DE19918330A1 - Fresh water dosing device for steam ovens has vol. buffer with dosing chamber with defined storage vol. for fresh water in fresh water flow path between inlet and outlet valves - Google Patents
Fresh water dosing device for steam ovens has vol. buffer with dosing chamber with defined storage vol. for fresh water in fresh water flow path between inlet and outlet valvesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Frischwasser-Dosiereinrichtung für Dampfbacköfen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a fresh water metering device for steam ovens according to the preamble of claim 1.
Hier bedeutet "Dampfbackofen" jede Art von Geräte zum Garen von Nahrungsmitteln, welche einen Garraum haben, welchem Dampf zuführbar ist oder in welchem Dampf aus Frischwasser erzeugbar ist.Here, "steam oven" means any type of device for cooking food, which have a cooking space, which steam can be supplied or in which steam from Fresh water can be generated.
Aus der EP 0 233 535 B1 ist ein Dampfbackofen bekannt, bei welchem Frischwasser über eine Drosseleinrichtung drucklos auf die Nabe eines rotierenden Schaufelrades geführt wird. Das rotierende Schaufelrad schleudert das Frischwasser auf eine Heizschlange, wo es verdampft. Der Dampf strömt in einen Garraum, in welchem Nahrungsmittel in Anwesenheit des Dampfes gegart werden können. In dem gleichen Dokument ist ein Gerät beschrieben, in welchem das zu verdampfende Frischwasser über Sprühdüsen zerstäubt wird, die kurz vor der Ansaugöffnung eines Gebläses angeordnet sind. Um bei diesem Gerät eine konstante, gleichmäßige Verdampfung zu erreichen, muß das Wasser mit relativ hohem Druck eingespritzt werden. Die pro Zeiteinheit zerstäubte Dampfmenge kann durch Einstellen von Durckreglern in der Frischwasserzufuhrleitung variabel auf einen jeweils gewünschten Festwert eingestellt werden. Beide bekannten Dampfbacköfen haben jedoch den Nachteil, daß weder die Dampfmenge pro Zeiteinheit ausreichend genau eingestellt werden kann noch die eingestellte Dampfmenge konstant bleibt. Die pro Zeiteinheit zugeführte Frischwassermenge und damit auch die Dampfmenge variiert mit dem sich häufig stark ändernden Druck in den Haushalts-Frischwasser-Versorgungsleitungen, die an das öffentliche Frischwasser-Versorgungsnetz angeschlossen sind.A steam oven is known from EP 0 233 535 B1, in which fresh water via a throttle device without pressure on the hub of a rotating paddle wheel to be led. The rotating paddle wheel throws the fresh water onto one Heating coil where it evaporates. The steam flows into a cooking space, in which Food can be cooked in the presence of the steam. In the same Document describes a device in which the fresh water to be evaporated is atomized via spray nozzles, which is just before the intake opening of a blower are arranged. To ensure constant, uniform evaporation with this device reach, the water must be injected at a relatively high pressure. The pro The amount of steam atomized can be adjusted by setting pressure regulators in the Fresh water supply line variably set to a desired fixed value become. However, both known steam ovens have the disadvantage that neither The amount of steam per unit of time can still be set with sufficient accuracy set amount of steam remains constant. The fed per unit of time The amount of fresh water and therefore also the amount of steam often varies greatly with it changing pressure in the household fresh water supply lines to the public fresh water supply network are connected.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Möglichkeit zu schaffen, durch welche der Verdampfungsvorrichtung eines Dampfbackofens eine variabel einstellbare, jedoch dem eingestellten Wert entsprechend genaue und gleichmäßige Frischwassermenge zuführbar ist, unabhängig von Druckschwankungen einer Frischwasser-Versorgungsleitung, an welche der Dampfbackofen angeschlossen ist. Bekanntlich schwankt der Wasserdruck der Frischwasser-Versorgungsleitungen des öffentlichen Wasserversorgungsnetzes beispielsweise zwischen 2 bar und 8 bar bei einem eingestellten Druckwert von 4 bar.The object of the invention is to create a possibility by which gives the evaporation device of a steam oven a variably adjustable however, accurate and uniform according to the set value Fresh water volume can be supplied regardless of pressure fluctuations Fresh water supply line to which the steam oven is connected. As is known, the water pressure of the fresh water supply lines of the public water supply network for example between 2 bar and 8 bar a set pressure of 4 bar.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the characterizing features of Claim 1 solved.
Eine Frischwasser-Dosiereinrichtung für Dampfbacköfen ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß im Frischwasser-Strömungsweg zwischen einem Einlaßventil und einem Auslaßventil ein Volumenpuffer angeordnet ist, welcher eine Dosierkammer mit einem definierten Speichervolumen zur Aufnahme von Frischwasser hat, daß der Volumenpuffer und die beiden Ventile ein geschlossenes Flüssigkeitssystem derart bilden, daß bei geschlossenem Auslaßventil unter Druck stehendes Frischwasser durch das geöffnete Einlaßventil in die Dosierkammer einlaßbar und bei geschlossenem Einlaßventil das Frischwasser aus der Dosierkammer durch das dann geöffnete Auslaßventil ausdrückbar ist, und daß eine Ausdrückvorrichtung zum Ausdrücken von gespeichertem Frischwasser aus der Dosierkammer durch das geöffnete Auslaßventil bei geschlossenem Einlaßventil vorgesehen ist.A fresh water metering device for steam ovens is according to the invention characterized in that in the fresh water flow path between a Inlet valve and an outlet valve, a volume buffer is arranged, which a Dosing chamber with a defined storage volume for absorbing fresh water has that the volume buffer and the two valves have a closed fluid system form such that fresh water under pressure when the outlet valve is closed through the open inlet valve into the metering chamber and when closed Inlet valve the fresh water from the dosing chamber through the then open Exhaust valve is expressible, and that an expressing device for expressing stored fresh water from the dosing chamber through the open outlet valve closed inlet valve is provided.
Durch die Erfindung wird ein definierter Frischwasser-Volumenstrom erzeugt und dadurch die Voraussetzung für eine optimale Feuchtigkeits-Sättigung der Luft im Garraum des Dampfbackofens geschaffen.A defined fresh water volume flow is generated by the invention and thereby the prerequisite for optimal moisture saturation of the air in the oven Steam oven created.
Durch die Erfindung ist es möglich, bei unterschiedlichen Eingangsdrücken des Frischwassers im Bereich von 2 bar bis 8 bar den notwendigen Frischwasser- Volumenstrom von z. B. 7 l/h in einer Toleranz von nur +/- 10% zu erzeugen. Bei, der Verwendung von bekannten Technologien ist dies nicht möglich, sondern bei ihnen liegt die Streuung bei +/-20%.The invention makes it possible to at different inlet pressures Fresh water in the range from 2 bar to 8 bar the necessary fresh water Volume flow of z. B. 7 l / h in a tolerance of only +/- 10%. In the Using known technologies, this is not possible, but lies with them the spread at +/- 20%.
Die Frischwasser-Dosiereinrichtung nach der Erfindung besteht aus drei Hauptkomponenten: einem Eingangsventil, einem Volumenpuffer und einem Ausgangsventil. Sie werden pulsierend geöffnet und geschlossen, wobei das eine geöffnet ist, wenn das andere geschlossen ist, und umgekehrt, wobei sich eine Befüllzeit und eine Entleerungszeit für den Volumenpuffer ergibt. Die beiden Ventile sind vorzugsweise elektromagnetisch betätigbare Ventile. The fresh water metering device according to the invention consists of three Main components: an inlet valve, a volume buffer and one Outlet valve. They are opened and closed pulsating, one of which is open when the other is closed, and vice versa, with a fill time and gives an emptying time for the volume buffer. The two valves are preferably electromagnetically actuated valves.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der Volumenpuffer einen Kolben in einem Zylinder, eine Dosierkammer zwischen dem Kolben und einem Längsbereich des Zylinders, eine den Kolben in Entleerungsrichtung der Dosierkammer belastende Feder, eine Membran, vorzugsweise eine Rollmembran, zwischen dem Kolben und der Dosierkammer.According to a preferred embodiment of the invention, the volume buffer contains a piston in a cylinder, a metering chamber between the piston and a Longitudinal area of the cylinder, a piston in the direction of emptying the metering chamber loading spring, a membrane, preferably a rolling membrane, between the Piston and the dosing chamber.
Das Funktionsprinzip ist folgendes:
The principle of operation is as follows:
- 1. Das Eingangsventil wird geöffnet, während das Ausgangsventil geschlossen ist. Dadurch kann Frischwasser in den Volumenpuffer einströmen und gegen die am Kolben anliegende Membran drücken. Die Membran wird von dem Druck des sie kontaktierenden Frischwassers in Richtung gegen den Kolben expandiert und schiebt dabei den Kolben entgegen der Kraft der Feder bis auf einen definierten Anschlag, so daß die Dosierkammer mit einem bestimmten Volumen mit Frischwasser gefüllt wird.1. The inlet valve is opened while the outlet valve is closed. This allows fresh water to enter the volume buffer flow in and press against the membrane against the piston. The membrane is dependent on the pressure of the fresh water contacting them in the direction of the Piston expands and pushes the piston against the force of the spring to a defined stop, so that the dosing chamber with a certain Volume is filled with fresh water.
- 2. Das Eingangsventil wird geschlossen.2. The inlet valve is closed.
- 3. Das Ausgangsventil war bisher geschlossen und wird jetzt geöffnet. Das gespeicherte Frischwasservolumen, beispielsweise 8 ml, wird durch die expandierende Feder über den Kolben und die Membran durch das Ausgangsventil herausgedrückt und fließt in den Garraum des Dampfbackofens.3. The outlet valve was previously closed and is now being opened. The saved Fresh water volume, for example 8 ml, is over by the expanding spring the piston and diaphragm are pushed out through the outlet valve and flows into the cooking space of the steam oven.
- 4. Das Ausgangsventil wird geschlossen.4. The outlet valve is closed.
Der Zyklus mit den vorstehend beschriebenen Schritten 1 bis 4 wiederholt sich so oft, bis das notwendige Frischwasservolumen gefördert wurde.The cycle with steps 1 to 4 described above is repeated until the necessary fresh water volume was promoted.
Durch die Definition der Durchmesser bzw. Querschnitte der Wasserdurchlaßöffnungen und von einer oder mehreren Entlüftungsbohrungen kann die Befüllzeit, die Entleerungszeit und auch die Geräuschentwicklung beeinflußt werden. Ferner durch entsprechende Dimensionierung der Feder. Die Minimal-Zykluszeit und damit der maximale Volumenstrom (Frischwasservolumen pro Zeiteinheit) wird über diese Parameter festgelegt. Durch längere Pausenzeiten kann der Durchschnittswert des Volumenstromes beliebig verringert werden.By defining the diameter or cross-section of the water passage openings and the filling time of one or more vent holes Emptying time and also the noise development can be influenced. Further by appropriate dimensioning of the spring. The minimum cycle time and thus the maximum volume flow (fresh water volume per unit of time) is about this Parameters set. Through longer breaks, the average value of the Volume flow can be reduced as desired.
Die Feder muß so ausgelegt sein, daß mit dem niedrigsten angenommenen Wasserdruck der Frischwasser-Versorgungsleitung ein vollständiges Befüllen der Dosierkammer innerhalb der systembedingten notwendigen Zeitspanne noch möglich ist. Das Füllvolumen der Dosierkammer wird durch den Kolbendurchmesser und den Kolbenhub bestimmt.The spring must be designed so that the lowest water pressure assumed the fresh water supply line to completely fill the dosing chamber is still possible within the necessary period of time. The Filling volume of the dosing chamber is determined by the piston diameter and the piston stroke certainly.
Durch die Erfindung ergeben sich insbesondere folgende Vorteile:
Mit der Frischwasser-Dosiereinrichtung wird zwar eine pulsierende, jedoch eine sehr
genaue (exakt einstellbare und gleichmäßige) Frischwasser-Volumenförderung erreicht.
Der mittlere bzw. Durchschnitts-Volumenstrom streut innerhalb eines Sollwertes nur um
+/- 1% oder weniger. Die pulsierende Wasserförderung hat für die Verwendungszweck
bei Dampfbacköfen keine Nachteile. Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, daß
innerhalb der in der Praxis zur Verfügung stehenden Zeitgrenzen und Druckgrenzen der
mittlere Volumenstrom absolut unabhängig vom Wasserdruck ist. Dies ist bei den
bekannten Lösungen für Hausgeräte nicht der Fall. Die Konstruktion der Frischwasser-
Dosiereinrichtung ist sehr einfach, unkompliziert und auch kostengünstiger als bekannte
Lösungen. Die für Haushaltsgeräte erforderliche Lebensdauer wird sicher erreicht. Die
Ventile, die Feder und die Membran, vorzugsweise eine Rollmembran, können
Standardelemente sein.The following advantages result in particular from the invention:
With the fresh water dosing device, a pulsating, but a very precise (precisely adjustable and uniform) fresh water volume delivery is achieved. The mean or average volume flow only deviates by +/- 1% or less within a setpoint. The pulsating water supply has no disadvantages for the use in steam ovens. The main advantage of the invention is that, within the time limits and pressure limits available in practice, the mean volume flow is absolutely independent of the water pressure. This is not the case with the known solutions for household appliances. The design of the fresh water dosing device is very simple, uncomplicated and also more economical than known solutions. The lifespan required for household appliances is safely achieved. The valves, the spring and the membrane, preferably a rolling membrane, can be standard elements.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further features of the invention are contained in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben. In der Zeichnung zeigt:The invention is in the following with reference to the drawing based on a preferred Embodiment described as an example. The drawing shows:
Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt durch eine Frischwasser- Dosiereinrichtung eines Dampfbackofens nach der Erfindung. Fig. 1 shows a schematic axial section through a fresh water metering device of a steam oven according to the invention.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Dampfbackofen 2 mit einer Frischwasser- Verdampfungsvorrichtung 4. Die Frischwasser-Verdampfungsvorrichtung 4 enthält in bekannter Weise einen elektrischen Heizkörper zur Verdampfung von Frischwasser, welches der Frischwasser-Verdampfungsvorrichtung 4 von einer Frischwasser- Dosiereinrichtung 6 pulsweise zugeführt wird. Fig. 1 shows schematically a steam oven 2 with a fresh water evaporation device 4. The fresh water evaporation device 4 contains, in a known manner, an electric heating element for the evaporation of fresh water, which is supplied to the fresh water evaporation device 4 by a fresh water metering device 6 in pulses.
Die Frischwasser-Dosiereinrichtung 6 enthält im Frischwasser-Strömungsweg zwischen einem Einlaßventil 8 und einem Auslaßventil 10 einen Volumenpuffer 12. Die beiden Ventile 8 und 10 sind vorzugsweise elektromagnetische Ventile, welche von einer elektronischen Steuereinrichtung 14 alternativ geöffnet und geschlossen werden, so daß jeweils das eine Ventil geöffnet ist, wenn das andere geschlossen ist, und umgekehrt. The fresh water metering device 6 contains a volume buffer 12 in the fresh water flow path between an inlet valve 8 and an outlet valve 10 . The two valves 8 and 10 are preferably electromagnetic valves which are alternatively opened and closed by an electronic control device 14 , so that in each case one valve is open when the other is closed, and vice versa.
Der Volumenpuffer 12 hat ein Gehäuse, welches aus einem Zylinder 16 und einem Zylinderkopf 18 besteht. In ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten ist je eine zylindrische Sackbohrung 20 bzw. 22 gebildet, die axial miteinander fluchten und einen Zylinderraum bilden, in welchem ein Kolben 24 axial verschiebbar ist. Der Kolben 24 ist in der Sackbohrung 20 des Zylinders 16 axial geführt. Vom Zentrum der Sackbohrung 22 des Zylinderkopfes 18 führt eine im Durchmesser wesentlich kleinere Anschlußbohrung 26 axial zu Querbohrungen 28 und 30, von welchen die eine 28 mit dem Auslaß des Einlaßventils 8 strömungsmäßig verbunden ist und die andere 30 mit dem Einlaß des Auslaßventils 10 strömungsmäßig verbunden ist.The volume buffer 12 has a housing which consists of a cylinder 16 and a cylinder head 18 . A cylindrical blind bore 20 or 22 is formed in each of its opposite end faces, which are axially aligned with one another and form a cylinder space in which a piston 24 is axially displaceable. The piston 24 is axially guided in the blind bore 20 of the cylinder 16 . From the center of the blind bore 22 of the cylinder head 18 carries a substantially smaller in diameter connection bore 26 is axially transverse bores 28 and 30, of which one 28 is connected in fluid communication with the outlet of the intake valve 8 and the other 30 is connected in fluid communication with the inlet of the exhaust valve 10 .
Die beiden Ventile 8 und 10 sind mit dem Zylinderkopf 18 verschraubt und bilden mit dem Gehäuse 16, 18 eine Baueinheit.The two valves 8 and 10 are screwed to the cylinder head 18 and form a structural unit with the housing 16 , 18 .
Der Einlaß des Einlaßventils 8 ist mit einer Frischwasser-Versorgungsleitung 32 strömungsmäßig verbindbar. Der Auslaß des Auslaßventils 10 ist über eine Wasserleitung 34 (z. B. Schlauch) mit der Frischwasser-Verdampfungsvorrichtung 4 in Strömungsverbindung, um dieser Frischwasser zum Verdampfen zuzuführen. Der Dampf wird in einem Garraum des Dampfbackofens 2 verteilt, in welchem sich Nahrungsmittel zum Garen in Anwesenheit des Dampfes befinden.The inlet of the inlet valve 8 can be connected in terms of flow to a fresh water supply line 32 . The outlet of the exhaust valve 10 is supplied via a water conduit 34 (for. Example, hose) to the fresh-water evaporation device 4 in flow communication to the fresh water to evaporation. The steam is distributed in a cooking chamber of the steam oven 2 , in which there are foods for cooking in the presence of the steam.
Zwischen einander gegenüberliegenden ringförmigen Stirnflächen 36 und 38 des Zylinders 16 und des Zylinderkopfes 18 ist der Umfangsrand 40 einer Rollmembran 42 eingespannt. Die Rollmembran 42 hat eine sackähnliche Form, deren den "Sackboden" bildender Zentrumsbereich 44 auf der inneren Kolbenstirnfläche 46 aufliegt, die dem Boden der Sackbohrung 22 des Zylinderkopfes 18 axial gegenüberliegt.The peripheral edge 40 of a rolling membrane 42 is clamped between opposing annular end faces 36 and 38 of the cylinder 16 and the cylinder head 18 . The rolling membrane 42 has a sack-like shape, the center region 44 forming the "sack bottom" rests on the inner piston end face 46 , which axially lies opposite the bottom of the blind bore 22 of the cylinder head 18 .
Die von der inneren Kolbenstirnflächen 46 abgewandte äußere Kolbenstirnfläche 48 kann am Boden 50 der Sackbohrung 22 des Zylinders 16 anstoßen, so daß der Boden 50 den Befüllungshubweg des Kolbens 24 begrenzt. Wenn der Kolben 24 am Boden 50 des Zylinders 16 (oder einem anderen dort gebildeten Anschlagelement) anliegt, hat eine zwischen der Rollmembran 42 und dem Boden 52 des Zylinderkopfes 18 im Zylinderraum erzeugbare Dosierkammer 54 ihr größtes Volumen, z. B. 8 ml. Die Dosierkammer 54 hat ihr kleinstes Volumen (Volumen "Null" oder ein definiertes kleines Restvolumen), wenn der Kolben 24 mit dem Zentrumsbereich 44 der Rollmembran 42 am Boden 52 der Sackbohrung 22 des Zylinderkopfes 18 (oder einem dort gebildeten anderen Anschlagelement) anliegt. The outer piston end face 48 facing away from the inner piston end faces 46 can abut the bottom 50 of the blind bore 22 of the cylinder 16 , so that the bottom 50 limits the filling stroke path of the piston 24 . If the piston 24 abuts the bottom 50 of the cylinder 16 (or another stop element formed there), a metering chamber 54 which can be produced in the cylinder space between the rolling membrane 42 and the bottom 52 of the cylinder head 18 has its largest volume, e.g. B. The dosing chamber 54 has its smallest volume (volume "zero" or a defined small residual volume) when the piston 24 with the center region 44 of the roller membrane 42 at the bottom 52 of the blind bore 22 of the cylinder head 18 (or another formed there Stop element).
Der sackartige Teil 58 der Rollmembran 42 hat einen kleineren Durchmesser als der Membran-Umfangsrand 40, und der Kolben 24 hat einen kleineren Durchmesser als der sackartige Membranteil 58, derart, daß der Kolben mit dem auf ihm liegenden Membran- Zentrumsbereich 44 in den sackartigen Membranteil 58 axial hinein bewegbar ist. Dabei wird die Rollmembran 42 "umgestülpt". Sie ist so flexibel, daß sie den axialen Bewegungen des Kolbens 24 in beiden Richtungen folgt.The sack-like part 58 of the rolling membrane 42 has a smaller diameter than the membrane peripheral edge 40 , and the piston 24 has a smaller diameter than the sack-like membrane part 58 , such that the piston with the membrane center region 44 lying on it in the sack-like membrane part 58 is axially movable. The rolling membrane 42 is "turned inside out". It is so flexible that it follows the axial movements of the piston 24 in both directions.
Wenn die Dosierkammer 54 leer ist, wird der Kolben 24 zusammen mit dem Zentrumsbereich 44 der Rollmembran 42 von einer Druckfeder 60 bis an den Boden 52 der Sackbohrung 22 des Zylinderkopfes 18 gedrückt. Die Druckfeder 60 ist zwischen eine zentrale Sackbohrung 62 im Boden 50 des Zylinders 16 und eine ihr axial gegenüberliegende zentrale Sackbohrung 64 des Kolbens 24 axial mit Vorspannung eingespannt.When the metering chamber 54 is empty, the piston 24 together with the center region 44 of the roller membrane 42 is pressed by a compression spring 60 to the bottom 52 of the blind bore 22 of the cylinder head 18 . The compression spring 60 is clamped axially with a prestress between a central blind bore 62 in the base 50 of the cylinder 16 and a central blind bore 64 of the piston 24 lying axially opposite it.
Der Zwischenraum zwischen dem Kolben 24 und dem Boden 50 des Zylinders 16 ist durch eine axiale Entlüftungsbohrung 66 mit der Außenatmosphäre verbunden. Der Zwischenraum zwischen der Rollmembran 42 und dem Zylinder 16 ist durch eine weitere Entlüftungsbohrung 68 mit der Außenatmosphäre verbunden.The space between the piston 24 and the bottom 50 of the cylinder 16 is connected to the outside atmosphere by an axial vent hole 66 . The space between the rolling membrane 42 and the cylinder 16 is connected to the outside atmosphere by a further vent hole 68 .
Wenn bei geschlossenem Auslaßventil 10 das Einlaßventil 8 geöffnet wird, strömt Frischwasser in die Dosierkammer 54 und drückt den Membran-Zentrumsbereich 44 und den Kolben 24 so weit nach unten, bis der Kolben am Boden 50 des Zylinders 16 anliegt. Daraufhin wird das Einlaßventil 8 ebenfalls geschlossen. Wenn anschließend bei geschlossenem Einlaßventil 8 das Auslaßventil 10 geöffnet wird, wird das in der Dosierkammer 54 vorhandene Frischwasser von der Druckfeder 60 durch das Auslaßventil 10 zur Frischwasser-Verdampfungsvorrichtung 4 gedrückt. Dabei erhält die Frischwasser-Verdampfungsvorrichtung 4 genau die durch die Dosierkammer 54 definierte Flüssigkeitsmenge, beispielsweise 8 ml. Das Auslaßventil 10 kann von der Steuereinrichtung 14 so gesteuert werden, daß es jeweils so lange offen ist, bis die Dosierkammer 54 vollständig leer ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Steuereinrichtung 14 ein Betriebsprogramm enthalten, durch welches das Auslaßventil 10 jeweils nur für eine so kurze Teil-Entleerungszeit geöffnet wird, daß während dieser Teil- Entleerungszeit die Druckfeder 60 den Kolben 24 nur eine Teilstrecke von der gesamten Hubstrecke in der Dosierkammer 54 bewegen kann. Hierbei sind zur vollständigen Entleerung der Dosierkammer 54 eine definierte Vielzahl von solchen Teil-Hüben erforderlich. Dadurch ist es möglich, extrem kleine Wassermengen während jeder Teil- Entleerungszeit der Frischwasser-Verdampfungsvorrichtung 4 zuzuführen und zu verdampfen. Die Genauigkeit der Frischwasser-Dosiermenge für jede dieser kleinen Teilstrecken ist abhängig von der Genauigkeit, mit welcher das Auslaßventil 10 von der Steuereinrichtung 14 für die vorbestimmten Teil-Entleerungszeiten geöffnet und dazwischen wieder geschlossen werden kann. Die Gesamtmenge von Frischwasser, welches der Frischwasser-Verdampfungsvorrichtung 4 zugeführt wird, entspricht jedoch für einen vollständigen Hub des Kolbens 24 immer exakt dem Volumen der Dosierkammer 54.If the inlet valve 8 is opened with the outlet valve 10 closed, fresh water flows into the metering chamber 54 and presses the membrane center region 44 and the piston 24 downward until the piston rests on the bottom 50 of the cylinder 16 . Then the inlet valve 8 is also closed. If the outlet valve 10 is then opened with the inlet valve 8 closed, the fresh water present in the metering chamber 54 is pressed by the compression spring 60 through the outlet valve 10 to the fresh water evaporation device 4 . The fresh water evaporation device 4 receives exactly the amount of liquid defined by the metering chamber 54 , for example 8 ml. The outlet valve 10 can be controlled by the control device 14 so that it is open until the metering chamber 54 is completely empty. According to another embodiment, the control device 14 can contain an operating program through which the outlet valve 10 is only opened for such a short partial emptying time that during this partial emptying time the compression spring 60 the piston 24 only a partial distance from the total stroke distance in the Dosing chamber 54 can move. In order to completely empty the metering chamber 54, a defined number of such partial strokes are required. This makes it possible to supply and evaporate extremely small amounts of water to the fresh water evaporation device 4 during each partial emptying time. The accuracy of the fresh water metering quantity for each of these small sections is dependent on the accuracy with which the outlet valve 10 can be opened and closed again by the control device 14 for the predetermined partial emptying times. However, the total amount of fresh water which is fed to the fresh water evaporation device 4 corresponds exactly to the volume of the metering chamber 54 for a complete stroke of the piston 24 .
Ein wesentlicher Vorteil hierbei ist, daß auch extrem kleine Frischwassermengen pro Zeiteinheit verdampft werden können und trotzdem während eines gesamten Kolbenhubes des Kolbens 24 insgesamt eine exakte Flüssigkeitsmenge verdampft wird.A major advantage here is that even extremely small amounts of fresh water can be evaporated per unit of time and still an exact amount of liquid is evaporated overall during an entire piston stroke of the piston 24 .
Wenn die Dosierkammer 54 leer ist, wird bei geschlossenem Auslaßventil 10 wieder das Einlaßventil 8 geöffnet. Die Befüllzeit kann relativ kurz sein, da durch den Wasserdruck die Dosierkammer schnell gefüllt wird.When the metering chamber 54 is empty, the inlet valve 8 is opened again when the outlet valve 10 is closed. The filling time can be relatively short because the water pressure in the dosing chamber fills up quickly.
Es wäre auch möglich, die Dosierkammer 54 durch eine entsprechend kurze Öffnungszeit des Einlaßventils 8 nur teilweise zu füllen und anschließend diese Teilmenge bei geschlossenem Einlaßventil 8 durch Öffnen des Auslaßventils 10 der Frischwasser- Verdampfungsvorrichtung 4 zuzuführen. Hierbei wäre jedoch die Genauigkeit der Dosiermenge von der Ansteuergenauigkeit des Einlaßventils 8 abhängig.It would also be possible to fill the metering chamber 54 only partially by a correspondingly short opening time of the inlet valve 8 and then to supply this partial quantity to the fresh water evaporation device 4 when the inlet valve 8 is closed by opening the outlet valve 10 . Here, however, the accuracy of the metered quantity would depend on the control accuracy of the inlet valve 8 .
Die Druckfeder 60 sollte möglichst lang sein, damit sie über den gesamten Kolbenhub des Kolbens 24 eine annähernd gleiche Hubkraft hat.The compression spring 60 should be as long as possible so that it has approximately the same lifting force over the entire piston stroke of the piston 24 .
Die Verwendung einer Rollmembran 42 anstelle von anderen Flüssigkeitsdichtungen zwischen dem Kolben 24 und dem Zylinder 16 sowie zwischen diesem Zylinder 16 und dem Zylinderkopf 18 hat den Vorteil, daß praktisch keine Reibungskräfte zwischen dem Kolben 24 einerseits und dem Zylinder 16 und dem Zylinderkopf 18 andererseits entstehen. Schmiermittel für eine gute Gleitfähigkeit des Kolbens 24 können, zumindest ohne Verwendung einer Rollmembran 42, nicht verwendet werden, da das Schmiermittel oder Dämpfe dieses Schmiermittels mit dem Frischwasser in den Garraum des Dampfbackofens gelangen würden.The use of a rolling membrane 42 instead of other liquid seals between the piston 24 and the cylinder 16 and between this cylinder 16 and the cylinder head 18 has the advantage that practically no frictional forces arise between the piston 24 on the one hand and the cylinder 16 and the cylinder head 18 on the other. Lubricants for good lubricity of the piston 24 cannot be used, at least without the use of a rolling membrane 42 , since the lubricant or vapors of this lubricant would get into the cooking space of the steam oven with the fresh water.
Versuche mit der hier beschriebenen Ausführungsform der Frischwasser- Dosiereinrichtung haben gezeigt, daß die Füllmenge an Frischwasser in der Dosierkammer 54 unabhängig vom Druck des Frischwassers am Einlaßventil 8 und damit unabhängig vom Wasserdruck im Frischwasser-Versorgungssystem ist. Bei 3 bar, 4 bar, 5 bar, 6 bar, 7 bar und 8 bar Eingangsdruck des Frischwassers an dem Einlaßventil 8 wurden jeweils 100 Versuche durchgeführt. Die maximale Größe der Dosierkammer 54 bei vollständig bis zum Boden 50 des Zylinders 16 zurückgedrücktem Kolben 24 betrug 8 ml. Bei jedem der verschiedenen Eingangsdrücke ergab sich nach je 100 Versuchen in der Dosierkammer 54 eine aufsummierte Wassermenge von 125 g bei einer Öffnungszeit des Einlaßventils 8 von je 0,1 Sekunden, 500 g bei einer Öffnungszeit des Einlaßventils 8 von je 0,5 Sekunden, und eine vollständige Füllung der Dosierkammer 54 mit aufsummiert 800 g (Summe von 100 Versuchen) bei einer Öffnungszeit von je 1 Sekunde des Einlaßventils 8. Dies zeigt, daß die beim Öffnen des Einlaßventils 8 bei geschlossenem Auslaßventil 10 in die Dosierkammer 54 einströmende Wassermenge linear abhängig ist von der Öffnungszeit des Einlaßventils 8, jedoch unabhängig ist von dem Wasserdruck am Einlaßventil 8. Wenn die Öffnungszeit des Einlaßventils 8 l Sekunde oder länger dauert, wird die Dosierkammer 54 mit Sicherheit jeweils vollständig mit Frischwasser gefüllt.Experiments with the embodiment of the fresh water metering device described here have shown that the filling amount of fresh water in the metering chamber 54 is independent of the pressure of the fresh water at the inlet valve 8 and thus independent of the water pressure in the fresh water supply system. 100 tests were carried out at 3 bar, 4 bar, 5 bar, 6 bar, 7 bar and 8 bar inlet pressure of the fresh water at the inlet valve 8 . The maximum size of the metering chamber 54 with the piston 24 pushed fully back to the bottom 50 of the cylinder 16 was 8 ml. At each of the various inlet pressures, after 100 tests in the metering chamber 54, the total amount of water was 125 g with an opening time of the inlet valve 8 of 0.1 seconds each, 500 g with an opening time of the inlet valve 8 of 0.5 seconds each, and a complete filling of the metering chamber 54 with a total of 800 g (sum of 100 tests) with an opening time of 1 second each of the inlet valve 8 . This shows that the amount of water flowing into the metering chamber 54 when the inlet valve 8 is opened with the outlet valve 10 closed is linearly dependent on the opening time of the inlet valve 8 , but is independent of the water pressure at the inlet valve 8 . If the opening time of the inlet valve lasts 8 1 second or longer, the dosing chamber 54 is certainly completely filled with fresh water.
Gemäß abgewandelten Ausführungsformen der Erfindung kann der Umfangsrand 40 der Rollenmembran 42 näher oder direkt bei dem einen oder anderen der Böden 50 oder 52 der Sackbohrungen 20 bzw. 22 des Zylinders 16 und des Zylinderkopfes 18 angeordnet sein. Fig. 1 zeigt die bevorzugte Ausführungsform.According to modified embodiments of the invention, the peripheral edge 40 of the roller membrane 42 can be arranged closer or directly to one or the other of the bottoms 50 or 52 of the blind bores 20 or 22 of the cylinder 16 and the cylinder head 18 . Fig. 1 shows the preferred embodiment.
Claims (10)
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| DE1999118330 DE19918330A1 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Fresh water dosing device for steam ovens has vol. buffer with dosing chamber with defined storage vol. for fresh water in fresh water flow path between inlet and outlet valves |
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| DE1999118330 DE19918330A1 (en) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | Fresh water dosing device for steam ovens has vol. buffer with dosing chamber with defined storage vol. for fresh water in fresh water flow path between inlet and outlet valves |
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