhre 1 die Feder 9 so weit entspannt ist, daß ihre Spannung auf die der Feder 19 herabgesunken ist, kann auch diese anfangen zu wirken und drückt nunmehr bei weiterer Abkühlung, die ja eine noch stärkere Entspannung der Feder 9 zur Folge hat, das Ventil 15 wieder nach links, wodurch zunächst der Kühlstrom gedrosselt und späterhin eventuell ganz abgesperrt wird. Normalerweise werden die Steigung des Gewindes 3 ^a und die Kräfte der Federn 9 und 19 so abgemessen, daß der Ventilschluß in der beschriebenen Weise eintritt, kurz bevor der Raum, in dem sich die Röhre 1 befindet, die durch den Zeiger 12 der Skala 13 eingestellte Temperatur erreicht. Infolge der vorher eingetretenen Drosselung des Ventils 15 nimmt dann die Verkürzung der Röhre 1 ab und hört schließlich ganz auf. Es tritt ein Gleichgewichtszustand ein, bei dem die Menge der durch das Ventil 15 hindurchströmenden Kühlflüssigkeit gerade genügt, um die richtige Temperatur in dem die Vorrichtung enthaltenden Raum aufrechtzuerhalten. Ist dies aber nicht der Fall und nimmt die Temperatur zu, so dehnt sich die Röhre 1 wieder aus und öffnet das Ventil 15 weiter, .so daß eine größere Menge Kühlflüssigkeit hindurchgeht. Sinkt dagegen die Temperatur unter die gewünschte Höhe, so verkürzt sich die Röhre 1 noch weiter und schließt das Ventil, so daß keine Kühlflüssigkeit mehr in den Kühlraum gelangt, wodurch dessen Temperatur wieder steigen und das Spiel sich wiederholen muß.

Infolge der Anordnung der Feder 9 kann eine übermäßig große Ausdehnung der Röhre 1 infolge irgendwelcher Zufälligkeiten eintreten, ohne daß eine Beschädigung des Apparates

stattfindet. Die Feder gestattet der Röhre ein genügend weites Spiel in den praktisch vorkommenden Grenzen.
• Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform ist in erster Linie für die Regelung eines Wärmestromes bestimmt. Deshalb ist die Ausbildung und Anordnung des Ventils etwas anders als in Fig. 1. Das Ventilgehäuse 24 enthält hier ein Ventil 25, das durch eine Feder 26, die sich auf eine Schraube 27 stützt, von seinem Sitz abgedrückt wird. Das Ventil 25 ist fest an einer Stange 28, die sich in einer Büchse 29 führt, die in das Gehäuse 24 eingesetzt ist. Die Stange 28, deren freies Ende auf der elastischen Zwischenwand 18 liegt und durch die Feder 26 dagegengedrückt wird, ist von solcher Länge, daß das Ventil 25 auf seinem Sitz ruht, wenn die elastische Zwischenwand in ihrer mittleren Lage ist.

Das Ventil unterbricht alsdann die Verbindung zwischen den Kanälen 30 und 31 für den Durchgang des Heizmittels.

Die Wirkung ist dann folgende: Sobald die gewünschte Temperatur nicht erreicht wird, zieht sich die Röhre 1 zusammen, und das Ventil 25 wird durch die Feder 26 von seinem Sitz gedrückt, so daß das Heizmittel durchströmen kann. Mit zunehmender Temperatur dehnt sich die Röhre 1 aus und sucht das Ventil 25 zu schließen. Auf diese Weise tritt wieder ein Gleichgewichtszustand ein, indem das Ventil genau die zur Erreichung der gewünschten Temperatur erforderliche Menge des Heizmittels durch das Ventil hindurchgehen läßt. Sinkt die Temperatur, so verkürzt sich die Röhre, und das Ventil läßt eine größere Heizmittelmenge durch. Steigt die Temperatur, so wird das Ventil gedrosselt und läßt weniger Heizmittel durch.

Man kann aber die Vorrichtung nach Fig. 3 auch benutzen, um die Temperatur zu regeln, die infolge der Abkühlung durch direkte Verdampfung eines verflüssigten Gases in einer Kältemaschine eintritt. Man muß dann nur das Gehäuse 24 nicht in die Hauptleitung des Kühlmittels, sondern in eine Abzweigung einschalten, die von einem Punkt der Leitung oberhalb des Hahnes oder der Regelungsvorrichtung ausgeht, die dazu dient, das Mittel in den zu regelnden Raum einzuführen und die in die Saugleitung des Kompressors vor diesem Raum endigt. Bei Absperrung der Nebenleitung wird mehr Kühlmittel durch die. Hauptleitung gepreßt und umgekehrt. Wird alsdann die gewünschte Temperatur nicht erreicht, so gelangt das Ventil 25 infolge der Ausdehnung der Röhre 1 auf seinen Sitz, und der Umlauf der Flüssigkeit geschieht in gewöhnlicher Weise. Wird dagegen die gewünschte Abkühlung erreicht, so verkürzt sich die elastische Röhre 1, und das Ventil 25 wird durch die Feder 26 von seinem Sitz abgehoben, so daß eine größere oder geringere Menge des Mittels aus dem Hauptkreislauf abgezweigt und direkt in den Kompressor befördert wird.

Diese Vorrichtung bietet den Vorteil, daß der Kompressor während der Unterbrechung der Kühlung kalt arbeitet, so daß seine Schmierung gesichert bleibt. Wenn der Umlauf des flüssigen Gases vollständig unterbrechen würde, so würde der Kompressor nur sehr verdünnte Dämpfe ansaugen und sie mit dem Kondensationsdruck weiter befördern, wodurch er sich schnell außerordentlich erhitzen würde.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Wärmeregler mit einer durch ihre thermische Ausdehnung ein Durchlaßventil für einen Kühl- oder Heizstrom regelnden Ausdehnungsröhre, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ausdehnungsröhre (1) tragende Rohr (7.) auf einer die Übertragungsstange (2) zum Ventil (15) durchlassenden Büchse (3^a) aufschraubbar und von einer auf ihm festklemmbaren Schelle (10) umgeben ist, die mit einem Zeiger (12) über einer Skala (13) spielt und im ungeklemmten Zustand lose über dem Rohr (7) sich dreht, im geklemmten aber das Rohr (7) mitnimmt und hierdurch auf der Büchse (3") verschraubt, so daß damit auch die Stellung der Übertragungsstange

(2) zum Sitz des Ventils (15) geändert und hierdurch die Einstellung des Reglers bewirkt wird.

2. Wärmeregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Übertragungsstange (2) und der Ventilstange (15) eine am Rande eingeklemmte Membran (18) angebracht ist, die eine besondere Abdichtung der Übertragungsstange

(2) gegen die Büchse (3") erspart.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.