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Selbsttätige Schalteinrichtung von Absorptionskältemaschinen mit periodischem
Betriebe. Bei Absorptionskältemaschinen mit periodischem Betrieb ist es wichtig,
dafür zu sorgen, daß eine Überhitzung des Flüssigkeitsinhalts des Kocherabsorbers
verhindert wird. Wenn nämlich aus irgendwelchen Gründen beim Kochen (Austreiben
des Kältemittels) dieses nicht in hinreichendem Umfange im Kondensator niedergeschlagen
wird, so steigt der Gegendruck im Kocher, und der Druck der ausgetriebenen Gase
erreicht infolge andauernder Wärmezuführung eine gefährliche Höhe, durch die der
Kocher oder die ganze Anlage zerstört werden könnte.
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Der Druck in den ausgetriebenen Ammoniakgasen ist selbstverständlich
eine Funktion der Temperatur und man ist daher in der Lage, durch Einführung eines
Thermometers in das Kocherinnere festzustellen, ob in der sonst hermetisch abgeschlossenen
Apparatur ein zulässiger oder unzulässiger Überdruck herrscht.
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Wenn man nun dieses Thermometer in geeigneter Weise mit einem Schalter
in Verbindung bringt, so kann man beim Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur
in der Apparatur und somit beim Überschreiten eines vorbestimmten Drucks in dieser
selbsttätig die Heizung abschalten und hierdurch vermeiden, daß durch andauernde
Wärmezufuhr ein unzulässiger oder gar gefährlicher Überdruck im Innern der Apparatur
entsteht und aufrechterhalten wird.
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Man hat bereits vorgeschlagen, zu diesem Zwecke selbsttätige Schalter
anzuwenden, und man hat diese bereits als sogenannte Membranschalter ausgebildet.
Beispielsweise hat man den Kocher an entsprechender Stelle mit einer Einbuchtung
nach innen ausgeführt, die somit hermetisch das Innere der Apparatur nach außen
abschließt, jedoch die Einbringung eines Thermometers in das Innere des Kochers
gestattet, und man hat das Thermometer nunmehr mit einer Membran derart verbunden,
daß die Flüssigkeit oder die Dämpfe im Thermometer auf diese Membran drücken und
diese durchbiegen, wenn der Druck in dieser Flüssigkeit oder in -diesem Dampf infolge
übermäßiger Erhitzung ein vorbestimmtes Maß überschritt.
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Gegenstand der Erfindung bildet nun die zweckentsprechende Ausbildung
eines solchen Membranschalters. Die Erfindung geht nämlich von der Erwägung aus,
»daß man Kälteerzeugungsapparate nach dem Absorptionsprinzip so - bauen müsse, daß
man den Apparat so weit als möglich fertig in der Fabrik herstellt und Teile an
diesem, welche erst bei der praktischen Ingebrauchnahme der Apparatur angewandt
und eingesetzt werden müssen, auf das geringstmögliche Maß beschränkt.
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Nun ist die Sachlage bezüglich solcher Kälteerzeugungsappar ate derart,
daß man sie mit elektrischem Strom, mit Gas oder mit flüssigem Brennstoff (Petroleum-
oder Ölbrenner) beheizen kann. Dies wird erst entschieden, wenn ein Käufer erscheint
und seine Wünsche bezüglich der Heizungsart bekannt gibt. Bedenkt man nun, daß Kühlschränke
meistens vom Lager in den verschiedensten Städten des In- und Auslandes gekauft
werden, so ergibt sich hieraus, daß man entweder Kühlschränke mit den drei verschiedenen
Beheizungsarten in entsprechender Zahl auf Lager legen müßte oder daß man die Montage
des geeigneten Membranausschalters dem Inhaber des betreffenden Ladens überlassen
müßte. Fertige Kühlschränke für drei Beheizungsarten kann man aber schlechthin nicht
auf Lager legen. Dies würde allen wirtschaftlichen
Grundsätzen
widersprechen. Dein Verkäufer kann man aber gleichfalls nach Ansicht der Erfinderin
die Montage des Membranschalters nicht überlassen, weil es sich hierbei um eine
Sicherheitsvorrichtung von größter Bedeutung handelt und falsche Einstellungen den
Apparat auf das schwerste gefährden könnten. Es ist nämlich zu bedenken, daß eine
Membran anders ist als die andere, und daß man demnach jede einzelne Membran samt
angehängtem Thermometer in der Fabrik genau ausprobieren und einstellen muß, und
däß jede Änderung der Einstellung im späteren Betriebe oder beim Verkauf ausgeschlossen
sein muß, soll hierdurch nicht ein Gefahrmoment im Gebrauch des Schrankes erzeugt
werden.
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Diesen einander widersprechenden Forderungen genügt nun die Erfindung
in. der Weise, daß sie einen Membranausschalter schafft, dessen wesentliche und
der Einstellung bedürfende Teile bereits in der Fabrik mit dem Kälteapparat fest
und endgültig zusammengebaut, erprobt und eingestellt werden können, während jene
Teile, die der besonderen Beheizungsart angepaßt werden müssen, als Sonderteile
des Membranschalters ausgebildet werden derart, daß man diese ohne Änderung der
Einstellung der Membran und deren Zusammenbau mit dem Thermometer und der Apparatur
in den Schalter einfügen oder aus diesem herausnehmen kann.
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Es ist also durch die Erfindung eine Art Austauschbau für diesen Membranschalter
geschaffen, und man sieht hieraus, daß ein ganz erheblicher Fortschritt erreicht
ist. Man braucht nicht mehr Apparaturen für drei verschiedene Beheizungsarten auf
Läger zu nehmen, sondern nunmehr eine einzige Apparatur, und man kann nach Erfordernis
des Kunden die Apparatur ergänzen für die gewünschte Beheizungsart durch Anwendung
und Einbau von Ergänzungsteilen, die mit der richtigen Einstellung und Wirkungsweise
der endgültig eingebauten Membran nichts mehr zu tun haben.
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Die Erfindung sei nunmehr an Hand des Ausführungsbeispiels der Zeichnung
näher erläutert. Hierbei ist die ganze Kälteerzeugungsapparatur fortgelassen, ebenso
auch die Art des Thermometers nicht in Rücksicht gezogen. Es ist nur in Erinnerung
zu behalten, daß das Thermometerrohr. (las eine Flüssigkeit oder ein Gas enthalten
kann, ein Ende besitzt, das durch eine Membran abgeschlossen ist, und diese Membran
wirkt auf einen Schalter. Dementsprechend ist in der Zeichnung nur das Ende des
Thermometerrohrs aus beliebigem Stoff und die Abschlußmembran dargestellt. Ferner
zeigt die Zeichnung jenen Teil, der dauernd finit der Apparatur verbunden und in
der Fabrik eingestellt ist, außerdem auch noch jene Schalterteile, die hinzugefügt
werden müssen je nach Art des in Betracht kommenden Beheizungsmittels.
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Abb. i zeigt in Ansicht von hinten und Abb. 2 im Schnitt längs der
Linie A-B der :Xbb. i jenen Teil des Schalters, der bei jeder Kälteerzeugungsapparatur
fest mit dieser zusammengebaut ist.
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Abb.3 zeigt in Ansicht von hinten und A66. 4. in Seitenansicht diesen
fest eingebauten Teil in Verbindung mit einem AuAtauschelement, nämlich dem Abschlußorgan
für eine Gasheizung. Abb. 5 und 6 zeigt gleichfalls in Ansicht von hinten bzw. in
Seitenansicht mit teilweisem Schnitt den fest eingebauten Teil in Verbindung finit
einem. anderen Austauschelement, nämlich einem elektrischen Schalter.
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Bereits an dieser Stelle sei bemerkt, daß im übrigen dieser Membranschalter
nicht nur als Schalter der Heizung verwendet werden kann, sondern daß das Austauschelement
auch ein Schaltelement- für andere Zwecke sein kann, so-beispielsweise zum Umstellen
der Kühlwässerführung vom Kondensator auf den Kocher und umgekehrt, und daß er ferner
nicht nur übermäßige Gefahrtemperaturen verhindern, sondern auch beim Ende der Kochperiode
ansprechen kann. Zum Ende der Kochperiode tritt nämlich der größte Druck, die höchste
Temperatur im Kocher ein und wird der Ausschalter hierauf eingestellt, so wird er
also am Ende der Kochperiode gleichfalls die Heizung abstellen.
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Der stets vorhandene Teil des Schalters besteht aus einem fest auf
die Grundplatte der Apparatur aufgebauten Sockel i, beispielsweise einem Stück Winkeleisen,
das an entsprechender Stelle durchbohrt und mit einem Rohransatz z versehen ist,
welch letzterer in der eingangs beschriebenen Weise das Ende des Temperaturrohres
darstellt oder mit diesem verbunden ist. Eine Membran 3 aua Neusilber fl: dgl. ist
zwischen dem Sockelstück i und dem Haltestück 4 eingespannt, derart, daß diese das
Rohrende 2 dicht abschließt. Das Stück ¢ ist durchbohrt zur Aufnahme eines Stiftes
5, der in einer Klinke (Doppelhebel) 6 starr oder gelenkig befestigt sein kann und
mit einem Ende auf der Membran aufliegt. Die Klinke 6 ist bei 7 drehbar an dem Stück
.4 gelagert und das eine Ende von ihr ist mittels einer Feder 8 gleichfalls mit
dem Stück 4 verbunden. Diese Feder 8 ist nun so zu bemessen und einzustellen, daß
- nach der Beschaffenheit der Thermometerfüllung und der Membran selbst - gerade
beim Eintritt einer bestimmten Temperatur bzw. Dehnung des Thermometerinhaltes der
Stift 5 nach außen bewegt wird, also
der Gegendruck der Feder 8
unter Berücksichtigung der Hebelwirkung am Arm der Klinke 6 überwunden wird. Wenn
also der Stift 5 nach außen geschoben wird, verdreht sich die Klinke in den Seitenansichten
im Uhrzeigersinn und es wird somit eine Schneide 9 an derem unteren -Ende gleichfalls
bewegt.
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Dieser Teil wird also ein für allemal fest mit der Apparatur verbunden
und in der Fabrik genau eingestellt. Das Austauschelement gemäß Abb. 3, 4 für Gasbeheizung
besteht nun in einem bekannten Gasventil, das natürlich in jeder beliebigen geeigneten
Weise ausgeführt werden kann. In einem Rohrmundstück 10 ist; was nicht besonders
dargestellt zu werden braucht, eine Dur chströmöffnung für das Gas vorgesehen, die
durch ein Ventil oder Pfropfen o. dgl. abgeschlossen werden kann. Dieser Abschlußteil
wird gegen die Öffnung durch eine Feder o. dgl. gepreßt. Diese Feder wirkt in der
Abb. 3 von rechts nach links und sucht also das Abschlußorgan in gleicher Richtung
auf seinen Sitz aufzudrükken. Mit dem Abschlußorgair gelenkig oder fest verbunden
ist eine Stoßstange i i, die aus dem Rohrmundstück io herausragt und mit einem-
Hebel 12 gelenkig oder starr verbunden ist. Dieser Hebel besitzt an einem Ende ein
Gewicht oder Handgriff 14 und ist ferner bei 15 gelenkig am Rohrmundstück i o gelagert,
Schließlich besitzt er eine Ansatzfläche 14`.
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Bevor noch die Wirkungsweise dieser Vorrichtung beschrieben wird,
muß gesagt werden, daß das Gaszuführungsrohr von rechts oder links an einen der
Ansätze 16 anzuschließen ist, während die Verbindung zum eigentlichen Brenner bei
17 angeschlossen wird. Je nach der günstigsten Lage der Gaszuleitung wird diese
also mit einem der Stutzen 16 verbunden, während der andere durch einen Deckel o.
dgl. verschlossen wird. Das Absehlußventil hat man sich also in dem Rohrmundstück
etwas rechts von den Anschlüssen 16 (Abb.3) konachsial mit den Austrittsstutzen
17 liegend zu denken.
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Bei der Inbetriebsetzung der Heizung, die von Hand zu geschehen hat,
wird der Handgriff 14 heruntergezogen, so weit, daß der Ansatz 14, wie in Abb.4
gezeichnet, unter die Schneide 9 der Klinke 6 gelangt. In dieser Stellung des Hebels
i-- ist der Stift i i so weit nach rechts geschoben, daß er das Gasventil entgegen
seiner Federbelastung offen hält. Sobald nun die zugehörige Temperatur am Ende der
Kochperiode erreicht oder eine höchstzulässige Temperatur überschritten wird, je
nach der Bestimmung des Schalters, wird die Membran 3 nach außen durchgebogen, die
Klinke 6 im Uhrzeigersinn schwingt so weit aus, daß die Schneide g vom Ansatz i4'
abgleitet und somit der Hebel I2 freigegeben wird. Nun stößt die Feder, welche (las
Gasventil belastet, das letztere auf seinen Sitz auf, wodurch der Stift i i nach
links (Abb.3) herausgeschoben wird. Dies ist möglich und tritt im gleichen Augenblick
ein, sobald in der beschriebenen Weise die Schneide 9 vom Ansatz i4' abgeglitten
ist und somit die entsprechende Verdrehung des Hebels 12 nach oben freigegeben ist.
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Ähnlich wirkt die Anordnung gemäß Abb. 5 und 6. Dort ist ein elektrischer
Schalter als Austauschelement eingebaut, bestehend aus einem Gestell 18, das in
einem Isolierstück i9 -zwei Kontakte 2o, 21 trägt. Diese Kontakte können in beliebiger
Weise in den Stromkreis der Heizpatronen für den Kocher eingeschaltet sein. Beispielsweise
ist die eine, von der Stromquelle kommende Leitungsklemme unmittelbar mit der Heizpatrone
j-erbunden, während die andere Klemme mit dem Kontakt 21 des Schalters verbunden
sein kann. Die Klemme 2o des Schalters hingegen ist mit der Heizpatrone verbunden.
Wird nun der Schalter eingelegt, so -werden durch ihn die beiden Kontakte 2o, 21
verbunden über die Gegenkontakte, die an der leitenden Brücke 23 des Schalters befestigt
sind, und es wird also derart eine sogenannte einpolige Ein- und Abschaltung bewirkt.
Natürlich kann man auch zweipolig durch entsprechende bekannte Änderung der Leitungsführung
ein-und ausschalten. Die Anzahl der Köntakte und die Art der Schaltung ist hierbei
gleichgültig. Die Kontaktbrücke oder, bei zweipoligem Schalter, die Kontaktarme
23 sind isoliert an einem Halter 24 befestigt, der in geeigneter Weise bei 25 drehbar
gelagert ist, derart, daß er um eine zur Zeichenebene senkrechte Achse 26 (Abb.
6) verdreht werden kann. An dieser Achse ist eine Handhabe 27 befestigt, die durch
eine Feder 28 mit dein Gestell 18 verbunden ist. Des weiteren besitzt der Halter
24 eine Aussparung 29, in die eine besondere - Klinke 30 eingreift, welch
letztere mit Schraubengewinde in ein entsprechendes Loch an der unteren Klinke des
Hebels 6 eingeschraubt wird (Austausch element).
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Wiederum ist der ständig beibehaltene Teil mit seiner Membran, der
Klinke 6 und der Feder 8 richtig eingestellt, wie früher beschrieben. Es wird nun
durch Verdrehen der Handhabe 27 entgegen der Kraft der Zugfeder 28 der Schalter
geschlossen zwecks Einleitung der Kochperiode, und es wird hierbei die Klinke
30 in die Aussparung 29, wie aus Abb. 6 ersichtlich, eingreifen. Sonach kann
der Schalter sich nicht unter Einwirkung der Feder 2$@ wieder öffnen. Sobald aber
das
Ende der Kochperiode erreicht oder eine höchstzulässige Temperatur
überschritten ist, dreht sich die Klinke 6 wieder durch die Membran im Uhrzeigersinn,
hierdurch wird die zusätzliche Klinke 30 nach unten gedreht und gibt nun
die Aussparung 29 frei. Im gleichen Moment tritt die Feder 28 in Wirkung und dreht
die Handhabe 27 samt dem Halter 2:1 und der Kontaktbr ficke 23 samt zugehörigen
Kontakten nach rechts, wodurch die Stromzufuhr unterbrochen wird.
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Man sieht aus den Abb. 3, 4. bzw. 5, 6, daß die Austauschelemente
(Gasventil bzw. elektrischer Schalter) mit einem Sockel 31 bzw. Gestellunterteil
r8 versehen sind, der auf dem ständig vorhandenen Teil i aufzusetzen und mit diesem
zu verbinden ist. Diese Sockel bzw. Unterteile sind nun so ausgebildet, daß sie
mir in ganz bestimmter Stellung mit dem Teil i durch Schrauben verbunden werden
können. Man kann auch an dem Teil r und dem Sockel durch eine Zapfen-Loch-Anordnung
diese richtige Stellung sichern. Sonach braucht nur durch den Verkäufer oder seinen
Monteur das betreffende Schaltorgan an der unverwechselbaren Stelle angesetzt und
mit dem festen Teil i verbunden zu werden, ohne daß man aber die Einstellung der
:Membran und der Klinke 6 bzw. der Feder 8 zu ändern braucht. Hierdurch ist die
sicherste Wirkungsweise gewährleistet.
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Bei Ölheizung kann man eine ähnliche Vorrichtung wie für Gasheizung
vorsehen. Es wird an Stelle des Gaszuleitungsrohres ein Petroleum- oder ölzuführungsrohr
bei r6 angeschlossen. Das ölzuführungsrohr kann zu einem hochgestellten Behälter
führen, der mit 01 gefüllt ist. Hier kann man dann diesen Behälter so bemessen,
daß nur so viel Brennstoff hereingeht, als für eine einmalige Attstreibungsperiode
erforderlich ist. Dann wirkt diese Schaltvorrichtung ausschließlich als Sicherheitsvorrichtung
beim Überschreiten unzulässiger Temperaturen vor Verbrauch des Brennstottvorrates
und demnach vor Beendigung der Austreibperiode.
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Bei Gasbrennern kann man in ähnlicher Weise einen Gasautomaten in
irgendeine Zuleitung einbauen, derart, daß diese nach dem Durchfluß einer vorbestimmten
Gasmenge den weiteren Zufluß absperrt. Auch dann wird die Vorrichtung gemäß Abb.3,
`(. nur als Sicherheitsvorrichtung gegen das Überschreiten zulässiger Temperaturen
während der Austreibperiode wirken.
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Es ist klar, daß man für jede neue Kochperiode von Hand das Gas- bzw.
Brennstoff-\-(#ntil finit der Handhabe 12 öffnen und ebenso -den elektrischen Schalter
mit der Handhabe 2; einlegen muß. Sollten Vorrichtungen zum Bemessen der Brennstoff-,
Gas-oder Strommengen, ausreichend für eine Kochperiode, vorgesehen sein, so müssen
natürlich auch diese Vorrichtungen vor jeder Kochperiode eingestellt werden. Natürlich
ist es möglich, diese Einstellungen an Stelle von 1.3and durch geeignete automatische
Vorrichtungen zu bewirken.
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Besonders bemerkt muß noch werden, daß die hier beschriebene, als
Thermometer bezeichnete Vorrichtung in der Praxis auch andere Bezeichnungen erhält,
beispielsweise Flüssigkeits- oder Gaspatrone, da nämlich, wie in dieser Beschreibung
auseinandergesetzt, an den Membranraum ein Rohr angeschlossen ist, das am anderen
Ende abgeschlossen und auf ein entsprechendes Stück in das Innere des Kessels hineingeschoben
ist, nach Art einer Patrone. Dieses Rohr ist dann mit Wasser oder einer anderen
geeigneten Flüssigkeit oder mit einem Gas oder Gasgeinisch gefüllt, es kann auch
teilweise mit einer Flüssigkeit und teilweise mit einem Gas oder Dampf 'gefüllt
sein, und dieser Inhalt des Rohres hat nur den Zweck, sich so zu dehnen bei erhöhter
Temperatur, daß eine Durchbiegung der Membran und Herbeiführung der gewünschten
Schaltung bei einer bestimmten Temperatur bzw. Überschreiten derselben erfolgt.