DE1698057C3

DE1698057C3 - Device for mixing fluids

Info

Publication number: DE1698057C3
Application number: DE19681698057
Authority: DE
Inventors: Gunnar Torbjorn Djursholm Lofgren (Schweden)
Original assignee: Torbjorn Lofgren Forsaljningsaktiebolag, Djursholm (Schweden)
Priority date: 1967-02-01
Filing date: 1968-01-31
Publication date: 1977-10-13

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischei von Fiuiden in veränderbaren Mischungsverhältnisser und zum plötzlichen Verändern des Mischungsverhält nisses, insbesondere zur Erzielung des sogenannter Impulsduschens, welche zumindest zwei Einlasse um faßt, die jeweils mit einem Ventil ausgerüstet sind und ir eine Sammelkammer mit einem Auslaß münden.The invention relates to a device for mixing fluids in variable mixing ratios and to suddenly change the mixing ratio, in particular to achieve the so-called Impulse shower, which summarizes at least two inlets, each equipped with a valve and ir open a collection chamber with an outlet.

Es ist oft wünschenswert, z. B. das Mischungsverhält nis zwiiche.i zwei oder mehreren Fluiden automatiscl regeln zu können. Beispielsweise verwendet man zun Mischen von heißem und kaltem Wasser gewöhnliclIt is often desirable e.g. B. the mixing ratio between two or more fluids to be able to regulate. For example, it is commonly used to mix hot and cold water

:io einen sogenannten Mischer, der aus einem Doppelvenii besteht, bei dem die Abflußkanäle für das heiße und da: kalte Wasser beide servogesteuert werden können, urr das gewünschte Mischungsverhältnis zu erhallen. Eint solche Vorrichtung erlaubt es jedoch nicht, da.¹ Mischungsverhältnis plötzlich ändern zu können, und sit gestattet auch keine Strömungsregelung bei sogenann ten Impulsduschanlagen und in ähnlichen technischer Zusammenhängen. Impulsduschanlagen arbeiten in dei Weise, daß durch Mischung temperiertes Wasser vor beispielsweise Körpertemperatur einer Duschdüse zugeführt und dieser Zufluß von temperiertem Wassei periodisch kurzzeitig, beispielsweise für einen Zeitrautr von 0,5 bis 2 see, unterbrochen wird, wobei währenc dieser kurzen Zeit kaltes Wasser zugeführt wird. Eine solche Strömungsregelung stellt besondere Anforderungen an die Einrichtung zur Regelung der Zuflüsse.: io a so-called mixer, which consists of a double valve in which the drainage channels for the hot and cold water can both be servo-controlled in order to achieve the desired mixing ratio. However, such a device does not allow that. ¹ to be able to suddenly change the mixing ratio, and it also does not allow flow control in so-called impulse shower systems and in similar technical contexts. Impulse shower systems work in the way that by mixing tempered water before, for example, body temperature, a shower nozzle is supplied and this influx of tempered water is periodically interrupted for a short time, for example for a period of 0.5 to 2 seconds, with cold water being supplied during this short time . Such a flow regulation places special demands on the device for regulating the inflows.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, da; aufgezeigte Problem auf einfache Weise zu lösen unc dabei den hochgestellten Anforderungen bei der Regelung von Fluiden einwandfrei Rechnung zu tragen.The invention is based on the object that; to solve the problem identified in a simple manner unc in doing so, the high requirements for the control of fluids are perfectly taken into account.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurchAccording to the invention this object is achieved

gelöst, daß jedes der Ventile mit einem eigener Arbeitskreis eines Mulitivibrators mit einstellbarer Impulsdauer verbunden ist, der eine Schaltfrequenz aufweist, deren Dauer kürzer ist als die mechanische Reaktionszeit der Ventile bis zum vollständigen öffnen wobei ein durch einen Impuls beeinflußtes Ventil nichl völlig schließt, bis der nachfolgende Impuls das Ventil abermals beeinflußt, und daß der Multivibrator durchsolved that each of the valves with its own working group of a multivibrator with adjustable Pulse duration is connected, which has a switching frequency whose duration is shorter than the mechanical Response time of the valves until they open completely, whereby a valve influenced by a pulse does not closes completely until the next pulse affects the valve again, and that the multivibrator through

6d ein Steuergerät wechselweise in eine Betriebs- und ir eine Ruhelage überführbar ist, wobei während der Ruhelage nur ein Ventil in eine Offenstellung verlagerbar ist, während das andere Ventil in der Schließstellung verbleibt und wobei die Ruhelage mindestens solange anhält, daß in dem Auslaß ein im wesentlichen gleichförmiger Fluidabschnitt der aus dem geöffneten Einlaß zuströmenden Fluids erreichbar ist.
Dadurch ist es nicht nur möglich, das Mischungsver-6d a control device can be alternately transferred to an operating and a rest position, with only one valve being displaceable into an open position during the rest position, while the other valve remains in the closed position and the rest position lasts at least as long as an im substantially uniform fluid portion of the inflowing fluids from the open inlet can be reached.
This not only makes it possible to

hältnis zwischen den zugeführten Fluiden stufenlos zu verändern, sondern es kann das Mischungsverhältnis auch plötzlich verändert werden, so daß während eines beliebig einstellbaren, meist kurzen Zeitintervalls nur das durch einen Einlaß zuströmende Fluid durch den Auslaß austritt.ratio between the supplied fluids change, but the mixing ratio can also be changed suddenly, so that during a arbitrarily adjustable, mostly short time interval only the fluid flowing through an inlet through the Outlet exits.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich. So werden vorzugsweise Magnetventile verwendet, die auf einfache Weise durch mit Transisto- m _ren versehene Steuerkreise der Multivibratorschaltung betätigt werden können. Zur weiteren Regelung der Temperatur der ausströmenden vermischten Fluide kann ein Thermistontromkreis vorgesehen sein, und auch das weitere Steuergerät, welches die plötzlichen Veränderungen des Mischungsverhältnisses bewirkt, kann verhältnismäßig einfach unter Verwendung von zwei Transistoren aufgebaut sein. Schließlich kann eine weitere Sammelkammer mit eigenen Magnetventilen vorgesehen sein, die zur Erzielung eines Wechsels zwischen den zugeführten Fluiden unabhängig von den beiden Magnetventilen der ersten Sammelkammer durch das Steuergerät gesteuert werden.Various further configurations of the device according to the invention are possible within the scope of the invention. Thus, preferably solenoid valves are used, which can be operated in a simple manner by using m Transisto- _re n provided the control circuits of the multivibrator circuit. To further regulate the temperature of the mixed fluids flowing out, a thermistor circuit can be provided, and the further control device, which causes the sudden changes in the mixing ratio, can be constructed relatively simply using two transistors. Finally, a further collecting chamber with its own solenoid valves can be provided which, in order to achieve a change between the supplied fluids, are controlled by the control device independently of the two solenoid valves of the first collecting chamber.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtFurther details and advantages of the invention are shown below with reference to in the drawings Embodiments explained in more detail. It shows

F i g. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form einer schematischen Blockdarstellung, die für sogenannte Impulsduschanlagen geeignet ist;F i g. 1 an embodiment of the device according to the invention in the form of a schematic block diagram, which is suitable for so-called impulse shower systems;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der zugehörigen elektrischen Schaltung;Fig. 2 is a schematic representation of the associated electrical circuit;

Fig.3 eine schematische Blockdarstellung einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und3 shows a schematic block diagram of a modified embodiment of the invention Device and

Fig.4 die elektrische Schaltung der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform.4 shows the electrical circuit of the embodiment shown in FIG.

Die Vorrichtung nach F i g. 1 weist Magnetventile SK und SVauf, die an eine Kaltwasserleitung K bzw. an eine Heißwasserleitung V angeschlossen sind. Die Auslässe der Magnetventile sind direkt mit einer kleinen Sammelkammer B zusammengebaut, die mit einer Auslaßleitung U versehen ist. Die Auslässe der Magnetventile SK, SV sind in der Sammelkammer gegeneinander gerichtet, um ein turbulentes Mischen zu erzielen. In der Auslaßleitung U ist ein Temperaturfühler TH1 angeordnet, der mit einem Multivibrator ST elektrisch verbunden ist. Mit dem Multivibrator STsind weiterhin die Magnetventile SK und SV sowie ein Steuergerät KT elektrisch verbunden, welches eine Schaltung zur Steuerung des Multivibrators aufweist, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird. Der Multivibrator ST ist über einen Schalter 51 an eine geeignete Stromquelle angeschlossen.The device according to FIG. 1 has solenoid valves SK and SV, which are connected to a cold water line K and a hot water line V, respectively. The outlets of the solenoid valves are directly assembled with a small collecting chamber B , which is provided with an outlet pipe U. The outlets of the solenoid valves SK, SV are directed towards one another in the collecting chamber in order to achieve turbulent mixing. In the outlet line U , a temperature sensor TH 1 is arranged, which is electrically connected to a multivibrator ST. The solenoid valves SK and SV and a control device KT , which has a circuit for controlling the multivibrator, as will be described in more detail below, are also electrically connected to the multivibrator ST. The multivibrator ST is connected to a suitable power source via a switch 51.

Die Magnetventile SK und SV sind als sogenannte indirekt wirkende Ventile ausgeführt. Solche Ventile weisen im Ventilverschlußstück einen kleinen Entlastungskanal auf, der durch einen magnetbetätigten Kolben geöffnet und geschlossen werden kann. Der Leitungsdruck wird dabei zur Erzielung des erforderlichen Dichtungsdruckes des Ventilverschlußstückes in dessen Schließlage verwendet. Wenn die den Kolben betätigende elektrische Spule erregt wird, öffnet der Kolben den Entlastungskanal, so daß der an der Oberseite des Ventilverschlußstückes herrschende Druck zur Auslaßseite des Ventils hin abgebaut wird. Dadurch entsteht ein unausgeglichenes Druckverhältnis und das VentilverschluPstück hebt sich von seinem Sitz ab, so daß der Hauptdurchflußkanal geöffnet wird. Ventile dieser Art benötigen nur eine geringe elektromagnetische Betätigungskraft und eignen sich daher besonders gut zur Zusammenschaltung mit elektronischen Regelkreisen. Außerdem ist die Reaktionszeit dieser Ventile besonders kurz, wobei vom geschlossenen bis zum offenen Zustand Werte von nur etwa 0,1 see. erreichbar sind.The solenoid valves SK and SV are designed as so-called indirectly acting valves. Such valves have a small relief channel in the valve closure piece, which can be opened and closed by a solenoid-operated piston. The line pressure is used to achieve the required sealing pressure of the valve closure piece in its closed position. When the electrical coil actuating the piston is excited, the piston opens the relief channel, so that the pressure prevailing at the top of the valve closure piece is reduced towards the outlet side of the valve. This creates an unbalanced pressure relationship and the valve closure piece is lifted from its seat, so that the main flow channel is opened. Valves of this type only require a low electromagnetic actuation force and are therefore particularly suitable for interconnection with electronic control loops. In addition, the response time of these valves is particularly short, with values of only about 0.1 seconds from closed to open. are attainable.

Bei der sogenannten Impulsduschenbehandlung soll, wie einleitend erwähnt wurde, der Patient Duschstrahlen von temperiertem Wasser ausgesetzt werden, die in längeren oder kürzeren Zeitabständen von Kaltwasserstrahlen unterbrochen werden. Die Intervalleinteilung kann so vorgenommen werden, daß das temperierte Wasser während einer Zeit von zwei see. abgegeben wird, worauf ein Zeitraum von V₂ see. kaltem Wasser folgt, an welchen sich eine neue 2 see. lang dauernde Periode mit temperiertem Wasser anschließt usw. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die lntervallänge für das temperierte Wasser fest einzustellen und die Länge der Kaltwasserintervalle nach Wunsch regelbar auszuführen. Diese Wirkung einer Duschenanlage kann mit der in F i g. 2 dargestellten Schaltung des Multivibrators ST und des Steuergerätes KTerreicht werden. Dabei ist die Sammelkammer B nur so groß bemessen, daß die KaltwaoSerintervalle hinsichtlich der Temperatur nicht wesentlich von dem in der Kammer verbliebenen temperierten Wasser beeinflußt werden.In the so-called pulse shower treatment, as mentioned in the introduction, the patient should be exposed to shower jets of temperature-controlled water, which are interrupted by jets of cold water at longer or shorter intervals. The interval division can be made so that the tempered water for a period of two see. is delivered, whereupon a period of V ₂ see. cold water follows, which is followed by a new 2 sea. This is followed by a long period with temperature-controlled water, etc. It has proven to be expedient to set the length of the interval for the temperature-controlled water and to make the length of the cold water intervals adjustable as required. This effect of a shower system can be compared with the one shown in FIG. 2 shown circuit of the multivibrator ST and the control unit KT can be achieved. The collecting chamber B is only dimensioned so large that the temperature of the cold water interval is not significantly influenced by the temperature-controlled water remaining in the chamber.

Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung umfaßt vier Transistoren TX bis 74. Die Stromzufuhr zu den Transistoren erfolgt von einer Stromquelle aus, wobei in eine Leitung in Gleichrichter DX und in die andere Leitung ein Schalter S1 eingegliedert sind. Zwischen die beiden Leitungen ist ein Glättungskondensator CI eingeschaltet. Die mit dem Schalter S1 versehene Leitung ist die positive Stromzuführung und direkt an die Emitter der Transistoren TI und 72 angeschlossen. Die negative Leitung ist direkt an eine Anschlußklemme der Spule der beiden Magnetvenile SK und SV angeschlossen, während die anderen Klemmen der Spulen mit den Kollektoren der Transistoren 73 und 74 verbunden sind. Die Spule des Magnetventils SK ist über eine Diode D 2 an den Kollektor des TransistorsThe circuit shown in FIG. 2 comprises four transistors TX to 74. The current is supplied to the transistors from a current source, with a switch S1 being integrated into one line in rectifier DX and the other line. A smoothing capacitor CI is connected between the two lines. The line provided with switch S1 is the positive power supply and is connected directly to the emitters of transistors TI and 72. The negative line is connected directly to a connection terminal of the coil of the two solenoid valves SK and SV, while the other terminals of the coils are connected to the collectors of the transistors 73 and 74. The coil of the solenoid valve SK is connected to the collector of the transistor via a diode D 2

73 angeschlossen. Die Emitter der Transistoren 73 und73 connected. The emitters of transistors 73 and

74 sind beide mit dem Kollektor des Transistors 72 verbunden, wobei dieser Kollektor über einen Kondensator Cl und einen dazu in Reihe geschalteten einstellbaren Widerstand R 3 auch mit der Basis des Transistors 71 in Verbindung steht. Die Basis des Transistors 72 ist über einen Widerstand R 2 an die Verbindung zwischen der Diode 0 2 und der Spule des Magnetvenils SK angeschlossen. Die Basis des Transistors 71 ist über einen Schalter S 2 und einen Widerstand R1 auch mit der negativen Leitung verbunden. Der Schalter S2 ist mit dem einstellbaren Widerstand R 3 mechanisch gekuppelt, so daß der Schalter beim niedrigsten Widerstandwert öffnet.74 are both connected to the collector of transistor 72, this collector also being connected to the base of transistor 71 via a capacitor C1 and an adjustable resistor R 3 connected in series. The base of the transistor 72 is connected via a resistor R 2 to the connection between the diode O 2 and the coil of the solenoid valve SK . The base of the transistor 71 is also connected to the negative line via a switch S 2 and a resistor R 1. The switch S2 is mechanically coupled to the adjustable resistor R 3 so that the switch opens at the lowest resistance value.

An die Zuleitungen der Transistoren 73 und 74 sind Stromausgleichwiderstände R 4, R 5 und R 6, R 7 für deren Basen angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 73 ist über einen Kondensator C3 und einen Widerstand R 9 mit der Basis des Transistors 74 verbunden. Mit dem Widerstand R 9 ist der in F i g. 1 mit TH X bezeichnete Temperaturfühler parallelgeschaltet, welcher im Ausführungsbeispiel aus einem temperaturabhängigen Widerstand, also aus einem sogenannten Thermistor besteht. Der Kollektor des Transistors 74 ist über einen Kondensator C4 und einen Widerstand Current balancing resistors R 4, R 5 and R 6, R 7 for their bases are connected to the leads of the transistors 73 and 74. The collector of the transistor 73 is connected to the base of the transistor 74 via a capacitor C3 and a resistor R 9. With the resistor R 9 is the one shown in FIG. 1 with TH X designated temperature sensor connected in parallel, which in the exemplary embodiment consists of a temperature-dependent resistor, that is, of a so-called thermistor. The collector of transistor 74 is through a capacitor C4 and a resistor

R 8 mit der Basis des Transistors T3 verbunden. Die Widerstände R8 und R9 sind regelbar und mechanisch so gekuppelt, daß sie in entgegengesetzte Richtungen arbeiten, d. h. daß die Verstellung in entgegengesetzte Richtungen wirkt. Die Transistoren T3 und T 4 bilden zusammen den Multivibrator ST während die Transistoren Ti und T2 zum Steuergerät KTgehören. R 8 connected to the base of transistor T3. The resistors R 8 and R9 are adjustable and mechanically coupled so that they work in opposite directions, ie that the adjustment acts in opposite directions. The transistors T3 and T 4 together form the multivibrator ST while the transistors Ti and T2 belong to the control unit KT.

Die beschriebene Schaltung funktioniert in folgender Weise, wobei angenommen wird, daß der Schalter 52 geschlossen und der Kondensator Cl nicht aufgeladen ist:The circuit described works in the following way, assuming that switch 52 is closed and capacitor C1 is not charged:

Beim Schließen des Schalters S1 wird der Transistor Tl leitend, wobei er zwar nicht vollen Strom erhält, jedoch genug, um die Schaltung wirksam zu machen. Sobald der Transistor Tl leitend wird, tritt am Kollektor eine positive Spannung auf und die Spule des Magnetventils SK wird erregt. Durch die positive Spannung am Kollektor des Transistors Tl erhält die Basis des Transistors T2 über den Widerstand R 2 eine solche Vorspannung, daß der Transistor T2 nichtleitend wird. Nun wird der Kondensator C2 aufgeladen, da am Transistor Tl ein Basisstrom auftritt und folglich an der Basis eine positive Spannung entsteht, wobei der Kondensator C2 über die Transistoren T3 und T4 und die Spulen der Magnetventile aufgeladen wird. Der Strom ist jedoch zu klein, um die Transistoren T3 und T4 in Funktion zu setzen. Die Aufladezeit des Kondensators C2 ist mit Hilfe des einstellbaren Widerstandes R 3 regelbar. Dadurch, daß die positive Spannung an der Basis des Transistors Tl zufolge der Aufladung des Kondensators C2 zunimmt, wird die Basis bei einem bestimmten Aufladezustand des Kondensators C2 blockiert und der Transistor Tl nichtleitend. Der Kollektor des Transistors Tl nimmt dabei ein negatives Potential an, desgleichen die über den Widerstand R 2 angeschlossene Basis des Transistors T2, worauf der Transistor T2 unmittelbar leitend wird. Hierbei werden die beiden Transistoren T3 und TA mit Betriebsspannung gespeist.When the switch S1 is closed, the transistor Tl becomes conductive, although it does not receive full current, but enough to make the circuit effective. As soon as the transistor Tl becomes conductive, a positive voltage occurs at the collector and the coil of the solenoid valve SK is excited. Due to the positive voltage at the collector of the transistor T1, the base of the transistor T2 receives a bias voltage via the resistor R 2 such that the transistor T2 becomes non-conductive. The capacitor C2 is now charged because a base current occurs at the transistor T1 and consequently a positive voltage arises at the base, the capacitor C2 being charged via the transistors T3 and T4 and the coils of the solenoid valves. However, the current is too small to operate the transistors T3 and T4. The charging time of the capacitor C2 can be regulated with the help of the adjustable resistor R 3. Because the positive voltage at the base of the transistor Tl increases as a result of the charging of the capacitor C2 , the base is blocked at a certain state of charge of the capacitor C2 and the transistor Tl is non-conductive. The collector of the transistor Tl assumes a negative potential, as does the base of the transistor T2 connected via the resistor R 2 , whereupon the transistor T2 becomes immediately conductive. The two transistors T3 and TA are fed with operating voltage.

Es wird nun davon ausgegangen, daß die Widerstände R 8 und R 9 auf ihre mittleren Werte eingestellt sind und daß die vorliegenden Aufladezustände der Kondensatoren C3 und C 4 derart sind, daß der Transistor T3 zuerst leitend wird. Hierbei nimmt die Spannung am Kollektor des Tranistors T3 in positiver Richtung zu, wobei gleichzeitig der Strom durch die Spule des Magnetventils SK fließt und der Kondensator C3 positiv geladen wird. Der Aufladeslrom durch die Widerstände R 9 und R 7 erzeugt dabei ein positives Potential an der Basis des Transistors T4, so daß dieser während des Aufladevorganges nichtleitend bleibt. Nach Beendigung der Aufladung kehrt die Basis des Transistors T4 zu einer Normalspannung zurück, bei welcher der Transistor T4 leitend wird.It is now assumed that the resistors R 8 and R 9 are set to their mean values and that the present charging states of the capacitors C3 and C 4 are such that the transistor T3 first becomes conductive. In this case, the voltage at the collector of the transistor T3 increases in a positive direction, with the current flowing through the coil of the solenoid valve SK and the capacitor C3 being positively charged. The charging current through the resistors R 9 and R 7 generates a positive potential at the base of the transistor T4, so that it remains non-conductive during the charging process. After the charging process has ended, the base of the transistor T4 returns to a normal voltage at which the transistor T4 becomes conductive.

Nun fließt der Strom durch den Transistor T4 und somit durch die Spule des Magnetventils SV, so daß dieses im Öffnungssinne gesteuert wird. Gleichzeitig steigt die Spannung am Kollektor des Transistors T4 im positiven Sinne, wobei der Kondensator C4 positiv aufgeladen wird und der Ladestrom durch die Widerstände /?8und R 5 hindurchgeht. Dadurch nimmt die Basisspannung des Transistors T3 in positiver Richtung zu und ruft eine Blockierung des Transistors T3 hervor, so daß dieser nichtleitend wird. Der Strom durch die Spule des Magnetventils SK hört sodann auf und der Kollektor des Transistors T3 nimmt ein negatives Potential an. Dies bedeutet, daß der Kondensator C3 entladen wird, wobei das Basispotential des Transistors T4 sich weiterhin in negative Richtung ändert, wodurch der Transistor T4 in leitenden Zustand und das Magnetventil SV erreg bleibt.The current now flows through the transistor T4 and thus through the coil of the solenoid valve SV, so that this is controlled in the opening direction. At the same time, the voltage at the collector of the transistor T4 increases in a positive sense, the capacitor C4 being charged positively and the charging current passing through the resistors /? 8 and R 5 . As a result, the base voltage of the transistor T3 increases in the positive direction and causes the transistor T3 to block, so that it becomes non-conductive. The current through the coil of the solenoid valve SK then stops and the collector of the transistor T3 assumes a negative potential. This means that the capacitor C3 is discharged, the base potential of the transistor T4 continuing to change in the negative direction, as a result of which the transistor T4 remains conductive and the solenoid valve SV remains energized.

Sobald der Ladestrom des Kondensators C4 durcF die Widerstände R 8 und R 5 aufhört, kehrt die Basis de: Transistors T3 zu ihrer Normalspannung zurück, be welcher der Transistor T3 leitend wird, worauf die Kollektorspannung des Transistors T3 von neuerrAs soon as the charging current of the capacitor C4 stops through the resistors R 8 and R 5, the base de: transistor T3 returns to its normal voltage, at which the transistor T3 becomes conductive, whereupon the collector voltage of the transistor T3 starts again

ίο zunimmt, der Kondensator C3 neuerlich positiv gelader wird und Strom durch die Spule des Magnetventils SR fließt, so daß sich der beschriebene Vorgang wiederholt.ίο increases, the capacitor C3 is again positively charged and current flows through the coil of the solenoid valve SR , so that the process described is repeated.

Wie ersichtlich ist, besteht eine gewisse ÜberlagerungAs can be seen, there is some overlap

zwischen der Erregung und der Abschaltung der beiden Magnetventile, was in der Praxis bei der Mischung von Flüssigkeiten vorteilhaft ist. Die Widerstände R 8 und /?9 bestimmen sowohl die Auflade- als auch die Entladezeiten für die Kondensatoren C3 und C4. Die Dauer der Impulse des aus den Transistoren T3 und T4between the excitation and the deactivation of the two solenoid valves, which is advantageous in practice when mixing liquids. The resistors R 8 and /? 9 determine both the charging and the discharging times for the capacitors C3 and C4. The duration of the pulses from the transistors T3 and T4

«j gebildeten Multivibrators ST für die beiden bistabilen Zustände sind durch die genannten Widerstände /?8 und /?9 einstellbar. Die Umschaltfrequenz des Multivibrators soll so hoch sein, daß die Wirkungszeit der die Magnetventile SK bzw. SV beeinflussenden Impulse kürzer wird als die mechanische Reaktionszeit der Magnetventile für vollständiges öffnen, und daß ein von einem Impuls beaufschlagtes Magnetventil sich nicht völlig schließen kann, ehe der folgende Impuls das Magnetventil wieder in Öffnungsrichtung beeinflußt.The multivibrators ST formed for the two bistable states can be set using the resistors /? 8 and /? 9 mentioned. The switching frequency of the multivibrator should be so high that the action time of the pulses influencing the solenoid valves SK or SV is shorter than the mechanical response time of the solenoid valves for complete opening, and that a solenoid valve subjected to a pulse cannot close completely before the next one Impulse influences the solenoid valve again in the opening direction.

Während des Betriebes pendeln also die Magnetventile ununterbrochen zwischen durch die Einstellungen der Widerstände /?8 und R 9 bestimmten Zwischenlagen, die von den jeweiligen Schließstellungen mehr oder weniger weit entfernt sind.During operation, the solenoid valves oscillate continuously between intermediate layers determined by the settings of the resistors /? 8 and R 9 , which are more or less far away from the respective closed positions.

Diese Arbeitsweise der Ventile hat den Vorteil, daß während des Betriebes der Vorrichtung in der Flüssigkeitszuführung keine Öffnungs- und Schließungsstoßwellen auftreten. Der Thermistor TH1 bewirkt, daß bei zu großer Wärme in der Auslaßleitung die Aufladungs- und Entladungszeiten des Kondensators C3 aufgrund des steigenden Widerstandes des Thermistors länger werden, wodurch die Impulszeiten für die Betätigung des Magnetventils SK langer werden als jene des Magnetventils SK Durch Regelung der Einstellungen der beiden Widerstände R 8 und R 9 ist es somit möglich, das gewünschte Mischungsverhältnis und die gewünschte Temperatur des ausfließenden Wassers einzustellen. Der Thermistor TH1 kann dabei so eingeregelt werden, daß er nur bei Temperaturen oberhalb eines schädlichen Wertes in Tätigkeit tritt.This mode of operation of the valves has the advantage that no opening and closing shock waves occur in the liquid supply during operation of the device. The thermistor TH 1 has the effect that if there is too much heat in the outlet line, the charging and discharging times of the capacitor C3 are longer due to the increasing resistance of the thermistor, whereby the pulse times for the actuation of the solenoid valve SK are longer than those of the solenoid valve SK Adjustments of the two resistors R 8 and R 9 make it possible to set the desired mixing ratio and the desired temperature of the outflowing water. The thermistor TH 1 can be adjusted so that it only comes into operation at temperatures above a harmful value.

Während der Zeit, in der die Transistoren 7"3 und T4 eine Anzahl Schaltspicle durchführen, beginnt die Aufladung des Kondensators C2 in entgegengesetzter Richtung. In diesem Betriebszustand ist der Transistor T2 immer noch leitend und dessen Kollektor positiv. Da die Basis des Transistors Tl über den Widerstand R 1 mit der negativen Leitung der Stromzuführung verbunden ist, nimmt die der Basis des Transistors Tl früher zugefiihric positive Spannung unter entgegengesetzter Aufladung des Kondensators C2 ab. Schließlich kehrt die Basis des Transistors Tl zu einer bestimmten negativen Spannung zurück, bei welcher der Transistor Tl von neuem leitend wird, wobei Strom durch die Spule des Magnetventils SK fließt und dieses Ventil gan.7 geöffnet wird, wahrend der Transistor T2 blockiert ist und nichtleitend wird. Die Stromzufuhr zu den Transistoren T3 und T4 hört dabei auf. Während des folgenden Intervalls wird ilcr Auslaßlcitnnt» / /vi-.miiDuring the time in which the transistors 7 "3 and T4 carry out a number of switching spicle, the charging of the capacitor C2 begins in the opposite direction. In this operating state, the transistor T2 is still conductive and its collector is positive When the resistor R 1 is connected to the negative line of the power supply, the positive voltage previously applied to the base of the transistor Tl decreases with the opposite charging of the capacitor C2. Finally, the base of the transistor Tl returns to a certain negative voltage at which the transistor T1 becomes conductive again, with current flowing through the coil of the solenoid valve SK and this valve gan.7 is opened, while the transistor T2 is blocked and becomes non-conductive. The current supply to the transistors T3 and T4 stops. During the following interval is indicated at the outlet »/ / vi-.mii

nur Kaltwasser zugeführt, da nur das Magnetventil SK erregt ist. In dieser Zeitspanne wird jedoch der Kondensator C2 entladen und auf entgegengesetzte Polarität aufgeladen, da durch den Transistor 71 Basisstrom fließt. Sobald die Aufladung des Kondensators C2 soweit fortgeschritten ist, daß an der Basis des Transistors 7Ί eine Sperrspannung entsteht, wird dieser nichtleitend, wobei der Stromfluß durch die Spule des Magnetventils SK augenblicklich aufhört und der Transistor Tl leitend wird und die Transistoren 73 und TA mit Strom versorgt, so daß diese anfangen, in der oben beschriebenen Weise zu arbeiten.only cold water supplied, since only the solenoid valve SK is energized. In this period of time, however, the capacitor C2 is discharged and charged to the opposite polarity, since base current flows through the transistor 71. As soon as the charging of the capacitor C2 has progressed so far that a reverse voltage arises at the base of the transistor 7Ί, this becomes non-conductive, the current flow through the coil of the solenoid valve SK immediately stops and the transistor Tl becomes conductive and the transistors 73 and TA with current so that they begin to operate in the manner described above.

Somit erhält man mit Hilfe der beschriebenen Anordnung eine abwechselnde Zufuhr von temperiertem Wasser und von Kaltwasser während längerer oder kürzerer Intervalle, und zwar in Abhängigkeit von der durch den Widerstand R 3 eingestellten Aufladungsund Entladungszeit des Kondensators C 2. Wenn der Widerstand R 3 auf seinen niedrigsten Widerstandwert eingestellt wird, erfolgt eine Betätigung des Schalters S2, wobei die Leitung zwischen der Basis des Transistors Π und dem Widerstand R 1 unterbrochen wird. Die Basis des Transistors Tl erhält dann eine solche Spannung, daß der Transistor T2 leitet und die Transistoren 73 und 74 ununterbrochen mit Strom versorgt, wobei diese in der angegebenen Weise schwingen. Bei dieser Einstellung der Vorrichtung findet also keine abwechselnde Zufuhr von Kaltwasser statt, sondern eine kontinuierliche Zufuhr von temperiertem Wasser.Thus, the capacitor C 2. If the resistor R 3 lowest to its obtained by means of the arrangement described an alternating supply of tempered water and of cold water during a longer or shorter intervals, depending on the set by the resistor R 3 Aufladungsund discharge time Resistance value is set, the switch S2 is actuated, the line between the base of the transistor Π and the resistor R 1 being interrupted. The base of the transistor T1 then receives a voltage such that the transistor T2 conducts and supplies the transistors 73 and 74 with current without interruption, these oscillating in the specified manner. With this setting of the device, there is no alternating supply of cold water, but a continuous supply of temperature-controlled water.

Die Diode D2 ist aus folgendem Grund vorgesehen: Wenn der Transistor Π leitend und der Transistor T2 gesperrt ist, wird den Emittern der Transistoren 73 und 7*4 von der Stromquelle aus keine Spannung zugeführt. Sie erhalten daher über die Spule des Magnetventils SV und die nicht vollständig gesperrte Emitter-Kollektor-Streckc des Transistors TA ein negatives Potential, wogegen die Spule des Magnetventils SK über den Transistor Ti mit der postiven Leitung der Stromquelle verbunden ist. Die Diode D 2 ist nun in den Kollektorstromkreis des Transistors T3 als Sperre eingeschaltet, um eine Beschädigung des Transistors TZ aufgrund der zwischen Emitter und Kollektor vorhandenen Spannungsdifferenz zu vermeiden.The diode D2 is provided for the following reason: When the transistor Π is conductive and the transistor T2 is blocked, the emitters of the transistors 73 and 7 * 4 are not supplied with any voltage from the current source. You therefore receive a negative potential via the coil of the solenoid valve SV and the not completely blocked emitter-collector section of the transistor TA , whereas the coil of the solenoid valve SK is connected to the positive line of the current source via the transistor Ti. The diode D 2 is now switched on as a block in the collector circuit of the transistor T3 in order to avoid damage to the transistor TZ due to the voltage difference between the emitter and the collector.

Mit Hilfe der beschriebenen Schaltung zur Steuerung der Magnetventile ergibt sich eine brauchbare und leicht zu bedienende Regelvorrrichtung, die sehr anpassungsfähig ist und auch auf anderen Gebieten als dem hier beschriebenen Gebiet angewendet werden kann. Wie leicht zu erkennen ist, ist nur die Schaltung mit den Transistoren 73 und 74 erforderlich, um ein gewünschtes Mischungsverhältnis zwischen den Fluiden zu erzielen, wogegen mittels der Transistoren 71 und 72 das Mischungsverhältnis plötzlich verändert werden kann. Der Thermistor TH1 kann allenfalls entfallen oder durch einen Viskositätslühlcr od. dgl. ersetzt werden.With the aid of the circuit described for controlling the solenoid valves, a useful and easy-to-use control device results, which is very adaptable and can also be used in areas other than the area described here. As can easily be seen, only the circuit with the transistors 73 and 74 is required in order to achieve a desired mixing ratio between the fluids, whereas the mixing ratio can be changed suddenly by means of the transistors 71 and 72. The thermistor TH 1 can be omitted or replaced by a viscosity cooler or the like.

Im Rahmen der Erfindung kann die Regelung der Flüssigkeitsmischung und des Wechsels zwischen temperiertem und kaltem Wasser auch getrennt durchgeführt werden. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Anordnung ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.In the context of the invention, the regulation of the Liquid mixture and the change between tempered and cold water also separated be performed. An embodiment of such an arrangement is shown in FIGS and is described in more detail below.

Fig.3 zeigt wie Fig. 1 eine Vorrichtung mit einer Kaltwasscrlcitung Kund einer Hcißwasserleitung Vmit Magnetventilen SK bzw. SV, die direkt mit einer Sammelkammer B zusammengebaut sind. Die Sammclkammer ßist mit einer Auslaßlcitung U versehen, in der ein Temperaturfühler, z. B. ein Thermistor TH1 vorgesehen ist. Die Magnetventile SK und SV und der Thermistor 7H1 sind mit einem Mu'tivibrator SV verbunden. Die Auslaßleitung i7der Sammelkammer B führt über ein weiteres Magnetventil SV'in eine weitere Sammelkammer B\ an die ein Magnetventil SK' für Kaltwasser angebaut ist, da mit einer Abzweigung der Kaltwasserleitung K verbunden ist. Die Sammelkammer B' ist mit einer Auslaßleitung U' versehen. DieLike FIG. 1, FIG. 3 shows a device with a cold water line and a hot water line V with magnetic valves SK and SV, which are directly assembled with a collecting chamber B. The collecting chamber is provided with an outlet line U in which a temperature sensor, e.g. B. a thermistor TH 1 is provided. The solenoid valves SK and SV and the thermistor 7H1 are connected to a Mu'tivibrator SV . The outlet line i7 of the collecting chamber B leads via a further solenoid valve SV 'into a further collecting chamber B \ to which a solenoid valve SK' for cold water is attached, since the cold water line K is connected to a branch. The collecting chamber B ' is provided with an outlet pipe U' . the

ίο Magnetventile SV und SK' sind elektrisch mit einem Steuergerät KV verbunden. Der Multivibrator SV besteht im wesentlichen aus einer Schaltung, weiche die Transistoren 73 und TA umfaßt, wie dies auch in F i g. 2 gezeigt ist, und das Steuergerät KV umfaßt im wesentlichen eine Schaltung mit den Transistoren 71 und 72, ebenfalls gemäß F i g. 2. Der Multivibrator S7' und das Steuergerät KV sind gemeinsam über einen Schalter Sl an eine geeignete Stromquelle angeschlossen. ίο Solenoid valves SV and SK ' are electrically connected to a control unit KV . The multivibrator SV essentially consists of a circuit which includes the transistors 73 and TA , as is also shown in FIG. 2 is shown, and the control device KV essentially comprises a circuit with the transistors 71 and 72, also according to FIG. 2. The multivibrator S7 'and the control device KV are connected together via a switch S1 to a suitable power source.

ίο Die elektrische Schaltung des Multivibrators S7'und des Steuergerätes KV ist aus Fig.4 ersichtlich, in welcher die übereinstimmenden Schaltungselemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 2 bezeichnet sind. Abweichend von der Ausführung nach F i g. 2 bilden gemäß F i g. 4 die Transistoren 71 und 72 eine von den Transistoren 73 und 74 getrennte Schaltung. Die Spulen der zusätzlichen Magnetventile SK' und SV sind in die Kollektorstromkreise der Transistoren 71 und 72 eingeschaltet, die daher nur den Wechsel zwischen Kaltwasser und temperiertem Wasser steuern.The electrical circuit of the multivibrator S7 'and of the control device KV can be seen from FIG. 4, in which the matching circuit elements are identified with the same reference numerals as in FIG. Deviating from the execution according to Fig. 2 form according to FIG. 4 the transistors 71 and 72 a circuit separate from the transistors 73 and 74. The coils of the additional solenoid valves SK ' and SV are switched into the collector circuits of the transistors 71 and 72, which therefore only control the change between cold water and tempered water.

Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Nach Betätigung des Schalters S1 im Schließsinne werden die beiden Transistoren 73 und 74 unmittelbar mit Betriebsspannung versorgt, wobei sie in der im Zusammenhang mit F i g. 2 beschriebenen Art schwingen. Die Magnetventile SK und SV leiten somit temperiertes Wasser durch die Sammelkammer ß, dessen Temperatur durch die Einstellung der Widerstände R 8 und /?9 bestimmt ist. Gleichzeitig mit dem Schließen des Schalters S1 werden auch die Transistoren 72 und 71 erregt, die in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach F i g. 2 über die Widerstände R 2 und R 3 und den Kondensator C2 zusammengeschaltet sind.The device works in the following way: After the switch S1 is actuated in the closing direction, the two transistors 73 and 74 are directly supplied with operating voltage, and in the context of FIG. 2 swing type described. The solenoid valves SK and SV thus conduct temperature-controlled water through the collecting chamber ß, the temperature of which is determined by the setting of the resistors R 8 and /? 9. Simultaneously with the closing of the switch S1, the transistors 72 and 71 are also excited, which in the same way as in the embodiment according to FIG. 2 are connected together via the resistors R 2 and R 3 and the capacitor C2.

Wie im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben, werden die beiden Transistoren 71 und 72 dadurch im Rhythmus der Aufladung und Entladung des Kondensators C2 abwechselnd leitend und nichtleitend. Diese beiden Transistoren betätigen die zusätzlichen Magnetventile SK' und SV', deren Spulen unmittelbar in die Kollektorstromkreise der Transistoren 71 und R 2 eingeschaltet sind. Die Einschaltzeitcn der Magnetventile SK' und SV bestimmen die Intervalle für die abwechselnde Zufuhr von temperiertem Wasser aus dci Auslaßleitung (J und von Kaltwasser aus der Leitung A in die Sammelkammer B' und damit den Wcchsc zwischen temperiertem Wasser und Kaltwasser in de Auslaßleitung U'. Wie bei der Schaltung nach Fig.! kann die Dauer der Kaltwasserzufuhr mit Hilfe des dei Ladestrom des Kondensators C2 regelnden Widcrstan des R 3 eingestellt bzw. verändert werden.As described in connection with FIG. 2, the two transistors 71 and 72 are thereby alternately conductive and non-conductive in the rhythm of the charging and discharging of the capacitor C2. These two transistors actuate the additional solenoid valves SK 'and SV', the coils of which are switched directly into the collector circuits of the transistors 71 and R 2. The switch-on times of the solenoid valves SK ' and SV determine the intervals for the alternating supply of temperature-controlled water from the outlet line (J and cold water from line A into the collecting chamber B' and thus the Wcchsc between temperature-controlled water and cold water in the outlet line U '. As with the circuit according to FIG. 1, the duration of the cold water supply can be set or changed with the aid of the resistance of R 3 which regulates the charging current of capacitor C2.

Die in den F i g. 3 und 4 dargestellte und beschrieben Vorrichtung ist etwas komplizierter und aufwendiger al die Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2. Ihr wird aber i manchen Fällen der Vorzug gegeben, insbesondere bi großen Duschanlagen oder bei anderen technische Vorgängen, wo es auf eine genaue Steuerung ve Fuidcn ankommt.The in the F i g. 3 and 4 shown and described device is somewhat more complicated and expensive al the device according to FIGS. 1 and 2. In some cases, however, preference is given to it, especially bi large shower systems or other technical processes where precise control is required Fuidcn arrives.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

709 641Λ709 641Λ

Claims

Patent claims:

1. Device for mixing fluids in variable mixing ratios and for suddenly changing the mixing ratio, in particular to achieve the so-called pulse shower, which comprises at least two inlets, each equipped with a valve and opening into a collecting chamber with an outlet, characterized in that each of the valves (SK, SV) is connected to its own working circuit of a multivibrator (ST) with an adjustable pulse duration, which has a switching frequency whose duration is shorter than the mechanical response time of the valves (SK, SV) to fully open, with a The valve (SK. SV) influenced by a pulse does not close completely until the subsequent pulse affects the valve (SK, SV) again and the multivibrator (ST) is alternately switched to an operating and a rest position by a control unit (KT) can be transferred, with only one valve (SK) being displaceable into an open position during the rest position the other valve (SV) remains in the closed position and the rest position continues at least until a substantially uniform fluid section of the fluid flowing from the open inlet can be reached in the outlet (U).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the two valves are formed by solenoid valves (SK, SV) and the working circuit of each solenoid valve (SK, SV) is connected to a control circuit having a transistor (T3 or 74), the Collectors of the transistors (73 or 74) each connected to the working circuits of the solenoid valves (SK, SV) and via capacitors (C3 or C4) and via one or more adjustable resistors (RS, R9) which are coupled to one another and work in opposite directions with the base of the respective other transistor (74 or 73) to form a bistable multivibrator fS7} are connected.

3. Device according to claim 2, characterized in that at least one of the resistors (R8, R 9) is bridged by a thermistor (TH 1), the resistance of which can be varied depending on the mixing temperature of the fluid flowing out of the solenoid valves (SK, SVJ).

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the control device (KT), which alternately interrupts the function of the multi-vibrator (ST) and moves the solenoid valve (SK) into the open position during the interruption times, two transistors (7 ~ 1, 72), the flow of current to the transistors (73, 74) regulating the mixing ratio being blocked by the transistor (72), while the other transistor (71) in the conductive position influences the magnetic circuit (SK) of the solenoid valves and that the two transistors (71, 72) can be switched alternately by the other in a leading and a blocking position, the duration of the various positions being adjustable by a WC circuit (R3, Cl) which is connected between the collector of one transistor (72) and the base of the other transistor (71) is incorporated, the collector of which is connected through a resistor (R2) to the base of the transistor (72).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outlets of the two solenoid valves (SK, SV) are connected to a collecting chamber (B) , the outlet (U) of which opens into the inlet of a further solenoid valve (SV) which is connected to a further collection chamber (B ' , to which a further Magnetven valve (SK') is connected for supplying the same fluid ^ that is also supplied to the Magnetvenlil (SK), the Magnetvenile (SK. SV) to the mixer of the supplied fluids can be controlled by a multivibrator (ST ') , while the other solenoid valves (SV, SK') for changing the fluids supplied to them can be controlled by a control device (KT ₁ that works independently of the multivibrator (ST)) .