NO854533L - Anordning for styring av fyllingsmengder. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for styring av fyllingsmengden i sanitærutstyr med de trekk som er angitt i innledningen til krav 1.

En anordning av denne type er kjent fra DE-AS 22 16 089, hvor den utstrømmende vannmengde måles ved hjelp av en vannmåler, og vannutstrømningen stanses etter at en på forhånd bestemt utstrømningsmengde er oppnådd. En slik anordning er imidlertid forholds-vis komplisert og dyr å fremstille. Dessuten påvirkes den av kalkutfellinger fra det gjennomstrømmende vann.

Videre er det også kjent fyllingsnivåstyring (DE-GM 78 37 050), hvor det benyttes elektrisk hjelpe-energi for styringen av fyllingshøyden av vann i badekaret. Herved blir foruten vanntil-kobling også strømtilførsel nødvendig. En strømtil-kobling ved sanitærarmaturer blir dessuten ofte an-sett som betenkelig eller helt avskrevet av hensyn til den fare brukerne utsettes for.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave

å tilveiebringe en fremstillingsmessig relativt pris-gunstig, robust og sikker vanntilførselsstyring.

Denne oppgave blir ifølge oppfinnelsen løst ved de trekk som er angitt i karakteristikken av krav 1. Ytterligere utførelsesformer av oppfinnelsen er angitt i de etterfølgende krav.

Fordelene ved oppfinnelsen består hovedsakelig i at deler av det innstrømmende vann kan uttas for måling av fyllingsmengden og at det ikke behøves elektrisk energi for drift av anordningen.

I en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen kan det i urverket hensiktsmessig integreres et korrekturorgan, som ved hjelp av en passende utformet kurveskive tilveiebringer den fysikalske sammenheng mellom trykk og gjennomstrømningsmengde, og hvormed innstrømningstiden kan styres i avhengighet av det herskende vanntrykk.

Hensiktsmessig kan korrekturorganet være utformet som friksjonsdrev, eller omfatte en anordning for endring av frekvensen av urverkets balanseorgan.

Spesielt kompakt og plassbesparende kan korrekturorganet utformes hvis det for måling av vanntrykket anordnes en Bourdon- eller rørfjær. Ved hielp av det i analogi med vanntrykket resulterende f jær-avvik kan urverkets løpetid, ved hjelp av balanse-organet eller hemmeverket, endres i overensstemmelse med vanntrykket.

Som sperreventil kan det hensiktsmessig benyttes en servoventil, hvorved en styreventil som kan betjenes med små innstillingskrefter åpner eller lukker en hovedventil.

Utførelseseksempler på oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet under henvisning til de ved-føyede tegninger, hvor

fig. 1 skjematisk, delvis gjennomskåret, viser en styreanordning for fyllingsmengder,

fig. 2, devis gjennomskåret viser en annen styreanordning for fyllingsmengder,

fig. 3, delvis gjennomskåret viser en ytterligere styreanordning for fyllingsmengder,

fig. 4 viser lengdesnitt av et første utførel-seseksempel på styreanordningen ifølge fig. 3, med lukket ventil,

fig. 5 viser styreanordningen ifølge fig. 4 med åpnet ventil,

fig. 6 viser lengdesnitt av et andre utførel-seseksempel på styreanordningen ifølge fig. 3, med lukket ventil,

fig. 7 viser lengdesnitt av styreanordningen på fig. 6 med åpnet ventil,

fig. 8 viser snitt gjennom styreanordningen etter linjen VI - VI på fig. 6, og

fig. 9 viser snitt gjennom styreanordningen etter linjen VII - VII på fig. 7.

For enkelhets skyld er det i begge utførelses- svarende elementer benyttet samme henvisningstall i begge utførelsesformer på tegningene.

Den på fig. 1 viste anordning for styring av fyllingsmengden består av en ventil 1 og et mekanisk urverk 2. Ventilen 1 er forsynt med et vanninnløp 3 og et vannutløp 4 og betjenes ved hjelp av en styreventil 10.

Styreventilen 10 er utført kapslet og beveges til åpnings- eller lukkestilling ved hjelp av en på kapselen forskyvbart anordnet permanentmagnet 11. Permanentmagneten 11 er også anordnet innkapslet i et føringshus 111.

Urverket 2 er festet på ventilen 1. Urverket 2 er anordnet i et hus 22 og kan trekkes opp ved hjelp av en mengdevalgskive 23. På huset 22 er det dessuten svingbart lagret en vektstang 221, idet den ene vektstangarm er forbundet med føringshuset 111, og den andre er forsynt med en sperrenese 222 som ligger an mot den ringformede mengdevalgskives 23 mantelflate. Vektstangarmens sperrenese blir dessuten, ved hjelp av en i ventilens 1 hus avstøttet fjær 12, holdt fast mot mengdevalgskiven 23, som ved nullstillingen har en uttagning 231, som er slik dimensjonert at styreventilen 10, ved nullstilling av mengdevalgskiven 23, befinner seg i lukkestillingen.

Fyllingsmengdestyringen virker som følger: Ved en dreining av mengdevalgskiven 23 blir urverket 2 trukket opp og satt i gang. Derved blir samtidig vektstangen 221 ført ut av uttagningen 231 og beveger styreventilen 10 til åpen stilling, slik at ventilen 1 tillater vanngjennomstrømning. Urverket 2 beveger nå mengdevalgskiven 23 tilbake til utgangsstilling hhv. nullstilling, idet sperrenesen 222, i endestil-lingen, glir inn i uttagningen 231 og derved bringer styreventilen til lukkestilling, hvorved ventilens 1 lukkebevegelse innledes og vanngjennomstrømningen av-sperres. Mengdevalgskivens 23 dreievinkel danner således målet for fyllingsmengden, og for dette formål

er skiven forsynt med en skala 232.

Urverket 2 er videre forsynt med en trykknapp 25 hvormed mengdestyringen kan avbrytes og ubegrenset vannutløp innstilles. Den ovenfor beskrevne fyllingsmengdestyring kan også benyttes som tidsstyrt sikkerhetsanordning for oppvaskmaskiner, idet en stengning av vannkranen etter skylle- hhv. vaske-operasjonen ofte blir glemt.

På fig. 2 er en avvikende anordning for fyllingsmengdestyring vist skjematisk, hvor ventilen 1 og styreventilen 10 tilsvarer utførelsen på fig. 1. Ventilen 1 er her integrert i huset 22 for urverket 2. For nøyaktig måling av fyllingsmengden er det her i urverket 2 dessuten anordnet et korrekturorgan 21, som endrer tidsstyringens løpshastighet i avhengighet av det herskende vanntrykk. Korrekturorganet 21 dannes av et stempel 212 hvis ene endeflate påvirkes av trykket i det gjennomstrømmende vann. Stempelet 212 er aksialt forskyvbart og avtettet lagret i huset 22 og fastholdes mot vanntrykket ved hjelp av en fjær 211. På den annen ende av stempelet 212 er det an-bragt en stempelstang 213, som ved sitt endeparti er forsynt med et friksjonshjulet 214, som, i avhengighet av venntrykket, via to koniske hjul 215 endrer urverkets omsetningsforhold i overensstemmelse med trykkendringene i det gjennomstrømmende vann.

Fyllingsmengdestyringen virker som følger: Ut-løpsmengden innstilles ved dreining av mengdevalgskiven 23, idet urverket 2 samtidig trekkes opp. På fig. 2 er mengdevalgskiven 23 innstilt på tredve liter. Styreventilens 10 innstillingsbevegelse blir herunder ved hjelp av en kamaksel 24, via en kam 242, overført til permanentmagnetens 11 føringshus 111, mens huset 22 fastholdes mot kammen 242 ved hjelp av en fjær 241. Etter utstrømning av tredve liter vann er kammen 242 blitt dreiet så meget av urverket 2 at permanentmagneten 11 er blitt senket og styreventilen 10 dermed er sperret, hvorved også vanngjennomstrøm- ningen gjennom ventilen 1 avbrytes. Hvis det nå, under utstrømningen, opptrer trykkendringer i det innstrømmende vann, blir friksjonshjulet 214 forskjø-vet aksialt ved hjelp av stempelet 212 og bevirker således den nødvendige forandring av omsetningsfor-holdet mellom urverket 2 og kamakselen 24.

På fig. 3 er vist et annet utførelseseksempel. Anordningen for fyllingsmengdestyring er her anordnet i et slikt vannutløpsrør som benyttes ved blandebat-terier etc. Vannet strømmer da inn i blandebatteriet i vanninnløpet 3 i det som ventilhus 15 utformede ut-løpsrør. Vertikalt på vanninnløpsåpningens 3 akse er anordningen for fyllingsmengdestyring utformet på en akse 5, mens en som servoventil utformet ventil 1 med et ventildeksel 13 er innskrudd i ventilhuset 15. Ventildekselet 13 lukker det vannførende rom avtettet utad. Som hovedlukkeorgan for ventilen 1 er en koppformet membran 14 innspent mellom ventilhusets 15 skuldre og ventildekselet 13, hvilken oppstrøms er forsynt med en strupningsboring 141 såvel som en styreboring 142, som er anordnet koaksialt med aksen 5. Styreboringen 142 kan åpnes eller lukkes med den fjærpåvirkede styreventil 10 ved virkningen av et magnetfelt. Over ventildekselet 13 er det anordnet et innstillingsorgan 26 med en skala 232 med hvilken ventilen 1, ved en dreining og/eller aksial forskyvning av en bryter dannet av en permanentmagnet 11, kan bringes til åpen stilling og holdes i denne inntil den på skalaen innstilte vannmengde har strømmet ut gjennom vannutløpet 4 og utløpsmunnstykket 18. Ut-strømningstiden bestemmes av et ved dreiebevegelsen spent urverk, som er festet på ventildekselet 13, koaksialt med aksen 5, idet urverkets løpetid i avhengighet av det herskende vanntrykk påvirkes tilsvarende ved hjelp av en Bourdon- eller rørfjær via urverkets balanseorgan eller hemmeverk.

På fig. 4 og 5 er vist et utførelseseksempel hvor ventilen 1 påvirkes av en.aksialt bevegelig per manentmagnet. På fig. 4 befinner anordningen seg i lukkestilling og på fig. 3 i åpen stilling.

I ventildekselet 13 er det ved den ende som vender bort fra vannet anordnet et kammer 133 hvor en innstillingsspindel 51 er lagret dreibar og aksialt forskyvbar. På innstillingsspindelens 51 indre ende er anordnet en permanentmagnet 11, idet spindelen 51, ved hjelp av en fjær 510 med et radialt utkraget låseorgan 511, holdes strammet mot en anslagsskive 132, som f.eks. ved hjelp av en radial skrue 19 fastholdes på ventildekselet 13. Ovenfor anslagsskiven 132 er urverket 2 med sitt hus festet, mens innstillingsspindelen 51 ved hjelp av riflefortanning er koblet aksialt forskyvbart sammen med urverkets som hulaksel utformede hovedhjul. På innstillingsspindelens 51 ytre ende er innstillingsorganet 26 festet.

For styring av urverkets løpetid i avhengighet av det herskende vanntrykk i ventilhuset 15, er det dessuten på en ytre mantelflate av ventildekselet 13, nedenfor urverket 2, anordnet en rørfjær 25. Rør-fjæren 25 er i sitt ene endeparti loddet fast på ventildekselet 13, og står via en kanal 131 i forbindelse med det gjennomstrømmende vann, mens den på den annen side, med sin frie ende er koblet til urverkets 2 balanseorgan eller hemmeverk for styring av utløps-hastigheten i avhengighet av det herskende vanntrykk. For at kanalen 131 skal kunne være forbundet med ventilhusets 15 indre i enhver dreiestilling av ventildekselet, er den koppformede membran utformet slik at det, ved en fastspenning av den ytre kant mellom ventilhusets 15 skuldre, dannes et hulrom 16 hvorfra en boring 17 fører til det indre av ventilhuset 15.

Anordningen virker som følger: I den stilling som er vist på fig. 4, befinner anordningen seg i hvilestilling, dvs. ventilen 1 er lukket. Skyves nå innstillingsspindelen 51 ved hjelp av innstillingsorganet 26 aksialt i ventildekselet 13 mot virkningen av fjæren 510, vil permanentmagneten 11 bevege seg til i nærheten av styreventilen 10 og heve denne opp fra den koppformede membrans 14 styreboring 142 mot fjærkraften, slik at hele membranen ved vanntrykket heves opp fra ventilsetet og dermed tillater gjennom-strømning. Ved den aksiale bevegelse er låseorganet 511 frigjort fra en utsparing 134 i anslagsskiven 132, slik at innstillingsspindelen ved hjelp av innstillingsorganet 26 kan dreies i overensstemmelse med den fyllingsmengde somønskes. Ved dreiningen blir samtidig urverkets 2 fjær spent. Etter innstillings-prosessen kommer nå låseorganet 511 til anlegg mot den nedre frontflate av anslagsskiven 132 og holder permanentmagneten 11 i denne aksialstilling, hvorved innstillingsspindelen 51, ved hjelp av urverket 2, korrigert av rørfjæren 25, dreies tilbake til ut-gangs- eller hvilestillingen i utsparingen 134. Så snart utsparingen 134 er nådd, trykker fjæren 510 innstillingsspindelen 51 med permanentmagneten 11 tilbake i utsparingen 134 (se fig. 4), hvorved permanentmagneten 11 fjernes fra styreventilen 10, slik at denne lukker styreboringen 142 og kopp-membranen dermed sperrer vanngjennomstrømningen i ventilhuset 15.

For at vannfyllingsprosessen skal kunne avbrytes før tiden er det dessuten utformet en glidekobling i urverket 2, slik at innstillingsorganet 26, etter innstilling av utløp av en bestemt vannmengde, for hånd kan dreies tilbake til nullstilling. Dessuten kan anordningen beveges til en stilling for kontinuerlig utløp når innstillingsspindelen 51 dreies mot innstillings-dreieretningen forbi null eller hvilestillingen.

Utførelseseksempelet ifølge fig. 6-9 avviker hovedsakelig fra det ovenfor beskrevne utførelsesek-sempel ved utformningen av magnetbryteren.

På bunnen av ventildekselets 13 kammer 133 er anordnet en permanentmagnet 11 med to motstående, aksialt utkragede polsko 110. På innstillingsspindelens 51 indre ende er det anordnet en Fe-bro 52 som via polskoene 110 samvirker med permanentmagneten 11. Innstillingsspindelen 51 ligger da aksialt fast og er bare dreibart lagret.

Anordningen virker som følger: Den på fig. 6 og 8 viste stilling viser anordningen i hvilestilling, dvs. ventilen 1 befinner seg i lukkestilling.

I denne stilling står Fe-broen 52 i kontakt med polskoene 110, slik at magnetfeltet avbøyes fra permanentmagneten 11 via polskoene 110 og Fe-broen 52 og styreventilen 10 således fastholdes i lukkestilling. Hvis nå innstillingsspindelen 51 dreies ved hjelp av innstillingsorganet 26, blir avbøyningen av magnetfeltet via Fe-broen 52 redusert og styreventilen 10 åpnet, slik at vanngjennomstrømningen deretter fri-gis. Urverket 2 er da innrettet slik at innstillingen av fyllingsmengden, etter en innkoblingsdreievinkel på ca. 30° fra anordningens null- eller hvilestilling, hvori permanentmagneten 11 åpner styreventilen, skjer ved en ytterligere dreining av innstillingsspindelen 51, og den tidsstyrte, ved hjelp av rørfjæren 25 korrigerte tilbakeføring av innstillingsspindelen bare skjer til innkoblingsdreievinkelen. Deretter blir innstillingsspindelen 51 ved hjelp av urverket 2 ført trinnvis tilbake til nullstillingen og ventilen 1 lukket. Hensiktsmessig er urverket 2 utformet slik at den del av innstillingsspindelen 51 som bærer Fe-broen 52, under bevegelsen i innkoblingsdreievinkelen, ved hjelp av et koblings-drev dreies 90° og deretter fastholdes i denne dreiestilling inntil innstillingsorganet 26 er ført tilbake til innkoblingsdreievinkelområdet. Når det gjelder den øvrige utførelse tilsvarer utførelsen den som er beskrevet i forbindelse med fig. 3-5.

Claims (18)

1. Anordning for styring av fyllingsmengden i sanitæranlegg, spesielt for badekar, hvor en sperreventil er anordnet i vanninnløpsiedningen og fyllingsprosessen kan innledes og fyllingsmengden innstilles med et for hånd betjenbart innstillingsorgan,karakterisert vedat ventilen (1) kan holdes i åpen stilling i et bestemt tidsrom ved hjelp av et urverk (2) hvis løpstid kan innstilles, eller et fjærdrev.

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisert vedat ventilen (1) er utformet som servoventil.

3. Anordning ifølge krav 1,karakterisert vedat urverket (2) eller fjærdrevet er forsynt med et korrekturorgan (21), som endrer løps-hastigheten av tidsstyringen i avhengighet av det herskende vanntrykk.

4. Anordning ifølge krav 3,karakterisert vedat korrekturorganet (21) er utført som friksjonshjul, hvorved vanntrykket virker på et stempel (212), som er forskyvbart mot kraften fra fjæren (211), og på hvis stempelstang (213) det er utformet et friksjonshjul (214) som samvirker med koniske hjul (215).

5. Anordning ifølge krav 3,karakterisert vedat det som korrekturorgan benyttes en anordning til forandring av frekvensen av urverkets (2) balanseorgan.

6. Anordning ifølge krav 1 og 2,karakterisert vedat servoventilen er utført som membranventil og omfatter en styreventil (10), som via urverket (2) er innstillbar ved hjelp av en forskyvbar tilordnet permanentmagnet (11).

7. Anordning ifølge krav 6,karakterisert vedat permanentmagneten (11) ved hjelp av en fjær (12) er strammet i styreventilens (10) lukke-retning, og det er anordnet en på huset (22) svingbart lagret vektstang (221), som på den ene side er forbundet med permanentmagneten (11) og på den annen side med en sperrenese (222) ligger an mot en for hånd dreibar mengdevalgskive (23) på urverket (2), hvorved sperrenesen (222) i nullstillingen griper inn i en uttagning (231) i mengdevalgskiven (23), slik at permanentmagneten (11) lukker styreventilen (10), mens styreventilen (10) holdes i åpen stilling i de andre dreiestillinger.

8. Anordning ifølge krav 6,karakterisert vedat urverket (2) via en kamaksel (24) forskyver permanentmagneten (11), og at permanentmagneten (11) med tilhørende føringshus (11) strammes mot kamakselen (24) av en fjær (241).

9. Anordning ifølge krav 3,karakterisert vedat det som korrekturorgan er anordnet en bremseanordning, som, i avhengighet av vanntrykket, påvirker fjærdrevets løpshastighet på ønsket måte.

10. Anordning ifølge krav 1 eller 3,karakterisert vedat det som urverk benyttes et batteridrevet, kvartsstyrt urverk, hvor trykksignalet via et elektrisk nett korrigerer bryterintervallet.

11. Anordning ifølge krav 3 og 10,karakterisert vedat det som trykkføler er benyttet en elektromekanisk omformer hvis målesignal korrigerer tidsutløpsstyringen på ønsket måte.

12. Anordning ifølge minst ett av kravene 1 - 11,karakterisert vedat ventilen (1) med urverket (2) eller fjærdrevet samt et korrekturorgan, som endrer utløpstidshastigheten av tidsstyringen i avhengighet av det herskende vanntrykk, og innstillingsorganet (26) er anordnet på en akse (5).

13. Anordning ifølge krav 12,karakterisert vedat det som korrekturorgan (21) er benyttet en Bourdon- eller rørfjær (25), som på den ene side er festet på ventildekselet (13) og via en kanal (131) står i forbindelse med det gjennomstrømmende vann, og på den annen side med sin frie ende er koblet til urverkets (2) balanseorgan eller hemmeverk for styring av utløpshastigheten.

14. Anordning ifølge krav 12 og/eller 13,karakterisert vedat en med akseen (5) koaksial innstillingsspindel (51 er lagret begrenset dreibar konsentrisk i ventildekselet (13) og ved en fjær (510) strammes aksialt med et sperreorgan (511) mot en anslagsskive (132), at det på innstillingsspindelen (51), i et kammer (133) i vetildekselet (13), er festet en permanentmagnet (11) hvormed ventillukkeorganet, ved aksial forskyvning ved hjelp av magnetkraften, kan beveges til en åpne- eller lukkestilling, og at innstillingsspindelen (51) dessuten er dreiefast sammenkoblet med et på ventildekselet (13) festet urverk (2), idet anslagsskiven (132) er forsynt med en utsparing (134) for opptak av sperreorganet (511) i anordningens ventillukke- eller hvilestilling, slik at ventilen (1), ved den aksiale bevegelse mot kraften fra fjæren (510), åpnes, og innstillingsspindelen (51) i denne stilling kan dreies for innstilling av den ønskede fyllingsmengde, idet urverkets fjær ved dreiningen blir tilsvarende spent, og ventilen (1) via sperreorganet (511) holdes i åpen stilling av innstillingsspindeln (51), slik at innstillingsspindelen (51), tidsstyrt av urverket (2), så dreier tilbake til hvilestillingen og deretter ved hjelp av fjæren (510) skyves aksialt inn i utsparingen (134) og ventilen (1) lukkes.

15. Anordning ifølge krav 12 og/eller 13,karakterisert vedat det på aksen (5) er anordnet en dreibar innstillingsspindel (51), som føres av et på ventildekselet (13) festet urverk (2) og er sammenkoblet med hjulverket, at det i et konsentrisk kammer (131) i ventildekselet (13) er anordnet en permanentmagnet (11) med polsko (110), hvis kraftfelt holder ventilen (1) i åpen stilling, og et parti av innstillingsspindelen (51) er ført i nærheten av permanentmagneten (11), idet det på innstillingsspindelens (51) frontflate er utformet en Fe-bro (52) med hvilken magnetfeltet over polskoene (110) kan avbøyes, slik at ventilen (1) i denne stilling inntar lukkestillingen, og urverket (2) er utformet slik at innstillingen av fyllingsmengden, etter en innkoblingsdreievinkel på ca. 30° fra ventilens (1) lukkestilling, hhv. anordningens nullstilling, skjer ved en videre dreining av innstillingsspindelen (51), og den tidsstyrte tilbakeføring av innstillingsspindelen (51) bare skjer til innkoblingsdreievinkelen, hvoretter innstillingsspindelen (51) akselerert eller spranglignende går tilbake til nullstillingen og lukker ventilen (1).

16. Anordning ifølge minst ett av kravene 1 - 15,karakterisert vedat ventilen (1) er en servoventil hvis hoved-lukkeorgan er utformet som koppformet membran (14), hvor den ytre kant av kopp-membranen (14), som er innspent mellom ventilhusets (15) og ventildekselets (13) skuldre, er dimensjonert slik at det dannes et ringformet hulrom (16), som på den ene side via en boring (17) står i forbindelse med det gjennomstrømmende vann, og på den annen side via kanalen (131) i ventildekselet (13) er forbundet med rørfjæren (25).

17. Anordning ifølge minst ett av kravene 1 - 16,karakterisert vedat innstillingsspindelen (51) er forbundet med urverket (2) via en glidekobling.

18. Anordning ifølge krav 17,karakterisert vedat innstillingsspindelen (51) kan beveges mot innstillingsdreieretningen forbi null-eller hvilestillingen til en stilling for kontinuerlig utløp.