-
Einrichtung zur Regelung der Leistungsaufnahme von durch Elektroden
beheizten elektrischen Geräten D Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung
zur Regelung der Leistungsaufnalnne von durch Elektroden beheizten elektrischen
Geräten, bei denen ein mit selbsttätäger Entlüftung versehener Aufnahmeraum zur
Aufnahme des bei Drucksteigerung aus dem Elektrodenraum verdrängten Elektrolyten
und ein von. Hand 'betätigtes oder selbsttätig wirkendes Abschlußglied in seiner
Vierbindungsleitung zwischen Dampf- und Aufnahmeraum vorgesehen sind. Bei den bekannten
Geräten wird ,entweder nur eine offene Aufnahmekammer, eine geschlossene Aufnahmekammer
oder die letztere, ausgerüstet mit einem Reggel-bzw. Rückschlagventil, benutzt.
Bekannt sind auch Geräte, bei welchen der Dampfraum mit der Aufnahmaekaxmner -durch
eine abspierrb,are Rohrleitung verbunden ist.
-
Bei der offenen und der geschlossenen Aufnahmekammer fließt das Arbeitswasser,
das während des .Betriebes durch den erzeugten Dampfdruck in die Aufnahmekammer
verdrängt wurde, in die Elektrodenkammer zurück, sobald das Gerät abgeschaltet ist.
-Bei einer neuen Inbetriebsetzung (erfolgt dann ein Stromstoß; der ein Mehrfaches
der Nennaufnahme beträgt. Dieser Stromstoß ist bei Geräten, welche an der Aufnahmekammer
ein Druckregelventil besitzen, normal nicht vorhanden, da das Arbeitswasser - nach
hem Abschalten des Geräts in der Aufnahmekammer verbleibt. Bekannt ist ferner eine
Aufnahmekamtiner; welche an Stelle des Regelventils mit einem Quecksilberstandrohr
in Form eines gebogenen Rohres mit Quecksilberfüllung ausgerüstet ist rund damit
die gleiche Wirkung auslöst wie das Druckregelventil, da @es lediglich als solches
arbeitet. Dieses Gerät ist am Dampfraum ebenfalls mit einem Ent- und Belüfter ausgerüstet,
der den Dampfraum mit der atmosphärischen Luft- verbindet, sobald und solange lein
Dampfdruck auch bei eingeschaltetem Gerät nicht besteht: Beide Geräte können daher
bei entsprechenden
Betriebszuständen wohl Luft aus der Aufnahmekammer
entweichen, nicht aber eintreten lassen.
-
Um diese Geräte nach dem Abschalten mit neuem Kochgut wieder in Betrieb
setzen zu können, muß der Aufnahmekammer durch Handhabung eines dafür vorgesehenen
Organs Luft zugeführ t werden, damit das Wasser aus der Aufnahmekammer abfließen
und somit die Stromstärke ansteigen kann. Dies soll nach dem Einschalten geschehen.
Erfolgt es aber vorher, so fließt das Arbeitswasser auch vorher ab, beim Einschalten
kommt dann der unerwünschte Stromstoß zustande.
-
Es ist weiter :ein Gerät bekannt, welches eine Aufnahm:ekanimer mit
einem aus einem: Rohr gebildeten Syphon mit Quecksilberfüllung, aber keinen Ent-
und Belüfter am Dampfraum hat. Bei diesem Gerät wird bei den entsprechenden Betriebszuständen
Luft bei einem bestimmten Überdruck aus der Kammer herausgepreßt, bei :einem gleichen
Unterdruck, aber auch :erst dann, wieder hineingesaugt; was ein vollständiges Abfließen
des Arbeitswassers aus, der Aufnahmekammer zur Folge hat, wenn das Gerät abgeschaltet
wurde und Arheitswasser in der Aufnahmekamnmer vorhanden war. Wird .dieses abgeschaltete
Gerät erneut an Spannung gelegt; so tritt auch hier der bekannte Stromstoß ein,
wenn kein besonderer Regelwiderstand :den Elektroden vorgeschaltet ist.
-
Allen diesen Geräten mit Regelorganen an der Aufnahmekammer haftet
außer der Stromstoßgefahr der gemeinsame Mangel an, daß sie nach langem Kochen mit
der herabgeregelten Mindeststromaüfnahme und, wenn alle Luft aus der Aufnahmekammer
entfernt ist, nicht wieder selbsttätig mit höherer Stromaufnahme ;arbeiten können,
wenn dies der weitere Betrieb erfordert. Diese Geräteregeln . bekanntlich ihre Stromaufnahme
so weit herunter, daß bei kochendem Inhalt geradenoch die Wärmeverluste des Gerätes
gedeckt werden, ohne daß der Dampfdruck höher steigt, als das Wärmegefälle zwischen
Heizdampf und Kochgut es verlangt. Dieser Fall ist beispielsweise schon gegeben,
wenn der bei diesen Geräten übliche dicht schließende Dekkel geöffnet wird. Der
Wärmebedarf steigt, die Erzeugung von mehr Wärme kann nicht stattfinden, da die
Stromstärke nicht anwachsen kann, weil das Arbeitswasser in der Aufnahmekammer festgehalten
wird. Der Dampfdruck irrt Dampfraum sinkt, und das Kochgut hört auf zu kochen. Noch
kritischer ist es natürlich, wenn zum kochenden Kochgut kaltes Kochgut nachgefüllt
wird. Der Gesamtinhalt kommt nicht wieder zum Kochen, wenn keine andere Maßnature
getroffen wird. Alle diese Nachteile werden nun bei einer Einrichtung zur Regelung
der Leistungsaufnä.hme von durch Elektroden beheizten elektrischen Geräten; bei
denen ein mit selbsttätiger Entlüftung vorgesehener Aufnahmerauen zur Aufnahme des
bei Drucksteigerung aus dem Elektrodenraurn verdrängten Elektrolyten und ein von
Hand betätigtes oder selbsttätig wirkendes Abschlußglied in einer Verbindungsleitung
zwischen Dampf- undAwfnahmeraum vorgesehen sind, dadurch beseitigt, daß gemäß der
Erfindung zwischen :dem Hauptschalter für den Elektrodenstrom und dem Abschlußglied
in der Verbindungsleitung zwischen Dampf- und Aufnahmeraum eine die ö.ffnung des
Verbindungsgliedes nur bei geschlossenem Hauptschalter freigebende Verriegelüngseinrichtung
angeordnet ist. Diese Ausbildung des Gerätes stellt im Betrieb eine vollkommene
Regelung des :elektrischen Stromflusses durch Ab- und Zuführen von Luft aus der
bzw. in die Aufnahmekammer, dem Bedarf angepaßt, dar, gewährleistet unter allen
Umständen stoßfreies Einschalten und gestattet im Zustand unter Spannung ein Rückfließen
des Arbeitswassers aus der Aufnahmekammer in die Elektrodenkammer bei Auftreten
-eines Unterdrucks in letzterer oder im Dampfraum, _ wobei der Unterdruck nach vorheriger
Bestimmung beliebig groß sein kann.
-
Auf der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt. Die Aufnahmekammer
e mit unterer Eintrittsöffnung hat außer :einer oberen öffnung; an welche sich direkt
oder durch ein Rohr h verbunden ein Regelorgan f
anschließt; eine zweite
obere öffnung, die unter Zwischenschaltung von besonderen Abschlüß- bzw. Verbindungsorganen
L, n, m, o
eine Verbindung der Aufnahmekammer e mit dem Dampfraum c,
der freien Atmosphäre oder beides gestattet, wenn ein betriebsmäßiger Zustandes
erfordert.
-
Das Abschlußglied l; das bei abgeschaltetem Gerät stets geschlossen
ist und dann :eine Verbindung der Aufnahmekammer e mit dem Dampfraum c oder der
freien Atmosphäre ausschließt, kann handbetätigt sein, ist aber mechanisch ,oder
:elektrisch so mit. dem Hauptschalter g gekuppelt oder verriegelt, daß seine Betätigung
erst bei eingelegtem 'Hauptschalter g oder, falls dieser ein Selbstschalter ist,
mit Betätigung des Steuerschalters zugleich oder später &folgen kann: Das Ventil
l kann ferner eine Einrichtung besitzen, die es, nachdem die Elektroden an Spannung
gelegt wurden, selbsttätig öffnet, dabei den Dampfraum c mit der Aufnahmekammer
e über die Verbindung it in offenen Zusammenhang bringt und nach einer vorherbestimmten
Zeit schließt oder nach Erreichung einer bestimmten
Temperatur
oder eines bestimmten Druckes im Dampfraum c und entsprechend in der Aufnahmekammer
e schließt und wieder öffnet, falls diese Temperatur oder dieser Druck unterschritten
werden. Das Organ L kann ferner so ausgestattet sein, daß esi bei Unterdruck von
vorherbestimmter Höhe die Kammer e reit der atmosphärischen Luft verbindet und .diese
Verbindung wieder unterbricht, sobald in der Aufnahmekammer e ,dieser Unterdruck
überwunden ist.
-
Das Abschlüßglied m, das bei abgeschaltetem Gerät stets geöffnet ist,
kann handbetätigt sein, ist aber mechanisch oder elektrisch so mit dem Hauptschalter
g gekuppelt oder verriegelt, daß seine Schließung erst bei :eingelegtem Hauptschalterg
oder, falls dieser ein. Selbstschalter ist, nach Betätigung des Hilfsscba.lters
erfolgen kann. Das Organ m kann ferner eine Einrichtung besitzen, die es, nachdem
die Elektroden an Spannung gelegt wurden, nach einer vorbestimmten Zeit schließt,
es kann ferner so .ausgestattet sein, daß :es sich beim Gerät unter Spannung nach
Erreichung ,eines bestimmten Druckes im D!ampfrauni c oder einer bestimmten Temperatur
im gleichen Raum schließt und wieder öfinet, wenn diese bestimmte Temperatur oder
dieser bestimmte Druck im Dampfraum e' unterschritten wird. Öffnungs- und Schließgrenzen
können gleich oder verschieden sein.
-
Der Ent- und Belüften o bekannter Bauart öffnet und schließt sich
in Abhängigkeit vom Druck oder der Temperatur im Dampfraum c, er kann mit dem Abschlußorgan
m eine Einheit bilden oder entfallen, wenn das Organm eine Einrichtung besitzt,
die auf Druck oder Temperatur in gleichem Sinne wie der Ent-und Belüften o anspricht.
-
'Die in der Abbildung T förmig gezeichnete Verbindung n kann
auch aus zwei Winkelstükken bestehen oder sonstwie gestaltet sein, aber dann derart,
daß. :der Dampfraum c einmal mit dem. Abschließen f und einmal mit dem Abschließen
m Verbindung findet.
-
Die Wirkungsweise des Geräts ist mm folgende: Nachdem in biekannber
Weise die Koch- oder Heizfläche z beschickt und die Elektroden an Spannung gelegt
wurden, kann je nach seinem Aufbau, evtl. nach Aufheben :einer weiteren Verriegelung,
das Abschlußorgan L von Hand geöffnet werden oder' sich selbsttätig öffnen. Die
Folge ist ein Abfließen des in der Aufnahmekammer e be-
findlichen Arbeitswassers
und damit ein Ansteigen der Stromstärke vom Kleinstwert zum. Höchst- bzw. Nennwert.
Die Abschlußorgane L und in werden geschlossen oder .schließen sich von selbst unter
Einwirkung der vorgesehenen Betätigungsmittel. Im Dampfraum c und entsprechend in
der Aufnahmekammer e kommt es zur Druckbildung. Die Luft in der Aufnahmekammer e
wird aus dieser allrnählich in bekannter Weise entfernt, bis das Kochgut gar ist
und -die Stromaufnahme seinen Mindestwert erreicht hat, dessen Wärmebildung .gerade
zur Deckung ,der Wärmeverluste des Gerätes ausreicht.
-
Wird nun bei einem Kochkessel der normal dicht schließende Deckel
geöffnet, @ so verlangt das Kochgut :eine verstärkte Wärmezufuhr; da. die Kochgutoberfläche
-die Wärmeabgabe wesentlich vergrößert. Die, Folge ist ein Absinken des Dampfdruckes
im D@ampfraum c. Dadurch kann, bedingt durch den Aufbau des Gesamtgerätes,, die
Stromstärke wieder ansteigen. Reicht diese Strommenge aber zur Deckung der Gesamtverluste
nicht aus,: so kann im Dampfraum c und in. der Aufnahmekammer e der Druck unter
i ata sinken. Die Folge ist dann, daß das Abschlußghed l die Kammer e mit der Außenluft
verbindet, wodurch Arbeitswasser aus der Aufnahmekammer e in genügender Menge abfließen
kann, was ein -Ansteigen der Stromstärke bewirkt,. den Unterdruck in der Aufnahmekammer:e
-aufhebt und anschließend die zustande gekommene Verbindung ,der Aufnahmekammere
mit der Außenluft wieder besieitigt;damit kocht das Kochgut weiter. Durch den absinkenden
Druck in dem Diampfraum c kann aber auch das Abschlußorgan 1, wenn es mit :einer.
Einchtung zum Ansprechen auf Druck oder Temperatur ausgestattet ist, eine Verbindung
mit der Aufnahmekammer e und dein Dampfrauen c herstellen. Diese Verbindung kann
in gewählten Grenzen bei einem Druck unter i .ata oder bei einem Dmuck über i aua
vor sich gehen und sich lösen, wenn-ein gewählter Grenzdruck bzw.eine gewählte Grenztemperatur
erreicht ist. Bei dieser letzteren Einrichtung kann im Zustand unter Spannung schon
Wasser .aus der Aufnahmekammer e in die Elektrodenkammer a abfließen und damit die
Stromstärke wieder ,ansteigen, :ehe der Kochprozeß unterbrochen ist. Die Einrichtung
schließt dann wieder nach Überwindung des geringsten zugelassenen Überdruckes im
Dampfratun c.
-
Wird dem kochenden Kochgut kaltes Wasser zugesetzt; so treten dieselben
Folgen auf. Der Stromanstieg kann je nach Menge des zugesetzten Kaltgutes die Höchstaufnahme
erreichen und diese Höchstaufnahme so -lange halten, bis die Mischtemperatur wieder
die Höhe erreicht hat, bei welcher normal das Absinken der Stromaufnahme stattfindet.
-
Ist das Abschlußglied m auch so ausgestattet, daß es. sich während.
.des Kochbetriebes. bei einstellleidem Unterdruck im Dampfraum c öffnet, so kommt
auch dann eine Verbindung der Außenluft nach dem Abschlußorgan l und
damit
eine Verbindung mit der Aufnahmekammer e mit der Außenluft zustande.
-
Die nach der Aufnahmekammer e zugeführte Frischluft wird- im Verlauf
des Kochprozesses wieder über den Regler f entfernt. Ist der Kochprozeß nun beendet,
wird .der Kessel abgeschaltet. Das Arbeitswässer bleibt in der Aufnahmekammer :e
zurück, das Abschlußorgan L ist geschlossen und kann im spannungslosen Gerätezustand
nicht geöffhet werden. Das AbsehlußgliedM kann von Hand geöffnet werden oder öffnet
sieh von selbst, der Ent- und Belüfter o schließt sich an, wenn der Dampfraum c
drucklos geworden ist. Erst nach einer neuen Inbetriebsetzung kann der Abschließer
l geöffnet werden oder öffnet sich gleichzeitig bzw. anschließend, wenn das Gerät
;an Spannung gelegt ist; darauf wiederholt sich derselbe Vorgang von neuem.