DE2416184A1 - Abtau-steuersystem - Google Patents
Abtau-steuersystemInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
AMF INCORPORATED, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates New Jersey, 777 Westchester
Avenue, White Plains, New York 10604, V.St.A.
Abtau-Steuersystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein System zum Steuern eines .Abtau-Zyklus· bei mindestens einer Gefriereinheit,
die Einrichtungen zum Abtauen und Gefrieren besitzt, nach den Erfordernissen eines Umweltparameters.
Es sind Defroster-Steuereinrichtungen für eine oder mehrere
Gefriereinheiten bekannt, mit denen der Defroster-bzw.
Abtauvorgang bei einer oder mehreren Gefriereinheiten gesteuert wird, und zwar entweder in regelmäßigen Zeitabständen
oder nach einem auf der Abtastung der Ansammlung von Eis an den Kühl-Aggregat-Windungen basierenden
Bedarf.
Ferner ist die zeitgerechte Auslösung des Abtauzyklus durch Anwendung einer thermischen Schaltung zur Beendigung
solcher Zyklen und eine Maximalzeit-Abschaltung
bekannt.
KG/gs
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Zeitgesteuerte Abtauzyklen können zur Schädigung von Lebensmitteln oder anderen verderblichen Waren in den
Gefriereinheiten führen, weil auf diese Weise unerwünschte
Abtauzyklen ausgelöst werden können. Außerdem führt die Einleitung von nicht notwendigen Abtauzyklen zu erhöhten
Stromkosten beim Beheizen von Heizelementen und bei der Wiedereinleitung des Kühlzyklus.
Bekannte Bedarfssysteme, bei denen als Steuerparameter
die Eisbildung an dem Gefrieraggregat benutzt wurde, haben den Kachteil, daß sie sich nicht zur Steuerung
einer großen Anzahl von Gefriereinheiten am gleichen Ort eignen, ferner können bei gleichzeitiger Auslösung oder
einer Überlappung von mehreren Abtauzyklen Strom-überbelastungen
auftreten, so daß man die Stromversorgungseinrichtungen für solche Einheiten über das normale
Maß hinaus überdimensionieren-muß.
Das Problem wird dadurch noch komplizierter, daß die verschiedenen Konstruktionen von Gefriereinheiten unterschiedliche
Abtauzyklen erfordern und damit den Einsatz unterschiedlicher Defrostersteuerungen notwendig machen,
ob diese nun zeit- oder bedarfsgesteuert sind. Es besteht daher bei bekannten Systemen die Notwendigkeit,
daß für die einzelnen verschieden eingestellten Defrostereinheiten ein empirischer Zeitplan aufgestellt wird,
nach dem die verschiedenen eingesetzten Defroster-Steuerungen arbeiten, ohne in unzulässiger Weise gleichzeitig anzulaufen
und/oder sich in ihren Abtauzyklen gegenseitig zu überlappen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Abtau-Steuersystem
für eine oder mehrere Gefriereinheiten zu schaffen, bei dem die Abtaufrequenz von einem eilen Gefriereinheiten
gemeinsamen Umwelt-Parameter ableitbar ist, und mit dem sich die Abtauzyklen der einzelnen Gefrier-
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einheiten individuell so einstellen und steuern lassen, daß ein gleichzeitiger Anlauf und/oder eine Überlappung
der individuellen Abtauzyklen verhindert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Wandlereinrichtung
zur Abtastung dieses Umwelt-Parameters und zur Erzeugung eines variablen Antriebs-Geschwindigkeits-Aus—
gangs als Funktion desselben; eine von dem Antriebsausgang angetriebene Steuereinrichtung; eine Konstant-Geschwindigkeits-Antriebseinrichtung;
eine von der Steuereinrichtung abhängige erste Einrichtung zur Inbetriebsetzung der Konstant-Geschwindigkeit-Antriebseinrichtunc
über ein erstes vorbestimmtes Zeitintervall; eine von der Konstant-Geschwindigkeits-Antriebseinrichtung abhängige
zweite Einrichtung, welche letztere über ein zweites vorbestimmtes Zeitintervall in Betrieb hält;
und durch eine von der Konstant-Geschwindigkeits-Antriebseinrichtung abhängige dritte Einrichtung, welche die Ab—
taueinrichtung betätigt und über ein drittes vorbestimmtes Zeitintervall die Betätigung der Gefriereinrichtung verhindert,
gelöst.
Zu der zentralen Steuereinrichtung gehört eine mehrkreisige Nockenschaltereinrichtung, die durch einen Motor angetrieben
wird, dessen Drehzahl der relativen Feuchte proportional ist. Jeder Nockenschaltkreis steuert den Einsatz
des Abtau-Zyklus1 einer separaten Gefriereinheit,
und jede Gefriereinheit hat einen Abtau-Steuergeber, welcher von dem zugehörigen Nockenschalter gestartet wird.
Jeder einzelne Abtausteuergeber ist in der Lage, den eingeleiteten
Abtauzyklus zu beenden, und zwar entweder nach Ablauf eines festen Zeitraumes oder nach Erreichen einer
gegebenen Temperatur-oder Druckgrenze, wie dies in der
Gefrierfachwelt bekannt ist.
409843/08Ob
Jede Nockenscheibe der Kehrkreis-Nockenschaltereinrichtung ist für eine bestimmte Gefriereinheit separat
programmiert, indem man eine entsprechende Anzahl von Schaltstücken auf die Nockenscheibe setzt. Obwohl diese
Nockenscheiben als Punktion der relativen Feuchte mit einer veränderlichen Drehzahl angetrieben werden, und
nicht in Abhängigkeit von einer Tageszeit, kann man den relativen Zeitpunkt des Abtau-Beginns für jede Gefriereinheit
gegenüber dem Einsatz der anderen Einheiten dadurch abstufen oder versetzen, daß man die Positionen
der verschiedenen Schaltstücke auf den einzelnen Nockenscheiben entsprechend abstuft bzw. versetzt.
Die Schaltstücke bestimmen die Auslösung der zugehörigen Abtaugeber der einzelnen Gefriereinheiten, welche den
Abtauzyklus für die betreffende Einheit einleiten. Während der Abtauzyklus in Abhängigkeit von abgetasteten Temperatur-oder
Druckbedingungen abgebrochen werden kann, läuft der Abtaugeber bis zum Ende eines festen Zeitraumes
weiter, um sich selbst in eine Ausgangsposition zum Empfang des nächsten Kommandos zur Einleitung eines Abtauzyklus'
von der zugehörigen Nockenscheibe der Mehrkreis-Steuereinrichtung zu verbringen.
Somit bestimmt also die mit veränderlicher Drehzahl laufende Kehrkreis-Steuereinrichtung den Zeitabstand zwischen
der Einleitung der einzelnen Abtau-Zyklen,und der örtliche Abtau-Geber bestimmt die Länge des entsprechenden
Abtauzyklus.
Der örtliche Abtaugeber ist mit einer By-pass-Schalteinrichtung
versehen, um gegebenenfalls den Mehrkreis-Steuergeber überbrücken und jederzeit an einer beliebigen
Gefriereinheit einen Abtauzyklus einleiten zu können.
Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
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Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher
erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines Abtau-Steuersystems,
welches einer Gruppe von Gefriereinheiten zugeordnet ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht einer in der Drehzahl veränderlichen Steuereinheit, deren Schwenkhebel
sich gerade vor seiner Betätigung in einer gehobenen Stellung befindet;
Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 2, jedoch mit abgesenktem Schwenkhebel kurz
vor dessen Außerbetriebsetzung;
Fig. 4 eine Teilansicht der Einheit von Fig.2, mit in Bereitschaftsstellung befindlichem Schwenkhebel
;
Fig. 5 je eine Draufsicht auf eine primäre und eine sekundäre Zeitscheibe für die zuvor dargestellte
Steuereinheit;
Fig. 6 die Zeitscheiben von Fig. 5 in einer Seitenansicht;
Fig. 7 einen Teilschnitt von Fig. 2;
Fig. 8 eine Ansicht mit mehreren hintereinander geschalteten Zeitgeber-Einheiten und einem
Montagerahmen dafür; und
Fig. 9 ein Schaltbild für eine Steuerschaltung für unterschiedliche Drehzahlen.
Nach dem Schaltbild von Fig. 1 steuert das Abtau-Steuersystem
10 als Beispiel für eine Kehrfach-Steueraufgabe
insgesamt vier Gefriereinheiten RU1,RU2,RU3 und RU4. Es wird angenommen, daß sämtliche Gefriereinheiten RUl
bis RU4 unter im wesentlichen einheitlichen Bedingungen der relativen Feuchte arbeiten. Ein Feuchte-Sensor HS
liegt im Steuereingang einer Antriebseinrichtung VSD mit veränderlicher Drehzahl, die nachstehend ausführlich
beschrieben wird und einen drehzahl-steuerbaren Motor VSM mit einer Drehzahl antreibt, welche der relativen Feuchte
am Aufstellort der Gefriereinheiten RUl bis RU4, abgetastet
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vom Sensor KS, proportional ist.
Der drehzahl-steuerbare Motor VSM treibt eine Kehrkreis-Steuereinrichtung
KCC mit mehreren Steuernockeneinrichtungen MCCl bis MCC4 an, wobei die einzelnen
Steuernocken-Einrichtungen jeweils bei einer der nachgeschalteten Gefriereinheiten RUl bis RU4 den Einsatz eines
Abtau-Zyklus' bestimmen.
Die Antriebseinrichtung VSD mit veränderlicher Drehzahl ist ebenso wie sämtliche Gefriereinheiten RUl bis RU4 an
zwei gemeinsame Wechselstrom-Anschlußleitungen ACl, AC2 angeschlossen.
Sämtliche Gefriereinheiten RUl bis RU4 haben gleichartige Abtau-und Gefrier-Steuerelemente, aus deren Zusatzziffer
1,2,3 bzw. 4 hervorgeht, zu welcher Gefriereinheit sie gehören. Beispielsweise zur Gefriereinheit RUl gehören
demgemäß ein Abtau-Einleitungsschalter SAl, ein By-Pass-Wahlschalter
S3P1 und ein Durchlaufschalter SBl, die alle
parallel zwischen der Leitung ACl und dem einen Anschluß eines Abtau-Zeitgeber-Kotors TMl geschaltet sind, dessen
anderer Anschluß an der anderen Leitung AC2 liegt.
Ein Kompressor-Steuerschalter SCl liegt zwischen der Wechselstromleitung
ACl und einem Kühlthermostaten CCl o. dgl., und im Stromkreis eines Kompressormotors CKl liegt
eine Überlastsicherung OPl.
In ähnlicher V/eise ist eine Abtau-Heizung DHl mit ihrem einen Anschluß an die Leitung AC2 und mit ihrem anderen
Anschluß über einen Abtau-Heizschalter SDl an die Wechselstromleitung
ACl angeschlossen.
Parallel zur Abtau-Heizung DHl liegt ein Abtau-Endschalter
TPl in Serie mit einer Abtau-Endspule TSl, so daß Schalter
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TPl und Spule TSl in Serie hinter dem Abtau-Heizschalter
SDl liegen.
Die erste Steuernockeneinrichtung KCCl der Mehrkreis-Steuereinrichtung
MCC bringt den normalerweise offenen Abtau-Einleitungsschalter SAl über den Steuerweg El
(schematisch mit unterbrochenen Linien angedeutet) pro
Umdrehung einmal oder mehrfach in seine geschlossene Position. Das Schließen des Abtau-Einleitungsschalters
SAl schließt einen durch den Abtau-Zeitgebermotor TMl gehenden Stromkreis für einen Zeitraum, der ausreicht,
daß der Kotor TMl seinen selbsthaltenden Durchlaufschalter SBl über einen Steuerweg Fl schließt,und dieser
Schalter SBl läßt den Motor für die Dauer eines vorbestimmten Zeitraumes laufen. Der Zeitgebermotor TMl ist
ein Synchronmotor und mit der Netzfrequenz an den Wechselstromleitungen ACl und AC2 gekoppelt.
Im wesentlichen gleichzeitig mit dem Schließen des selbsthaltenden
Durchlaufschalters SBl öffnet der Zeitgebermotor TMl über einen mit unterbrochenen Linien dargestellten
Steuerweg Gl den normalerweise geschlossenen Kompressor-Steuerschalter SCl und schließt den normalerweise offenen
Abtau-Heizschalter SDl. Damit erhält die Abtau-Heizung DHl Strom, und der Abtau-Zyklus der ersten Gefriereinheit
RUl beginnt.
Während der Abtau-Zeitgeber-Motor TMl läuft, steigt
Temperatur in der Gefriereinheit RUl ständig an, bis der normalerweise offene temperatur-oder druckempfindliche
Abtau-Endschalter TPl feststellt, daß der Abtau-Vorgang
durchgeführt wurde. Zu diesem Zeitpunkt schließt Schalter TPl und schließt einen Stromkreis, in-dem sich der. Abtau-Heizschalter
SDl und die Abtau-Endspule TSl befindet, so daß letztere erregt wird.
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Durch Erregung der Afotau-Endspule TSl wird über einen
Steuerweg Hl der Abtau-Heizschalter SDl geöffnet und der Kompressor-Steuerschalter SCl geschlossen, der
Abtauzyklus wird also beendet und ein neuer Kühlzyklus in der Gefriereinheit RUl begonnen.
Zwischenzeitlich läuft der Zeitgeber-Motor THl weiter, weil der Durchlaufschalter SBl geschlossen ist, und zwar
solange, bis über ' den Steuerweg Fl der Durchlaufschalter
SBl wieder geöffnet wird . Der Zeitgebermotor TMl bleibt jetzt stehen.
Die Steuerverrindung Fl in Form von Steuernocken oder
anderen geeigneten Einrichtungen ist so eingestellt, daß das Öffnen des Durchlaufschalters SBl und das Stehenbleiben
des Zeitgebermotors TMl in einer Ausgangsstellung stattfindet, die zur Wiederaufnahme des nächsten
Abtau-Zyklus· und zum Schließen des Durchlaufschalters
SBl geeignet ist, sobald der Abtau-Einleitungsschalter
SAl zum nächsten Mal geschlossen wird. In diesem Falle läuft der nächste Abtau-Zyklus an und wird so wie zuvor
beschrieben durchgeführt und beendet.
Ein zweites vorbestimmtes maximales Zeitintervall für den Abtauzyklus wird über den Steuerweg bewirkt, indem
dieser über dieses zweite Intervall hinweg den Abtau-Heizschalter SDl geschlossen und den Kompressor-Steuerschalter
SCl geöffnet hält und zwar für den Fall, daß wenn der temperatur-oder druckempfindliche Schalter TPl
nicht die Abtau-Endspule TSl und ihren Steuerweg Hl veranlaßt, den Steuerweg Gl zu überholen, und diese
Schalter SCl und SDl veranlaßt,den ursprünglichen Zustand umzukehren, der ihnen über den Steuerweg Gl aufgeprägt
wurde.
Der Steuerweg Fl enthält eine Zeitsteuer-Kurve FlA mit
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kurzzeitigem Anstieg und kurzzeitigem Verweilabschnitt FlB und einem Kurvenabtaster PlC, v/elcher mit dem Durchlauf-
und Halteschalter SBl zusammenarbeitet. Wird demgemäß der Abtau-Zeitgebermotor TMl durch Schließen des
Abtau-Einleitungsschalters SAl in der automatischen
Betriebsart (Bedarfs-Entfrostung) oder durch den By-Pass-Wahlschalter
SBPl in Betrieb gesetzt, wenn der Motor TMl im zeitgesteuerten Defrosterbetrieb läuft, dann fällt
nach kurzer Umdrehung der Zeitsteuer-Kurve FlA der Kurvenabtaster FlC von dem Verweilabschnitt FlB ab und schließt
den Durchlaufschalter SBl.
Wird bei der automatischen Betriebsart der Abtau-Einleitungsschalter
SAl nach Ablauf einer kurzen Zeit durch die Mehrkreis-Steuereinrichtung MCC (Steuerkurve MCCl)
geöffnet, dann öffnet der Kurvenanstieg FlB über den Kurvenabtaster FlC den Durchlaufschalter SBl während
die Steuerkurve FlA über den Steuerweg Fl und den Zeit— gebermotor TMl einen vollen Zyklus ausführt, so daß der
Abtauzeitgeber-Motor TKl in einer Ausgangsstellung stehen bleibt, wo er den nächsten Abtauzyklus beginnen kann,
der entweder durch den Abtau-Einleitungsschalter SAl im
Bedarfsbetrieb oder durch den By-Pass-Wahlschalter SBFl
im zeitgesteuerten Betrieb eingeleitet wird.
Der Rest der Abtau-Zeitsteuerung für die Gefriereinheit RUl, nämlich der Zeitgeber-Motor TMl, Steuerweg Gl,
Kompressor-Steuerschalter SCl, Abtau-Heizschalter SDl, Steuerweg Hl und Abtau-Endspule TSl sind all in einem
kommerziell erhältlichen Abtau-Zeitgeber enthalten, beispielsweise aus der Serie 8140 der Paragon Electric Company,
Inc., Two Rivers, Wisconsin, beschrieben in der Druckschrift Nr. 374 auf Seiten 10-68 dieser Gesellschaft.
Solche kommerziell erhältlichen Zeitgeber enthalten Steuerverbindungen für den Kühl-Thermostat CCl, die Überlast-
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sicherung OPl, den Kompressor-Motor CKl, Temperaturoder
Druckschalter TPl und Abtau-Heizung DHl, wie in Verbindung mit Pig.l beschrieben.
Wie bereits für andere Elemente in Fig. 1 erwähnt, enthalten die anderen Gefriereinheiten RU2 bis RU4 ebenfalls
je eine Zeitsteuerkurve FlA mit Anstieg- und Verweilabschnitt FlB und Kurvenabtaster FlC in ausreichender
Korrelation, deren Funktion der vorhergehenden Beschreibung in Verbindung mit RUl entspricht.
Die Kehrkreis-Steuereinrichtung MCC enthält mehrere modulare Steuernocken-Einheiten KCCl bis KCCN. Jede
dieser Einheiten enthält folgende Kombination: eine rotierende Primär-Zeitscheibe, eine rotierende Sekundär-Zeitscheibe,
eine die Sekundär-Zeitscheibe antreibende Triebwelle, ein die Primär-Zeitscheibe von der Sekundär-Zeitscheibe
her antreibendes Untersetzungsgetriebe, selektiv an jeder der beiden Zeitscheiben anzuordnende
Auslöseeinrichtungen zur Einleitung und Beendigung eines Zeitgeberzyklus1, einen federbelasteten Schwenkhebel
mit Kurvenabschnitten für das Zusammenwirken mit den Auslöseeinrichtungen in ausgewählten Zeitintervallen,
und mit dem Schwenkhebel zusammenwirkende Schalter zur Einleitung bzw. Beendigung eines Zeitgeberzyklus'.
Jede einzelne Zeitgeber-bzw. Steuernocken-Einheit MCCl
bis KCCN besitzt eine Grundplatte, die lösbar an einem modularen Tragrahmen befestigt ist. Die verschiedenen
Steuernocken-Sinheiten sind nebeneinander an diesem Tragrahmen angeordnet, und ihre Triebwellen sind lösbar
miteinander gekoppelt. Die Zeitgeber-Einheiten sind austauschbar, so daß bei Störungen schnell Ersatz eingesteckt
bzw. eingeschnappt werden kann.
Die Mehrkreis-Steuereinrichtung KCC besitzt Einrichtungen
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für das Programmieren der verschiedenen darin enthaltenen
Einheiten, so daß jeweils nur eine modulartige Steuernocken-Einheit KCCl bis MCCN zu irgendeinem Zeitpunkt
einen Zeitgeberzyklus einleiten kann. Auf diese Weise wird eine Überlastung des gesteuerten Abtau-Stromkreises
verhindert·
Die Mehrkreis-Steuereinrichtung wird durch einen drehzahl-veränderbaren
Elektromotor VSM angetrieben, der auf dem modularen Tragrahmen sitzt.
Jeder einzelne Steuernocken-Einheit KCCl bis KCCN leitet
einen Abtau-Zyklus in einer bestimmten nachgeschalteten Gefriereinheit aus einer ganzen Gruppe von Gefriereinheiten
zu einem vorbestimmten relativen Zeitpunkt ein,
und die Einheit enthält Einrichtungen zur Beendigung dieser Abtau-Auslösung nach einer vorbestimmten Ver- '
drehung der Zeitscheiben.
Die in den Fig. 2-7 dargestellte typische Zeitgeberein— heit MCCl enthält eine Grundplatte 26 mit Ausnehmungen
26A, .26B, 26C zur Aufnahme je eines Tragbolzens 4OA, 4OB bzw.
40C des in Fig. 8 dargestellten Tragrahmens. Ein federbelasteter Schwenkhebel 28 ist drehbar auf der Grundplatte
26 gelagert und besitzt eine Ausnehmung 28A, welche den Tragbolzen 4OA umgreift. Wird die Einheit MCCl auf die
Tragbolzen 40 ... geschoben, dann rastet der ^ragbolzen 4OA in der Ausnehmung 26A und in der Ausnehmung 28A des
Schwenkhebels 28 ein und wird dort durch den federbelasteten
Schwenkhebel 28 festgehalten.
Die wesentlichen Betriebselemente der Zeitgebereinheit MCCl. sind eine Sekundär-Zeitscheibe 12 auf einer Haupttriebwelle
34, die in Grundplatte 26 gelagert ist, eine Primär-Zeitscheibe 14 auf einer ebenfalls in der Grundplatte
26 gelagerten Welle 14B, ein den Abtau-Einleitungsschalter
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SAl verkörpernder Mikroschalter, und ein federbelasteter
Schwenkhebel 16 zur Betätigung des Abtaueinleitungsschalters SAl, wenn Kurvenabschnitte des Hebels 16 mit
entsprechenden Betätigungseinrichtungen auf der zugeordneten Zeitscheibe zusammentreffen.
Die Zeitscheiben 12 und 14 sind über ein Untersetzungsgetriebe miteinander gekoppelt, welches aus einem Ritzel
36 auf der Triebwelle-34, einer üntersetzungskombination
aus Zahnrad 30 und Ritzel 30A, einem in das Ritzel 3OA eingreifenden untersetzenden Zahnrad 32, und einem auf
einer Welle 14B der Primär-Zeitscheibe 14 befestigten Zahnrad 38 besteht. Sobald der mit der Haupttriebwelle
34 gekoppelte drehzahl-veränderbare Elektromotor VSK gespeist wird, beginnt die gleichzeitige Rotation der
Sekundär-Zeitscheibe 12 und der Primär-Zeitscheibe 14. Das dazwischenliegendenUntersetzungsgetriebe wird so ausgelegt,
daß auf zwölf Umdrehungen der Sekundärzeitscheibe 12 eine Umdrehung der Primär-Zeitscheibe 14 kommt.
In der Primär-Zeitscheibe 14 befinden sich Schlitze 14A zur selektiven Unterbringen von im wesentlichen U-förmigen
Betätigungsstücken 24. Aus weiter unten in Verbindung mit Fig. 8 dargelegten Gründen sind insgesamt zwölf
in gleichmäßigen Abständen verteilte Schlitze 14A vorhanden. Für andere Anwendungsfälle können andere gleichmäßige
Abstände gewählt werden.
Auf der durch die Haupttriebwelle 34 angetriebenen Sekundär-Zeitscheibe
12 sitzt ein Schaltarm 48 zur Einleitung eines Abtauzyklus· sowie ein Schaltärm 42 zur Beendigunc
eines Abtauzyklus·. Schaltarm 42 besitzt Stifte 42A, und der andere Schaltarm 48 Stifte 48A, mit denen jeweils
Kurvenoberflächen 16E bzw. 16D des Schwenkhebels 16 erfaßt werden können, wie später eingehend beschrieben wird.
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Gemäß Fig. 6 ist der Schaltarm 48 drehbar auf einem in der Oberfläche der Sekundär-Zeitscheibe 12 befestigten
Stift 48C gelagert, und zwar innerhalb eines Schlitzes 46, welcher einen Sektor in der Oberfläche der kreisförmigen
Sekundär-Zeitscheibe 12 darstellt. Eine an einem Stift 50 abgestützte Torsionsfeder 48B spannt den Schaltarm
48 normalerweise in Richtung auf diesen Stift 50 vor, jedoch unter dem Einfluß einer äußeren Kraft bewegt sich
der Schaltarm 48 über den Schlitz 46 hinweg bis zu einem Anschlag 46A. Wenn Schaltarm 48 am Anschlag 46A anliegt,
kann ein daran befestigter Betätiguncsstift 48A auf die
Kurvenoberfläche 16E des Schwenkhebels 16 einwirken. Sobald im Zuge der rotierenden Eewegung der Sekundär-Zeitscheibe
12 der Betätigungsstift 48A die Kurvenoberfläche
16E verlassen hat, schnappt der Schaltarm 48 gegen den Stift 50 zurück. Dadurch wird verhindert, daß der Betätigungsstift
48A an der Kurvenoberfläche 16E hängen bleibt.
Der andere Schaltarm 42 ist gemäß Fig. 6 drehbar auf der Haupttriebwelle 34 und gegenüber der Oberfläche der
Sekundär-Zeitscheibe 12 drehbar gelagert. Die Oberfläche der Sekundär-Zeitscheibe 12 ist mit einem Ring von Nuten
44 besetzt, die in Ein-Kinuten-Schritten voneinander getrennt sind. Ein federnder Rastabschnitt 42B kann selektiv
in eine ausgewählte Nut 44 eingerastet werden, indem man den Schaltarm 42 um die Welle 34 verdreht. Auf diese
Weise läßt sich jeder beliebige Abtau-Zeiträum im Bereich
zwischen null und zwei Stunden auswählen, d.h. hierdurch wird die Dauer des Schließens des Abtau-Einleitungsschalters
SAl bestimmt. Im Betrieb wird dieser Zeitraum vorgegewählt, um ein Einleitungssignal von ausreichender Länge,
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(d.h. Schließzeitraum von SA1-SA4) sichergestellt, damit die Durchlaufschalter SB1-SB4 der entsprechenden Gefriereinheiten
RU1-RU4 unter allen Bedingungen der relativen Feuchte schließen können und die von letzteren bestimmten
Zeitscheiben-Drehzahlen eingestellt werden.
Ein Betätigungsstift 42A des Schaltarmes 42 wirkt auf die
Kurvenoberfläche 16E des Schwenkhebels 16 ein, wenn die Sekundär-Zeitscheibe 12 im Uhrzeigersinne rotiert, so
daß der Schwenkhebel 16 den Abtau-Einleitung-Mikroschalter
SAl freigibt und damit den Abtau-Zyklus beendet.
Der Schwenkhebel 16 ist mit seinem Stift 16F in der Grundplatte 26 gelagert und ein Loch 26D in der Grundplatte
ist einem Stift 16H des Schwenkhebels 16 zugeordnet, um den Schwenkbereich des Schwenkhebels 16 um seinen Stift
16F zu begrenzen. Die Kanten des Loches 26D bilden also Anschläge zur Winkelbegrenzung des Schwenkhebels 16 nach
beiden Seiten. Eine Spitze 16C an der Unterseite des Schwenkhebels 16 liegt in einer Ausnehmung einer Übertot—
punktfeder IS, welche bei einer Verdrehung des Schwenkhebels
16 im Uhrzeigersinne überschnappt und einen Endabschnitt 16B des Schwenkhebels 16 auf den Auslösestift
SAlA des Mikroschalters SAl drückt.
Die verschiedenen Kurvenoberflächen 16A,16D und 16E
arbeiten mit den verschiedenen Betätigungsstücken an den Zeitscheiben 12 und 14 zusammen. Wenn die Primär-Zeitscheibe
14 entgegen dem Uhrzeigersinne umläuft, erfaßt das Betätigungsstück 24 die Kurvenoberfläche 16A,
so daß sich der Schwenkhebel 16 im Uhrzeigersinne in eine in Fig. 4 dargestellte Bereitschaftsstellung dreht,
in welcher die Übertotpunktfeder 18 fast ihre Schnappstellung erreicht. Während die Sekundär-Zeitscheibe 12
im Uhrzeigersinne umläuft, erfaßt der Stift 48A die Kur-
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venoberflache 16E, die Übertotpunktfeder18 springt um
und wirft den Schwenkhebel 16 im Uhrzeigersinne bis in ihre Endlage, wobei der Endabschnitt 16B den Abtau-Einleitungsschalter
SAl betätigt. Der Betätigungsstift 42A des Schaltarmes 42 wirkt auf die Kurvenoberfläche
"16B ein und bewegt den Schwenkhebel 16 entgegen dem Uhrzeigersinne, so daß die Feder 18 wieder über ihren
Totpunkt zurückschnappt und den Endabschnitt 16B vom Auslösestift SAlA des Abtau-Einleitungsschalters SAl
abhebt.
Gemäß Fig. 5 besitzt die Sekundär-Zeitscheibe 12 eine Skala 12A, welche die Schritte angibt, mit denen der
Abtau-Einleitunqszyklus auf dieser Skala eingestellt
werden kann. Ein Ausschnitt 42C erleichtert die Skalenablesung. Die Zeitscheibe 14 besitzt zwei Skalen 14C und
14D; die benachbarten Schlitze 14A der Skala 14C ent- sprechen je einem Zeitabschnitt in einem Zeitraum von
24 Stunden. Die korrespondierenden Einstellmarken auf den Skalen 14C und 14B liegen etwa um 210° gegeneinander
außer Phase, zur Berücksichtigung des Abstandes zwischen der Oberseite der Skala 14C und dem Abschnitt der Zeitscheibe
14, welcher der Kurvenoberfläche 16A benachbart ist.
Bei Antrieb über einen Synchron-Motor mit konstanter Geschwindigkeit
anstelle des drehzahl-veränderbaren Motors VSM sind die zuvor erwähnten Zeitintervalle feste Zeiteinheiten.
Wie zuvor erwähnt, sind diese Intervalle jedoch relative Intervalle gegenüber den Gesamtintervallen
der verschiedenen Zeitscheiben. Mit Hilfe der Tageszeitskala kann der Benutzer die Mehrkreis-Steuereinrichtung
MCC so einstellen, daß der Beginn der Abtau-Zyklen in einem Vielfachen der Anzahl von Gefriereinheiten RUl bis
RUN gestattet ist.
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In Fig. 8 sind die verschiedenen modularen Zeitgebereinheiten
MCCl - KCCN auf einem gemeinsamen Tragrahmen 54 angebracht, dessen Seitenplatten 54A und 54 B durch
die bereits erwähnten Tragbolzen 4OA, 4OB und 4OC verbunden sind.
Der drehzahl-veränderbare Antriebsmotor VSM ist mit Schreiben o.dgl. auf einer vertikalen Platte 62 befestigt
und an eine Antriebswelle 56 angeschlossen, die in der Platte 62 gelagert ist. Ein in dem Spalt zwischen
Seitenplatte 54A und der vertikalen Platte 62 befindliches Zahnradgetriebe 58 besitzt einen Stumpf 60 mit
einem Schlitz 6OA darin, in den ein Kitnehmer 34A der
Haupttriebwelle 34 der ersten Zeitgeber-Einheit MCCl eingreift.
Ein drehzahl-veränderbarer Hilfsmotor VSK1 kann an Platte
54B montiert und gleichzeitig mit dem Motor VSM zum Antrieb der Einheiten MCCl - MCCN gespeist werden. Sollte
in diesem Falle einer der Motoren VSM oder VSM' versagen, dann läuft die gesamte Mehrkreissteuer-Einrichtung MCC
ohne Unterbrechung weiter. Eine andere Sicherungsmaßnahme besteht darin, zunächst nur den veränderbaren Motor
VSM zu speisen und an eine Lberwachuncs-Einrichtung anzuschließen,
die dafür sorgt, daß bei seinem.Versagen der Hilfsmotor VSM1 eingeschaltet wird.
Gemäß Fig. 8 sind die einzelnen Zeitsteuereinheiten MCCl bis MCC4 nebeneinander in den Tragrahmen 54 eingehängt,
und ihre Triebwellen 34 sind unter jeweiligem Eingriff der Mitnehmer 34 A in den Schlitzen 34B in Reihe miteinander
gekoppelt. Der modulare Aufbau gemäß Fig. δ hat den Vorteil, daß im Reparaturfall einer Einheit ohne
Verfügbarkeit einer Ersatzeinheit die restlichen Einheiten nachgeschoben werden und die Lücke füllen können,
ohne den Abtauzyklus der anderen Einheiten wesentlich zu
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unterbrechen.
Bei einem bevorzugten Ausfuhrunqsbeispiel der Erfindung
sind die in Abständen verteilten Schlitze 14A der Primär-Zeitscheibe 14 so versetzt, daß niemals zwei Zeitgeber-Einheiten
ihren Abtauzyklus gleichzeitig beginnen können. Gemäß Fig. 8 sind die Schlitze 14A der vier Zeitgeber-Einheiten
jeweils um einen Rotaticnswinkel von 7 1/2°
gegeneinander versetzt. Die U-förmioen Betätigungsstücke
24 der Zeitgeber-Einheiten von Fig. S ermöglichen die Einleitung von Abtauzyklen, die jeweils um eine halbe
Stunde auseir.anderliegen, wenn sich die Erireärzeitscheibe
14 in 24 Stunden einmal dreht und in· ungünstigsten Fall
eine relative Feuchte von 60% angenommen wird. Oder die Zyklen sind urc 1 1/2 Stunden voneinander getrennt, wenn
sich die Prir.är-Zeitscheibe 14 einmal in 72 Stunden dreht, was der niedrigsten relativen Feuchte von 20% entspricht.
Der Sinn der versetzten Anordnung der Schlitze 14A gemäß Fig. 8 liegt darin, zu verhindern, daß zu einem gegebenen
Zeitpunkt mehr als eine Abtau-Heizung DHl - DH4 eingeschaltet wird. Wenn zu einem Zeitpunkt mehr als eine Auftau-Heizung
betätigt wird, dann kennte die zugeordnete Sicherung durchschmelzen oder eine Uberstromsicherung
ansprechen, so daß die Stromversorgung der Gefriereinheiten
RUl - RU4 ausfällt und die darin untergebrachten Lebensmittel c.dgl. verderben. In einem großen Supermarkt
wäre eine solche Panne eine teuere Angelegenheit. Die Mehrkreis-Steuereinrichtung MCC von Fig. 8 macht es jedoch
dem Bedienungspersonal unmöglich, irrtümlich zwei verschiedene Zeitgebereinheiten auf die gleiche Auftaubeginnzeit
einzustellen, weil es keine zwei Zeitgeber-Einheiten gibt, bei denen Schlitze 14A für die gleiche
Zeiteinstellung vorhanden wäre. Damit wird die Möglichkeit des Stromausfalls aufgrund einer gleichzeitigen-
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EinseheItung der Abtau—Heizung DHl - DH4 grundsätzlich
ausgeschlossen ist.
Die Zeitscheiben können selbstverständlich in kleinere oder größere Schritte unterteilt und die Schlitze 14A
anders gestaffelt sein, ohne vom Geiste der Erfindung abzuweichen. Selbstverständlich kann man anstelle von
vier Zeitgeber-Einheiten KCCl - HCC4 in Fig. S jede beliebige Anzahl solcher Zeitgeber—Einheiten verwenden,
um damit eine entsprechende Anzahl von Gefrier-Einheiten RUl- RUN zu steuern.
So läßt sich beispielsweise im Tragrahmen 54 von Fig.8
eine Anzahl von vier bis acht individuellen Zeitgeber-Einheiten MCC ... unterbringen und ferner lassen sich
drei bis acht Tragrahmen 54 so miteinander verbinden, daß eine große Anzahl von Gefrier-Einheiten eines großen
Supermarktes hiermit gesteuert werden kann. Sind dann die Schlitze um 7 1/2° gegeneinander versetzt, dann
kann es möglich sein, daß mehr als ein Zeitgeber gleichzeitig eingeschaltet wird. Dennoch ist die Anzahl von
gleichzeitig eingeleiteten Abtau-Zyklen minimal. Diese Möglichkeit läßt sich noch dadurch reduzieren, daß man
die Schlitze 14A um kleinere Rotationswinkel gegeneinander versetzt, beispielsweise um 3 3/4^-Schritte oder
in noch anderen Intervallen, welche für die jeweils gesteuerte Anzahl von Gefrier-Einheiten das gewünschte
Resultat erbringt.
Man setzt die Zeitgeber-Einheiten KCCl - MCC4 leicht in
den Tragrahmen 54 ein, indem man den Schlitz 26C der Platte 26 auf dem Tracbolzen 4OC einhängt und die Grundplatte
26 verdreht, bis Schlitz 26B den Tragbolzen 4OB umfaßt und der federbelastete Schwenkhebel am Tragbolzen
4OA einrastet. Durch Abheben des Schwenkhebels 28 in eine mit unterbrochenen Linien angedeutete Posi-
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tion und durch Verdrehen der Grundplatte 26 in entgegengesetzter Richtung kann man die einzelnen Zeitgeber-Einheiten
MCCl-MCC4 wieder entnehmen. Der Ein- und Ausbau der Einheiten ist also leicht und schnell
durchfüh rb a r.
Vor Inbetriebnahme des zuvor beschriebenen Abtau-Steuersystems
bestimmt man den relativen Zeitpunkt jedes Abtauzyklus1 durch Einsetzen eines oder mehrerer
Betätigungsstücke 24 in ausgewählte Schlitze 14A der betroffenen Primär-Zeitscheibe 14. Die Zeitdauer des
Abtau-Einleitungs-Zyklus' wird dann durch Einsetzen
eines Schaltarmes 42 in ausgewählter Position auf der Sekundär-Zeitscheibe 12 bestimmt. Jede beliebige Abtau-Einleitungs-Periode
(d.h. die Schließdauer der Abtau-Einleitungsschalter SAl - SA4) im Bereich der
Sekundär-Zeitscheibe 12 ist frei wählbar.
Der Zeitgeber-Zyklus beginnt mit dem Anlauf des drehzahl-veränderbaren
Kotors VSK, der die Sekundär-Zeitscheibe 12 im Uhrzeigersinne und über das beschriebene
Untersetzungs-Getriebe 36... die Primär-Zeitscheibe entgegen dem Uhrzeigersinne und mit einem Drehzahlverhältnis
1:12 antreibt.
Im Verlauf der Rotationsbewegung der Primär-Zeitscheibe 14 berührt das Betätigungsstück 24 die Kurvenoberfläche
16A des Schwenkhebels 16 gemäß Fig.4 und bringt ihn somit in seine Bereitschaftsstellung. Die Ubertotpunkt-Feder
18 hat jetzt fast ihre Schnappstellung erreicht. Fast gleichzeitig berührt der Betätigungsstift 48A des Schaltarmes
48 die Kurvenoberfläche 16E des Schwenkhebels Im Zuge der weiteren Umdrehung der Sekundär-Zeitscheibe
12 überquert der Schaltarm 46 den Schlitz 46 bis zum Anschlag 46A gemäß Fig. 2. Dann läßt der Stift 48A über
die Kurvenoberfläche 16E die Feder 18 über ihren Totpunkt
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springen, so daß sich der Schwenkhebel 16 im Uhrzeigersinne weiterdreht und den Abtau-Einleitungsschalter
SAl gemäß Fig. 3 betätigt. Dieser Schalter SAl liegt im Stromkreis des des Abtau-Zeitgebermotors TMl, wie
zuvor in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Der Schwenkhebel 16 behält seine in Fig. 3 dargestellte
Lage bei, bis der Stift 42A des Schaltarmes 42 gegen die obere Kurvenoberfläche 16D des Schwenkhebels 16
stößt. Anschließend wird der Schwenkhebel 16 entgegen dem Uhrzeigersinne verdreht und vom Abtau-Einleitungsschalter
SAl abgehoben, so daß der Abtau-Einleitungs-Zyklus beendet wird. Die Zeitscheiben 12 und 14 setzen
ihre Drehbewegung fort, bis der nächste Zyklus in gleicher V/eise eingeleitet wird.
Zur Steuerung der Abtau-Zyklen einer Anzahl von Gefriereinheiten
eines Supermarktes oder Warenhauses wird eine Anzahl von Zeitgeber-Einheiten KCCl - KCC4 verwendet,
die in bereits beschriebener Weise auf dem Tragrahmen 54 angebracht und mit entsprechenden Mikroschaltern
SA1-SA4 für die nachgeschalteten Gefriereinheiten RUl-RU4.kombiniert
sind. Alle Zeitgeber-:Einheiten werden von dem gemeinsamen, in seiner Drehzahl veränderbaren
Motor VSK angetrieben.
Bei einem Systemaufbau gemäß Fig. 6 sind die Schlitze
14A der einzelnen Zeitgeber-Einheiten KCCl bis MCC4 so versetzt, daß eine irrtümliche gleichzeitige Einleitung
des Abtauzyklus bei mehreren Gefriereinheiten ausgeschlossen ist. Demgegenüber sind in Fig. 7 Schlitze
vorhanden, die es ermöglichen, bei beliebigen zwei Zeitgeber-Einheiten die Einleitung des Abtau-Zyklus gleichzeitig
durchzuführen. Grundsätzlich muß beim Programmieren
einer Mehrkreis-Heizsteuereinrichtung darauf geachtet
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werden, daß immer nur ein Abtauzyklus zu einem gegebenen
Zeitpunkt eingeleitet wird.
Bei der im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 wählt die
Bedienungsperson den Abtauzyklus für die einzelnen Zeitgeber-Einheiten und Gefrier-Einheiten, indem er selektiv
Betätigungsstücke 24 in die Schlitze 14A der Primär-Zeitscheibe 14 einsetzt. Die Dauer jedes Abtau-Einleitungs-Zyklus
wird dann durch die Einstellung des zugeordneten Schaltarmes 42 bestimmt. Die Schaltarme 42
der einz'elnen Zeitgeber-Einheiten können in gewählte Positionen eingestellt werden, um Abtau-Einleitungszyklen
von kompatibler Länge mit der Speisung des zugehörigen Abtau-Zeitgebermotors TK1-TM4 zu bewirken, welche durch
die Halte- und Durchlaufschalter SB1-SB4 gesteuert werden.
Während die Antriebswelle 56 läuft, fährt jede einzelne Einheit ihren zuvor beschriebenen Zeitgeber-Zyklus
durch.
Zum Betreiben des Wechselstrom-Hysterese-Motors VSK, welcher die Kehrkreis-Steuereinrichtung MCC antreibt,
mit unterschiedlichen Drehzahlen wird die in Fig. 9 im Schaltbild dargestellte Steuerschaltung VSD für
veränderliche Drehzahlen benutzt. Diese Steuerschaltung VSD ändert die Drehzahl des Koters VSK als Funktion von
der relativen Feuchte, welche durch den Feuchte-Sensor HS abgetastet wird.
Die Betriebs-Gleichspannung für die Steuerschaltung VSD wird über einen Brückengleichrichter FWR aus den
Wechslerstromanschlußleitungen ACl, AC2 gewonnen. Der Motor VSM besitzt eine bifilar gewickelte Wicklung Bl
mit zwei parallelen Zweigen, welche jeweils die Hälfte der Spulenwicklung umfaßt. Die beiden parallelen Zweige
der Wicklung Bl liegen jeweils im Kollektorkreis eines Transistors Q3, bzw. Q4. Die Transistoren Q3 und Q4 sind
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so geschaltet, daß sie durch einen konventionellen bistabilen Multivibrator abwechselnd durchgeschaltet werden,
indem der Kollektor des Transistors Q3 mit der Basis des Transistors Q4 über einen Widerstand R6
und des Kollektor des Transistors Q4 mit der Basis des Transistors Q3 über einen Widerstand R7 verbunden ist.
Die Basen der Transistoren Q3 und Q4 sind über je einen Widerstand RS und R9 mit der negativen Gleichspannungsleitung DC2 verbunden.
Wegen der Spuleninduktivität von Bi in den Kollektorkreisen der Transistoren Q3 und Q4 läuft der Multivibrator
frei als RL-MuItivibrator und treibt den Motor
VSM. Dieser Multivibrator läßt sich in der Weise triggern, daß man zeitweilig die Emitter der Transistoren Q3 und
Q4 über je eine Diode Dl bzw. D2 mit einem PufferVerstärker-Transistor
Q2 koppelt.
Der freie Lauf der' Multivibrator-Schaltung ist,eine Funktion
der Gegen-EMK der als Transformator wirkenden Motorwicklung 31. Diese Transformatorwirkung gestattet nur
eine allmähliche Ausbildung des Kotorspulenstromes im Vergleich zur vorhandenen Impedanz der Spule an sich.
Die Transformator-Wirkung der Wicklung Bl wirkt als Speicher des Multivibrators zur Erinnerung, welcher
der Transistoren Q3 oder Q4 ein- bsv;. abgeschaltet war.
Während der Motorstrom durch einen Zweig der Wicklung Bl fließt, wiikt dieser Zweig als Primärwicklung und der
andere Zweig als Sekundärwicklung des Transformators. Die Sekundärwicklung liefert einen exponentiellen Treiberstrom
für den eingeschalteten Transistor. Im weiteren Verlauf des exponentiellen Treiberstrom für den eingeschalteten
Transistor. Im weiteren Verlauf des exponentiellen Treiberstromimpulses bewirkt der folgende Wert
von di/dt, daß der eingeschaltete Transistor aus der
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241S184
Sättigung gelangt und abschaltet. Der Kollektorstrom des eingeschalteten Transistors geht aufgrund der
Motor-Induktivität in einen langsameren Schritt über. Der Motorstrom wechselt dann vom Kollektor des eingeschalteten
Transistors zur Basis des abgeschalteten Transistors über und schaltet diesen durch. Dieser Transistor
ist regenerativ, und die Sache endet damit, daß der zuvor durchgeschaltete Transistor abgeschaltet und
der abgeschaltete Transistor gesättigt wird.
Der die Transistoren Q3 und Q4 umfassende Multivibrator
läßt sich durch Impulse synchronisieren, die über den Transistor Q2 von einem Unijunction-Oszillator Ql geliefert
werden. Die Impuls- Folgegeschwindigkeit dieses Unijunction-Oszillators ändert sich mit der vom Feuchte-Sensor
HS abgetasteten umgebenden relativen Feuchte.
Die Basis des Transistors Q2 ist mit dem Unijunction-Transistor
Ql verbunden, welcher zu einer Kipp-Schwinungs-Oszillator-Schaltung gehört, die folgende Elemente umfaßt:
den als veränderlichen Widerstand ausgebildeten Feuchte-Sensor HS zwischen der positiven Gleichstromleitung DC 1
und dem Anschluß E des Unijunction-Transistors Ql, einen zwischen E und Leitung DC2 angeschlossenen Zeitkondensator
Cl, einen zwischen Basis Bl und Leitung DCl angeschlossenen Widerstand Ri, und einen zwischen Basis B2 und Leitung
DC2 angeschlossenen Widerstand R2. Der als Widerstand ausgebildete Feuchte-Sensor HS und der Kondensator Cl bestimmen
zusammen die RC-Zeitkonstante und damit die Frequenz des Oszillators. Die Oszillatorfrequenz ändert sich
somit in Abhängigkeit von der umgebenden relativen Feuchte. In Abhängigkeit von der Frequenz dieses Oszillators wird
der nachgeschaltete Transistor Q2 ein- und abgeschaltet.
Die Transistoren Q2, Q3 und Q4 sind hier zwar als npn-Transistoren
ausgebildet; selbstverständlich kann man auch pnp-Transistoren benutzen, Wenn man die Gleichstromver-
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sorgung umpolt,
Im Betrieb des Abtau-Steuersystems läuft der Motor VSM
und die Mehrkreis-Steuereinrichtung KCC mit einer Drehzahl, die von der Umschaltgeschwindigkeit der beiden
Transistoren Q3 und Q4 abhängt, welche ihrerseits synchron mit dem Unijunction-Oszillator Ql gekoppelt sind.
Da dieser Oszillator Ql seine Eetriebsfrequenz in Abhängigkeit von der durch den Feuchte-Sensor HS abgetasteten
relativen Feuchte ändert, ist also auch die Drehzahl des Motors VSM und der Triebwelle 34 für die
Mehrkreissteuereinrichtung HCC von der relativen Feuchte abhängig. Auf diese Weise läßt .sich die Häufigkeit der
Einleitung von Abtau-Zyklen in Abhängigkeit von cfer relativen
Feuchte regulieren, welche in der die Gefriereinheiten umgebenen Luft herrscht.
Nimmt man im Betrieb der Mehrkreissteuer-Einrichtung MCC die ungünstigsten Bedingungen für relative Feuchte und
Umgebungstemperatur bei den Gefriereinheiten RUl - RU4 usw. an, die durch das Bedarfs-Aufbau Steuersystem 10
kontrolliert werden, dann führen günstigere Bedingungen in relativer Feuchte und Temperatur zu einer langsameren
Betriebsdrehzahl des in der Drehzahl veränderlichen Motors VSK und zwar durch die Einwirkung des Feuchte-Sensors
HS und der Steuerschaltung VSD. Die günstigeren Bedingungen führen zu einer kleineren Anzahl von Abtau-Zyklus-Einleitungen
im Verlaufe eines gegebenen Zeitraumes von vierundzwanzig Stunden und damit zu einem wirtschaftlicheren
Betrieb der Gefriereinheiten RU1-RU4.
Demgemäß ist die Primär-Zeitscheibe 14 jeder Steuereinheit
MCCl - MCC4 mit sechs Betätigungsstücken 24 besetzt, die sachgemäß gegeneinander versetzt sind, damit
eine gleichzeitige Abtau-Einleitung verhindert wird, wie zuvor beschrieben wurde. Der minimale Zeitraum zwischen
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Abtau-Zyklus-Einleitungen würde vier Stunden betragen.
Unter dieser Annahme können die Zeitgeber-Motoren TMl - TM4 der Gefriereinheiten RUl - RU4 bei entsprechendem
Antirebsverhältnis der Zeitsteuerkurven F1A-F4A zu einem
maximalen Erreger-Zyklus von vier Stunden veranlaßt weg· den (d.h. eine Kurvenumdrehung F1A-F4A für vier Stunden
nach Schließen der Abtau-Einleitungsschalter SA1-SA4
durch die Schwenkhebel 16 der zugeordneten Steuereinheiten MCC1-KCC4), und dieser Zeitraum verbringt die
Zeitgebermotoren TM1-TM4 und ihre zugeordneten Halte und Durchlaufschalter SB1-SB4 in Bereitschaftstellung
für alle möglichen Abtau-Einleitungs-Ansteuerungen von der Mehrkreis-Steuereinrichtung.
Nach Empfang eines Abtau-Einleitungs-Kommandos, also
dem Schließen eines Abtau-Einleitungsschalters SA1-SA4,
läuft der zugeordnete Zeitgeber-Kotor TM1-TM4 für einen Zeitraum von vier Stunden, dann bleibt er stehen und
wartet auf das nächste Abtau-Einleitungssignal der zugeordneten
Steuereinheit KCCl - KCC4.
Der wahren Abtau-Zyklus einer beliebigen Gefrier-Einheit
RU1-RU4 beträgt jedoch nicht vier Stunden, sondern
wird entweder über die Abtau-Endspule TS1-TS4 und den Steuerweg H1-H4 (und die zugeordneten Temperatur-oder
druckempfindlichen Schalter TP1-TP4), oder durch das maximale Abtau-Intervall bestimmt, welches mit dem
Abtau-Heizschalter SDl-SD4 über den zugeordneten Steuer—
weg G1-G4 eingestellt wird, wie dies bei kommerziell verfügbaren Abtau-SteuerZeitgebern bekannt ist.
Somit kontrolliert der mit veränderlicher Drehzahl antreibbarer Motor VSM und die Mehrkreis-Steuereinrichtung
MCC den Zeitraum zwischen der Einleitung eines bestimmten Abtau-Zyklus, und die mit konstanter Drehzahl laufenden
Zeitgeber-Motoren TMl-TM4 bestimmen die Länge der Ab-
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tau-Zeiträume für die einzelnen Gefriereinheiten RUl-RU4,
wenn der Abtau—Zeitraum nicht schon früher durch die zugehörige Abtau-Endspule TS1-TS4 unterbrochen wurde.
Wird ein nicht-bedarfsabhängiger, d.h. gleichmäßige Schalträume
umfassender Defroster-Betrieb; gewünscht, für eine
beliebige der Gefriereinheiten RU1-RU4, dann schaltet man den zugeordneten By-Pass-Wahlschalter SBP1-SBP4
von seiner geöffneten Stellung (AUTO) in seine geschlossene bzw. manuelle Stellung (MAN). Auf diese Weise trennt man
diese betreffende Gefriereinheit RU1-RU4 von der ihr sonst zugeordneten Zeitgeber-Einheit MCC..., indem man
den betreffenden Abtau-Einleitungsschalter SA1-SA4 und
den Durchlaufschalter SB1-SB4 überbrückt. Auf diese Weise kann der zugeordnete Zeitgebermotor TMl-TM4 kontinuierlich
laufen, synchron zur Tageszeit und zur Steuerung der Abtau-Zyklen der Gefrier-Einheiten RU1-RU% in Abhängigkeit
von der tatsächlichen Zeit zwischen Abtau-Zyklen.
Zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein Bedarfs-Abtau-Steuer-System
mit einer periodischen Schalteinrichtung, die in Abhängigkeit von Werten der relativen Feuchte
in der Umgebung einer oder mehrerer Gefrier-Einheiten mit unterschiedlicher Geschwindigkeit angetrieben wird.
Die periodische Schalteinrichtung leitet zwangsläufig nach dem Bedarf der relativen Feuchte ;in variablen Zeitintervallen
Abtau-Zyklen in den Gefrier-Einheiten ein.
Die Gefriereinheiten werden durch individuelle Konstantgeschwindigkeits-Zeitgeber
gesteuert, welche die Maximaldauer eines gegebenen Abtau-Zyklus' bestimmen und den
Zyklus früh abbrechen, wenn das Abtau-Kriterium vor Beendigung des Maximal-IntervalIs erfüllt ist. Diese Zeitgeber
koppeln sich selbst mit der periodischen Schalteinrichtung, um in einfacher Weise von dort Abtau-Einleitungs-Kommandos
zu empfangen, und sie enthalten eine
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By-Pass-Einrichtung, die eine.Real-Zeit-Steuerung der
Abtau-Zyklen erlaubt.
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Claims (14)
- Ansprüche!(lV System zum Steuern eines Abtauzyklus bei mindestens einer Gefriereinheit, die Einrichtungen zum Abtauen und Gefrieren besitzt, nach den Erfordernissen eines Umweltparameters, gekennzeichnet durch eine Wandlereinrichtung (VSD) zur Abtastung dieses Umweltparameters und zur Erzeugung eines variablen Antriebsgeschwindigkeitsausganges als Funktion desselben; eine von dem Antriebsausgang angetriebene Steuereinrichtung (MCC); eine Konstantgeschwindigkeits-Antriebseinrichtung (TM...); eine von der Steuereinrichtung abhängige erste Einrichtung (SA...) zur Inbetriebsetzung der Konstantgeschwindigkeits-Antriebseinrichtung über ein erstes vorbestimmtes Zeitintervall; eine von der Konstantgeschwindigkeite-Antriebsein— richtung abhängige zweite Einrichtung (SB...), welche
letztere über ein zweites vorbestimmtes Zeitintervall in Betrieb hält; und durch eine von der Konstantgeschwindigkeits-Antriebseinrichtung (TM...) abhängige dritte Einrichtung (SD.*.), welche die Abtaueinrichtung (DH...)
betätigt und über ein drittes vorbestimmtes Zeitintervall die Betätigung der Gefriereinrichtung (CM...) verhindert. - 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwelt-Parameter die relative Feuchte enthält.
- 3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Wandlereinrichtung (VSD) eine Umweltparameter-Abtast einrichtung (HS), ein proportional zu dem Umweltparameter in seiner Ausgangsfrequenz veränderbarer Oszillator (Ql), und ein in seiner Drehzahl veränderbarer Motor (VSM), dessen Drehzahl durch den variablen Frequenz -409843/0805ausgang steuerbar ist, gehören.
- 4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umweltparameter-Abtasteinrichtung eine veränderliche Widerstandseinrichtung (HS) gehört, die von einem Wechsel der relativen Feuchte abhängig ist.
- 5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (MCC) Mittel (12, 14...) zur periodischen Schalterbetätigung besitzt; daß die erste Einrichtung eine erste Schaltereinrichtung (SA...) umfaßt; daß die zweite Einrichtung eine zur ersten Schaltereinrichtung parallele zweite Schaltereinrichtung (SB...) und eine diese betätigende und von der Konstantgeschwindigkeits-Antriebseinrichtung (TM...) angetriebene Kurveneinrichtung (FlA...) umfaßt; und daß die dritte Einrichtung komplementäre dritte und vierte Schaltereinrichtungen (z.B. SDl, SlC) umfaßt, mit denen abwechselnd die Abtaueinrichtung einschal tbar und die Gefriereinrichtung ausschaltbar ist, und umgekehrt.
- 6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Umgehungseinrichtung (z.B TSl) vorhanden ist, welche in Abhängigkeit von einem internen Parameter der Gefriereineinheit (z.B. RUl) die dritte Einrichtung (SD...) zur Abschaltung der Abtaueinrichtung und zur Einschaltung der Gefriereinrichtung vor Ablauf des dritten Zeitintervalls veranlaßt.
- 7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßdie inAbhängigkeit von dem Umweltparameter eine mit variabler Geschwindigkeit angetriebene Steuereinrichtung (VSM, MCC.) in periodischen Intervallen, die sich nach einer Funktion des Umweltparameter-Wertes ändern, einen Abtau— Vorgang einleitet; daß die Konstantgeschwindigkeits-Antriebseinrichtung (TM...) unter dem Einfluß dieser Ein-409S43/Ö805leitung die Abtaueinrichtung (DH...) unter Ausschluß der Gefriereinrichtung (CM...) für ein vorbestimmtes maximales Zeitinterwall betätigt? und daß die Abtaueinrichtung eine Umgehungseinrichtung (z.B. TSl) zur Abschaltung der Abtaueinrichtung und zur Einschaltung der Gefriereinrichtung vor Ablauf des vorbestimmten Intervalls in Abhängigkeit von einem internen Parameter der Gefriereinheit enthält.
- 8. System nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantgeschwindigkeits-Antriebseinrichtung (TM...) eine Halte- und Durchlaufeinrichtung (z.B. SBl, PIA...) zugeordnet ist, mittels der dieselbe in Abhängigkeit von dem Abtauexnleitungsbefehl und vor Beendigung des laufenden periodischen Intervalls in eine Bereitschaftsstellung verbracht wird.
- 9. System nach Anspruch 1, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mit variabler Geschwindigkeit antreibbare Steuereinrichtung (MCC.) zur Einleitung von Abtauzyklen bei einer Anzahl von Gefriereinheiten (RUl..., RUN), von denen jede eigene Gefrier- und Abtaueinrichtungen besitzt, nach Maßgabe eines allen Gefriereinheiten gemeinsamen Umweltparameters eingerichtet ist; daß die Steuereinrichtung (MCC.) die Abtaueini ei tungsbef ehl e für die verschiedenen Gefriereinheiten in zeitlich gestaffelten und.von dem Umweltparameter abhängigen periodischen Intervallen abgibt, so daß eine gleichzeitige Einleitung eines Abtauzyklus bei zwei oder mehreren Einheiten ausgeschlossen ist; und daß jede Gefriereinheit eine eigene Konstantgeschwxndxgkeits—Antriebseinrichtung (TM...) sowie eine eigene Umgehungseinrichtung (TS.·.) besitzt.409843/080S
- 10. System nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Konstantgeschwindigkeits-r-Antriebseinrichtung (TM...) eine eigene Halte- und Durchlaufeinrichtung (SB...) besitzt, mittels der diese Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von dem ihr zugeordneten Abtaueinieitungsbefehl und vor Beendigung des zugeordneten laufenden periodischen Intervalls in ihre Bereitsschaftsstellung verbracht wird.
- 11. System nach Anspruch 1, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (MCC) für jede nachgeschaltete Gefriereinheit (RU...) eine separate periodische Schalteinrichtung, bestehend aus je einer ersten Einrichtung (SA...), einer zweiten Einrichtung (SB...) und einer dritten Einrichtung (SD...), enthält.
- 12. System nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (SA...)^ und die zweite Einrichtung (SB...) mittels einer Bypass-Einrichtung (SBP...) selektiv außer Betrieb setzbar ist, so daß die Konstantgeschwindigkeits-.-Antriebseinrichtung (TM) kontinuierlich durchläuft und die Abtau- und Gefriereinrichtungen nach einer Funktion der Zeit und der dritten Einrichtung (SD...) steuert.
- 13. System nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gefriereinheit (RU...) eine von ihrer Zeitgebereinrichtung (TM ...) abhängige Regeleinrichtung besitzt, die den Abtauzyklus in der betreffenden Gefriereinheit auf einen vorbestimmten maximalen Zeitraum begrenzt.
- 14. System nach Anspruch 6 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Regeleinrichtung die Umgehungseinrichtung (TS...) gehört, welche bei Auftreten eines vorbestimmten Wertes eines Intervall-Parameters bei dieser Gefriereinheit409843/080bwährend des maximalen Zeitraumes selektiv den Abtauzyklus beendet.409843/08ObLeerseite
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