FR2514526A1

FR2514526A1 - Stop valve for controlling water levels in e.g. washing machines - with thermo:mechanical compensation for temp. effects on a spring loaded magnetic valve

Info

Publication number: FR2514526A1
Application number: FR8217164A
Authority: FR
Inventors: Walter Spitzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1982-10-13
Publication date: 1983-04-15
Also published as: IT8223696A0; FR2514526B1; IT1153906B; DE8130048U1; SE8205799L; SE8205799D0

Abstract

A pressure sensitive switch for controlling water levels in domestic equipment such as washing machines involves a flexible elastic membrane carrying a permanent magnet and partially supported by a spring in compression, where the compression spring is mounted in line with a convex bimetallic disc. The variation in radius of the bimetallic disc with temp. is used to compensate for variations in magnetic field strengths when subjected to varying operating temps., e.g. so that a magnetically actuated cut-off valve will produce consistent water load levels (volumes) in the equipment for different temp. conditions.

Description

Botte de pression destinée au contrôle du niveau de liquide dans les appareils ménagers alimentés en eau
La présente invention concerne une botte de pression destinée au contrôle du niveau de liquide dans les appareils ménagers alimentés en eau, notamment dans les lave-vaisselle et les machines à laver le linge, botte de pression qui comporte une membrane soumise à la pression, dont l'une des faces porte un aimant permanent en interaction avec une soupape d'arrêt prévue dans l'arrivée d'eau de l'appareil, tandis que son autre face est au moins indirectement attaquée par un ressort de compression, lequel s'appuie sur une vis de réglage guidée dans le carter de la boîte de pression.Pressure boot for controlling the level of liquid in household appliances supplied with water
The present invention relates to a pressure boot intended for controlling the level of liquid in household appliances supplied with water, in particular in dishwashers and washing machines, pressure boot which comprises a membrane subjected to pressure, of which one of the faces carries a permanent magnet interacting with a stop valve provided in the water supply of the device, while its other face is at least indirectly attacked by a compression spring, which is supported on an adjustment screw guided in the casing of the pressure box.

Dans le cas d'une boîte de pression de ce type, connue par la demande de brevet allemand 13 02 857, la membrane est en relation avec un piège à air raccordé au récipient à lessive d'une machine à laver. Au fur et à mesure que le niveau du liquide augmente dans le récipient à lessive, la membrane qui porte l'aimant permanent subit une déviation, contre l'action du ressort de compression. Lorsque le liquide atteint un niveau préétabli, l'aimant permanent n'est plus en mesure de retenir son armature dans la soupape d'arrêt, de sorte que ladite armature se détache et tombe avec le plateau de la soupape et met une membrane, prévue dans la soupape d'arrêt, dans sa position de fermeture, tout en fermant en même temps l'arrivée d'eau dans le récipient à lessive. A des températures constantes, cette boîte de pression connue fonctionne avec une précision suffisante.Cependant, des variations de la température entraînent des écarts dans les points de commutation ou de manoeuvre, car le champ magnétique de l'aimant permanent subit un affaiblissement croissant au fur et à mesure que les températures augmentent. In the case of a pressure box of this type, known from German patent application 13 02 857, the membrane is in relation to an air trap connected to the detergent container of a washing machine. As the level of the liquid increases in the detergent container, the membrane which carries the permanent magnet undergoes a deflection, against the action of the compression spring. When the liquid reaches a preset level, the permanent magnet is no longer able to retain its armature in the shut-off valve, so that said armature comes off and falls with the valve plate and puts a membrane, provided in the shut-off valve, in its closed position, while at the same time closing the water supply to the detergent container. At constant temperatures, this known pressure box works with sufficient precision; however, variations in temperature lead to deviations in the switching or operating points, since the magnetic field of the permanent magnet becomes increasingly weak as and as temperatures rise.

La présente invention a pour objet de compenser cet effet dans le cas d'une boîte de pression du type mentionné au début de la présente demande de brevet. The object of the present invention is to compensate for this effect in the case of a pressure box of the type mentioned at the start of this patent application.

La présente invention permet de résoudre ce problème par le fait que le ressort de compression repose, par une de ses faces frontales, sur un disque bimétallique. On obtient la compensation souhaitée par le fait qu'en présence, par exemple, d'une augmentation de la température, le disque bimétallique, qui se déforme toujours davantage, provoque aussi une augmentation de la précontrainte du ressort de compression, de sorte que le renforcement de l'action du ressort est en mesure de compenser la diminution de la force de l'aimant. The present invention solves this problem by the fact that the compression spring rests, by one of its front faces, on a bimetallic disc. The desired compensation is obtained by the fact that in the presence, for example, of an increase in temperature, the bimetallic disc, which is always deforming more, also causes an increase in the prestressing of the compression spring, so that the strengthening the action of the spring is able to compensate for the decrease in the strength of the magnet.

Une caractéristique additionnelle de la boite de pression proposée par la présente invention prévoit que le disque bimétallique soit disposé entre la membrane et la face frontale du ressort de compression qui se trouve côté membrane. An additional characteristic of the pressure box proposed by the present invention provides that the bimetallic disc is disposed between the membrane and the front face of the compression spring which is located on the membrane side.

Une autre caractéristique de la présente invention propose que le disque bimétallique soit monté entre la vis de réglage et la face frontale associée du ressort de compression. Another characteristic of the present invention proposes that the bimetallic disc be mounted between the adjustment screw and the associated front face of the compression spring.

La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel
- la figure 1 est une vue d'un dispositif de sécurité pour appareils ménagers alimentés en eau, qui comporte une boite de pression destinée au contrôle du niveau de liquide, vue en coupe ; et
- la figure 2 est une vue à plus grande échelle que la figure i et sous forme de détail Il de ladite figure 1, d'un disque bimétallique qui attaque, d'une part, indirectement, la membrane de la boite de pression, et, d'autre part, un ressort de compression.The present invention will be better understood with the aid of the detailed description of an embodiment taken as a nonlimiting example and illustrated by the appended drawing, in which
- Figure 1 is a view of a safety device for household appliances supplied with water, which comprises a pressure box for controlling the level of liquid, sectional view; and
FIG. 2 is a view on a larger scale than FIG. 1 and in the form of a detail II of said FIG. 1, of a bimetallic disc which attacks, on the one hand, indirectly, the membrane of the pressure box, and , on the other hand, a compression spring.

Le dispositif de sécurité 1 pour appareils ménagers alimentés en eau, notamment pour lave-vaisselle et machines à laver, se compose, pour l'essentiel, d'une soupape d'admission 2 commandée par le dispositif de commande de l'appareil en fonction d'un programme, d'une soupape d'arrêt 3, montée en série avec la précédente et commandée par aimant permanent, ainsi que d'une boîte de pression 4 et d'un flotteur 5 (figure 1). La soupape d'admission 2 et la soupape d'arrêt 3 constituant un ensemble avec une tubulure d'arrivée d'eau 6 et une tubulure de sortie 7. The safety device 1 for household appliances supplied with water, in particular for dishwashers and washing machines, essentially consists of an intake valve 2 controlled by the device control device in operation a program, a stop valve 3, connected in series with the previous one and controlled by a permanent magnet, as well as a pressure box 4 and a float 5 (Figure 1). The inlet valve 2 and the stop valve 3 constituting an assembly with a water inlet pipe 6 and an outlet pipe 7.

La soupape d'arrêt 3 constitue une variante de la soupape magnétique du type 2HB vendue par la Société SIEMENS
AG, où le système à électro-aimant est simplement remplacé par un aimant permanent 8. Une telle soupape fonctionne selon le principe du délestage auxiliaire hydraulique, ce qui veut dire que la pression qui règne dans le réseau de distribution d'eau assiste, par un perçage de compensation ou d'équilibrage pratiqué dans la membrane de la soupape (non représentée) et qui est dégagé ou obturé par l'armature de l'aimant, le processus d'ouverture ou de fermeture de ladite membrane.The shut-off valve 3 constitutes a variant of the magnetic valve of the 2HB type sold by the company SIEMENS
AG, where the electromagnet system is simply replaced by a permanent magnet 8. Such a valve operates on the principle of hydraulic auxiliary load shedding, which means that the pressure prevailing in the water distribution network assists, by a compensation or balancing hole made in the membrane of the valve (not shown) and which is released or closed by the armature of the magnet, the process of opening or closing said membrane.

La boite de pression 4 présente un carter 9, qui comporte une tubulure de raccordement 10, laquelle sort la tdralement et est reliée, par l'intermédiaire d'un tuyau souple, à une chambre d'air (non représentée) exposée à la pression du liquide qui règne dans la cuve ou le récipient de service de l'appareil ménager. The pressure box 4 has a casing 9, which comprises a connection tube 10, which leaves the tdralally and is connected, by means of a flexible hose, to an air chamber (not shown) exposed to the pressure liquid in the household appliance bowl or serving container.

L'aimant permanent 8, dont le champ magnétique est en interaction avec l'armature non visible de la soupape d1ar- rêt, par l'intermédiaire d'une section de paroi frontale mince 12 du carter de la boite de pression, section de paroi qui est adjacente au corps 11 de la soupape d'arrêt 3, se trouve à l'intérieur du carter 9 de la boite de pression. The permanent magnet 8, the magnetic field of which interacts with the non-visible armature of the shut-off valve, by means of a thin front wall section 12 of the pressure box casing, wall section which is adjacent to the body 11 of the stop valve 3, is located inside the casing 9 of the pressure box.

Une liaison est établie entre l'aimant permanent 8 et la membrane 13, élastique comme du caoutchouc, de la boite de pression 4, membrane qui est représentée dans sa position de repos. Sur le bord de la membrane 13, son étanchéité à l'air est assurée par un couvercle 14 qui ferme le carter 9 de la boîte de pression sur son côté situé à l'opposé de la soupape. Une plaque de pression 15, elle aussi en liaison avec la membrane 13, attaque celle-ci sur son côté situé à l'opposé de l'aimant. Un tenon ou tourillon 16, qui traver se le couvercle 14 de la boite de pression 4, pour établir le couplage avec le flotteur 5, part, façonné d'un seul tenant avec elle, de la plaque de pression 15.A connection is established between the permanent magnet 8 and the membrane 13, elastic like rubber, of the pressure box 4, a membrane which is shown in its rest position. On the edge of the membrane 13, its airtightness is ensured by a cover 14 which closes the casing 9 of the pressure box on its side located opposite the valve. A pressure plate 15, also in connection with the membrane 13, attacks the latter on its side located opposite the magnet. A tenon or pin 16, which crosses the cover 14 of the pressure box 4, to establish the coupling with the float 5, leaves, shaped integrally with it, from the pressure plate 15.

Un ressort de compression 17, dont l'une des faces frontales, qui porte la référence numérique 18, attaque un disque bimétallique annulaire 19, est guidé sur le tenon ou tourillon 16 de la plaque de pression 15 (figure 2). Le disque bimétallique s'appuie lui-même sur la plaque de pression 15, qui est en contact avec la membrane 13 Par son autre face frontale 20, le ressort de compression 17 attaque, par contre, une douille filetée, qui est guidée,#à longueur réglable, dans le couvercle 14 de la boîte de pression 4. A compression spring 17, one of the front faces of which bears the reference numeral 18, attacks an annular bimetallic disc 19, is guided on the tenon or pin 16 of the pressure plate 15 (FIG. 2). The bimetallic disc rests itself on the pressure plate 15, which is in contact with the membrane 13 By its other front face 20, the compression spring 17 attacks, on the other hand, a threaded bush, which is guided, # adjustable length, in the cover 14 of the pressure box 4.

Cette douille filetée permet, par une précontrainte appropriée du ressort de compression 17, de régler le point de commutation ou de manoeuvre de la soupape d'arrêt 3 pour un niveau de liquide déterminé dans la cuve ou le récipient de service de l'-appareil ménager.This threaded sleeve allows, by an appropriate preload of the compression spring 17, to adjust the switching or operating point of the stop valve 3 for a determined level of liquid in the tank or the service container of the device. spare.

Etant donné que la boîte de pression 4 est exposée à un échauffement considérable pendant le fonctionnement de l'appareil ménager, le disque bimétallique 19 subit une déformation qui entraîne une augmentation de la précontrainte du ressort de compression 17, les autres conditions étant inchangées. L'aimant permanent 8 est lui aussi échauffé en même temps que la boîte de pression 4, ce qui entraîne une diminution de son champ magnétique. Etant donné, cependant, que l'action du ressort de compression 17 est renforcée par suite de la déformation du bimétal, cette diminution de la force de ltaimant permanent 8 est compensée. Since the pressure box 4 is exposed to considerable heating during the operation of the household appliance, the bimetallic disc 19 undergoes a deformation which causes an increase in the preload of the compression spring 17, the other conditions being unchanged. The permanent magnet 8 is also heated at the same time as the pressure box 4, which results in a decrease in its magnetic field. Given, however, that the action of the compression spring 17 is reinforced as a result of the deformation of the bimetal, this reduction in the force of the permanent magnet 8 is compensated.

Cette compensation de l'effet de la température peut aussi être obtenue par le fait que, dans un autre mode de réalisation de l'exemple décrit, le ressort de compression 17 repose directement, par l'une de ses faces frontales, qui porte la référence numérique 18, sur la plaque de pression 15, tandis que le disque bimétallique 19 est intercalé entre l'autre face frontale du ressort, laquelle porte la référence numérique 20, et la douille filetée 21, à laquelle on aura conféré une forme appropriée. This compensation for the effect of the temperature can also be obtained by the fact that, in another embodiment of the example described, the compression spring 17 rests directly, by one of its front faces, which carries the reference numeral 18, on the pressure plate 15, while the bimetallic disc 19 is interposed between the other end face of the spring, which bears the reference numeral 20, and the threaded sleeve 21, to which an appropriate shape has been given.

Le tenon ou tourillon 16 présente, à son extrémité libre, à l'opposé de la membrane 13, une partie rétrécie 22 qui se termine par un collet 23 (figure 1). La partie rétrécie 22 est entourée par le bras 24, fourchu à son extrémité, que présente le levier à deux bras 25, dont l'autre bras 26 est relié au flotteur 5. Une cuve collectrice ou d'interception 27 est prévue pour l'eau de fuite sur le fond de l'appareil ménager et associée à ce flotteur 5. The tenon or pin 16 has, at its free end, opposite the membrane 13, a narrowed portion 22 which ends in a collar 23 (Figure 1). The narrowed part 22 is surrounded by the arm 24, forked at its end, which has the lever with two arms 25, the other arm 26 of which is connected to the float 5. A collecting or interception tank 27 is provided for the leakage water on the bottom of the household appliance and associated with this float 5.

Un élément de construction 28, fixé sur le corps 11 de la soupape, établit la liaison entre la boite de pression 4 et le flotteur 5, d'une part, et la soupape d'arrêt 3, d'autre part. L'élément de construction 28 présente, en son centre, un jour ou perçage 29 pour la section de paroi frontale mince 12 du carter 9 de la boite de pression. A l'extérieur, l'élément de construction 28 présente des bras 30, placés à distance et qui entourent la boîte de pression ronde 4 sur son pourtour, en la maintenant en place. L'élément de construction 28 comporte en outre des supports 31 pour le levier 25 du flotteur 5. A building element 28, fixed to the body 11 of the valve, establishes the connection between the pressure box 4 and the float 5, on the one hand, and the stop valve 3, on the other hand. The building element 28 has, in its center, a hole or hole 29 for the thin front wall section 12 of the casing 9 of the pressure box. On the outside, the building element 28 has arms 30, placed at a distance and which surround the round pressure box 4 around its periphery, keeping it in place. The construction element 28 also comprises supports 31 for the lever 25 of the float 5.

Le dispositif de sécurité fonctionne de la manière suivante
Pendant que l'appareil ménager fonctionne sans incident ni perturbation, la soupape d'arrêt 3 est ouverte.The safety device works as follows
While the appliance operates without incident or disturbance, the shut-off valve 3 is open.

L'arrivée d'eau dans la cuve de service de l'appareil se fait par ouverture de la soupape d'admission 2 qui est commandée par le dispositif de commande de l'appareil. Lorsque le niveau de fonctionnement est atteint dans la cuve de service, un contrôleur de niveau de fonctionnement provoque la fermeture de la soupape d'admission 2. En cas de défaillance du contrôleur de niveau ou de non fermeture de la soupape d'admission 2, le niveau du liquide contenu dans la cuve de service atteint le seuil appelé niveau de sécurité, en présence duquel la membrane 13 de la boîte de pression 4, laquelle est indirectement soumise à la pression du liquide, soulève l'aimant permanent 8 suffisamment loin de son ar mature dans le corps 11 de la soupape pour que la. soupape d'arrêt 3 bloque toute arrivée d'eau supplémentaire.The water entering the service tank of the device is made by opening the intake valve 2 which is controlled by the device control device. When the operating level is reached in the service tank, an operating level controller causes the intake valve 2 to close. In the event of a level controller failure or non-closing of the intake valve 2, the level of the liquid contained in the service tank reaches the threshold called safety level, in the presence of which the membrane 13 of the pressure box 4, which is indirectly subjected to the pressure of the liquid, lifts the permanent magnet 8 sufficiently far from its mature ar in the body 11 of the valve so that the. stop valve 3 blocks any additional water supply.

Lors de la vidange de la cuve de service de l'appareil, la pression exercée sur la membrane 13 se réduit, de sorte que l'aimant permanent 8 revient se placer dans sa position de départ, attirant l'armature dans la soupape d'arrêt 3 pendant ce mouvement et remettant ainsi, par conséquent, ladite soupape dans sa position d'ouverture. During the emptying of the service tank of the apparatus, the pressure exerted on the membrane 13 is reduced, so that the permanent magnet 8 returns to place itself in its starting position, attracting the armature in the valve. stop 3 during this movement and thereby returning said valve to its open position.

Pendant ce mouvement de course de la membrane 13, le flotteur 5 est découplé de la boîte de pression 4, car la partie rétrécie 22 du tenon ou tourillon 16 peut alors librement se mouvoir dans le bras de levier 24 à l'extrémité fourchue. During this movement of movement of the membrane 13, the float 5 is decoupled from the pressure box 4, because the narrowed part 22 of the tenon or pin 16 can then freely move in the lever arm 24 at the forked end.

En cas de défaut d'étanchéité à la cuve de service, aux soupapes 2, 3 ou à un autre élément de construction de l'appareil ménager alimenté en eau, l'eau de fuite s'accumule dans la cuve collectrice 27 prévue sur le fond. Le flotteur 5, qui est de ce fait soulevé, attaque, par son bras de levier 24, le collet 23 du tenon ou tourillon 16 de la plaque de pression 15, et provoque également, par la liaison avec la membrane 13,un mouvement de l'aimant permanent 8 qui se soulève de son armature dans la soupape d'arrêt 3. La déviation de l'aimant permanent 8 est déjà suffisamment grande, même en présence d'une faible quantité d'eau de fuite dans la cuve collectrice 27, pour que la soupape d'arrêt 3 se ferme et bloque toute arrivée d'eau supplémentaire dans l'appareil. In the event of a leak in the service tank, in valves 2, 3 or in any other construction element of the household appliance supplied with water, the leakage water collects in the collecting tank 27 provided on the background. The float 5, which is thereby raised, attacks, by its lever arm 24, the collar 23 of the tenon or pin 16 of the pressure plate 15, and also causes, by the connection with the membrane 13, a movement of the permanent magnet 8 which rises from its armature in the shut-off valve 3. The deflection of the permanent magnet 8 is already sufficiently large, even in the presence of a small amount of leakage water in the collecting tank 27 , so that the shut-off valve 3 closes and blocks any additional water entering the device.

Même en cas de défaillance de la boîte de pression 4, l'eau qui déborde de la cuve de service provoque la fermeture de la soupape d'arrêt 3, du fait que le flotteur 5 se soulève. Il est donc exclu que l'eau puisse causer un dégât quelconque au lieu d'installation de l'appareil ménager. Even if the pressure box 4 fails, the water overflowing from the service tank causes the shut-off valve 3 to close, because the float 5 lifts. It is therefore excluded that water could cause any damage at the place of installation of the household appliance.

Claims

1.- Pressure box (4) intended for controlling the level of liquid in household appliances supplied with water, in particular in dishwashers and washing machines, pressure box which comprises a membrane (13) subjected to pressure, one of the faces of which carries a permanent magnet (8) interacting with a shut-off valve (3) provided in the water inlet of the device, while its other face is at least indirectly attacked by a compression spring (17), which rests on an adjusting screw (21) guided in the casing (9, 14) of the pressure box, characterized in that the compression spring (17) rests, by one of its front faces, on a bimetallic disc (19).

2. A pressure box according to claim 1, charac terized in that the bimetallic disc (19) is disposed between the membrane (13) and the front face (18) of the compression spring (17) which is located on the membrane side.

3. A pressure box according to claim 1, characterized in that the bimetallic disc (19) is mounted between the adjusting screw and the associated end face of the compression spring.