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Regler für Kältemaschinen, insbesondere Kühlschränke Die Erfindung
bezieht sich auf Temperaturregler für Kühlschränke, speziell auf solche, die mit
einer Abtauvorrichtung versehen sind.
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Bekanntlich überzieht sich der Verdampfer, speziell in Haushaltskühlschränken,
mit einer Eisschicht, da er mit der feuchten Luft des zu kühlenden Raumes in Berührung
steht. Zur Entfernung der Eisschicht ist es üblich, den Verdampfer auf eine so hohe
Temperatur zu bringen, daß das Eis abtaut. Man kennt zu diesem Zweck von Hand zu
bedienende und automatisch arbeitende Vorrichtungen. Im normalen Betrieb wird die
Temperatur des Verdampfers durch einen. Regler in vorgeschriebenen Grenzen gehalten,
welche nach Bedarf in einem gewissen Bereich gewählt werden können. Man kennt auch
solche Anordnungen, bei denen der Regler zusätzlich die Aufgabe des Abtauens übernimmt,
indem er vorübergehend den Verdampfer auf eine höhere Temperatur einstellt. Dies
wird vielfach dadurch erreicht, daß man zusätzlich zu der entsprechend der gewünschten
Temperatur einstellbaren Federkraft eine weitere Feder von Hand oder automatisch
einschaltet, so daß die Kraft der
beiden Federn gemeinsam von dem
Ausdehnungskörper zu überwinden ist, welcher die Schaltung betätigt. Dies hat jedoch
den Nachteil, daß die Abtautemperatur davon abhängt, auf welche Betriebstemperatur
der Regler durch Wahl der einen Federkraft eingestellt ist.
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Es ist ferner eine Anordnung bekannt, bei der zur Regelung der Kühlschranktemperatur
auf einen außerhalb des normalen Regelbereiches liegenden Wert die zur normalen
Temperatureinstellung des Reglers dienende Feder unwirksam gemacht und an ihrer
Stelle eine andere Feder erheblich höherer Gegenkraft eingeschaltet wird. Die Umschaltung
der Regelanordnung und auch ihre Rückstellung erfolgt dabei über eine von Hand zu
betätigende Hilfsvorrichtung und erfordert die Überwindung erheblicher Kräfte, so
daß ein automatischer Betrieb nur schwer zu realisieren ist, und ein entsprechender
Antrieb für den vorgesehenen Zweck eine zu große Dimensionierung erfordert. Außerdem
weist das, für die@Umschaltung erforderliche mechanische System einen verhältnismäßig
komplizierten Aufbau auf.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Temperaturregler mit einem gegen
Federkraft arbeitenden, einen Schalter betätigenden Ausdehnungskörper zu schaffen,
bei dem wie bei der vorstehend genannten bekannten Anordnung die zur Einstellung
der Arbeitstemperatur dienende Feder für die Dauer der Abtauperiode unwirksam gemacht
wird und während dieser Periode eine durch eine zweite stärkere Feder erzeugte Kraft
der Ausdehnung des Ausdehnungskörpers entgegenwirkt, bei dem jedoch die Nachteile
des großen Kräftebedarfs für die Umschaltung sowie des komplizierten Aufbaus der
Umschalteinrichtung vermieden sind, so. daß der Regler leicht automatisch betätigt
werden kann.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die der Ausdehnung
des Ausdehnungskörpers entgegenwirkende Kraft durch eine zwischen zwei annähernd
parallelen und am gleichen Ende angelenkten Hebelarmen angeordnete Druckfeder ausgeübt
wird, welche die beiden Hebelarme, von denen der eine am Ausdehnungskörper anliegt
und gleichzeitig zur Schalterbetätigung dient, während der zweite an der ersten,
der Temperatureinstellung dienenden Feder anliegt, im Normalbetrieb in einem bestimmten
Abstand voneinander hält, so daß die beiden Arme durch die Bewegung des Ausdehnungskörpers
gemeinsam gegen die Kraft der ersten Feder bewegt werden, während in der Abtauperiode
der zweite Arm durch ein von Hand oder selbsttätig eingeschaltetes Sperrglied oder
einen Anschlag bei Erreichen einer bestimmten Lage an seiner Weiterbewegung gehindert
wird, wodurch der erste Arm nur noch gegen die zwischen beiden Armen angeordnete
zweite Feder bewegt werden kann.
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Der Temperaturregler nach der Erfindung enthält also, wie üblich,
einen balgförmigen Ausdehnungskörper, eine in üblicher Weise einstellbare Feder,
gegen welche der Ausdehnungskörper zu arbeiten hat, und etwa einen ebenfalls bekannten
Kippschalter zur Ein- und Abschaltung der Kältemaschine. Er unterscheidet sich nach
der Erfindung dadurch von den bisher bekannten Reglern, daß an Stelle eines einzelnen
temperaturabhängigbewegten Hebels deren zwei bewegt werden. Einer von diesen beiden
Armen betätigt den Schalter. Der andere Arm wird bei normalem Betrieb gemeinsam
mit dem ersten Arm bewegt. Nur in der Abtauperiode ist die Bewegung des zweiten
Armes durch eine zusätzliche Maßnahme derart begrenzt, daß die einstellbare Druckfeder
unwirksam wird und statt dessen der erste Arm gegen die Kraft einer weiteren Feder
allein von dem Ausdehnungskörper bewegt werden muß. Dazu ist von dem Ausdehnungskörper
erfindungsgemäß eine größere Kraft, ein größerer Weg oder beides zugleich aufzubringen.
Das besagt aber, daß der den Schalter betätigende Arm erst bei einer höheren Verdampfertemperatur
in die Stellung gedrückt wird, in der er die Schaltung bewirken kann.
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Die erwähnte Vorrichtung zur Veränderung der Auslösung des Schalters
besteht erfindungsgemäß entweder aus einem Anschlag, auf den der zweite Arm nur
in der Abtaustellung aufläuft, oder aber aus einem ebenfalls veränderlichen Anschlag,
der dem Kippschalter in derAbtaustellung eine andere Totlage verleiht als während
des normalen Betriebes. In beiden Fällen ist für diese Veränderung der Auslösebedingungen
des Schalters keine irgendwie ins Gewicht fallende Kraft aufzuwenden, so daß die
automatische Umschaltung auf einfachste Weise bewirkt werden kann, wie aus der folgenden
Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele zu entnehmen ist. Bei beiden Beispielen
kommt es, wie schon gesagt, erst bei erhöhter Verdampfertemperatur zu einer Betätigung
des Schalters. Die Erfindung sieht ferner eine als veränderlichen Anschlag dienende
Scheibe mit nicht überall gleichem Radius od. dgl. vor, welche von Hand in die Abtaustellung
gebracht werden kann oder bei jeder Schaltbewegung des Reglers ein Stück weitergedreht
wird, um schließlich einmal in die Abtaustellung zu gelangen.
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Der neuartige Temperaturregler sei zunächst an einem Beispiel erläutert,
wie es in Fig. i wiedergegeben ist. Die Fig. 2 und 3 zeigen ein davon etwas abweichendes
Ausführungsbeispiel.
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Die Fig. i weist, in einem Gehäuse i montiert, den Ausdehnungskörper
:2 auf. Ein Schalter q. ist ebenfalls im Gehäuse i enthalten und besteht aus dem
festen Kontakt 5 und dem zusammen mit dem Teil 18 beweglichen Kontakt 6. Die Vorrichtung
zur Betätigung des Schalters q. ist mit 7 bezeichnet und wird normalerweise gegen
die Kraft der Druckfeder 8, welche ihrerseits durch den Drehknopf i i der Arbeitstemperatur
entsprechend in üblicher Weise eingestellt werden kann, gedrückt.
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Diese Vorrichtung 7 enthält einen bei 13 drehbar gelagerten Hebel
i2, der unmittelbar von dem Ausdehnungskörper :2 unter Druck gesetzt wird. Sein
freies Ende 1q. betätigt in bekannter Weise einen Kippschalter q. zum Öffnen und
Schließen der Kontakte 5, 6. Die Betätigung erfolgt in dem
Sinne,
daß die Kontakte geschlossen werden, sobald zusammen mit dem Hebelende 14 der Drehpunkt
17 über die Totpunktlage der Kippfederanordnung 16, 2o hinaus nach rechts bewegt
worden ist.
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Ein zweiter Hebel 24 verläuft im wesentlichen zu dem ersten Hebel
12 parallel und ist praktisch an der gleichen Stelle wie ersterer drehbar gelagert
(13, 25). Zwischen den beiden Hebeln ist die durch die Schraube 3z justierbare Druckfeder
27 angebracht, die einen durch den Anschlag 32 begrenzten Abstand zwischen den Teilen
12 und 24 aufrechterhält.
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In der Abtaustellung soll der Ausdehnungskörper 2 den Hebel 12 nur
noch gegen die Wirkung der Feder 27 bewegen. Dies wird dadurch erreicht, daß gegen
das umgebogene Ende 35 des Hebels 24 ein Anschlag 34 wirkt. Ein Anschlag zu diesem
Zweck kann von Hand bewegt werden.
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In der Fig. i ist dagegen eine automatisch wirkende Einrichtung dargestellt,
die einen Anschlag 34 besitzt, welcher mit dem Zahnrad 36 zusammen um eine feste
Achse gedreht werden kann. Wie aus der Figur klar zu ersehen ist, wird das mit Rasten
versehene Rad 36 bei jeder Schaltbewegung des Schalters durch einen Mitnehmer 43
am Teil 37 um einen Zahn weitergedreht, wonach das federnde Teil 42 zwischen die
zwei nächstfolgenden Zähne einrastet. In Zusammenwirkung zwischen den Teilen 37,
43, 44, 45 und 40 wird für den Hebel 12 im normalen Betrieb eine Begrenzung der
Bewegung nach rechts gebildet. Kommt schließlich der Anschlag 34 in die Stellung
gegenüber dem Teil 35, dann wird die Begrenzung der Bewegung von dem Hebel 24 in
Verbindung mit der Feder 27 übernommen. Die Feder 27 ist dabei so einzustellen,
daß nunmehr eine größere Kraft seitens des Balges 2 auf den Arm 12 erforderlich
ist, um den Schaltvorgang auszulösen. Die Kältemaschine erfährt dadurch einen längeren
Stillstand, wodurch der Verdampfer auf eine zum Abtauen hinreichend hohe Temperatur
gelangt.
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Die Wirkungsweise der in der Fig. i dargestellten Einrichtung unterscheidet
sich also im normalen Betrieb nicht von derjenigen der eingangs genannten, an sich
bekannten und viel verwendeten Temperaturregler für Haushaltskältemaschinen. Bei
jedem aus Ein- und Ausschalten bestehendem Schaltvorgang wird lediglich eine mit
Rasten versehene Scheibe um ein Stück weitergedreht, so daß schließlich einmal ein
Anschlag die Bewegung des zusätzlichen zweiten Hebels für die Dauer einer Schaltperiode
behindert. Diese Einrichtung ist dazu geeignet - beispielsweise bei jeder 2o. oder
30. Schaltung -, eine Abtauperiode mit stets gleicher Endtemperatur des Verdampfers
selbsttätig auszulösen, worin der wesentliche Unterschied gegenüber den bekannten
Regelverfahren besteht.
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Die abgeänderte Ausführung nach den Fig.2 und 3 unterscheidet sich
von der nach Fig. i dadurch, daß das schrittweise gedrehte, eine Abtauung in regelmäßigen
Abständen auslösende Element nicht in Form eines Anschlags auf den zweiten Hebel
24' wirkt. Vielmehr ist der Anschlag als Scheibe 47 mit einem Einschnitt 49 ausgebildet
und bewirkt eine bestimmte Einstellung der Totpunktlage des Kippschalters 4. Dies
geschieht in der Weise, daß ein mit dem beweglichen Teil 18 des Schalters fest verbundener
Arm 46 mit seinem umgebogenen Ende gegen die Peripherie der Scheibe 47 bei jeder
Öffnung der Kontakte anschlägt.
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In den Fig. 2 und 3 ist dargestellt, wie infolge dieses unterschiedlichen
Anschlagens die beiden Drehpunkte 17 und 48 des Kippschalters verschieden zueinander
gelagert sind. Ersichtlich braucht das Ende 15 des ersten Hebels 12' zur Auslösung
der Schaltbewegung normalerweise nur einen Weg zurückzulegen, der durch, den Abstand
der beiden Punkte 17 und 48 in Fig. 2 gegeben ist. Steht jedoch der Einschnitt 49
dem Ende des Teils 46 wie in Fig. 3 gegenüber, so wird dieses Teil 46 ebenso wie
der zum Schaltteil z8' bzw. 6 gehörige Drehpunkt 48 noch weiter nach rechts bewegt,
als das normalerweise der Fall ist. Dadurch entsteht ein größerer Abstand zwischen
den Drehpunkten 17 und 48.
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Steigt die Verdampfertemperatur an, und dehnt sich der Balg :2 aus,
so bewegen sich zunächst beide Hebel 12' und 24' gemeinsam gegen die Wirkung der
Feder 8 nach rechts. In der Stellung der Fig. 2 erfolgt dann das Anschlagen von
Teil 46 auf die Scheibe 47: Bei weiterer Ausdehnung des Balges 2 folgen beide Arme
gemeinsam dieser Bewegung, bis schließlich durch das Ende 15 des Armes 12' die Einschaltung
des Kippschalters für die Auslösung des Antriebs der Kältemaschine erfolgt. Dabei
erfolgt die Arbeitsleistung des Ausdehnungskörpers ausschließlich gegen die Feder
B. Liegt jedoch der Fall der Fig. 3 vor, so erfolgt ein Anschlag des Teils 46 erst
zu einem späteren Zeitpunkt, also bei einer höheren Verdampfertemperatur als zuvor.
Dadurch ist, wie bereits erwähnt, der Schaltweg zwischen den Drehpunkten 17 und
48 größer als in Fig. 2, wodurch ein jetzt noch größerer Temperaturanstieg erforderlich
ist, um die Wiedereinschaltung auszulösen. Um nun bei der Bestimmung der Verdampfertemperatur,
bei der die Schaltung letztlich erfolgt, die- mittels des Drehknopfes i i erfolgte
spezielle Einstellung der Feder 8 unwirksam zu machen, ist die Einrichtung so getroffen,
daß bei der Ausdehnung des Teils 2 alsbald ein Fortsatz 52 des zweiten Armes 2q.'
an einer Gehäusestelle 53 einen Anschlag findet. Die Bewegung des Armes 12' bis
zur schließlichen Auslösung der Schaltung erfolgt dann auch hier ausschließlich
gegen die Kraft der Feder 27.
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Die Scheibe 47 mit nicht überall gleichem Querschnitt wird in einer
Weise bei jedem Schaltvorgang weitertransportiert, die hier nicht näher erläutert
werden soll, da sie ganz entsprechend der in der Fig. i gezeigten Anordnung wirkt
und zudem nicht Gegenstand der Erfindung ist.
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Es sei betont, daß es sieh bei den beschriebenen und abgebildeten
Ausführungsformen lediglich um Beispiele handelt, wie man die Verfahren, welche
der
Erfindung zugrunde liegen, anwenden kann bzw. wie man Vorrichtungen herstellen kann,
die die Gedanken der Erfindung benutzen.