Vorrichtung zur selbsttätigen Beeinflussung des Betriebes einer Kältemaschine. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Beeinflussung des Betriebes einer mit einem durch fliessendes Wasser ge kühlten Kondensator ausgestatteten und durch einen Einphasenmotor mit Kurzschluss anker und Hilfsphase angetriebenen Kälte maschine, welche Vorrichtung einen in an sich bekannter Weise von der Kühlwirkung beeinflussten Regler aufweist, der das zur Beeinflussung eines Anlassschalters für den Einphasenmotor dienende Kühlwasser steuert.
Wenn Einphasenmotoren mit Kurzschluss anker und Hilfsphase zum Antriebe von Kältemasehinen zur Verwendung kommen, so können für das selbsttätige Ein- und Aus schalten des Motors Zentrifugalschalter nur benutzt werden, wenn die Maschine offen ist, d. h. eine in die Atmosphäre austretende Welle vorhanden ist. Bei vollständig ge schlossenen Maschinen, wo der Rotor des Einphasenmotors im Gehäuse eingekapselt ist, ist eine solche Lösung nicht empfehlens wert wegen der Kontakte, die im Innern der Maschine vorzusehen sind und weil Leitungs drähte durch die gasdichter- Wandungen hin- durchgeführt werden müssen.
Kollektor motoren lassen sich aus dem gleichen Grunde nicht anwenden, weshalb bis jetzt bei ge schlossenen Kältemaschinen, die von Ein- phasenmotoren mit Kurzschlussanker ange trieben werden; im allgemeinen Relais ver wickelter Bauart zum selbsttätigen Einschal ten des il2otors vorgesehen werden mussten. Zweck vorliegender Erfindung ist, eine we sentliche Vereinfachung in -dieser Hinsicht; zu schaffen.
Zu dieseln Behufe weist erfindungs gemäss der Schalter mindestens zwei kipp- bare Flüssigkeitskontakte auf, wovon der eine zum Ein- und Ausschalten des Haupt stromes dient und der zweite beim Einschal ten vom Hilfsstrom des Motors durchflossen wird und nach Ablauf der Anlasszeit des Motors infolge Überströmens einer Flüssig keitsmenge durch eine Drosselöffnung aus einem Raum in einen zweiten Raum den Hilfsstrom selbsttätig wieder öffnet. Auf den beiliegenden Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfin- dungsgegenstandes veranschaulicht, und es zeigt: Fig. 1 den Anlassschalter eines Ein phasenmotors zum Antrieb einer Kälte.
mnaschine und die zur selbsttätigen Betätigung dieses Schalters dienenden Einrichtungen, Fig. 2 das Schaltungsschema der elektri schen Antriebseinrichtung dieser Kältema schine; Fig. 3 und 4 sind Schnitte im grösserer, Massstab nach der Linie I-I der Fig. 1. durch den Schalter, die zwei verschiedene Arbeitslagen eines Kontaktgläschens dessel ben zeigen; Fig. 5 und 6 sind Schnitte in grösserem Massstab nach der Linie II-II der Fig. 1.
durch den Schalter, die zwei verschiedene Arbeitslagen eines andern Kontaktgläschens desselben zeigen; Fig. 7 und 8 sind senkrecht zur Drehachse zweier Kipper eines Sehalters geführte Schnitte, welche diese Kipper zusammen mit den je von einem derselben bewegten Kon taktgläschen in zwei verschiedenen Arbeits lagen zeigen, und Fig. 9 zeigt eine Abänderung einer Ein zelheit in dem in Fig. 2 dargestellten Schal- tungssebema.
Es soll vorerst die in Fig. 1. bis 6 ge zeigte Ausführung beschrieben werden.
In Fig. 1 ist 1 der elektrische Anlass schalter für den nicht gezeichneten Ein phasenmotor mit Kurzschlussanker und Hilfs phase. 2 ist der Zulauf des Kühlwassers; 3 der Ablauf hierfür und 4 ein zum Beispiel mit einem Medium gefülltes Membran gehäuse, das von aussen durch die Kühl wirkung der Kältemaschine beeinflusst wird. Das Medium, welches in das Membran gehäuse 4 eingefüllt ist, ist zum Beispiel. ein in gesättigtem Zustand befindliches Gas mit einer gewissen Flüssigkeitsmenge, so dass durch eine geringe äussere, durch die Kühl maschine oder die Umgebung erwirkte Tem peraturänderung eine verhältnismässig be trächtliche Druckänderung im Membran gehäuse entsteht, wodurch der Minenabstand der beiden Membranwände 5 und 6 sich ändert.
Da die Membranwand 5 in der Mitte durch die Schraube 6' ortsfest gehalten ist. so verschiebt zum Beispiel bei abnehmender Kühlwirkung bezw. steigender Temperatur die gegenüberliegende Membranwand 6 den beweglichen Stift 7 nach rechts. Dieser Stift 7 wirkt unter Vermittlung eines He bels 20 auf einen Hahn 21 ein, welcher den Zufluss des bei 2 eintretenden Kühlwassers, das entweder vom Kondensator der Kälte maschine in die Schalteinrichtung oder von der Schalteinrichtung aus erst in den Kon densator läuft, zu einem Kipper 11 be herrscht. Dieser ist zum Beispiel gleich aus gebildet wie der im schweizerischen Patent Nr. 89313 beschriebene, weshalb hier auf dessen Bauart und Wirkungsweise nicht näher eingetreten wird.
Es sein nur erwähnt, dass 12 die Drehachse bezeichnet, um welche der Kipper 11 schwingen kann, und dass 16 eine gegenüber der Einlauföffnung des Kip pers angeordnete Drosselöffnung für den Ablauf des Kühlwassers ist. Der Anlass schalter 1 weist drei Quecksilberkontakt glitschen a, b, c auf, die derart mit, demn Kip per 11.
in Wirkungsverbindung stehen, dass sie beim plötzlichen Bewegen des Kippers aus einer seiner beiden Grenzlagen in die andere ebenfalls aus einer Grenzlage in die andere bewegt werden. Jedes der Gläschen er, <I>b,</I> c ist zum Teil mit Quecksilber gefüllt, im übrigen evakuiert oder zum Beispiel mit einem neutralen Gas gefüllt und sie sind um eine gemeinsame Achse 17 drehbar.
Die Kon taktgläschen b und c sind überdies je durch eine Zwischenwand ?2 (Fig. 5, 6) in zwei Räume getrennt, die durch eine in der Zwi schenwand 22 vorgesehene Drosselöfficung 23 miteinander in Verbindung stehen. Je nach der Lage dieser Gläschen wird durch das in ihrem Innern befindlicbe Quecksilber der elektrische Strom von der einen Kontakt stelle 18 zur andern Kontaktstelle 19 geleitet (rig. 4) oder unterbrochen (Fig. 3 und 5). Die Drehachse 17 ist die Fortsetzung der Achse 1.2 des Kippers<B>1.1.</B>
Wie in der schematischen Fig. 2, in wel- eher die drei Kontaktgläschen cc, b, <I>c</I> der Deutlichkeit halber als um verschiedene Ach sen drehbar gezeigt sind, veranschaulicht ist, kann das Kontaktgehäuse a den Hauptstrom des Einphasenmotors öffnen und schliessen.
Von diesem Motor sind in Fig. 2 die Haupt wicklung<I>d,</I> die Leitungen e und f für den Hauptstrom, die Leitung g der Hilfsphase, ein in die Leitung g eingeschalteter Drossel widerstand h und eine Hilfswicklung i ge zeigt. k bezeichnet eine Sicherung für den Betriebsstrom und l eine Sicherung für den Anlassstrom.
Das Kontaktgläschen b dient zum Öffnen und Schliessen des durch die Lei tung g strömenden Hilfsstromes, während das Kontaktgläschen c ein Überbrücken der Be triebssicherung k gestattet, was in den mei sten Fällen während der Anlasszeit erfor derlich ist, da der Anlassstrom ein Mehr faches des Betriebsstromes ausmacht und daher das Durchbrennen der Betriebssiche rung bedingen würde, die wesentlich schwä cher als die Anlasssicherung sein muss.
Wenn zum Beispiel der stillstehende Ei inphasenmotor infolge Ansteigens der Tenm- peratur im Kühlraum anzulassen ist, so wird der Hahn 21 durch die Mebrane 5, 6 im Sinne des Öffnens betätigt, so dass dem lKipper 11 Wasser zufliesst. Sobald in diesem ein bestimmtes Niveau erreicht ist, schwingt er in die zweite Grenzlage. Das hat zur Folge, dass das Kontaktgläschen a aus der in Fig. 3 gezeigten Lage in die in Fig. z4 gezeigte, das Kontaktgläschen b aus der in Fig. 5 gezeigten Lage in die in Fig. 6 ge zeigte Lage und das Kontaktgläschen c im gleichen Sinne wie das Gläschen b gekippt wird.
Infolgedessen werden die Kontakte 18, 19 des Gläschens a durch dlas Quecksilber g eschlossen und das in den Ghischcn b und c enthaltene Quecksilber, das vorerst auch nach dem Kippen in diesen Glätschen die Kontakte 18, 19 leitend verbunden hat, strömt nun zum Teil aus der grösseren Kam mer durch die Drosselöffnung 23 in die kleinere Kammer über, derart, dass nach Ab lauf der Anlasszeit des Motors der Hilfs strom durch das Kontaktgläschen b wieder geöffnet wird,
während das Kontaktgläschen c die Überbrückung der Betriebssicherung k aufhebt. Wenn das Kühlwasser ausbleibt, oder die Temperatur im Kühlraum eine be stimmte Grenze unterschreitet, so dass der Hahn 21 durch die Membrane 5, 6 geschlos sen wird, schwingt der Kipper 11 beim Er reichen eines gewissen Tiefpunktes des Was serniveaus in demselben wieder in die an dere Grenzlage, wobei das Gläschen a in die in Fig. 3 und die Gläschen b und c in die mit Bezug auf das Gläschen b in Fig. 5 ge zeigte Lage bewegt werden. Der Haupt stromkreis ist dann wieder geöffnet, da das im Gläschen a enthaltene Quecksilber keine leitende Verbindung zwischen den Kontakteid 1.8 und 19 mehr herstellt.
Es steht infolge dessen der Einphasenmotor still. In den Gläschen b, c strömt das Quecksilber in den grösseren Raum zurück.
Das Kontaktgläschen c kann unter Um ständen entbehrt werden.
In den r'ig. 7 und 8 ist eine Ausführung gezeigt, bei welcher für die Quecksilber- kontaktgläschen <I>a</I> und<I>b,</I> die beide normaler Bauart sind, d. h. keine Zwischenwand auf weisen, an Stelle eines einzigen Kippers je ein besonderer Kipper 24 bezw. 25 von der in der genannten Patentschrift beschriebenen Bauart vorgesehen ist. Die Flüssigkeit wird dein Kipper 25 durch einen feststehenden Trichter 26 zugeführt. Die gegenseitge An ordnung der zwei Kipper 24, 25 ist eine solche, dass der Kipper 24 in der einen Grenzlage in den Kipper 25 entleert.
Fig. 7 zeigt die Kipper 24, 25 in der Lage, die sie bei abgestelltem Antriebsmotor einnehmen. Sie sind beide leer. Der Haupt stromkreis ist durch das Quecksilberkontakt- gläschen a unterbrochen, der stromlose Hilfs stromkreis durch (las Gläschen b geschlossen. Wenn die Kältemaschine in Betrieb zu setzen ist, das Kühlwasser also zu fliessen beginnt, so füllt es allmählich den Körper 24, wobei das durch dessen Drosselöffnung 1.6 aus fliessende -Wasser vorerst nicht in den Kip per 25 gelangt.
Wenn im Kipper 24 ein be stimmtes Niveau erreicht ist, so schwingt dieser in die in Fig. 8 gezeigte Lage, was ein Schliessen des Hauptstromes des Motors durch das Gläschen a bedingt. Es fängt in folgedessen der Motor zu laufen an, da vor läufig der Hilfsstromkreis durch das Gläs chen b geschlossen ist. In der neuen Lage des Kippers 24 fällt nun dlas aus demselben ausfliessende Wasser in den Kipper 25, der nach einiger Zeit, d. h. nach Ablauf der An lasszeit mit so viel Wasser gefüllt ist, dass er aus der in Fig. 7 gezeigten Lage in die in Fig. 8 gezeigte schwingt. Das hat zur Folge, dass der Hilfsstromkreis des Motors durch das Kontaktgläschen b unterbrochen wird. Der Hauptstromkreis bleibt jedoch geschlossen, und zwar so lange, als Kühl wasser durch die Kältemaschine fliesst.
In gewissen Fällen ist es erwünscht, den stillstehenden Einphasenmotor ganz span nungslos zu machen. Wie in Fig. 9. wo die bleichen Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 2 belegt sind, gezeigt ist, kann zu diesem Zwecke eine zweipolige Ausschal tung vorgesehen werden, indem neben demn Queclksilberkontaktgläschen a in dem Haupt- tronmlkreis noch ein weiteres Gläschen d an gebracht wird, dlas in derselben Weise wie das (Gläschen a wirkt. Wenn alle Kontakt gläschen normaler Bauarat sind, d. h. keine Zwischenwand mit Drosselöffnung aufweisen, so sind zwei Kipper vorzusehen, nämlich einer zum Bewegen der Gläschen a, d und einer zum Bewegen der Gläschen b, c.
Sind dagegen die Gläschen a, d normaler Bauart und die Gläschen b, c mit einer Zwischen wand und einer Drosselöffnung versehen, so ist zum Bewegen sämtlicher Gläschen ein einziger Kipper vorzusehen.
Anstatt die Gläschen a, b, e, cl zum Teil mit Quecksilber zu füllen, können sie auch mit einer andern stromleitenden Flüssigkeit gefüllt sein.