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Thermostatisch gesteuerte Flüssigkeitsmischvorrichtung, insbesondere
für selbsttätig gesteuerte Waschmaschinen Die Erfindung betrifft eine tbermostatisch
gesteuerte Flüssigkeitsmischvorrichtung, die insbesondere für selbsttätig gesteuerte
Waschmaschinen geeignet ist. Es sind Mischvorrichtungen dieser Art bekanntgeworden,
die aus einer Mischkammer bestehen, die zwei Einlässe für Heiß- und Kaltwasser hat,
wobei die Einlaßventfle mittels eines gegebenenfalls verstellbaren Thermostaten
gesteuert werden. Der Auslaß ist dabei ebenfalls meist regelbar eingerichtet, und
zwar ist hierzu ein Ventil vorgesehen, das elektrisch gesteuert sein kann.
Mittels
einer solchen Mischvorrichtung ist es jedoch nur möglich, in den Waschbehälter Wasser
mit einer bestimmten, durch die Einstellung des Thermostaten gegebenen Tempe-5 ratur
einzulassen. Für die Zuführung von kaltem oder heißem Wasser in den Waschbehälter
müssen außerdem noch besondere Leitungen vorgesehen sein, deren jede ebenfalls mit
einem besonderen steuerbaren Ventil versehen ist. Im folgenden wird nun eine verbesserte
Ausbildung der Flüssigkeitsmischvorrichtung gezeigt,welche in erheblich einfacherer
Weise die selbsttätige Zufuhr der Waschflüssigkeit mit drei verschiedenen Temperaturen
in den Waschbehälter gestattet.
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Gemäß der Erfindung ist die Flüssigkeitsmischvorrichtung zu diesem
Zweck in der Weise ausgebildet,daß die Kaltwasserzuleitung zu der Mischkammer mit
der von der Mischkammer abgehenden Auslußleitung durch einen Nebenkanal verbunden
ist, der mittels einer eleiktrisch steuerbaren Ventilvorrichtung verschließbar ist.
Durch eine solche Einrichtung wird insbesondere der große Vorteil erzielt, daß es
mit einem sehr geringen Aufwand von Leitungen und Steuerungsmitteln möglich ist,
dem Waschbehälter Wasser mit verschiedenen Temperaturen, d.lh. also kaltes, warmes
und heißes Wasser, entsprechend dem jeweiligen Betriebsvorgang selbsttätig zuzuführen.
Zur Steuerung der Wasserzuführung sind dabei nur die beiden Ventil,, notwendig,
die vorzugsweise elektrisch gesteuert sind, aber gegebenenfalls auch mechanisch
gesteuert sein können. Eine solche Mischvorrichtung ist daher besonders für Haushaltwaschmaschinen
geeignet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Fig. I zeigt eine solche Mischvorrichtung im Aufriß, und zwar in Verbindung
mit elektrisch gesteuerten Vertilen für den Zulauf des heißen und kalten Wassers.
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Fig. 2 enthält eine graphische Darstellung der Temperaturen, welche
die aus der Mischvorrichtung kommende Flüssigkeit hat.
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Die Flüssigkeitsmischvorrichtung Io besteht aus einem mit einer seitlichen
Öffnung versehenen Hauptteil I i und einem Deckel I2, der die Öffnung des Hauptteiles
I I abdeckt. Der Hauptteil I I enthält eine Mischkammer I3 für heiße und kalte Flüssigkeit,
insbesondere Wasser, die der Mischkammer durch die Einlässe I4 und I5 zugeführt
wird. Diese Einlässe werden von den Rohrstutzen I6 und I7 gebildet, die vorteilhaft
mit dem Deckel I2 eine Einheit bilden. Die beiden Rohrstutzen I6 und I7 sind so
ausgebildet, daß auf ihre Enden zum Zuführen des Wassers dienende Schläuche aufgeschoben
werden können. Die inneren Enden der Einlässe I4 und I5 endigen in Ventilkammern
I8 und Ig, die mit Ventilsitzen 2I und 22 versehen sind. Auf den Ventilsitzen sind
die Ventile 23 und 24 vorgesehen, die den Durchgang des Wassers aus den Kammern
I8 und I9 nach der Mischkammer I3 regeln. Die beiden Ventilkegel 23 und 24 sind
durch eine Stange 25 miteinander zu einer Einheit verbunden. Der mittlere Teil der
Stange 25 ist als ein Joch 26 ausgebildet, in dem ein Arm27 gelagert ist. Dieser
Arm bildet das äußere Ende eines spiralig gewundenen ßimetallelementes 28.
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Das Bimetallelement 28 bildet das wärmeempfindliche Glied eines Thermostaten,
das mit seinem inneren Ende auf einer drehbar gelagerten Welle 29 befestigt isst,
an der ein Zahnsegment 3I angebracht ist. Das Zahnsegment steht im Eingriff mit
einem Zahnrad 32, das auf der Welle 33 befestigt und mittels dieser Welle drehbar
ist. Die Wellen 29 und 33 sind in einem Rahmen 34 drehbar gelagert, der in der Mischkammer
in irgendeiner geeigneten Weisse befestigt ist. Der Rahmen 34 hat einen umgebogenen
Rand 35, der zwischen dem Deckel I2 und dem Hauptteil I I eingeklemmt ist. Die Welle
33 ragt aus der Kammer I3 nach außen heraus und trägt an ihrem Ende einen Knopf
oder Handgriff, mittels dessen das Zahnrad 32 gedreht werden kann.
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Durch Drehen der Welle 32 und des Zahnsegmentes 3I können die Stellungen
der Ventilkörper 23 und 24 gegenüber ihren Sitzen so geändert werden, wie es nötig
isst, um eine bestimmte Wassertemperatur in der Kammer I3 zu erhalten. Der Thermostat
28 und die Ventile 23 und 24 können dabei in verschiedener Weise ausgebildet sein.
Die Vorricehtung ist mit einem Auslaß 36 versehen, der in dem Hauptteil I I angebracht
und mit einem Vorsprung 37 zum Anbringen eines Gummischlauches od. dgl. versehen
isst. Der Hindurchtritt des Mischwassers aus der Kammer 13 durch den Aussaß 36 wird
durch eine elektrisch gesteuerte Ventilvorrichtung 38 geregelt. Sie besteht aus
einem kragenförmigen Teil 39, der. in einem Vorsprung an der oberen Seite des auptteiles
i i vorgesehen und iin dem ein Führungszylinder .I2 aus nicht magnetischem Werkstoff
gelagert ist. Ani oberen Ende ist der Zylinder durcheineSc!lieilxd.3 hermetisch
verschlossen. Der Zylinder-12 ist von einer Spule 44 umgeben, die über dem Kragen
39 mittels Schraube .I5 und L. nterlegscheibe 46 befestigt ist.
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In dem Führungszylinder :I2 ist ein@agnetstab 47 gelagert, der dein
Ventilstößel 48 auf-und abwärts bewegt, wenn die Spule.14 unter Spannung gesetzt
und wieder abgeschaltet wird. Der Ventilstößel 48 arbeitet mit einem Ventilsitz
d.9 zusammen, der in dein kragenfÖrmigen Körper 41 gelagert ist und an denn
inneren
Ende des Durchlasses 36 anliegt. Das aus der Mischkammer I3 gekommene Wasser wird
nach der oberen Seite des Ventilsitzes 49 durch einen Durchgang 5 I geleitet, der
zwischen dem Deckel I2 und einem Teil des Hauptteiles I I vorhanden ist.
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Gemäß der Erfindung ist nun in der Vorrichtung Io ein Nebenkanal 52
vorgesehen und durch entsprechende Teile des Hauptkörpers I I und des Deckels I2
begrenzt. Der Nebenkanal 52 endigt mit dem einen Ende in dem Kaltwassereinlaß I5
und mit dem anderen Ende in einer Ventilkammer 53, die von einem kragenförmigen
Körper 54 gebildet wird, der dem Körper 4I ähnlich ist. In dem Körper 54 ist ein
Ventilsitz 55 angeordnet. Er steht im Zusammenhang mit einem Ventilstößel 56, der
den Durchfluß des kalten Wassers von dem Nebenkanal 52 nach dem Auslaß 36 regelt.
Der Ventilstößel 56 bildet einen Teil einer durch eine Spule gesteuerten Ventilvorrichtung,
die mit 57 bezeichnet ist und eine Wicklung 58 enthält. Die Bauart der Ventileinrichtung
57 ist derjenigen der Ventileinrichtung 38 ähnlich, so daß eine weitere Beschreibung
dieser Vorriehtung nicht notwendig ist. Die Spulen 44 und 58 sind in die elektrischen
Stromkreise 59 und 6I eingeschaltet, die mit Schaltvorrichtungen 62 und 63 verstehen
sind. Die Stromquelle für die Wicklungen ist duch die Leitungen. L1 und L2 dargestellt.
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Die hier beschriebene Flüssigkeitsmischvorrichtung ist insbesondere
für eine automatisch gesteuerte Waschmaschine anwendbar, d. h. eine solche Mascdhine,
die nacheinander ein bestimmtes Programm von Wasch-und Spülvorgängen ohne Handbetätigungen
durchführt. In diesem Falle sind die Ein- und Auslässe I4 und I5 an geeignete Quellen
von Heiß- und Warmwasser und der Kuslaß 36 an das Gehäuse der Waschmaschine angeschlossen.
Die Schalter 62 und 63 werden in einer bestimmten Reihenfolge durch irgendeinen,
beispielsweise von einem Synchranmotor angetriebenen Zeitschalter in einer bestimmten
Reihenfolge geöffnet und geschlossen.
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Im Betriebe kann der Schalter 62 geschlossen sein, um das Ventil 48
zu öffnen, worauf Wasser aus der Mischkammner durch den Auslaß 36 zum Waschen herausgelassen
wird. In dieser Zeit wird verhältnismäßig warmes Wasser geliefert, dessen Temperatur
durch den Sitz des Bimetallelementes 28 bestimmt ist. Wenn ein Spülvorgang ausgeführt
werden soll, kann die Temperatur des Wassers heruntergesetzt werden, um hierdurch
heißes Wasser zu sparen. Zu diesem Zweck wird der Schalter 63 geschlossen, um die
Magnetspule 58 unter Strom zu setzen und das Ventil 56 zu öffnen. Demgemäß wird
das durch das Ventil 48 einströmende verhältnismäßig warme Wasser mit dem in den
Auslaß 36 eintretenden kalten Wasser gemischt, so daß auf diese Weise Wasser von
niedriger Temperatur geliefert wird. Kaltes Wasser kann durch ,den Auslaß 36 dadurch
geliefert werden, daß der Schalter 63 geschlossen und der Schalter 62 geöffnet wird.
Hierauf wird durch den Auslaß 36 nur kaltes Wasser herausgelassen, da hierbei das
Ventil 56 geöffnet und das Ventil 48 geschlossen ist.
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Aus den obigen Darlegungen geht hervor, daß das Wasser mit drei verschiedenen
Temperaturen durch den Auslaß 36 herauskommen kann, ohne daß das Bimetallelement
28 mit der Hand verstellt zu werden braucht. Das ist insbesondere dann sehr erwünscht,
wenn eine solche Vorrichtung bei einer Waschmaschine angewendet wird, bei der das
Waschprogramm selbsttätig durchgeführt wird.
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Die Erfindung zeigt außerdem ein Mittel zur Verminderung des Unterschiedes
zwischen der Temperatur des Wassers, das aus dem Auslaß 36 herauskommt, wenn kein
Wasser durch den Nebenkanal 52 zugeführt wird, und der Temperatur des Wassers, das
aus dem Auslaß 36 herauskommt, wenn es mit dem Wasser gemischt ist, das von dem
Kaltwasserdurchlaß herkommt, wenn der Thermostat auf niedrige Temperaturstellung
eingestellt ist. Das ist aus der in Fig. 2 dargestellten Kurve ersichtlich. Die
Kurve A zeigt die Temperatur des Wassers, das aus dem Auslaß 36 bei versdhiedenen
Tempveraturstellungen des Thermostaten und bei geschlossenem Ventil 56 herauskommt.
Die Kurve B gibt die Temperaturen. des Wassers an, wenn dieses aufs dem Auslaß 36
herauskommt und mit aus dem Nebenkanal. 52 kOmmenidien kaltem Wasser gemischt ist.
Das würde eintreten, , wenn die Beträge der Wassermengen, die durch die Ventile48
und 56 hindurdhgehen, im wesentlichen ständig gleichmäßig aufrechterhalten werden
und -,venn die Temperaturen der Kalt- und Heißwasserquellen konstant bleiben würden.
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Gemäß der Erfindung wird nun vorgeschlagen, den Betrag dies durch
:das Ventil 56 herauisgelassenen Wassers entsprechend dem-Betrag des durch das.
Ventil 48 herauisgelas,senen Wassers zu vermindern, um die Differenz zwischen den
durch die Kurven L-1 und B angezeigten Temperaturen zu vermindern, wenn der Thermostat
auf eine niedere Temperaturstellung eingestellt ist. Demgemäß werden, wenn die durch
das Ventil 56 hindurchgehende Wassermenge in solcher Weise vermindert wird, die
Temperaturen der Kurve C folgen. Dementsprechend sind die durch die Kurven A und
C angezeigten Unterschiede bei Ei:nstellung dies Thermostaten auf niedrige Temperatur
kleiner als die durch die Kurven .-1 und B angegebenen Unterschiede.
Diese
Verminderung der durch den Nebenkanal 52 hindurchgehenden Wassermenge wird vorteilhaft
dadurch bewirkt, daß der Eiulaß I5 in der Strömungsrichtung oberhalb der Anschlußstelle
des Nebenkanals 52 so gebildet wird, daß er für eine zunehmende Verminderung der
durch den Durchlaß I5 'hindurchgehenden Wassermenge sorgt und einen zunehmend verminderten
Druck in dem Einlaß I5 bewirkt, wenn der Wasserzufluß durch diesen Einlaß zunimmt.
Wenn nun der Thermostat auf eine Stellung für hohe Temperatur eingestellt wird,
so wird das thermostatisch gesteuerte Ventil 24 geschlossen oder wenigstens zum
größten Teil, da zu dieser Zeit der größere Teil der in die Mischkammer I3 eingelassenen
Wassermenge von dem Heißwassereinlaß I4 kommt. Demgemäß sind der Wasserzufluß durch
den Einilaß I5 und der Druckabfall verhältuismäßig :klein, so daß der Druck in dem
Einlaß I5 verhältnismäßig hoch ist. Deshalb wird, wenn das Ventil 56 geöffnet wird,
um Wasser durch den Nebenkanal 52 einzulassen, der Zufluß durch das Ventil sehr
hoch sein. Infolgedessen ist der durch die Kurven A und C angegebene Unterschied
ebenfalls verhältnismäßig hoch. Wenn der Thermostat dagegen auf eine niedrige Temperatur
eingestellt wird, wird das Ventil 24 in seiner voll geöffneten oder jedenfalls im
wesentlchen voll geöffneten Stellung gehalten, da zu dieser Zeit der größere Teil
des in die Kammer I3 eintretenden Wassers von dem Kaltwassereinlaß I5 her kommt.
Da minder Wasserzufluß in den Einlaß I5 zu dieser Zeit verhältnismäßig groß isst,
so wird in ihm ein Druckabfall eintreten, so daß, wenn das Ventil 56 geöffnet wird,
die durch den Nebenkanal 52 und das Ventil 56 zuggeführte Wassermenge vermindert
wird. Infolgedessen wird der auf das aus der Mischkammer I3 kommende Wasser ausgeübte
Kühleffekt vermindert und der durch die Kurven A und C angezeigte Temperaturunterschied
verkleiinert. Die Druckverminderung, die in dem Einaß I5 bei verschiedeneon Durchflußmengen
eintritt, kann durch Vorherbestimmung des Widerstandes des Durchlasses I5 bewirkt
oder durch Anordnung einer Einschnürung 65 an der Enntrittststelle des Einlasses
I5 erreicht werden.
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Eine solche Anordnung ist bei einer Wasch-und Spülmaschine dann besonders
vorteilhaft, wenn eine große Kaltwassermenge während des Spulens gebraucht wird
und der Thermostat auf eine Stellung für hohe Temperatur eingestellt isst. Die Kaltwassermenge
wird dann vermindert, wenn der Thermostat auf die Stellung für niedrige Temperatur
eingestellt ist, so daß die Temperatur der Wassermischung bei den Stellungen für
niedrige Temperatur nicht so niedrig ist, um in schädlicher Weise das Spülen von
bei niedrigen Temperaturen gewaschenen Wäschestücken, z. B. Wollsachen, zu beeinträchtigen.
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Die oben beschriebene Mischvorrichtung stellt eine Verbesserung gegenüber
den bisher den bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art dar, da die thermostatische
Regeleinrichtung und die elektrisch gesteuerten Ventile zusammen mit dem Nebenkanal
eine geschlossene Einheit bilden, die in der Herstellung billig ist und leicht in
die Wasserzuführung eingebaut werden kann. Die Zahl der dicht zu haltenden Anschlüsse
ist auf ein Minimtum herabgesetzt, so daß die Kosten für das Anbringen der Mischvorrichtung
klein sind und die Möglichkeit von Wasserverlusten so gut wie ausgeschlossen ist.