Itälteappar at. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kälteapparat, dessen Energie zufuhr durch Druck des Kühlmittels, zum Beispiel Kühlwassers; auf eine - Membran, einen Kolben oder ein anderes -Steuerorgan gesteuert wird. Sie kennzeichnet sich durch ein in der Kühlmittelleitung angeordnetes Reduzierventil, dessen Steuerung mittelbar oder unmittelbar von der Bewegung des ge nannten Steuerorgans abgeleitet wird.
Hier durch ergibt sich ein besonders billiges Redu- zierventil, da man sowohl für dieses Ventil, wie für die Steuerung der Energiezufuhr zum Kälteapparat beispielsweise mit einer einzigen Membran auskommt. Der Kühl mitteldruck selbst kann bei dieser Anord nung durch eine von der Leistung des Kälte apparates abhängige Thermostateinrichtung bekannter Bauart gesteuert werden.
In der Zeichnung sind mehrere Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Fig.1 zeigt eine Anlassvorrichtung für einen elektrisch betriebenen Kälteapparat, bei dem der Betriebsstrom gleichzeitig mit. dem Kühlwasser angestellt wird und die AnlaB- vorrichtung erfindungsgemäss mit einem Re duzierventil zusammenarbeitet; Fig.2 zeigt einen Teil von Fig.l von der Seite gesehen, teilweise im Schnitt;
Fig.3 stellt eine Ausführungsform dar, bei der das Kühlwasser durch eine Ther- mostateinrichtung gesteuert wird.
Die Vorrichtung gemäss Fig. 1 besitzt den Ventilteil A, das Membrangehäuse B und die Schaltvorrichtung C.
Es bezeichnet 60 das zweckmässig aus Messing hergestellte Ventilgehäuse der Kühlwasserleitung, in das bei 2 das Kühl wasser eintritt. Der die Kühlwasserzufuhr absperrende Ventilkörper 3 kann mit Hilfe einer gut gedichteten Spindel 4 auf den Ventilsitz gedrückt werden. Der Ventilkör per 3 ist mit einem Zapfen 5 in einer Boh- rung der Spindel 4 drehbar gelagert, so dass beim Drehen der Spindel kein Schleifen des Dichtungsmaterials auf dem Ventilsitz statt finden kann. Das in Form eines Rohrstutzens ausgebildete Ventilgehäuse ist ferner mit einer senkrecht zur Kühlwassereintrittsrich- tung verlaufenden Bohrung 61 versehen.
An das Ventilgehäuse 60 ist ein Stutzen 62 an geschlossen, der durch einen Anschlag<B>63</B> und eine Mutter 64 mit dem Ventilgehäuse verbunden ist. Der Stutzen 62 ist unten der art ausgebildet, dass die zum Kälteapparat führende Kühlwasserleitung, unter Umstän den unter Zwischenfügung einer Drosselvor richtung für den Kühlwasserdruck, leicht an ihn angeschraubt werden kann. An seinem obern Ende ist der Stutzen 62 zu einer ring förmigen Platte 15 erweitert, auf der eine Membran 18 ruht. Im Innern des Stutzens 62 befindet sich der Körper des Reduzier ventils, der im wesentlichen aus einer obern Platte 65 und einem untern Ringe 66 be steht, die beide miteinander durch zwei das Ventilgehäuse 60 umgreifende Bügel 67 ver bunden sind (Fig. 2).
Der untere Ring ent hält eine Scheibe 68 aus einem geeigneten Dichtungsmaterial, die durch eine Schraube 69 im Ring befestigt ist.
An den obern Teil des Stutzens 6'3 schliesst -sich das Membrangehäuse an, das in seiner Gesamtheit mit. B bezeichnet ist. Es besteht im wesentlichen aus drei durch Bolzen 14 miteinander verschraubten ring förmigen Platten 15, 16 und 17. Von den Aussenrändern je zweier dieser Platten wird je eine elastische Membran 18 bezw. 19 ge halten, die durch die Bolzen 14 wasserdicht festgeklemmt werden. Zweckmässig bestehen diese Membranen aus bestem Tuchgummi, können jedoch auch aus anderem Material hergestellt sein.
Wie aus der Abbildung er sichtlich, sind die Platten 15, 16 und 17 etwas konisch ausgeführt, so dass zwischen ihnen im Innern Hohlräume, von denen der obere beispielsweise mit 21 bezeichnet ist, vorhanden sind, in denen sich die 3Iem- branen bewegen können. Um eine gute Übertragung des bei ge öffnetem Ventil auf die Membran 18 wir kenden Kühlwasserdruckes auf die Membran 19 und weiter zu erreichen, ist die ringför mige Platts 16 an ihrem innern Rand mit einem Lager für eine zylindrische Druck platte 71 versehen, die zwischen den beiden Membranen 18 und 19 liegend in diesem Lager aufwärts und abwärts gleiten kann.
Der auf die Membran 18 wirkende Wasser druck wird daher mit der vollen Fläche des Druckkörpers 71 auf die obere Membran 19 übertragen, die ihrerseits diesen Druck wei ter auf die elektrische Schaltvorrichtung überträgt, die in ihrer Gesamtheit mit C be zeichnet und mit der obersten Platte 17 des Membrangehäuses B wasserdicht durch Ver schraubung verbunden ist.
Die Schaltvorrichtung besitzt eine Hülse 24, die fest mit der Platte 17 verbunden ist. Die Hülse hat an ihrem - obern und untern Ende Lager zur Führung einer in ihrem Innern gleitenden Stange 25. Das untere Lager wird von dem Hülsenboden gebildet, der mit einer bffnung versehen ist, durch die die Stange 25 mit ihrem untern verjüng ten 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 Schraubenbolzen 26 gebildet, der gleichfalls eine Bohrung auf weist, durch die das obere verjüngte Ende der Stange 25 nach oben austritt.
Die Stange 25 trägt im Innern der Hülse 24 an ihrem untern Teil einen ringförmigen Ansatz 27, der gleichzeitig als Hubbegrenzungsanschlag für die Bewegung der Stange nach unten in der Hülse und als Gegenlager für eine Fe der 28 dient. Die Feder 28 lebt sich mit ihrem obern Ende gegen den Bolzen 26 und sucht die Stange 25 abwärts, das heisst in das Membrangehäuse B hineinzudrücken, so dass diese mit ihrem untern Ende in Berüh rung mit der obern Membran 19 gelangt.
Um die Membran 19 vor Beschädigung zu schüt zen und den auf sie übertragenen Wasser druck besser auf die Stange 25 weiter zu übertragen, ist sie in der Mitte mit einem Schutzzapfen 29 versehen, der aus Metall, beispielsweise aus Messing, besteht und ver- hindert, dass sich der Tuchgummi beim Ar beiten an der Stange 25 scheuert. Die vom Druckkörper 71 aufgenommene Bewegung wird also über den Schutzzapfen 29, das heisst über metallischen Kontakt, auf die Stange 25 übertragen.
Am obern Ende der Hülse 24 ist der eigentliche Schalter 30 befestigt, der in der Form eines bekannten Quecksilberkippschal ters ausgeführt zu denken ist. Der den Schalter tragende Bügel 31 liegt mit Klauen 32 auf dem obern Rand der Hülse 24 und wird durch den Bolzen 2ss fest auf die Hülse geklemmt. Der Schalter 30 ist um den Zap fen 3$ des Bügels 31 drehbar und liegt mit einer einstellbaren Schraube 34 auf dem obern Ende der Stange 25, so dass er bei deren Hin- und Herbewegung um den Zap fen 33 schwingt und damit in bekannter Weise Kontakt gibt oder unterbricht.
Zu seinem Schutz ist der Quecksilber schalter von einem Gehäuse 35 umgeben, dessen untere Platte 36 zweckmässig aus Ba kelit oder ähnlichem Isolationsmaterial her gestellt ist und sich auf einen Absatz der Hülse 24 stützt, wo sie durch eine Mutter 37 oder in anderer bekannter Weise festgehal ten wird. Der darüber befindliche Teil des Gehäuses 35 besteht zweckmässig aus Glas oder anderem durchsichtigem Isolations material, um eine leichte Überwachung der Schaltvorrichtung zu ermöglichen. Dieser Teil kann einfach auf die untere Tragplatte 36 aufgesetzt sein.
In der Deckelplatte des Schutzgehäuses ist eine Ausnehmung vor gesehen, die den Stufenschalter der Vorrich tung, falls ein solcher erforderlich ist, auf nehmen kann.
Die obere Platte 65 des im Innern des Stutzens 62 vorgesehenen Körpers des Redu- zierventils ist durch eine durch die Membran 18 gesteckte Schraube 70 fest mit dem als Platte ausgebildeten Druckkörper 71 des Membrangehäuses B verbunden.
Der Kopf der Schraube 70 liegt gegen den Schutz- zapfen 29 der Membran 19 an, so dass der von unten auf die Platte 65 und den Druck körper 71 wirkende @Ä'a.sserdrueli über den Schutzzapfen 29 auf die Stange 25 über tragen wird. Der aus der Platte 65, dem Ring 66 und den Bügeln 67 bestehende Kör per wird also durch den Druckkörper 71 ge tragen, der seinerseits wieder von der Mem bran 18 getragen wird.
Die Dichtungsscheibe 68 im Ring 66 ist so angebracht, dass sie der vorerwähnten Bohrung 61. im Ventilgehäuse 60 derart gegenüber steht, dass sie diese Boh rung verschliessen kann, wenn der Wasser druck auf den Druckkörper 71 einen be stimmten Wert annimmt, wodurch die nach folgend näher beschriebene Wirkung des Reduzierventils eintritt.
Ist das Ventil durch den Ventilkörper 3 geschlossen, so drückt die Feder 28 der Schaltvorrichtung C über den Schutzzapfen 29 und Schraube 70 die Dichtungsscheibe 68 von der Mündung der Bohrung 61 fort, so dass diese offen ist.
Wird nun das Ventil ge öffnet, so fliesst das unter dem Druck der Hauptleitung stehende Wasser am Ventilsitz vorbei und tritt durch die Bohrung 61 hin durch in das Innere des Stutzens 62 und von dort weiter in die anschliessende Rohrleitung zu den wärmeabgebenden Apparatteilen. Gleichzeitig drückt das Wasser die Membran 18 aufwärts und bewegt den Druckkörper 71 und die fest mit ihm verbundene Platte 65, sowie den Ring 66 nach oben.
Die Feder 28 und der durch die Bohrung 61 auf die Dichtungsscheibe 618 wirkende Wasserdruck suchen also die Dichtungsscheibe 68 von der Bohrung 61 fortzudrücken, so dass Wasser hindurchtreten kann, während der auf den Druckkörper 71 und die Platte 65 wirkende Druck des durch die Bohrung 61 hindurch getretenen Wassers die Mündung der Boh rung 61 zu schliessen strebt. Hierdurch hat man es also in der Hand, durch geeignete Be messung der Feder 28, des Druckkörpers 71 und der Bohrung 61 eine selbsttätige. Drosse lung der zu den wärmeabgebenden Teilen des Kälteapparates tretenden Wassermenge zu erreichen.
Durch diese Ausführungsform ist ein be sonders billiges Reduzierventil geschaffen,, da man die für die Schaltvorrichtung erfor derliche Membran und Feder gleichzeitig für das Reduzierventil mitgebraucht.
In Fig. 3 ist eine Vorrichtung mit Redu- zierventil dargestellt, die anstatt von Hand mittelst einer Spindel bedient zu werden, von einer Thermostatanlage gesteuert wird. Bei spielsweise kann eine solche Thermostat anlage verwendet werden, bei der der Über gang einer Reaktionsflüssigkeit, zum Bei spiel Wasser, vom flüssigen zum festen Aggregatzustand und der dabei auftretende Druck das Ventil der Kühlwasserleitung steuert. Fig. 3 zeigt eine derartige Ausfüh rungsform für einen gasbeheizten Kälteappa rat.
Die Ventilvorrichtung und die Membran anordnung entsprechen denen der Fig. 1 und 2. Die Schaltvorrichtung C ist jedoch in die sem Fall durch eine Gasventilvorrichtung er setzt. Das Ventilgehäuse 40 des Gasventils ist mit der obern Platte 17 des Membran gehäuses"verschraubt oder in anderer geeig neter Wcise gasdicht mit ihr verbunden. Das Gas tritt von der Hauptleitung in die Boh rung 43 des Ventilgehäuses und über eine in bekannter Weise ausgeführte Ventilkammer, die durch die Ventilstange 46 gesteuert wird, durch den Stutzen 48 zur Heizflamme des Apparates.
Die von der Membran 19 ge steuerte Ventilstange 46 steuert in diesem Falle an Stelle des Quecksilberschalters ein Gasventil beliebiger Art, dessen Feder in der Hülse 52 in bekannter Weise untergebracht ist. Um beim Abstellen des Kälteapparates durch die Thermostatwirkung ein völliges Erlöschen der Heizgasflamme zu vermeiden, wird die von dem Ventil der Stange 46 ge steuerte Gasleitung zweckmässig mit einem kleinen Nebenschluss versehen, dessen Quer schnitt durch eine Schraube 55 regulierbar ist.
In der das Ventilgehäuse -60 in dem Stut zen 62 haltenden Mutter 6,4 ist eine Hülse 80, die eine Druckkammer 81 enthält, mit telst einer Schraubenmutter oder in anderer geeigneter Weise befestigt. In diese Druck- kammer mündet die Druckleitung 82=, die vom nicht dargestellten Fühlkörper des Thermosta ten kommt, der beispielsweise am Verdamp fer des Apparates angebracht sein kann. Die eine Wand der Kammer 81 ist in Form eines Balges 88 nachgiebig ausgebildet. Die Lei tung 82 und Kammer 81 sind mit der den Druck vom Fühlkörper des Thermostaten übertragenden Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, gefüllt.
In den Balg 83 ist ein hohler Kolben 84 lose eingesetzt, der von einer Fe der 85 umgeben ist, die sich mit ihrem einen Ende gegen das Ventilgehäuse 60 stützt. Im Innern des Hohlkolbens 84 liegt eine Feder 8'6, die eine Dichtungsscheibe 87, die bei spielsweise aus Gummi besteht, gegen den Rand & 8 der Mündungsstelle eines Rohres 89 drückt. Die Lagerung<B>.</B> der Dichtungsscheibe 87 im Hohlkolben 84 kann in beliebiger be kannter Art erfolgen.
Das Rohr 89 dient- zur Leitung des Kühlwassers und ist in das Ven tilgehäuse 60, zum Beispiel durch Verschrau bung, derart eingesetzt, dass zwischen der Rohrwand und der Wand des Ventilgehäuses ein Ringraum 90 frei bleibt, von dem die zum Reduzierventil führende Bohrung 61 ausgeht, die der Bohrung -61 in -Fig. 1 ent spricht.
Diese Vorrichtung wirkt wie folgt: Sobald der ausserhalb des Kühlschrankes liegende Haupthahn der Kühlwasserleitung geöffnet ist, tritt das Kühlwasser mit dem Druck der Hauptleitung an der Stelle 2 in das Ventilgehäuse und fliesst, durch das Rohr 89 und um dessen offene Mündung 88 herum in den Ringraum 90.
Von hier tritt es weiter durch die Bohrung 61 und gelangt an der vom Bügel 67 getragenen Dichtungs scheibe 68 vorbei in das Innere des Stutzens 62, in dem der Kühlwasserdruck, .wie für die vorhergehenden Figuren beschrieben, auf die Membran 18 wirkt, so dass einerseits das Ventil der Gasheizung geöffnet, anderseits der Kühlwasserdruck gedrosselt wird, bevor das Kühlwasser zu den - wärmeabgebenden Apparatteilen tritt. Der Apparat kommt also in Betrieb.
Ist nun die Temperatur im Ver dampfer oder an der Stelle, von der der Fühlkörper der Thermostateinrichtung beein flusst wird, unter einen gewissen Wert ge sunken, so gibt der Thermostat den Abstell- impuls für die Antriebsvorrichtung des Apparates, indem der steigende Druck in der Druckkammer 81 den Kolben 84 und die Dichtungsscheibe 87 entgegen dem Kühl wasserdruck und dem Druck der Feder 8,5 gegen die Mündung des Rohres 89 presst, die dadurch abgesperrt wird, so dass der Druck im Stutzen 62, fällt.
Die Membran 18 fällt daher nach unten, und die Beheizung wird, wie oben erwähnt, abgestellt. Um bei über mässigem Druck in der Druckleitung 82 und der Druckkammer 81 eine Beschädigung der Vorrichtung zu verhindern, ist die Abschluss- scheibe 87 gegen die Feder 86 im Hohlkolben 84 gelagert, so dass der Kolben, dem Druck in der Kammer 81 folgend, sich noch weiter bewegen kann, wenn die Mündung 88 bereits abgeschlossen ist.
Sobald dann die Reaktionstemperatur des Thermostaten wieder steigt, so dass er den Impuls auf Wiederanstellen der Vorrichtung gibt, vermindert sich der Druck in der Kam mer 81. Die Feder 8:5 und der Kühlwasser druck drücken daher den Kolben 84 von der Mündung 88 ab, so dass das Kühlwasser wie der in den Mantelraum 90 und den Stutzen 62 eintreten kann, wodurch sich, wie be schrieben, die Beheizung selbsttätig wieder anstellt.
Um den Thermostaten abstellen zu kön nen, was zum Beispiel erwünscht sein kann, wenn man vorübergehend zu Schnellkühl zwecken besonders tiefe Temperaturen haben will, ist die Thermostateinrichtung mit einer Umgehungsleitung 91 versehen. Diese Lei tung ist durch ein mittelst einer Spindel 92 von Hand bedienbares Ventil 93 abschliess bar. Wird dieses Ventil geöffnet, so tritt das Kühlwasser unter Umgehung der Ther- mostateinrichtung und des Rohres 89 vom Eintrittsstutzen 2 unmittelbar in den Mantel raum 90 und von hier weiter durch die Boh rung,61 in den Stutzen 6,2.