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Die Erfindung betrifft ein Dampfentnahmesystem für Haushalts- und/oder Industriegeräte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, jeweils eine mit einem derartigen Dampfentnahmesystem ausgerüstete Dampfstation und Dampfbügelstation, sowie eine Ventileinheit für ein derartiges Dampfentnahmesystem, wobei das Dampfentnahmesystem mit einem Dampfdruckbehälter verbindbar ist, und zwei parallele Strömungskanäle zur Entnahme von Dampf aus dem Dampfdruckbehälter aufweist.
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Dampfentnahmesysteme für Haushalts- und Industriegeräte werden beispielsweise bei Dampfbügelstationen verwendet. Sie sind prinzipiell zwischen einem Dampfdruckbehälter und einem Verbraucher bzw. einem Bügeleisen angeordnet und sollen eine bedarfsgerechte Dampfrate bereitstellen. Ein derartiges Dampfentnahmesystem ist beispielsweise in dem europäischen Patent
EP 0 423 540 B2 gezeigt. Dieses bekannte Dampfentnahmesystem hat eine an einem Druckbehälter angebundene Entnahmeleitung, die in zwei durchströmbare parallele Auslasskanäle mündet. Zur Einstellung von zwei unterschiedlichen Dampfraten ist in den Mündungsbereichen jeweils ein Ventil angeordnet, wobei über das stromabwärts gelegene Ventil nur Dampf abströmen kann, wenn das stromaufwärts gelegene Ventil aufgesteuert ist. An dieser Lösung ist insbesondere nachteilig, dass bei einem Defekt des stromaufwärts gelegenen Ventils beide Auslasskanäle blockiert sind und somit keinerlei Dampf den Druckspeicher entnommen werden kann.
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Aus dem Patent
US 5,307,440 ist ein Dampfentnahmesystem mit zwei parallelen Ventilen zur Dampfentnahme bekannt, so dass grundsätzlich auch bei dem Ausfall eines der Ventile einem Druckspeicher Dampf entnommen werden kann. Jedem Ventil ist eine einzelne Entnahmeleitung zugeordnet, wodurch das Dampfentnahmesystem im Bereich der Ventile verhältnismäßig viel Bauraum beansprucht und aufgrund der hohen Teileanzahl und Verbindungsanschlüsse verhältnismäßig teuer ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Dampfentnahmesystem für Haushalts- und/oder Industriegeräte, das die vorgenannten Nachteile beseitigt und kostengünstig herzustellen ist, eine störunanfällige Dampfstation mit veränderbaren Dampfraten, sowie eine kompakte Ventileinheit zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Dampfentnahmesystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Dampfstation mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11, durch eine Dampfbügelstation mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 und durch eine Ventileinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander einsetzbar sind, sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
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Ein erfindungsgemäßes Dampfentnahmesystem für Haushalts- und/oder Industriegeräte ist mit einem Dampfdruckbehälter verbindbar und hat zwei parallele Strömungskanäle zur Entnahme von Dampf aus dem Dampfdruckbehälter. Erfindungsgemäß ist eine doppeltwirkende Ventileinheit zum Auf- und Zusteuern der Strömungskanäle vorgesehen. Eine derartige Lösung ist verhältnismäßig störunanfällig und zeichnet sich durch geringe Herstellkosten aus. Ferner ist die erfindungsgemäße Lösung im Vergleich zu bekannten Dampfentnahmesystemen mit zwei parallelen Ventilen kompakt ausführbar.
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Die Strömungskanäle können gleich große oder unterschiedlich große Öffnungsquerschnitte aufweisen. Insbesondere bei der Verwendung von unterschiedlichen Öffnungsquerschnitten ist es möglich, die Dampfrate nahezu sprunghaft und somit schockartig bzw. impulsartig während einer kurzen Zeitperiode zu erhöhen. Allerdings können auch die Öffnungsquerschnitte der Strömungskanäle identisch sein und die Ventileinheit an sich unterschiedlich große Öffnungsquerschnitte aufweisen.
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Eine größtmögliche Flexibilität im Hinblick auf unterschiedlich abrufbare Dampfraten ist dann erzielbar, wenn die Strömungskanäle einzeln und zusätzlich stufenlos auf- bzw. zusteuerbar sind. Allerdings ist die Ventileinheit besonders kompakt und steuerungstechnisch einfach ausführbar, wenn der eine Strömungskanal nur in Kombination mit dem anderen Strömungskanal auf- bzw. zusteuerbar ist und vorzugsweise keine variablen Öffnungsquerschnitte einstellbar sind.
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Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Strömungskanäle in einem Leitungsabschnitt einer Entnahmeleitung angeordnet und die Ventileinheit weist zwei einzeln ansteuerbare Ventile auf. Ein Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die Entnahmeleitung mit den Ventilen als eine kompakte Einheit in nahezu jede Entnahmeleitung bereits existierender Dampfentnahmesysteme integriert werden kann und somit auch Dampfentnahmesysteme mit der erfindungsgemäßen Ventileinheit nachgerüstet werde können.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird die Ventileinheit von einem einzelnen Wegeventil, beispielsweise einem elektrisch betätigbaren 4/3-Wegeventil mit 4 Anschlüssen und 3 Schaltstellungen, gebildet. Das Wegeventil hat zum Beispiel einen Ventilkörper zum Auf- und Zusteuern der Strömungskanäle, der in eine erste Schaltstellung bzw. Ruhe- oder Schließstellung federvorgespannt ist und über ein elektrisches Steuersignal in eine zweite und dritte Schalt- bzw. Öffnungsstellung überführbar ist. Diese Variante zeichnet sich durch eine besonders einfache Steuerung aus, da nur ein Steuersignal zur Betätigung der Ventileinheit und somit zum Auf- und Zusteuern der Strömungskanäle notwendig ist. Ferner ist ein derartiges Dampfentnahmesystem sehr kostengünstig, da es mit vereinfachter Steuerelektronik und mit verringerter Ventilanzahl betrieben wird.
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Eine erfindungsgemäße Dampfstation, insbesondere eine Dampfbügelstation, hat ein Dampfentnahmesystem, das zwischen einem Dampfdruckbehälter und einem Dampfaustrittsdüsen umfassenden Verbraucher wie insbesondere eines Bügeleisens oder Dampfreinigers angeordnet ist. Sie hat zwei parallele Strömungskanäle zur Dampfentnahme, die erfindungsgemäß über eine doppeltwirkende Ventileinheit auf- und zusteuerbar sind. Eine derartige Dampfstation ist störunanfällig, kompakt und kostengünstig.
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Ein erfindungsgemäße Ventileinheit, insbesondere für ein Dampfentnahmesystem einer Dampfbügelstation, hat zwei Ventile zum Auf- bzw. Zusteuern jeweils eines Strömungskanals. Erfindungsgemäß sind die Strömungskanäle in einem Leitungsabschnitt einer Fluidleitung integriert. Hierdurch können über die Fluidleitung je nach Ansteuerung der Ventile unterschiedliche Fluidraten zum Beispiel einem Dampfdruckbehälter entnommen werden. Die erfindungsgemäße Ventileinheit ist sehr kompakt ausführbar und insbesondere auch in bereits bestehende Dampfentnahmesysteme integrierbar, da die Fluidleitung durch die integrale Ausbildung der Strömungskanäle in eine gewöhnliche Entnahmeleitung ohne technisch aufwendige Arbeiten eingesetzt werden kann.
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Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur zuverlässigen Bereitstellung auch pulsartiger Dampfstöße in Dampfbügelstationen oder Dampfreinigungsgeräten.
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Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
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Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Dampfentnahmesystems, und
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2 bis 4 Schaltstellungen einer in 1 gezeigten Ventileinheit.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Dampfentnahmesystem 2, beispielsweise zur Verwendung in einer Bügelstation, das zwischen einem Druckbehälter 4 zur Speicherung von Dampf und einem Verbraucher wie Bügeleisen (nicht dargestellt) anordbar ist. Es hat eine sich von dem Druckspeicher 4 weg erstreckende Entnahmeleitung 6 zur Dampfentnahme mit zwei parallelen Strömungskanäle 8, 10, die über eine Ventileinheit 12 auf- bzw. zusteuerbar und stromabwärts wieder zusammengeführt sind. Die Ventileinheit 12 weist zwei einzelne Ventile 14, 16 auf, die jeweils einem Strömungskanal 8, 10 zugeordnet sind und deren Aufbau und Funktionsweise in 2 näher erläutert wird.
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Gemäß 2 wird die Entnahmeleitung 6 von einem rohrförmigen Körper 18 gebildet, der einen Innenraum 20 mit einem Durchflussquerschnitt Q1 begrenzt. Im Bereich der Längsachse 22 des rohrförmigen Körpers 18 ist zur Ausbildung der beiden parallelen Strömungskanäle 8, 10 eine plattenartige Trennwand 24 vorgesehen. Die beiden Strömungskanäle 8, 10 haben jeweils einen gleich großen halbkreisförmigen Öffnungsquerschnitt Q2, Q3, die in Summe den bzw. nahezu den Durchflussquerschnitt Q1 definieren.
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Im Bereich der Trennwand 24 des rohrförmigen Körpers 18 sind die Ventile 14, 16 bzw. ist die Ventileinheit 12 angeordnet. Diese weisen jeweils einen Ventilkörper 26, 28 auf, der durch eine Querbohrung 30, 32 in dem rohrförmigen Körper 18 geführt ist und mittels denen die Strömungskanäle 8, 10 auf- bzw. zusteuerbar sind. Die Ventilkörper 14,16 sind vorzugsweise in ihre erste Schaltstellung bzw. Ruhe- oder Schließstellung federvorgespannt und über ein elektrisches Steuersignal in eine zweite Schaltstellung bzw. Öffnungsstellung überführbar.
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Im Folgenden werden drei bevorzugte Betriebsmodi der Ventileinheit 12 näher erläutert: 2 zeigt den ersten Betriebsmodus, in der sich die Ventilkörper 26, 28 der Ventile 14, 16 in ihrer federvorgespannten Ruheposition befinden und beide Strömungskanäle 8, 10 zugesteuert sind, so dass dem Druckbehälter 4 kein Dampf entnommen werden kann. Dieser zugesteuerte Betriebsmodus ist durch die stirnseitig an voneinander abgewandten Flächenabschnitten 34, 36 der Trennwand 24 anliegenden Ventilkörpern 26, 28 verdeutlicht. In dem in 3 gezeigten zweiten Betriebsmodus ist das linke Ventil 14 derart angesteuert, dass sein Ventilkörper 26 aus seiner Ruhestellung zurückgefahren und in seine Öffnungsstellung überführt ist, so dass der gemäß der Darstellung linke Strömungskanal 8 über seinen gesamten Querschnitt Q2 aufgesteuert ist. Der gemäß der Darstellung rechte Strömungskanal 10 ist weiterhin zugesteuert. Somit wird nur über den Querschnitt Q2 des Strömungskanals 8 dem Druckbehälter 4 Dampf entnommen. In dem in 4 gezeigten dritten Betriebsmodus sind beide Ventile 14, 16 derart angesteuert, dass sich ihre Ventilkörper 26, 28 in ihrer Öffnungsstellung befinden und somit die Strömungskanäle 8, 10 bzw. beide Querschnitte Q2, Q3 vollständig aufgesteuert sind, so dass die maximale Dampfrate dem Druckbehälter 4 entnehmbar ist, da nun über den gesamten Durchflussquerschnitt Q1 der Entnahmeleitung 6 dem Druckspeicher 4 Dampf entnommen werden kann.
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Offenbart ist ein Dampfentnahmesystem 2 für Haushalts- und Industriegeräte, das mit einem Dampfdruckbehälter 4 verbindbar ist, und zwei parallele Strömungskanäle 8, 10 zur Entnahme von Dampf aus dem Dampfdruckbehälter 4 aufweist, die durch eine doppeltwirkende Ventileinheit 12 auf- und zusteuerbar sind, eine Dampfstation mit einem derartigen Dampfentnahmesystem 2 sowie eine Ventileinheit 12 zur Dampfentnahme.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Dampfentnahmesystem
- 4
- Druckbehälter
- 6
- Entnahmeleitung
- 8
- erster Strömungskanal
- 10
- zweiter Strömungskanal
- 12
- Ventileinheit
- 14
- Ventil
- 16
- Ventil
- 18
- rohrförmiger Körper
- 20
- Innenraum
- 22
- Längsachse
- 24
- Trennwand
- 26
- Ventilkörper
- 28
- Ventilkörper
- 30
- Querbohrung
- 32
- Querbohrung
- 34
- Flächenabschnitt
- 36
- Flächenabschnitt
- Q1
- Rohrquerschnitt Entnahmeleitung
- Q2
- Öffnungsquerschnitt erster Strömungskanal
- Q3
- Öffnungsquerschnitt zweiter Strömungskanal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0423540 B2 [0002]
- US 5307440 [0003]
