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Die Erfindung betrifft ein Dampfreinigungsgerät mit einem elektrisch beheizbaren Durchlauferhitzer, an dessen Einlass über eine Versorgungsleitung eine mit einem Wassertank verbundene Pumpe angeschlossen ist und an dessen Auslass über eine Dampfleitung ein Dampfabgabeorgan angeschlossen ist, wobei die Pumpe in Abhängigkeit von dem in der Dampfleitung und/oder in der Versorgungsleitung herrschenden Druck steuerbar ist.
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Dampfreinigungsgeräte kommen beispielsweise zur Reinigung von Armaturen und Flächen zum Einsatz, insbesondere zur Reinigung von Hartflächen. Sie umfassen einen Dampferzeuger zum Verdampfen von Wasser. Der erzeugte Wasserdampf kann dann zum Beispiel auf eine zu reinigende Fläche gerichtet werden.
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Aus der Veröffentlichung
DE 10 2004 052 198 A1 ist ein Dampfreinigungsgerät bekannt, bei dem zur Dampferzeugung ein elektrisch beheizbarer Dampfkessel zum Einsatz kommt. Der Dampfkessel kann mit Wasser befüllt werden und an den Auslass des Dampfkessels kann eine Dampfleitung, beispielsweise ein Dampfschlauch, angeschlossen werden, der an seinem freien Ende ein Dampfabgabeorgan trägt, beispielsweise eine Dampfpistole. Nachteilig an derartigen Dampfreinigungsgeräten ist die verhältnismäßig lange Aufheizzeit, die erforderlich ist, um den Dampfkessel so weit aufzuheizen, dass Wasser verdampft werden kann. Außerdem kann der Dampfkessel nur im kalten Zustand befüllt werden.
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Aus der Veröffentlichung
WO 2004/005605 A1 ist ein Dampfreinigungsgerät bekannt, bei dem der Dampf mit Hilfe eines elektrisch beheizbaren Durchlauferhitzers erzeugt wird. Zu verdampfendes Wasser wird dem Durchlauferhitzer von einer Pumpe über eine Versorgungsleitung bereitgestellt. Die Pumpe ist eingangsseitig mit einem Wassertank verbunden. An den Ausgang des Durchlauferhitzers ist eine Dampfleitung angeschlossen, über die der Durchlauferhitzer mit einem Dampfabgabeorgan in Strömungsverbindung steht. Der in der Dampfleitung herrschende Druck kann mittels eines Drucksensors erfasst werden. Das Sensorsignal dient der Steuerung der Pumpe. Dies gibt die Möglichkeit, die Pumpe ein- und auszuschalten, wenn der in der Dampfleitung herrschende Druck vorgegebene Schwellwerte erreicht.
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Die Steuerung der Abgabe von Dampf über das Dampfabgabeorgan erfolgt bei dem aus der
WO 2004/005605 A1 bekannten Dampfreinigungsgerät mit Hilfe eines am Auslass des Durchlauferhitzers angeordneten Magnetventils, das über eine elektrische Steuerleitung mit einem im Dampfabgabeorgan angeordneten elektrischen Schalter verbunden ist, der vom Benutzer betätigt werden kann. Wird das Elektromagnetventil geschlossen, so wird die Strömungsverbindung zwischen dem Durchlauferhitzer und dem Dampfabgabeorgan unterbrochen, wobei allerdings der Dampf, der sich stromabwärts des Elektromagnetventils in der Dampfleitung befindet, nachträglich noch entweichen kann. Wird das Elektromagnetventil wieder geöffnet, so wird zunächst die komplette Dampfleitung mit Dampf gefüllt, das heißt der Druck steigt in der Dampfleitung allmählich an, und der Dampf erreicht das Dampfabgabeorgan mit zeitlicher Verzögerung nach Öffnen des Elektromagnetventils und kann dann auf einen zu reinigenden Gegenstand gerichtet werden.
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Wird das bekannte Dampfreinigungsgerät vom Benutzer ausgeschaltet, so wird das am Ausgang des Durchlauferhitzers angeordnete Elektromagnetventil geschlossen und die Stromversorgung des Durchlauferhitzers unterbrochen. Der Durchlauferhitzer bildet allerdings einen beträchtlichen Wärmespeicher aus, so dass auch nach dem Ausschalten des Dampfreinigungsgeräts noch Wasser im Durchlauferhitzer verdampft wird. Innerhalb des Durchlauferhitzers führt dies zu einer starken Druckerhöhung, so dass der Durchlauferhitzer eine hohe mechanische Stabilität aufweisen muss. Dies führt zu nicht unbeträchtlichen Herstellungskosten des Dampfreinigungsgerätes.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Dampfreinigungsgerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass es kostengünstiger herstellbar ist und die Abgabe von Dampf über das Dampfabgabeorgan vom Benutzer besser gesteuert werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einem Dampfreinigungsgerät der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Dampfabgabeorgan ein manuell betätigbares Dampfabgabeventil aufweist und die Dampfleitung einen sich bis zum Dampfabgabeventil erstreckenden Dampfaufnahmeraum ausbildet zum Aufnehmen von Dampf bei geschlossenem Dampfabgabeventil.
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Beim erfindungsgemäßen Dampfreinigungsgerät kann der Benutzer die Abgabe von Dampf mit Hilfe eines Dampfabgabeventils steuern, das in das Dampfabgabeorgan integriert ist. Es handelt sich hierbei um ein manuell betätigbares Ventil, das vom Benutzer aus einer Schließstellung in eine Offenstellung überführt werden kann. In der Schließstellung ist das Dampfabgabeventil geschlossen, so dass aus der Dampfleitung kein Dampf entweichen kann, und in der Offenstellung ist das Dampfabgabeventil geöffnet, so dass über das Dampfabgabeventil Dampf abgegeben werden kann. Im Bereich zwischen dem Durchlauferhitzer und dem Dampfabgabeorgan ist in die Dampfleitung kein weiteres Absperrventil geschaltet. Die Dampfleitung bildet vielmehr einen Dampfaufnahmeraum aus, der nach Abschalten des Dampfreinigungsgerätes mit Dampf befüllt werden kann, der vom Durchlauferhitzer noch nachträglich erzeugt wird. Dies hat den Vorteil, dass der nachträglich erzeugte Dampf nicht zu einer sehr starken Druckerhöhung im Durchlauferhitzer führt, so dass dieser keinen sehr hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt ist. Das erfindungsgemäße Dampfreinigungsgerät kann deshalb kostengünstiger erzeugt werden.
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Die Steuerung der Dampfabgabe erfolgt mittels des Dampfabgabeventils, das im Dampfabgabeorgan angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass dem Benutzer beim Öffnen des Dampfabgabeventils sofort Dampf aus der Dampfleitung zur Verfügung steht. Das Öffnen des Dampfabgabeventils hat zur Folge, dass schlagartig Dampf unter Betriebsdruck vom Dampfabgabeorgan auf einen zu reinigenden Gegenstand gerichtet werden kann. Wird das Dampfabgabeventil vom Benutzer wieder geschlossen, so wird die Abgabe von Dampf sofort unterbrochen, ohne dass nachträglich noch Dampf aus dem Dampfabgabeorgan heraustreten kann. Das erfindungsgemäße Dampfreinigungsgerät zeichnet sich somit durch eine verbesserte Steuerung der Dampfabgabe aus.
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Die Dampfleitung ist vorzugsweise zumindest in einem Längsabschnitt elastisch dehnbar. Dies hat den Vorteil, dass sich die Dampfleitung zumindest in einem Längsabschnitt in radialer Richtung ausdehnen kann, um nach dem Abschalten des Dampfreinigungsgerätes nachträglich vom Durchlauferhitzer erzeugten Dampf aufnehmen zu können. Der Dampf kann dann in der Dampfleitung abkühlen, wobei der Druck in der Dampfleitung wieder sinkt und sich die Dampfleitung in radialer Richtung zusammenzieht. Wasser, das innerhalb der Dampfleitung kondensiert, kann nach dem erneuten Inbetriebsetzen des Dampfreinigungsgerätes über das Dampfabgabeorgan abgegeben werden.
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Von Vorteil ist es, wenn das Volumen des Dampfaufnahmeraums mindestens das 0,8-fache des Dampf aufnehmenden Volumens des Durchlauferhitzers beträgt. Dies hat den Vorteil, dass sich nach dem Abschalten des Dampfreinigungsgerätes innerhalb der Dampfleitung und des Durchlauferhitzers nur verhältnismäßig geringe Druckspitzen einstellen, die durch das nachträgliche Verdampfen von Wasser im Durchlauferhitzer erzeugt werden.
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Von Vorteil ist es, wenn der maximale Druck in der Dampfleitung und im Durchlauferhitzer nach Abschalten des Dampfreinigungsgerätes maximal 6 bar beträgt, insbesondere maximal 5 bar.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Volumen der Dampfleitung mindestens doppelt so groß ist wie das Dampf aufnehmende Volumen des Durchlauferhitzers.
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Die Dampfleitung ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als elastisch dehnbarer Dampfschlauch ausgebildet. Der Dampfschlauch kann beispielsweise eine Länge von 2 m aufweisen.
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Der sich in der Dampfleitung ausbildende Druck des Dampfes breitet sich über den Durchlauferhitzer auch in die Versorgungsleitung aus, über die der Durchlauferhitzer mit der Pumpe verbunden ist. Günstig ist es, wenn die Versorgungsleitung zumindest in einem Längsabschnitt elastisch dehnbar ist, so dass sich die Versorgungsleitung bei auftretenden Druckspitzen ausdehnen kann.
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Bevorzugt ist die Versorgungsleitung in Form eines elastisch dehnbaren Versorgungsschlauches ausgebildet.
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Günstig ist es, wenn die Dampfleitung zumindest in einem Längsabschnitt als flexibler Schlauch ausgebildet ist, der von einem Geflecht umwickelt ist oder in dessen Wandung ein Geflecht integriert ist. Das Geflecht bildet eine Armierung aus. Der Flechtwinkel, d.h. der Winkel zwischen der Längsachse des Schlauchs und den Fasern des Geflechts, beträgt vorzugsweise 40°. Als Matrixmaterial, in das das Geflecht integriert sein kann, kann ein Silikonmaterial zum Einsatz kommen. Bevorzugt kann die Dampfleitung im Bereich mit einem Flechtwinkel von 40° in radialer Richtung um 10 % bis 15 %, vorzugsweise 13 % gedehnt werden.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass der Schlauch Längsabschnitte mit unterschiedlichen Flechtwinkeln aufweist, beispielsweise Flechtwinkel im Bereich von 30° bis 60°.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Versorgungsleitung zumindest in einem Längsabschnitt als flexibler Schlauch mit einer Armierung aus einem Geflecht ausgestaltet, wobei der Flechtwinkel 40° beträgt.
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Wie bereits erwähnt, erfolgt die Steuerung der Pumpe in Abhängigkeit von dem in der Dampfleitung herrschenden Druck. Unterschreitet der in der Dampfleitung herrschende Druck einen vorgegebenen Minimalwert, so wird die Pumpe eingeschaltet. Überschreitet der in der Dampfleitung herrschende Druck einen vorgegebenen Maximalwert, so wird die Pumpe wieder ausgeschaltet. Wird das Dampfabgabeventil vom Benutzer geöffnet, so bildet sich in der Dampfleitung ein vorgebbarer Betriebsdruck aus, der im Bereich zwischen dem Minimalwert und dem Maximalwert des Druckes liegt.
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Die Pumpe ist bevorzugt als Schwingkolbenpumpe ausgestaltet.
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Von Vorteil ist es, wenn die Pumpe in Abhängigkeit von der Temperatur des Durchlauferhitzers steuerbar ist. Dies hat den Vorteil, dass dem Durchlauferhitzer erst dann Wasser von der Pumpe zugeführt wird, wenn das Wasser vom Durchlauferhitzer auch verdampft werden kann. Erst dann, wenn der Durchlauferhitzer seine Betriebstemperatur erreicht hat, wird ihm von der Pumpe Wasser zugeführt. Es wird daher bei der Inbetriebnahme des Dampfreinigungsgeräts vom Dampfabgabeorgan allenfalls das Wasser abgegeben, das nach dem vorherigen Abschalten des Dampfreinigungsgeräts in der Dampfleitung kondensiert ist, es wird aber kein Wasser abgegeben, das nach der Inbetriebnahme des Dampfreinigungsgerätes von der Pumpe gefördert wurde.
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Besonders günstig ist es, wenn der Durchlauferhitzer in Abhängigkeit von dem in der Dampfleitung herrschenden Druck steuerbar ist. Dies gibt die Möglichkeit, den Durchlauferhitzer abzuschalten, wenn der in der Dampfleitung herrschende Druck einen vorgegebenen Maximalwert erreicht. Der Energieverbrauch des Dampfreinigungsgerätes kann dadurch besonders gering gehalten werden. Unterschreitet der in der Dampfleitung herrschende Druck einen vorgegebenen Minimalwert, so wird bei einer druckabhängigen Steuerung des Durchlauferhitzers der Durchlauferhitzer wieder eingeschaltet.
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Zur druckabhängigen Steuerung der Pumpe und/oder des Durchlauferhitzers kommt bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ein in eine Stromversorgungsleitung der Pumpe und/oder des Durchlauferhitzers geschalteter Druckschalter zum Einsatz, der in Abhängigkeit von dem in der Druckleitung oder in der Versorgungsleitung herrschenden Druck öffnet und schließt. Der in der Druckleitung herrschende Druck ist praktisch identisch mit dem in der Versorgungsleitung herrschenden Druck. Erreicht der Druck einen vorgegebenen Maximalwert, so öffnet der Druckschalter und unterbricht damit die Stromversorgung der Pumpe und/oder des Durchlauferhitzers. Erreicht der in der Dampfleitung und der Druckleitung herrschende Druck einen vorgegebenen Minimalwert, so schließt der Druckschalter und stellt damit die Stromversorgung der Pumpe und/oder des Durchlauferhitzers wieder bereit.
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Bevorzugt ist die Pumpe und/oder der Durchlauferhitzer in Abhängigkeit vom Füllstand des Wassertanks steuerbar. Dies hat den Vorteil, dass die Pumpe und vorzugsweise auch der Durchlauferhitzer ausgeschaltet werden, wenn der Füllstand des Wassertanks einen Mindestwert unterschreitet. Damit kann vermieden werden, dass die Pumpe in Gang gesetzt wird, obwohl ihr kein Wasser zur Verfügung steht. Auch der Durchlauferhitzer kann bei einer vorteilhaften Ausführungsform ausgeschaltet werden, sofern der Füllstand des Wassertanks einen Minimalwert unterschreitet und somit dem Durchlauferhitzer keine ausreichende Menge an Wasser mehr zur Verfügung gestellt werden kann. Die Pumpe und vorzugsweise auch der Durchlauferhitzer werden wieder eingeschaltet, sobald der Füllstand des Wassertanks einen vorgegebenen Maximalwert erreicht.
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Wie bereits erwähnt, dient die Schlauchleitung des erfindungsgemäßen Dampfreinigungsgerätes als Dampfaufnahmeraum. Dies hat zur Folge, dass die Schlauchleitung über ihre gesamte Länge mit Dampf gefüllt ist, wenn das Dampfreinigungsgerät ausgeschaltet wird. Der in der Dampfleitung befindliche Dampf kühlt anschließend ab und kann in der Dampfleitung kondensieren. Dies kann zur Folge haben, dass sich in der Dampfleitung und in der Versorgungsleitung ein Unterdruck ausbildet. Unter der Wirkung des Unterdrucks kann durch die Pumpe hindurch Wasser aus dem Wassertank in die Versorgungsleitung, den Durchlauferhitzer und die Dampfleitung eingesaugt werden. Bei einer nachfolgenden Inbetriebnahme des Dampfreinigungsgerätes wird dann das in die Dampfleitung eingesaugte Wasser über das Dampfabgabeorgan abgegeben. Um das Einsaugen von Wasser in die Dampfleitung zu vermeiden, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in die Dampfleitung und/oder in die Versorgungsleitung ein Belüftungsventil geschaltet. Das Belüftungsventil gibt eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre frei, sobald sich in der Dampfleitung und/oder in der Versorgungsleitung ein Unterdruck ausbildet. Sinkt daher der Druck in der Dampfleitung und/oder in der Versorgungsleitung nach dem Abschalten des Dampfreinigungsgerätes aufgrund von Kondensationseffekten unter den Atmosphärendruck, so kann über das Belüftungsventil Luft in die Dampfleitung und/oder in die Versorgungsleitung einströmen. Dadurch wird verhindert, dass nach dem Abschalten des Dampfreinigungsgerätes Wasser aus dem Wassertank in die Dampfleitung eingesaugt wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in die Dampfleitung und/oder in die Versorgungsleitung ein Überdruckventil geschaltet. Das Überdruckventil gibt eine Strömungsverbindung zur Atmosphäre frei, falls sich aufgrund einer Fehlfunktion der Pumpe oder des Durchlauferhitzers in der Dampfleitung und/oder in der Versorgungsleitung ein unzulässig hoher Druck ausbildet.
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Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Überdruckventil bei Erreichen eines maximal zulässigen Drucks von 6 bar öffnet.
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Von besonderem Vorteil ist es, wenn in das Überdruckventil ein Belüftungsventil integriert ist. Wie bereits erwähnt, kann mit Hilfe eines Belüftungsventils sichergestellt werden, dass nach dem Abschalten des Dampfreinigungsgerätes kein Wasser aus dem Wassertank in die Dampfleitung eingesaugt wird. Durch die Integration des Belüftungsventils in ein Überdruckventil wird eine besonders kompakte Bauweise erzielt. Das Überdruckventil kann hierbei in Kombination mit dem Belüftungsventil eine vormontierbare Baueinheit ausbilden. Dies erleichtert die Montage des Dampfreinigungsgerätes und verringert dessen Herstellungskosten.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Überdruckventil einen ersten Schließkörper auf, der in einer Schließstellung an einem Ventilsitz dicht anliegt und bei Vorliegen eines stromaufwärts des ersten Schließkörpers herrschenden vorgegebenen Überdrucks entgegen einer auf ihn einwirkenden Rückstellkraft in eine den Ventilsitz freigebende Offenstellung bewegbar ist und der einen Durchlass aufweist, an dem ein zweiter Schließkörper beweglich gelagert ist, wobei der zweite Schließkörper in einer Schließstellung den Durchlass verschließt und bei Vorliegen eines stromaufwärts des zweiten Schließkörpers herrschenden Unterdrucks in eine den Durchlass freigebende Offenstellung bewegbar ist. Während des Normalbetriebs des Dampfreinigungsgerätes liegt der erste Schließkörper des Überdruckventils an einem Ventilsitz dicht an, so dass das Überdruckventil seine Schließstellung einnimmt. Überschreitet der stromaufwärts des ersten Schließkörpers herrschende Druck den maximal zulässigen Druck des Dampfreinigungsgerätes, so bewegt sich der erste Schließkörper entgegen einer auf ihn einwirkenden Rückstellkraft in eine Offenstellung, in der er den Ventilsitz freigibt, so dass über das Überdruckventil Dampf abgegeben werden kann. Der erste Schließkörper weist einen Durchlass auf. Vorzugsweise ist der Durchlass am ersten Schließkörper mittig angeordnet. Während des Normalbetriebs des Dampfreinigungsgerätes ist der Durchlass des ersten Schließkörpers von einem zweiten Schließkörper dicht verschließbar. Bildet sich insbesondere nach dem Abschalten des Dampfreinigungsgerätes stromaufwärts des zweiten Schließkörpers ein Unterdruck aus, so geht der zweite Schließkörper selbsttätig in eine Offenstellung über, in der er den Durchlass freigibt, so dass Luft über den Durchlass in den Bereich stromaufwärts des zweiten Schließkörpers gelangen kann, um einem Unterdruck entgegenzuwirken.
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Die Bewegungsrichtung des zweiten Schließkörpers von dessen Schließstellung in dessen Offenstellung ist günstigerweise der Bewegungsrichtung des ersten Schließkörpers von dessen Schließstellung in dessen Offenstellung entgegengerichtet.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Bewegungsrichtung des zweiten Schließkörpers in der Gebrauchslage des Dampfreinigungsgerätes vertikal nach oben gerichtet ist. Unter der Wirkung eines Unterdruckes kann der zweite Schließkörper vom Durchlass des ersten Schließkörpers in vertikaler Richtung angehoben werden.
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Der erste Schließkörper ist bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kolbenförmig ausgestaltet. Er kann ein im Wesentlichen zylinderförmiges Kopfteil aufweisen, an das sich bevorzugt über eine radial nach innen gerichtete Stufe eine Hülse anschließt, die von einer an der Stufe anliegenden Rückstellfeder umgeben ist. Die Rückstellfeder kann zwischen dem Kopfteil des ersten Schließkörpers und einer zum Kopfteil beabstandeten Anschlagfläche eingespannt sein.
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Der zweite Schließkörper ist vorteilhafterweise pilzförmig ausgestaltet. Er kann einen die Durchbrechung des ersten Schließkörpers durchgreifenden Schaft aufweisen, der einstückig mit einem auf dem ersten Schließkörper aufsitzenden Kopf verbunden ist.
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Günstigerweise ist der zweite Schließkörper unverlierbar am ersten Schließkörper gehalten. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der zweite Schließkörper mit dem ersten Schließkörper verrastbar ist.
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Das Überdruckventil und das Belüftungsventil sind bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in eine Druckausgleichsleitung integriert, die mit der Dampfleitung und/oder mit der Versorgungsleitung in Strömungsverbindung steht.
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Günstig ist es, wenn das Überdruckventil in Kombination mit dem Belüftungsventil und dem Druckschalter eine vormontierbare Baueinheit ausbildet, die an die Druckleitung und/oder an die Versorgungsleitung anschließbar ist. Dies erleichtert die Montage des Dampfreinigungsgerätes.
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Die nachfolgende Beschreibung vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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1: eine schematische Darstellung einer ersten vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dampfreinigungsgerätes;
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2: eine Schaltungsanordnung des Dampfreinigungsgerätes aus 1;
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3: eine schematische Darstellung einer zweiten vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dampfreinigungsgerätes;
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4: eine Schaltungsanordnung des Dampfreinigungsgerätes aus 3;
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5: eine Schnittansicht einer vormontierbaren Baueinheit sowohl des Dampfreinigungsgerätes aus 1 als auch des Dampfreinigungsgerätes aus 3 mit einem Überdruckventil, einem Belüftungsventil und einem Druckschalter;
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6: eine vergrößerte Darstellung von Detail A der vormontierbaren Baueinheit aus 5, wobei das Überdruckventil und das Belüftungsventil ihre geschlossene Stellung einnehmen;
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7: eine vergrößerte Darstellung von Detail A der vormontierbaren Baueinheit entsprechend 6, wobei das Überdruckventil seine Offenstellung und das Belüftungsventil seine Schließstellung einnimmt, und
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8: eine vergrößerte Darstellung von Detail A der vormontierbaren Baueinheit entsprechend 6, wobei das Überdruckventil seine Schließstellung und das Belüftungsventil seine Offenstellung einnimmt.
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In 1 ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegte erste vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dampfreinigungsgerätes schematisch dargestellt. Das Dampfreinigungsgerät 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem ein Wassertank 14 angeordnet ist, der mit dem Eingang einer Pumpe 16 verbunden ist. Die Pumpe 16 ist vorzugsweise als Schwingkolbenpumpe ausgebildet. Sie steht über eine Versorgungsleitung 18 mit dem Einlass 20 eines elektrisch beheizbaren Durchlauferhitzers 22 in Verbindung. Ein Auslass 24 des Durchlauferhitzers 22 ist mit einer Dampfleitung verbunden, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als elastisch dehnbarer Dampfschlauch 26 ausgestaltet ist. An das dem Durchlauferhitzer 22 abgewandte freie Ende des Dampfschlauchs 26 ist ein Dampfabgabeorgan in Form einer Dampfpistole 28 angeschlossen. Die Dampfpistole 28 weist ein Dampfabgabeventil 30 auf, das vom Benutzer des Dampfreinigungsgerätes 10 mit Hilfe eines Schwenkhebels 32 entgegen der Wirkung einer an sich bekannten und deshalb zur Erzielung einer besseren Übersicht in der Zeichnung nicht dargestellten Rückstellfeder betätigt werden kann. Im unbetätigten Zustand nimmt das Dampfabgabeventil 30 seine Schließstellung ein, in der es das freie Ende des Dampfschlauchs 26 verschließt. Der Benutzer kann das Dampfabgabeventil 30 in eine Offenstellung bewegen, in der es das freie Ende des Dampfschlauchs 26 freigibt.
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Der Dampfschlauch 26 steht innerhalb des Gehäuses 12 mit einer vormontierten Baueinheit 34 in Verbindung, die ein Überdruckventil 36, ein Belüftungsventil 38 und einen Druckschalter 40 aufweist. Die Baueinheit 34 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 5 bis 8 näher erläutert.
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Mit Hilfe des Durchlauferhitzers 22 kann Wasser verdampft werden, das dem Durchlauferhitzer 22 über die Versorgungsleitung 18 von der Pumpe 16 zugeführt wird. Der erzeugte Dampf kann über den Dampfschlauch 26 der Dampfpistole 28 zugeführt und von dieser auf einen zu reinigenden Gegenstand, beispielsweise auf eine Hartfläche gerichtet werden.
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In 2 ist schematisch eine Schaltungsanordnung des Dampfreinigungsgerätes 10 dargestellt. Über eine erste Stromversorgungsleitung 42 und eine zweite Stromversorgungsleitung 44 kann die Pumpe 16 mit elektrischer Energie versorgt werden. In die erste Stromversorgungsleitung 42 ist ein Schwimmerschalter 46 geschaltet, der in Abhängigkeit vom Füllstand des Wassertanks 14 öffnet und schließt. Erreicht der Füllstand des Wassertanks 14 einen Minimalwert, so öffnet der Schwimmerschalter 46. Wird der Wassertank 14 anschließend vom Benutzer befüllt, so schließt der Schwimmerschalter 46, wenn der Füllstand des Wassertanks 14 einen vorgegebenen Maximalwert erreicht. Derartige Schwimmerschalter 46 sind dem Fachmann an sich bekannt.
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In Reihe zum Schwimmerschalter 46 ist in die erste Stromversorgungsleitung 42 der Druckschalter 40 geschaltet. Der Druckschalter 40 schließt, wenn der im Dampfschlauch 26 herrschende Druck einen vorgegebenen Minimalwert unterschreitet, und er öffnet, wenn der im Dampfschlauch 26 herrschende Druck einen vorgegebenen Maximalwert überschreitet. Der Maximalwert beträgt bei einer vorteilhaften Ausführungsform 3,2 bar. Der Minimalwert beträgt bevorzugt 2,0 bar.
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In die erste Stromversorgungsleitung 42 ist in Reihe zum Schwimmerschalter 46 und zum Druckschalter 40 ein erster Thermostat 48 geschaltet. Der erste Thermostat 48 erfasst die Temperatur des Durchlauferhitzers 22 und schließt, wenn der Durchlauferhitzer 22 seine Betriebstemperatur erreicht hat.
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Die Versorgung des Durchlauferhitzers 22 mit elektrischer Energie erfolgt über eine dritte Stromversorgungsleitung 50, die im Bereich zwischen dem Schwimmerschalter 46 und dem Druckschalter 40 von der ersten Stromversorgungsleitung 42 abzweigt, und eine vierte Stromversorgungsleitung 52, die von der zweiten Stromversorgungsleitung 44 abzweigt. In die dritte Stromversorgungsleitung 50 ist ein zweiter Thermostat 54 geschaltet, der die Temperatur des Durchlauferhitzers 22 erfasst und öffnet, wenn der Durchlauferhitzer 22 eine vorgegebene Maximaltemperatur überschreitet.
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An den Durchlauferhitzer 22 ist außerdem ein in der Zeichnung strichpunktiert dargestellter Schutzleiter 55 angeschlossen.
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In die vierte Stromversorgungsleitung 52 ist eine Schmelzsicherung 56 geschaltet, die die vierte Stromversorgungsleitung 52 unterbricht, falls die Temperatur des Durchlauferhitzers 22, beispielsweise aufgrund einer Fehlfunktion des zweiten Thermostats 54, eine vorgegebene Abschalttemperatur übersteigt.
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Zum Ein- und Ausschalten weist das Dampfreinigungsgerät 10 einen an sich bekannten und deshalb in der Zeichnung zur Erzielung einer besseren Übersicht nicht dargestellten Hauptschalter auf, mit dem die Stromversorgung sowohl der Pumpe 16 als auch des Durchlauferhitzers 22 manuell ein- und ausgeschaltet werden kann.
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Durch Betätigen des Hauptschalters kann der Benutzer das Dampfreinigungsgerät 10 in Betrieb setzen. Übersteigt der Füllstand des Wassertanks 14 den vorgegebenen Minimalwert, dann nimmt der Schwimmerschalter 46 seine Schließstellung ein. Unterschreitet der Druck im Dampfschlauch einen vorgegebenen Minimalwert, dann ist auch der Druckschalter 40 geschlossen. Es wird dann zunächst der Durchlauferhitzer 22 aufgeheizt, wobei sowohl der zweite Thermostat 54 als auch die Schmelzsicherung 56 die Energieversorgung des Durchlauferhitzers 22 freigeben. Erreicht der Durchlauferhitzer 22 seine Betriebstemperatur, so schließt der erste Thermostat 48 und die Pumpe 16 wird mit elektrischer Energie versorgt. Die Pumpe 16 stellt dann dem Durchlauferhitzer Wasser aus dem Wassertank 14 zur Verfügung, das im Durchlauferhitzer 22 verdampft wird.
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Der erzeugte Dampf wird von dem Dampfschlauch 26 aufgenommen, der über seine gesamte Länge einen Dampfaufnahmeraum ausbildet. Dadurch steigt der Druck im Dampfschlauch 26 und über den Durchlauferhitzer 22 steigt auch der Druck in der Versorgungsleitung 18. Erreicht der Druck im Dampfschlauch 26 einen vorgegebenen Maximalwert, so wird die Energieversorgung der Pumpe 16 vom Druckschalter 40 unterbrochen. Falls der Druck im Dampfschlauch 26 beispielsweise aufgrund einer Fehlfunktion des Druckschalters 40 weiter steigt, dann geht bei Erreichen eines maximal zulässigen Druckes das Überdruckventil 36 in seine Offenstellung über, so dass erzeugter Dampf an die Atmosphäre abgegeben werden kann.
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Nach dem Einschalten des Dampfreinigungsgerätes 10 steht der Dampf dem Benutzer innerhalb einer kurzen Aufheizzeit an der Dampfpistole 28 zur Verfügung. Durch Betätigung des Dampfabgabeventils 30 kann der Benutzer dann den Dampf auf einen zu reinigenden Gegenstand richten.
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Wird das Dampfreinigungsgerät 10 abgeschaltet, so werden die Pumpe 16 und der Durchlauferhitzer 22 nicht länger mit elektrischer Energie versorgt. Die im Durchlauferhitzer 22 gespeicherte Wärme hat allerdings zur Folge, dass Wasser, das sich nach dem Abschalten des Dampfreinigungsgerätes 10 noch im Durchlauferhitzer 22 befindet, verdampft wird. Dies führt zu einer Druckerhöhung im Dampfschlauch 26, der sich dadurch ausdehnt, da er aus einem elastisch verformbaren Kunststoffmaterial besteht und bevorzugt eine Armierung aus einem Geflacht aufweist mit einem Flechtwinkel von vorzugsweise 40°. Der Dampfschlauch 26 bildet somit einen Dampfspeicher aus, in dem sich der Dampf nach dem Abschalten des Dampfreinigungsgerätes 10 allmählich abkühlt. Dies führt zu einer Absenkung des im Dampfschlauch 26 herrschenden Drucks. Unterschreitet der Druck im Dampfschlauch 26 den das Dampfreinigungsgerät 10 umgebenden Atmosphärendruck, so öffnet das Belüftungsventil 38 und über das Belüftungsventil 38 kann Luft in den Dampfschlauch 26 einströmen, so dass sich der Druck im Dampfschlauch 26 an den Atmosphärendruck angleichen kann. Dadurch wird verhindert, dass im Falle eines Unterdrucks Wasser aus dem Wassertank 14 durch die Pumpe 16 hindurch über die Versorgungsleitung 18 und den Durchlauferhitzer 22 in den Dampfschlauch 26 eingesaugt werden kann.
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In den 3 und 4 ist eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 70 belegte zweite vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Dampfreinigungsgerätes schematisch dargestellt. Das Dampfreinigungsgerät 70 ist weitgehend identisch ausgebildet wie das voranstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 erläuterte Dampfreinigungsgerät 10. Für identische Bauteile werden daher in den 3 und 4 dieselben Bezugszeichen verwendet wie in den 1 und 2 und bezüglich dieser Bauteile wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die voranstehenden Erläuterungen Bezug genommen.
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Das Dampfreinigungsgerät 70 unterscheidet sich vom Dampfreinigungsgerät 10 dadurch, dass die dritte Stromversorgungsleitung 50 nicht zwischen dem Schwimmerschalter 46 und dem Druckschalter 40 von der ersten Stromversorgungsleitung 42 abzweigt, sondern die dritte Stromversorgungsleitung 50 zweigt zwischen dem Druckschalter 40 und dem ersten Thermostat 48 von der ersten Stromversorgungsleitung 42 ab. Dies hat zur Folge, dass nicht nur die Pumpe 16 sondern auch der Durchlauferhitzer 22 in Abhängigkeit von dem im Dampfschlauch 26 herrschenden Druck gesteuert werden. Überschreitet der im Dampfschlauch 26 herrschende Druck einen vorgegebenen Maximalwert, dann öffnet der Druckschalter 40, so dass beim Dampfreinigungsgerät 70 sowohl die Energieversorgung der Pumpe 16 als auch die Energieversorgung des Durchlauferhitzers 22 unterbrochen wird. Unterschreitet der im Dampfschlauch 26 herrschende Druck einen vorgegebenen Minimalwert, so stellt der Druckschalter 40 beim Dampfreinigungsgerät 70 die Energieversorgung der Pumpe 16 und auch des Durchlauferhitzers 22 wieder bereit.
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Wie bereits erwähnt, bilden das Überdruckventil 36, das Belüftungsventil 38 und der Druckschalter 40 eine vormontierbare Baueinheit aus. Diese Baueinheit 34 kommt sowohl bei dem Dampfreinigungsgerät 10 als auch beim Dampfreinigungsgerät 70 zum Einsatz. In 5 ist die vormontierbare Baueinheit 34 schematisch dargestellt. Sie umfasst eine Leitungsanordnung 72 mit einem Dampfeinlass 74, der mit dem Auslass 24 des Durchlauferhitzers 22 verbindbar ist, einem Dampfauslass 76, an den der Dampfschlauch 26 anschließbar ist, einem Anschlussstück 78 für den Druckschalter 40 und mit einer sich über eine Stufe 80 radial erweiternden Druckausgleichsleitung 82.
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An die Druckausgleichsleitung 82 ist ein Rohrstück 84 angeschlossen, das an seinem freien Ende 86 offen ist.
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Das Überdruckventil 36 umfasst einen Ventilsitz 88 und einen ersten Schließkörper 90, der von einer Rückstellfeder 92 in Richtung auf den Ventilsitz 88 gepresst wird, wobei zwischen dem ersten Schließkörper 90 und dem Ventilsitz 88 ein Dichtring 94 in Form einer Flachdichtung angeordnet ist. Der Ventilsitz 88 wird von der Stufe 80 gebildet.
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Der erste Schließkörper 90 ist nach Art eines Kolbens ausgebildet und weist einen Schließkörperkopf 96 auf, auf dem der Dichtring 94 angeordnet ist und an den sich über eine stufige Verengung 98 eine Schließkörperhülse 100 einstückig anschließt. Die Schließkörperhülse 100 ist in Umfangsrichtung von der Rückstellfeder 92 umgeben, die als Schraubenfeder ausgebildet ist und sich einerseits an der stufigen Verengung 98 und andererseits am Rohrstück 84 abstützt.
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Der erste Schließkörper 90 weist einen Durchlass 102 auf, der den Schließkörperkopf 96 axial durchgreift und in dem ein zweiter Schließkörper 104 axial beweglich gehalten ist. Der zweite Schließkörper 104 bildet in Kombination mit dem Durchlass 102 und dem Dichtring 94 das Belüftungsventil 38 aus. Der zweite Schließkörper 104 ist pilzförmig ausgestaltet und umfasst einen Schaft 106, der den Durchlass 102 sowie den Dichtring 94 durchgreift und einstückig mit einem Kopf 108 verbunden ist, der auf dem Dichtring 94 aufsitzt.
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In 6 ist die Baueinheit 34 während des normalen Betriebszustandes des Dampfreinigungsgerätes 10 dargestellt. Vom Durchlauferhitzer 22 erzeugter Dampf kann über den Dampfeinlass 74 in die Leitungsanordnung 72 einströmen, und über den Dampfauslass 76 kann der Dampf aus der Leitungsanordnung 72 herausströmen, um anschließend zum Dampfschlauch 26 zu gelangen. Der Druck innerhalb des Dampfschlauchs 26 stimmt mit dem Druck innerhalb der Leitungsanordnung 72 überein und wird über das Anschlussstück 78 vom Druckschalter 40 erfasst. Das Überdruckventil 36 ist hierbei ebenso wie das Belüftungsventil 38 geschlossen. Zu diesem Zweck liegt der erste Schließkörper 90 unter Zwischenlage des Dichtrings 94 dicht am Ventilsitz 88 an, und der zweite Schließkörper 104 liegt dicht am Durchlass 102 an.
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Übersteigt der im Dampfschlauch 26 und in der Leitungsanordnung 72 herrschende Druck im Falle einer Fehlunktion beispielsweise des Druckschalters 40 einen maximal zulässigen Druck, so bewegt sich der erste Schließkörper 90 zusammen mit dem an diesem gehaltenen zweiten Schließkörper 104 entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 92 vom Ventilsitz 88 weg, so dass überschüssiger Dampf über die Druckausgleichsleitung 82 und das sich an diese anschließende Rohrstück 84 an die Atmosphäre abgegeben werden kann. Dies ist in 7 veranschaulicht.
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Bildet sich im Dampfschlauch 26 ein Unterdruck aus, so hat dies zur Folge, dass der zweite Schließkörper 104 entgegen seiner Gewichtskraft in vertikaler Richtung nach oben angehoben wird und dadurch den Durchlass 102 freigibt, so dass ein Druckausgleich erfolgen kann, indem Luft in die Leitungsanordnung 72 und über diese in den Dampfschlauch 26 einströmt. Dies wird aus 8 deutlich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004052198 A1 [0003]
- WO 2004/005605 A1 [0004, 0005]
