DE3723426A1 - Throughput controller, especially for washing-machines - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung des Durchsatzes einer Flüssigkeit, insbesondere zur Verwendung in Waschmaschinen.The invention relates to a device for controlling the Throughput of a liquid, especially for use in washing machines.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchsatzregelung zu schaffen, die eine einfache und wirtschaftliche Herstellung ermöglicht, keine Hysterese aufweist und deren Durchsatz bei Änderungen des Eingangs drucks konstant und zeitlich reproduzierbar ist, so daß die ursprüngliche Durchsatz-Charaktistik in Abhängigkeit vom Eingangsdruck im wesentlichen unverändert beibehalten wird.The invention has for its object a device to create flow rate control that is simple and enables economical production, no hysteresis and their throughput when the input changes pressure is constant and reproducible in time, so that the original throughput characteristics depending on Inlet pressure is maintained essentially unchanged.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Durchsatz regelung gemäß Anspruch 1 gelöst.This task is accomplished by a throughput device scheme solved according to claim 1.
Wie die folgende Beschreibung zeigen wird, besteht eine weitere besonders vorteilhafte Eigenschaft der Erfindung in der Möglichkeit, die Durchsatz-Charakteristik bei niedrigen Drücken einerseits und hohen Drücken andererseits praktisch unabhängig zu regulieren.As the following description will show, there is one further particularly advantageous property of the invention in the possibility of reducing the throughput characteristic at low Practical pressures on the one hand and high pressures on the other hand to regulate independently.
Weitere Merkmale und Vorteile der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben sich der im folgenden anhand der Zeich nungen gegebenen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels:Other features and advantages of the device according to the Invention result from the following with reference to the drawing Given description of an embodiment:
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Durchsatz reglers gemäß der Erfindung, Fig. 1 shows a perspective view of a flow regulator according to the invention,
Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht des Reglers von Fig. 1, Fig. 2 shows a front view of the regulator of Fig. 1,
Fig. 3 zeigt einen axialen Schnitt entsprechend der Linie III-III von Fig. 1, Fig. 3 shows an axial section along the line III-III of Fig. 1,
Fig. 4 zeigt eine Graphik der gewünschten Charakteristik des Durchsatzes (Q) in Anhängigkeit von dem Eingangs-Flüssigkeitsdruck (P) für die Vorrichtung gemäß der Erfindung. Figure 4 shows a graph of the desired flow rate ( Q ) versus input liquid pressure ( P ) characteristics for the device according to the invention.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durch satz-Regelung insgesamt mit 1 bezeichnet. Sie besteht aus einem im wesentlichen rohrförmigen Körper 2 mit einem Eingangsabschnitt 2 a und einem Ausgangsabschnitt 2 b mit gegenüber dem Eingangsabschnitt 2 a verringertem Durchmes ser.In Fig. 1, a device according to the invention for rate control is designated by 1 in total. It consists of a substantially tubular body 2 with an input section 2 a and an output section 2 b with a reduced diameter compared to the input section 2 a water.
Wie im einzelnen aus Fig. 3 hervorgeht, ist zwischen dem Eingangsabschnitt und dem Ausgangsabschnitt des Körpers 2 eine ringförmige Schulter 2 c ausgebildet.As can be seen in detail from Fig. 3, is formed an annular shoulder c 2 between the input portion and the output portion of the body 2.
Der Körper 2 besitzt eine Einlaßöffnung und eine Auslaßöff nung, die mit 2 d bzw. 2 e bezeichnet sind. Die Einlaßöffnung 2 d hat im dargestellten Ausführungsbeispiel Quaderform, während die Auslaßöffnung im wesentlichen zylindrisch geformt ist.The body 2 has an inlet opening and an outlet opening, which are designated with 2 d and 2 e . In the illustrated embodiment, the inlet opening 2 d has a cuboid shape, while the outlet opening is essentially cylindrical in shape.
In dem Eingangsabschnitt 2 a des Körpers 2 ist ein axial bewegliches Aggregat montiert, das insgesamt mit 3 bezeich net ist und ein Element 4 umfaßt, das in dem Körper 2 drehfest, jedoch axial verschiebbar angeorndet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das Element 4 ein zum Profil der Einlaßöffnung 2 d des Körpers 2 konmplemen täre, im wesentlichen prismatische Form.In the input section 2 a of the body 2 , an axially movable unit is mounted, which is denoted overall by 3 and comprises an element 4 which is arranged in the body 2 in a rotationally fixed but axially displaceable manner. In the illustrated embodiment, the element 4 has a profile of the inlet opening 2 d of the body 2 konmplemen tary, substantially prismatic shape.
In der Nähe der Mündung der Einlaßöffnung 2 d besitzt der Körper 2 ein Paar einander gegenüberliegender Arretierungs vorsprünge 5. Das bewegliche Aggregat 3 (und insbesondere das bewegliche Element 4) ist zwischen den Arretierungsvor sprüngen 5 und der Schulter 2 c des Körpers 2 verschiebbar. Zwischen dieser Schulter und dem ihr zugewandten Ende des Elements 4 befindet sich eine Schraubenfeder 6 (Fig. 3), die koaxial zu der Auslaßöffnung 2 e angeordnet ist. Diese Feder spannt das Aggregat 3 gegen die Arretierungsvorsprün ge 5 vor.In the vicinity of the mouth of the inlet opening 2 d , the body 2 has a pair of opposing locking projections 5 . The movable unit 3 (and in particular the movable element 4 ) is between the Arretierungsvor jumps 5 and the shoulder 2 c of the body 2 displaceable. Between this shoulder and the end of the element 4 facing it there is a helical spring 6 ( FIG. 3) which is arranged coaxially with the outlet opening 2 e . This spring tensions the unit 3 against the Arretierungsvorsprün 5 before.
Das bewegliche Element 4 besitzt vier äquidistante zylind rische Öffnungen 7, die parallel zur Achse des Elements 4 des Körpers 2 verlaufen.The movable element 4 has four equidistant cylindrical openings 7 which run parallel to the axis of the element 4 of the body 2 .
Das Element 4 besitzt außerdem in seinem Zentrum eine axiale Gewindebohrung 8, in die das Außengewinde eines im wesentlichen rohrförmigen Drosselorgans 9 eingreift. Der Außendurchmesser d dieses Drosselorgans ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Auslaßöffnung 2 d des Körpers 2. Der der Auslaßöffnung des Körpers 2 zugewandte Endbereich des Drosselorgans 9 besitzt außerdem eine profilierte, im vorliegenden Fall progressiv verjüngte Oberfläche 9 a, die in Fig. 3 erkennbar ist.The element 4 also has an axial threaded bore 8 in its center, into which the external thread of an essentially tubular throttle element 9 engages. The outer diameter d of this throttle element is slightly smaller than the inner diameter of the outlet opening 2 d of the body 2 . The end region of the throttle element 9 facing the outlet opening of the body 2 also has a profiled, in the present case progressively tapered surface 9 a , which can be seen in FIG. 3.
Im Ruhezustand hält die Feder 6 das bewegliche Aggregat 3 in der in Fig. 3 gezeigten Position gegen die Arretierungs vorsprünge 5, und der profilierte Endbereich 9 a des Dros selorgans 9 liegt der Mündung 2 f der Auslaßöffnung des Körpers 2 gegenüber und bestimmt mit dieser einen mit 10 bezeichneten Durchgang.At rest, the spring 6 keeps the movable unit 3 in the projections in FIG. Position against the catch, shown 3 5, and the profiled end 9 a of the Dros selorgans 9 is the mouth 2 f of the outlet opening of the body 2 opposite and determines therewith a passage designated 10 .
Die Einlaßöffnung 2 d des Körpers 2 steht deshalb über die Öffnungen 7 des Elements 4 und den oben erwähnten Durchgang 10 mit der Auslaßöffnung 2 e in Verbindung.The inlet opening 2 d of the body 2 is therefore in communication with the outlet opening 2 e via the openings 7 of the element 4 and the passage 10 mentioned above.
Das Drosselorgan 9 besitzt einen Eingangsabschnitt, dessen Wandung ein Innengewinde 9 b (Fig. 3) aufweist, sowie einen Ausgangsabschnitt mit glatter Wandung. Diese Abschnitte sind durch eine transversale Trennwandung 11 mit einer Drosselöffnung 12 voneinander getrennt. Wie im einzelnen aus Fig. 2 hervorgeht, sind innen an der Wandung des Ein gangsabschnitts des Drosselorgans zwei einander gegenüber liegende Nuten 13 angebracht.The throttle element 9 has an input section, the wall of which has an internal thread 9 b ( FIG. 3), and an output section with a smooth wall. These sections are separated from one another by a transverse partition wall 11 with a throttle opening 12 . As can be seen in detail from Fig. 2, two mutually opposite grooves 13 are attached to the inside of the wall of the input portion of the throttle body.
Mit 14 ist ein mit einem Außengewinde versehenes zylindri sches Verschlußglied bezeichnet, das in den Eingangs abschnitt des Drosselorgans 9 eingeschraubt ist. Der der Trennwandung 11 zugewandte Endbereich 14 a des Verschluß glieds 14 hat konische Form (Fig. 3). Seine Außenfläche bestimmt zusammen mit der Mündung der Drosselöffnung 12 einen Durchgang 15.With 14 is provided with an external thread cylindri cal closure member, which is screwed into the input section of the throttle body 9 . The end wall 14 a of the closure member 14 facing the partition 11 has a conical shape ( FIG. 3). Together with the mouth of the throttle opening 12, its outer surface defines a passage 15 .
Die Einlaßöffnung 2 d und die Auslaßöffnung 2 e des Körpers 2 können deshalb auch über die Durchgänge zwischen den Nuten 13 des Drosselorgans 9 und dem Verschlußglied 14, den Durchgang 15 und den ausgangsseitigen Endbereich des Dros selorgans 9 miteinander in Verbindung treten.The inlet port 2 d and the outlet port 2 e of the body 2 can selorgans 9 contact the Dros with each other, therefore, also via the passages between the grooves 13 of the throttle member 9 and the closure member 14, the passage 15 and the output-side end portion.
Das Verschlußglied 14 besitzt auf der aus dem Körper 2 nach außen ragenden Stirnseite einen diametralen Einschnitt 14 b. Mit Hilfe eines Werkzeugs, z.B. eines Schraubendrehers, kann die Einschraubtiefe des Verschlußglieds 14 in dem Drosselorgan 9 geändert werden, wodurch sich die lichte Weite des Durchgangs 14 zwischen dem Verschlußglied und der Drosselöffnung 12 entsprechend ändern läßt.The closure member 14 has a diametrical incision 14 b on the front end projecting out of the body 2 . With the aid of a tool, for example a screwdriver, the screw-in depth of the closure element 14 in the throttle element 9 can be changed, as a result of which the clear width of the passage 14 between the closure element and the throttle opening 12 can be changed accordingly.
Analog sind auf der aus dem Körper 2 herausragenden Seite des Drosselorgans 9 ein Paar längs eines Durchmesser fluch tender Einschnitte 9 c vorgesehen, die durch Eingriff eines geeigneten Werkzeugs eine Positionsänderung des Drossel organs relativ zu dem Element 4 und damit relativ zu der Mündung der Auslaßöffnung des Körpers 2 ermöglichen.Analog are provided on the body 2 protruding side of the throttle body 9, a pair along a diameter curse cuts 9 c , the change in position of the throttle body relative to the element 4 and thus relative to the mouth of the outlet opening of the throttle body by the intervention of a suitable tool Allow body 2 .
Die vorangehend beschriebene Vorrichtung dient zur Regelung des Durchsatzes der ihn durchströmenden Flüssigkeit in Abhängigkeit von dem Druck dieser Flüssigkeit im wesentli chen entsprechend der in der Graphik von Fig. 4 dargestell ten Kurve A. In dieser Graphik ist der Durchsatz Q als Ordinate in Abhängigkeit von dem als Abzisse aufgetragenen Druck P dargestellt. Die Kurve A besitzt bei niedrigen Drücken d.h. unterhalb eines mit P 0 bezeichneten Werts, einen rasch ansteigenden Verlauf, während sie im Bereich hoher Drücke selbst bei großen Druckänderungen sehr geringe Durchsatzänderungen aufweist.The device described above is used to regulate the throughput of the liquid flowing through it as a function of the pressure of this liquid essentially in accordance with the curve A shown in the graph of FIG. 4. In this graph, the throughput Q is shown as an ordinate as a function of the pressure P plotted as an abscissa. The curve A has a rapidly increasing course at low pressures, ie below a value denoted by P 0 , while in the area of high pressures it has very small changes in throughput even with large pressure changes.
Die Kurve von Fig. 4 zeigt den angestrebten druckabhängigen Verlauf des Durchsatzes, der durch die Regelungsvorrichtung bestimmt werden soll. Die vorangehend beschriebene Vorrich tung zur Durchsatz-Regelung läßt sich bei der Fertigung sehr einfach und leicht derart tarieren, daß ihr Verhalten tatsächlich der gewünschten charakteristischen Kurve ent spricht. Dies läßt sich in der im folgenden beschriebenen Weise erreichen:The curve of FIG. 4 shows the desired pressure-dependent course of the throughput that is to be determined by the control device. The Vorrich device for throughput control described above can be very easily and easily tared in the manufacture such that its behavior actually speaks the desired characteristic curve ent. This can be achieved in the following way:
Wenn der Einlaßöffnung des Reglers ein Fluid, insbesondere eine unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt wird, bewirkt der auf das bewegliche Aggregat 3 einwirkende Druck gegen die Wirkung der Feder 6 die Verschiebung des beweg lichen Aggregats 3 in Richtung auf die Auslaßöffnung 2 e des Körpers 2. Der Endbereich 9 a des Drosselorgans 9 dringt allmählich in die Auslaßöffnung 2 e ein. Die Formgebung des Endbereichs des Drosselorgans und der Mündung 2 f der Aus laßöffnung des Körpers 2 sind so beschaffen, daß die lichte Weite des Durchgangs 10 ihren Maximalwert hat, wenn das bewegliche Aggregat sich in dem in Fig. 3 dargestellten Ruhezustand befindet, sich dann zunächst progressiv verrin gert, wenn das bewegliche Aggregat 3 sich unter der Einwir kung des Flüssigkeitsdrucks von den Anschlägen 5 entfernt, und schließlich eine im wesentlichen konstante kleine Weite annimmt. Die kleinste lichte Weite zwischen dem Drossel organ und der Auslaßöffnung 2 e des Körpers 2 ist diejenige, die der Differenz zwischen den oben erwähnten Durchmessern D und d entspricht. If a fluid, in particular a pressurized liquid is supplied to the inlet opening of the regulator, the pressure acting on the movable assembly 3 against the action of the spring 6 causes the displacement of the movable assembly 3 in the direction of the outlet opening 2 e of the body 2 . The end region 9 a of the throttle element 9 gradually penetrates into the outlet opening 2 e . The shape of the end portion of the throttle body and the mouth 2 f of the outlet opening from the body 2 are such that the clear width of the passage 10 has its maximum value when the movable unit is in the rest state shown in Fig. 3, then first progressively reduced, when the movable assembly 3 moves away from the stops 5 under the action of the liquid pressure, and finally assumes a substantially constant small width. The smallest clear width between the throttle organ and the outlet opening 2 e of the body 2 is that which corresponds to the difference between the diameters D and d mentioned above.
Wenn der Druck der dem Durchsatz-Regler zugeführten Flüs sigkeit niedrige Werte hat, ermöglicht das Drosselorgan 9 deshalb erhebliche Durchsatz-Änderungen. Bei hohen Drücken hingegen ist der Flüssigkeits-Durchsatz durch den Regler im wesentlichen von der axialen Position des Drosselorgans 9 in der Auslaßöffnung des Körpers 2 abhängig.If the pressure of the liquid supplied to the throughput controller has low values, the throttle element 9 therefore enables considerable changes in throughput. At high pressures, however, the liquid throughput through the regulator essentially depends on the axial position of the throttle element 9 in the outlet opening of the body 2 .
Der Flüssigkeits-Durchsatz durch den Regler wird außerdem von der Position des Verschlußglieds 14 beeinflußt. Man beobachtet in diesem Zusammenhang, daß der Durchgangsquer schnitt der Drosselöffnung 12 zweckmäßigerweise sehr viel kleiner ist als der Durchgangsquerschnitt 10, der im Ruhe zustand zwischen dem Drosselorgan 9 und der Auslaßöffnung des Körpers 2 besteht. Deshalb ist der Durchsatz durch den Regler bei niedrigen Drücken im wesentlichen von der Posi tion des Verschlußglieds 14 unabhängig und hängt im wesent lichen nur von der axialen Position des Drosselorgans 9 ab.The liquid flow rate through the regulator is also affected by the position of the closure member 14 . It is observed in this connection that the passage cross-section of the throttle opening 12 is expediently much smaller than the passage cross-section 10 , which is at rest between the throttle element 9 and the outlet opening of the body 2 . Therefore, the throughput through the controller at low pressures is essentially independent of the position of the closure member 14 and depends in essence only on the axial position of the throttle element 9 .
Der Durchgangsquerschnitt der Drosselöffnung 12 ist jedoch gegenüber der Weite des Durchgangs, der bei hohen Drücken zwischen dem Drosselorgan 9 und der Auslaßöffnung des Körpers 2 besteht, nicht vernachlässigbar. Infogedessen ist bei hohen Drücken der Durchsatz durch die Reglervorrichtung im wesentlichen unabhängig von der axialen Position des Drosselorgans 9, kann jedoch nach Maßgabe der an dem Ver schlußglied 14 vorgenommenen Positionsänderung modifiziert werden, wobei dieses Verschlußglied 14 die Weite des Durch gangs 15 merklich verringern und damit einen beträchtlichen Teil der Flüssigkeitsströmung durch die Reglervorrichtung spürbar beeinflussen kann.However, the passage cross section of the throttle opening 12 is not negligible compared to the width of the passage which exists between the throttle element 9 and the outlet opening of the body 2 at high pressures. Infogedessen is at high pressures, the flow rate through the regulator device is substantially independent of the axial position of the throttle member 9, but may be modified in accordance with the circuit member on the Ver 14 position change made, said closure member 14 reduce the width of the passage 15 markedly and can noticeably affect a significant portion of the fluid flow through the regulator device.
Aus der vorangehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Reglervorrichtung gemäß der Erfindung durch zwei voneinan der praktisch unabhängigen Regulierungseingriffe eine Tarierung der Durchsatz-Druck-Charakteristik bei niedrigen Drücken einerseits und hohen Drücken andererseits ermög licht. Durch Ändern der axialen Position des Drosselorgans 9 relativ zu dem Element 4 läßt sich die Durchsatz-Charak teristik der Vorrichtung bei niedrigen Drücken modifizie ren, während die Durchsatz-Charakteristik bei hohen Drücken durch Einwirkung auf das Verschlußglied 14 tariert werden kann. Es ist auf diese Weise möglich, den Regler perfekt zu tarieren und die Auswirkungen der unvermeidlichen Herstell toleranzen zu kompensieren.From the preceding description it is clear that the control device according to the invention by two of the practically independent regulatory interventions a taring of the throughput pressure characteristic at low pressures on the one hand and high pressures on the other hand light. By changing the axial position of the throttle element 9 relative to the element 4 , the throughput characteristic of the device can be modified at low pressures, while the throughput characteristic at high pressures can be tared by acting on the closure member 14 . In this way it is possible to tare the controller perfectly and to compensate for the effects of the inevitable manufacturing tolerances.
Die Tarierung des Durchsatzes bei niedrigen Drücken läßt sich auch mit entsprechenden Profilgestaltungen des Ver schlußglieds und der Mündung der Auslaßöffnung des Körpers 2 erreichen, die von den dargestellten und beschriebenen Formen abweichen. Außerdem läßt sich die Tarierung der Charakteristik bei niedrigen Drücken statt durch Änderung der axialen Position des Drosselorgans 9 auch durch Ände rung des Kompressionsgrads der Feder 6 erreichen.The taring of the throughput at low pressures can also be achieved with corresponding profile designs of the closure member and the mouth of the outlet opening of the body 2 , which deviate from the forms shown and described. In addition, the taring of the characteristic at low pressures can also be achieved by changing the degree of compression of the spring 6 instead of changing the axial position of the throttle element 9 .
Auch der Endbereich des Verschlußglieds 14 und der Mündung der Drosselöffnung 12 können eine von der dargestellten Form abweichende Formgebung haben.The end region of the closure member 14 and the mouth of the throttle opening 12 can also have a shape that deviates from the shape shown.
Claims (11)
einen Körper (2) mit einer Einlaßöffnung (2 d) und einer Auslaßöffnung (2 e) sowie mit Arretierungsmitteln (5) in der Nähe der Einlaßöffnung (2 d) und
ein Aggregat (3), das in dem Körper (2) zwischen den Arretierungsmitteln (5) und der Auslaßöffnung (2 e) unter der Einwirkung der dem Eingang des Körpers (2) zugeführten Flüssigkeit und gegen die Wirkung von elastischen Gegenmit teln (6), die sie in Richtung auf die Arretierungsmittel (5) vorspannen, in dem Körper (2) zwischen den Arretie rungsmitteln (5) und der Auslaßöffnung (2 e) bewegbar ist,
wobei das bewegbare Aggregat (3) wenigstens eine Öffnung (7) bestimmt, die die Einlaßöffnung (2 d) mit der Auslaßöffnung (2 e) des Körpers (2) in Verbindung setzt, wobei das bewegbare Aggregat (3) ein Drosselorgan (9) umfaßt, das mit der Auslaßöffnung (2 e) des Körpers (2) zusammenwirkt,
und wobei dieses Drosselorgan (9) und die Auslaßöff nung (2 e) einander zugeordnete, zusammenwirkende Flächen aufweisen, die derart geformt sind, die lichte Weise des zwischen ihnen gebildeten Durchgangs (10) nach vorbestimm ten Modalitäten in Abhängigkeit von dem Druck der dem Eingang des Körpers (2) zugeführten Flüssigkeit zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert veränderbar ist.1. Flow controller , especially for washing machines, characterized by
a body ( 2 ) with an inlet opening ( 2 d ) and an outlet opening ( 2 e ) and with locking means ( 5 ) in the vicinity of the inlet opening ( 2 d ) and
an aggregate ( 3 ) in the body ( 2 ) between the locking means ( 5 ) and the outlet opening ( 2 e ) under the action of the liquid supplied to the entrance of the body ( 2 ) and against the action of elastic counterparts ( 6 ) , which bias them towards the locking means ( 5 ), in the body ( 2 ) between the locking means ( 5 ) and the outlet opening ( 2 e ) is movable,
wherein the movable assembly ( 3 ) defines at least one opening ( 7 ) which connects the inlet opening ( 2 d ) with the outlet opening ( 2 e ) of the body ( 2 ), the movable assembly ( 3 ) being a throttle element ( 9 ) which cooperates with the outlet opening ( 2 e ) of the body ( 2 ),
and wherein said throttle member ( 9 ) and the outlet opening ( 2 e ) have mutually associated, cooperating surfaces which are shaped in such a way as to light the passage ( 10 ) formed between them according to predetermined modalities depending on the pressure of the inlet of the body ( 2 ) supplied liquid can be changed between a maximum value and a minimum value.
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Legal Events
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