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Anlaßvorrichtung für Kälteapparate Die Erfindung bezieht sich auf
Anlaßvo.rrichtungen für Kühlapparate, bei denen durch Druck des Kühlwassers gesteuerte
Membranen o. dgl. ,die Energiezufuhr zum Apparat steuern. Es ist bereits bekannt,
in derartigen Anlagen mehrere Membranen hintereinander zu schalten, so daß bei Bruch
der ersten. Membran kein Kühlwasser aus der geschlossenen Anlage austreten kann.
Bei diesen Anlagen war es jedoch bisher nicht möglich, zu erkennen, wann etwa ein
Bruch der ersten Membran eintrat, so d.aß auch die zweite Membran zu Bruch gehen
konnte, ohne daß man den Bruch der ersten bemerkt hatte, wodurch es dann doch zu
Wasseraustritten kommen konnte.
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Die Erfindung bezweckt, derartige Anlagen zu verbessern und den Bruch
der ersten, sogenannten Steuermembran sofort dadurch kenntlich zu machen, daß die
Steuervorgänge bei Membranbruch ausbleiben. Sie erreicht dies im wesentlichen dadurch,
daß die Membranen mit verschieden großen wirksamen Flächen auf die die Energiezufuhr
steuernden Steuerorgane einwirken.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
bei dessen Erläuterung sich weitere kennzeichnende Merkmale der Erfindung ergeben
werden.
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Die Zeichnung zeigt eine Anlaßvorrichtung gemäß der Erfindung für
einen elektrisch betriebenen Kälteapparat, bei,dem der Betriebsstrom gleichzeitig
mit dem Kühlwasser angestellt wird, doch kann naturgemäß die Erfindung auch bei
anders beheizten, beispielsweise gasbeheizten Apparaten Verwendung finden.
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Die Verrichtung gemäß der Abbildung besteht im wesentlichen aus dem
Ventilteil A, dem Membrangehäuse B und der Schaltvorrichtung C.
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Es bezeichnet i das zweckmäßig aus Messing hergestellte Ventilgehäuse
der Kühlwasserleitung, in das bei 2 das Kühlwasser eintritt. Der die Kühlwasserzufuhr
absperrende Ventilkörper 3 kann mit Hilfe einer gut gedichteten Spindel q. auf den
Ventilsitzge,-drückt werden. Dar Ventilkörper ist mit einem Zapfen in einer Bohrung
der Spindel 4 drehbar gelagert, so daß beim Drehen der Spindel kein Schleifen des
Dichtungsmaterials 3, auf dem Ventilsitz stattfinden kann. Das Ventilgehäuse
ist ferner mit einer senkrecht zur Kühlwassereintrittsrichtung verlaufenden Bohrung
6 versehen, die an ihrem unteren Ende aus Standardisierungsgründen zu einer Ausnehmung
7 größeren Durchmessers erweitert ist. Stehen nämlich in der Praxis nur geringe
Bauhöhen für die Vorrichtung zur Verfügung, so wird, wie in den Abbildungen dargestellt,
in die Ausnehmung 7 ein Kniestück 8 eingesetzt, das den Kühlwasserlauf wieder in
horizontale Richtung leitet, so daß dann die erforderliche Drosselvorrichtung g
in die Kühlwasserleitung eingesetzt werden kann. Bei Vorrichtungen, bei denen man
in der Höhe nicht beschränkt ist, wird die Drosselvorrichtung
gleich
in die Ausnehmung 7 des Ventilgehäuses i eingesetzt. Diese Drosselvorrichtung 9,
die die Menge des zur Kühlung der wärmeabgebenden Apparatteile erforderlichen Kühlwassers
regelt, besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Zylinder io, der
im Innern mit Prallscheiben i i versehen ist, die gegeneinander versetzte Durchbohrungen
besitzen, so daß das Wasser im Zylinder gezwungen wind, einen Zickzackweg zu nehmen.
Die Menge :des durchfließenden Kühlwassers kann je nach dem in der Hauptleitung
herrschenden Druck durch die Anzahl der im Zylinder io enthaltenen Platten geregelt
werden. Da der Druck der Hauptleitung in verschiedenen Städten und Stadtteilen schwankt,
ist die Drosselvorrichtung 9 leicht auswechselbar zwischen dem Kniestück 8 und einem
Stutzen 12 angeordnet, welch letzterer in bekannter Weise durch eine Überwurfmutter
mit der zu den wärmeabgebenden Teilen des Kälteapparates führenden Kühlwasserleitung
verschraubt wird.
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Über der oberen senkrechten Bohrung 6 des Ventilgehäuses i ist das
Menbrangehäuse angebracht, das in seiner Gesamtheit mit B bezeichnet und beispielsweise
durch Verschraubung wasserdicht mit dem Ventilgehäuse i verbunden ist. Es besteht
im wesentlichen aus drei durch Bolzen 1q. miteinander verschraubten ringförmigen
Platten 15, 16 und 17. Von den Außenrändern je zweier dieser Platten wird
je eine elastische Membran i8 bzw. i9 gehalten, die durch die Bolzen 14 wasserdicht
festgeklemmt wird. Zweckmäßig bestehen diese Membranen aus bestem Tuchgummi, können
jedoch auch aus anderem Material hergestellt sein. Wie aus der Abbildung ersichtlich,
sind die Platten. 15, 16 und 17 etwas konisch ausgeführt, so daß zwischen ihnen
im Innern Hohlräume 2o bzw. --21 entstehen, in .denen die Membranen 18 und i9 sich
frei bewegen können.
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Um eine gute Übertragung des bei geöffnetem Ventil auf der Membran
18 stehenden Kühlwasserdruckes auf die Membran i 9 und weiter zu erreichen, ist
die ringförmige Platte 16 an. ihrem inneren: Rand mit einem Lager 22 für
einen zylindrischen Druckkörper 23 versehen, der, frei zwischen den beiden
Membranen 18 und i9 liegend, in diesem Lager aufwärts und abwärts gleiten kann.
Der auf der Membran 18 stehende Wasserdruck wird daher mit der vollen Fläche des
Druckkörpers 23 auf die obere Membran: i9 übertragen, die ihrerseits :diesen Druck
weiter auf die eigentliche Schaltvorrichtung überträgt, die in ihrer Gesamtheit
mit C bezeichnet und mit der obersten Platte 17 des Membrangehäuses B wasserdicht,
z. B. durch Verschraubung, verbunden ist. Die Schaltvorrichtung enthält eine Hülse
2q., die fest mit der Platte 17 verbunden ist. Die Hülse hat an ihrem oberen und
unteren EntdeIfager zur Führung einer in ihrem Innern gleitenden Stange 25. Das
untere Lager wird von dem Hülsenboden gebildet, der unten mit einer Öffnung versehen
ist, durch die die Stange :25 mit ihrem unteren verjüngten Ende in den von den Platten
17 und 16 gebildeten Hohlraum 21 hineinragt. Das obere Lager wird von einem das
obere Ende der Hülse abschließenden Schraubbolzen 26 gebildet, der gleichfalls eine
Bohrung aufweist, durch die das obere verjüngte Ende der Stange 25 nach oben austritt.
Die Stange 25 trägt im Innern der Hülse 24 an ihrem unteren Teil einen ringförmigen
-Ansatz 27, der gleichzeitig als Hubbegrenzungsanschiag für die Bewegung der Stange
nach unten in der Hülse und als Gegenlager für eine Feder 28 dient. Die Feder 28,
legt sich mit ihrem oberen Ende geigen den Bolzen 26 und sucht .die Stange z5 abwärts,
d. h. in das Membrangeliäuse B hineinzudrücken, so daß fliese mit ihren unteren
Ende in Berührung mit ,der oberen Membran i9 gelangt. Um die Membran i9 vor Beschädigung
zu schützen und den auf sie übertragenen Wasserdruck besser auf die Stange 25 weiter
zu übertragen, ist sie in der Mitte mit einem Schutzpfropfen 29 versehen, der aus.
Metall, beispielsweise aus Messing, besteht und verhindert, daß sich der Tuchgummi
beim Arbeiten an der Stange 25 scheuert. Die vom Druckkörper 23 aufgenommene Bewegung
wird also über den Schutzpfropfen 29, d. h. über metallischere Kontakt, auf die
Stange 25 übertragen.
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Am oberen Ende der Hülse 24 ist der eigentliche Schalter 3o befestigt,
der in ,der Form eines bekannten Quecksilberkippschalters ausgeführt ist. Der den
Schalter tragende Bügel 3 1 liegt mit Klauen 32 gegen den oberen Rand der
Hülse 24 und wird durch den Bolzen 26 fest auf die Hülse geklemmt. Der Schalter
30 ist um. den Zapfen 33 des Bügels 31 drehbar und liegt mit einer einstellbaren.
Schraube 34. gegen das obere Ende der Stange 25, so daß er bei deren Hinundherbewegung
um den Zapfen 33 schwingt und damit in bekannter Weise Kontakt gibt oder unterbricht.
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Zu seinen Schutz ist der Quecksilberschalter von einem Gehäuse 35
umgeben, dessen untere Platte 36 zweckmäßig aus Bakelit oder ähnlichem Isolationsmaterial
hergestellt ist und sich auf einem Absatz der Hülse 24 stützt, wo sie durch eine
Mutter 37 oder in-anderer bekannter Weise festbehalten wird. Der obere Teil des
Gehäuses 35 besteht zweckmäßig aus Glas oder anderem durchsichtigen Isolationsmaterial,
um eine leichte
Überwachung der Schaltvorrichtung zu ermöglichen.
Dieser obere Teil kann einfach auf die untere Tragplatte 36 aufgesetzt sein. In
der Deckelplatte des Schutzgehäuses ist eine Ausnehmung vorgesehen, diie den Stufenschalter
der Vorrichtung, falls solcher erforderlich ist, aufnehmen kann.
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Die Vorrichtung ist in der Stellung »Außer Betrieb« in der Zeichnung
dargestellt. Ihre Arbeitsweise ist wie folgt: Wird durch Drehen der Spindel d. von
Hand das Ventil 3 geöffnet, so tritt das in der Hauptwasserleitung bei 2 stehende
Wasser mit dem Druck der Hauptwasserleitung in den senkrechten Kanal 6 ein und fließt
nun einerseits über Kniestück 8 und Drosselvorrichtung 9 zu den zu kühlenden Apparatteilen.
Andererseits :drückt der im Kanal 6 auftretende Druck die Membran 18 und den Druckkörper
23 gegen die Feder 28 nach oben. Diese Bewegung wird über den Schutzpfropfen 29
auf die Stange 25 übertragen, die bei ihrer Bewegung nach oben die Feder 28 zusammendrückt
und die Schraube 34 lüftet, so daß der Quecksilberschalter 30 um den Zapfen
33 schwingen muß. Es wird also der Strom durch Anlassen des Kühlwassers selbsttätig
eingeschaltet. Die Bewegung der Stange 25 wird nach der Schaltung durch Anschlag
ihres nicht mehr verjüngten oberen Teiles gegen den Bolzen 26 begrenzt.
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Wird das Ventil 3 wieder geschlossen oder sinkt aus irgendwelchen
Gründen, beispielsweise Undichtigkeiten oder Störungen im Wasserwerk, der Kühlwasserdruck,
so daß eine ausreichende Kühlung der wärmeabgebenden Apparatteile nicht mehr sichergestellt
ist, so drückt die Feder 28 die Stange 25 und den Druckkörper 23 nach unten gegen
den gesunkenen Kühlwasserdruck, und der nicht mehr von der Stange 25 gehaltene Quecksilberschalter
kippt durch seine Eigenschwere nach unten in die Ausschaltstellung.
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Wie die Abbildung zeigt, kann es, wenn aus irgendwelchen Gründen die
Druckmembran z8 zu Bruch .geht, nicht zum Ausfließen des Wassers in die Wohnung
kommen. Geht nämlich diese Membran zu Bruch, so tritt das Kühlwasser um den Druckkörper
herum und drückt nun unmittelbar auf die zweite Mernbran r9, die gleichfalls wasserdicht
ausgeführt wird. Nun hat der Druckkörper 23, wie aus der Abbildung ersichtlich,
einen weit größeren horizontalen Querschnitt als der verjüngte Teil der Steuerstange25.
Solange der Kühlwasserdruck auf die erste Steuermembran ;8 drückt, liegt der Kühlwasserdruck
auch auf dem vollen: O_uerschnitt des Druckkörpers 23, und es wird daher, @da der
auf die hintergeordneten Steuerorgane übertragene Druck abhängig von der Größe der
Druckfläche in einer hydraulischen Anlage ist, von der Druckfläche des Druckkörpers
auf die Steuerorgane eine Energiemenge übertragen, die ausreichend ist, sie mit
Sicherheit zu betätigen.. Nach Bruch der Druckmembran 18 aber umspült das Kühlwasser
den Druckkörper, so daß er für die Fortpflanzung des Druckes nicht mehr in Frage
kommt, die Zusatzmembran z9 liebt sich vom Druckkörper nach oben und biegt sich
der Elastizität ihres Materials wegen in sich selbst durch, da sie keinen Druckkörper,
wie die Membran i8 hinter sich hat, so daß auf die Steuerorgane jetzt nur noch ein
Druck übertragen wird, der im wesentlichen dem auf dem verjüngten Teil der Stange
25 stehenden Druck entspricht. Die Stärke der Feder 28 sowie -die Abmessungen der
Stange 25 und des Druckkörpers 23 sind nun erfindungsgemäß derart :gewählt, daß
in diesem Fall der auf die Steuerorgane übertragene Druck nicht mehr ausreicht,
den Oueck.silberschalter zum Kippen zu bringen und somit die Anlage einzuschalten.
Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß der Bruch der Membran. 18 sofort bemerkt
werden muß und eine rechtzeitige Wiederherstellung der Anlage stattfinden kann.
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Falls erwünscht, kann in die Kühlwasserleitung vor oder hinter dem
Ventilkörper 3 eine Thermostateinrichtung beliebiger Art eingebaut werden, die unter
Einwirkung der beim Betrieb :des Kälteapparates auftretenden Temperaturen den Kühlwasserdruck
unabhängig vom Ventilkörper 3 drosselt oder abstellt und so auch die Anlaßvorrichtung
des Apparates abstellt. Auch in den. elektrischen Stromkreis, der den Apparat betreibt,
können thermostatische Unterbrechungs- oder Schaltvorrichtungen eingebaut werden,
falls man nicht indirekt über das Kühlwasser regeln will, ohne dadurch das Wesen
der Erfindung zu beeinträchtigen.