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Auf Flüssigkeitsstand in einem Behälter ansprechende Einrichtung Die
Erfindung bezieht sich auf eine auf Flüssigkeitsstand in einem Behälter ansprechende
Einrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das jeweilige Flüssigkeitsniveau,
bis zu welchem etwa eine Waschmaschine oder ein anderer Behälter gefüllt ist, unter
Aufrechterhaltung der Eichung zu kontrollieren.
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Zur Flüssigkeitsniveauüberwachung wurden bis jetzt auf Druck ansprechende
Schalter verwendet.
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Hierbei bestand keine Möglichkeit bzw. keine Gewähr, die Flüssigkeit
aus der Druckkammer zu entleeren, wenn die Waschmaschine od. dgl. leer wurde.
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Sickert somit etwas Luft aus einem oder mehreren Druckschaltern durch,
so ist das Flüssigkeitsniveau in der Kammer bestrebt, so weit anzusteigen, daß der
wirksame Druck an den Druckschaltern beim Füllen der Maschine in der darauffolgenden
Zeit bei einem anderen Flüssigkeitsniveau in der Waschmaschine als das der Eichung
der Einrichtung zugrunde liegende Flüssigkeitsniveau erreicht wird, so daß die Eichung
nicht stimmt.
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Dieser Nachteil wird durch die Erfindung grundsätzlich vermieden.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Kammer vorgesehen ist, deren unterer
Teil mit dem Behälter in einem Punkt unterhalb eines bestimmten Flüssigkeitsstandes
in dem Behälter und die mit der Atmosphäre durch einen Durchlaß bzw. Pfad verbunden
ist, der sich bis zu einem Punkt über einem höchstmöglichen Flüssigkeitsstand erstreckt,
wobei der Durchlaß aus der Kammer bei einem Normal-Flüssigkeitsstand unter dem Oberteil
derselben und unterhalb eines bestimmten Flüssigkeitsstandes in dem Behälter sich
öffnet und ein mit der Kammer über den Normal-Flüssigkeitsstand verbundener Druckschalter
so angeordnet ist, daß er bei einem vorbestimmten pneumatischen Druck in der Kammer
- dargestellt durch die Differenz zwischen dem Normal-Flüssigkeitsstand und einem
vorbestimmten Flüssigkeitsstand in dem Behälter - betätigbar ist.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß das Wasser beim Ansteigen des
Flüssigkeitsniveaus in der zu kontrollierenden Maschine, insbesondere Waschmaschine
mit Sicherheit in die Kammer gelangt und an den an diese angeschlossenen Druckschalten;
einen Druck hervorruft, der das Betätigen eines der Schalter und somit die Unterbrechung
der Auffüllung gewährleistet. Ist die Maschine leer, so strömt die Flüssigkeit aus
der Kammer heraus, so daß ein Ansammeln der Flüssigkeit in den Leitungen zu den
Druckschaltem unterbunden wird, wodurch die
Eichung des Systems unbeeinflußt und
daher unverändert bleibt.
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Gemäß einem weiteren Vorschlag nach der Erfindung ist die Kammer
mit dem Behälter durch ein Rohr verbunden, in welchem die Flüssigkeit abgeschieden
(bzw. siphonartig abgezogen) werden kann, um auf diese Weise Luft am Eintritt in
die Kammer über das Rohr zu hindern.
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Die Kammer kann gemäß einem weiteren Vorschlag nach der Erfindung
vorteilhaft eine Trennwand aufweisen, die sich vom oberen Kammerteil abwärts erstreckt,
deren untere Teile je in Verbindung mit dem Behälter stehen und die beim Normal-(bzw.
Ausgangs-) Flüssigkeitsstand miteinander in Verbindung stehen, und daß die eine
Abteilung mit dem Druckschalter und die andere Abteilung mit dem Durchlaß zur Atmosphäre
verbunden ist.
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Eine weitere Möglichkeit nach der Erfindung besteht darin, daß die
Trennwand im Abstand vom Kammerboden endet und die beiden hierdurch entstehenden
Kammerabteilungen miteinander verbunden sind.
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Die Flüssigkeitsoberfläche in der (ersten) Abteilung ist vorteilhaft
um ein Mehrfaches größer als die Verbindung zum Druckschalter.
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Weiterhin kann im Sinne der Erfindung ein zweiter mit der Kammer
verbundener Druckschalter vorgesehen
werden. Dieser zweite Druckschalter
spricht auf einen bestimmten Flüssigkeitsdruck an, der vom Ansprechdruck des ersten
Druckbehälters abweicht.
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Die Erfindung ist insbesondere auf eine Waschmaschine mit einer Steuereinrichtung
anwendbar, die durch die Betätigung des Druckschalters den Betrieb der Waschmaschine
herbeiführt oder unterbindet.
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Die Erfindung kann in der Praxis auf verschiedene Weise verwirklicht
werden; eine bevorzugte Ausführungsform soll jedoch nachstehend an Hand von Zeichnungen
erläutert werden. In diesen zeigt Fig. 1 eine teilweise weggebrochene und daher
bestimmte Innenteile veranschaulichende automatische Waschmaschine gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils II nach Fig. 1 gesehen, und zwar
teilweise ebenfalls ausgebrochen, um Innenteile zu zeigen, Fig. 3 eine Rückansicht
der Maschine, aus der bestimmte, mit dem Auffüll- und Ablaßsystem zusammenarbeitende
Rohre hervorgehen, Fig. 4 eine das Auffüll- und Ablaßsystem veranschaulichende schematische
Ansicht der Maschine nach Fig. 1 bis 3, Fig. 5 eine Seitenansicht eines Teils eines
Auffüllrohres, Fig. 6 eine Draufsicht auf das Auffüllrohr nach Fig. 5, Fig. 7 einen
Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 6, Fig. 8 einen Bruchstückschnitt nach Linie
VIII-VIII der Fig. 7, aus welchem die Bauart der Aufprall- bzw. Abschirmvorrichtung
zum Entlüften hervorgeht, und F i g. 9 eine schaubildliche detaillierte Ansicht
der Kammer für die auf den Flüssigkeitsstand ansprechende Schalteinrichtung.
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Wie aus Fig. 1, 2 und 4 hervorgeht, besitzt die Maschine einen stationären
wasserdichten Außenbehälter 10, in dessen Innern ein gelochter Korb oder eine perforierte
Trommel 11 untergebracht ist, die zum Antrieb um eine schräge Achse entweder mit
einer niedrigen Geschwindigkeit zum Waschen oder mit einer schnellen Geschwindigkeit
für Wirbeltrocknung (»spin drying«) angeordnet ist. An dem unteren Ende des Korbes
ist ein scheibenartiges Gebläserad 12 angeordnet, um von dem Korb in entgegengesetzter
Richtung angetrieben zu werden, wenn er zum Waschen langsam rotiert.
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Der Außenbehälter 10 und der Korb 11 sind als eine Einheit im Innern
eines in Fig. 1 bis 3 veranschaulichten Außengehäuse 14 angebracht, welches vermittels
eines in den Zeichnungen nicht dargestellten Federnsystems getragen wird, welches
gesteuerte Vibrationsbewegungen bedingt. Der Korb 11 und der Außenbehälter 10 weisen
je eine geneigte Auffüllöffnung 15 bzw. 16 auf, durch welche die Wäsche in den Korb
eingeführt und aus diesem herausgenommen werden kann, wobei die Öffnung 16 des Außenbehälters
einen aus F i g. 1 ersichtlichen Gelenkdeckel 18 hat. Der Rand (Bord) der Öffnung
16 des Außenbehälters 10 ist mit dem äußeren Gehäuse 14 über eine im Querschnitt
rillen- (bzw. kanal-) förmige Gummiringdichtung 20 verbunden, welche im dichtenden
Eingriff mit dem Behälter und Gehäuse steht, um die Waschflüssigkeit auf diese Weise
am Durchsickern zwischen denselben zu hindern und dennoch zugleich Relativbewegungen
beim Betrieb der Maschine zu gestatten.
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Vom Boden des Außenbehälters aus verläuft ein kurzes, vertikales
Gummiwellrohr 22, dessen unteres Ende mit einem kombinierten Versorgungs- und Entleerungsrohr
23 verbunden ist, welches sich bis zu einer Entnahme-Zentrifugalpumpe 24 erstreckt,
die nahezu in der Höhe des Behälterbodens, seitlich zu demselben, angeordnet ist.
Das Rohr 23 nimmt somit eine im wesentlichen horizontale Stellung 21 ein, an der
ein Vertikalrohr 22 angebracht ist, und eine geneigte Stellung 27, die sich, wie
aus F i g. 1 und 2 ersichtlich, aufwärts nach hinten unter dem rechten Winkel bis
an die Pumpe 24 erstreckt. Der Auslaß der Pumpe 24 enthält ein Rohr 29, das annähernd
bis an den Oberteil der Maschine heranreicht, wo es - wie in F i g. 3 gezeigt -
mit einem Auslaß 30 verbunden ist, welcher im Betriebszustand der Maschine wiederum
am Abfluß vermittels eines weiteren Rohres 31 angeschlossen ist.
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Mit dem kombinierten Versorgungs- (bzw. Speise-) und Ablaßrohr ist
nahe des Pumpeneinlasses ein im allgemeinen vertikales Auffüllrohr 33 verbunden,
welches sich bis zum Oberteil der Maschine erstreckt und - wie Fig. 6 zeigt - einen
kreisförmigen Querschnitt hat. Am oberen Ende des Auffüllungsrohres 33 münden in
dasselbe zwei Einlaßrohre 34 und 35 von kleinem Durchmesser, von denen jedes in
tangentialer Richtung zum Auffüllrohr 33 und außerdem - wie aus Fig.5 ersichtlich
- unter einem Winkel von 300 zur Horizontalen nach unten verläuft. Die beiden Einlaßrohre
34 und 35 treten in das Auffüllrohr 33 auf annähernd derselben Höhe ein, sind jedoch
auf dem Umkreis des Rohres um etwa 900 getrennt voneinander angeordnet. Diese beiden
Einlaßrohre 34 und 35 sind über elektromagnetisch betätigte Heiß- bzw. Kaltwasserventile
37 bzw. 38 mit den Heiß- bzw. Kaltwasser-Versorgungsleitungen 39 und 36 verbunden.
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Durch die tangentiale Anordnung der Einlaßrohre 34 und 35 zum vertikalen
Füllrohr 33 wird sichergestellt, daß das Wasser aus beiden Rohren in dem Füllrohr
33 spiralförmig herunterfließt. Es wurde gefunden, daß dadurch die Bildung von Luftbläschen
im Wasser des Füllrohres herabgesetzt wird, so daß durch das Hinzukommen von Luft
keine Wassererhitzung in dem Füllrohr stattfindet. Dies ist in Verbindung mit einem
auf Flüssigkeitsstand ansprechenden, anschließend erläuterten System von Wichtigkeit.
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Unterhalb der beiden Einlaßrohre 34,35, und zwar in der Entfernung
von etwa 12,7cm, jedoch über dem normalen bzw. üblichen Wasserstand der Maschine,
ist in der Wandung des vertikalen Füllrohres 33 eine Entlüftungsöffnung 40 vorgesehen.
Diese Entlüftungsöffnung wird durch ein kurzes Rohr 41 gebildet, welches von dem
Füllrohr 33 in Abwärtsrichtung unter einem Winkel von etwa 450 abgeht.
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Von der Innenwandung des vertikalen Füllrohres 33, und zwar von der
Stelle über der Einmündung des Entlüftungsrohres 41 in das Füllrohr 33, erstreckt
sich eine gekrümmte Aufprallvorrichtung bzw.
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-platte 43, deren freies unteres Ende44 - wie in Fig.7 und 8 gezeigt
- sich etwas unterhalb des Oberteils 45 der Öffnung 46 zwischen dem Entlüftungsrohr
41 und dem Füllrohr 33 befindet. Die Aufprallvorrichtung erstreckt sich außerdem
gegenüber dieser Öffnung radial einwärts von der Wandung des Füllrohres 33 und wird
von der Wandung durch ein Paar von Tragwandungen 50 getragen.
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Es ist gefunden worden, daß diese besondere Form des Entlüftungsrohres
und der Aufprallvorrichtung das in dem Füllrohr 33 abwärts fließende Wasser vor
dem Überlaufen der Ventilöffnung 40 hindert. Die Ventilöffnung schafft in dem Auffüllsystem
nichtsdestoweniger eine Unterbrechung, die den Anforderungen der Wasserwerke gerecht
wird, welche darauf bestehen, daß es für das verunreinigte Wasser unmöglich sein
soll, in die Versorgungsleitungen zurückgezogen (zurückgepumpt) zu werden. Es ist
klar, daß das Wasser beim überfüllten der Maschine bis an das Auffüllrohr 33 ansteigt
und über die Entlüftungsöffnung abläuft. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, steht das
Entlüftungsrohr aus dem Gehäuse 14 der Maschine rückwärts hervor, wobei dasselbe
mit einem geeigneten Abguß bzw. Abzug verbunden werden kann.
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Falls jedoch Luft oder Dampf in das untere Ende des Auffüllrohres
33 gelangen sollte, kann diese bzw. dieser in dem Rohr unter der Aufprallvorrichtung
frei strömen und über die Entlüftungsöffnung austreten.
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Wie in F i g. 4 deutlich gezeigt, erstreckt sich vom oberen Teil
des äußeren stationären Behälters 10 zu dem oberen Teil des Auffüllrohres 33 über
die Verbindungen der Einlaßrohre 34 und 35 ein Rohr 53, das zum Entlüften des Behälters
dient, wenn die Beschickungsöffnung geschlossen ist. Zwischen dem kombinierten Versorgungs-
und Entleerungsrohr 23 und dem unteren Ende des im Querschnitt rillenförmigen Dichtungsringes
20, welcher die Beschickungsöffnung 16 umgibt, ist ein kleines Bohrrohr 54 vorgesehen.
Dieses dient zum Ablassen der etwaigen geschleuderten Flüssigkeit während des Betriebes.
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Um verschiedene Funktionen der Waschmaschine, wie Auffüllen, Entleeren
und den Beginn bestimmter Arbeitszyklen, etwa der Wirbeltrocknung, zu steuern, ist
eine auf Flüssigkeitsstand ansprechende Schalteinrichtung vorgesehen. Diese Einrichtung
enthält eine etwas unterhalb des üblichen Wasserstandes in der Maschine angeordnete
kastenförmige Kammer 60, deren unteres Ende vermittels eines Zylinders 61 nahe des
Gummiwellrohres 22 mit dem kombinierten Versorgungs- und Ablaßrohr 23 in Verbindung
steht, so daß das Wasser in die Kammer 60 und aus derselben fließen kann, sobald
die Maschine gefüllt oder entleert wird.
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Die Kammer 60 ist durch eine sich vom oberen Teil derselben nach
unten erstreckende, jedoch an den Kammerboden nicht heranreichende Vertikal-Trennwand
66 in zwei Abteilungen 63 und 64 unterteilt.
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Vom oberen Teil der Abteilungen 64 erstreckt sich ein Vertikalrohr
68, dessen oberes Ende in einem Punkt wohl über dem üblichen Flüssigkeitsstand in
der Maschine nach der Atmosphäre zu offen ist und das mittels einer Entlüftungsöffnung
mit der auf Flüssigkeitsstand ansprechenden Einrichtung verbunden ist, so daß das
Wasser in diesem Rohr auf denselben Wasserstand wie derjenige in der Maschine ansteigt.
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Auf der anderen Seite der Tknn- (bzw. Scheidungs-) Wand 66 sind zwei
Vertikalrohre 69 und 70 vorgesehen, die vom Oberteil der Außenabteilung verlaufen
und an ihrem oberen Ende einen durch Druckluft betätigbaren elektrischen Schalter
71 haben. Da das Wasser sich quer zur Kammer 60 bis zur unteren Kante 65 der Abteilung
66 erstreckt, ist
die Abteilung 63, von welcher aus die Rohre 69 und 70 bis an die
durch Druck betätigten Schalter heranreichen, geschlossen, so daß das Wasser in
ihnen nicht etwa über die untere Kante der Abteilung 66 ansteigen kann. Sobald es
das Bestreben hat, über diesen Grund- bzw. Normalstand der Flüssigkeit anzusteigen,
nimmt der auf die Schalter einwirkende pneumatische Druck in dem Bereich der Abhängigkeit
der Höhendifferenz zwischen dem durch den unteren Rand der Trennwand 66 festgelegten
Grundstand der Flüssigkeit und dem das Flüssigkeitsniveau in dem Wasserbehälter
darstellenden oberen Wasserstand in dem sich von der äußeren Abteilung 64 erstreckenden
Rohr zu. Durch das Inbetriebsetzen der Schalter bei vorbestimmten Drücken kann somit
die Betätigung erreicht werden, wenn die gewünschten Flüssigkeitsstände in der Maschine
erreicht sind, um beispielsweise die Wasserzufuhr durch Schließen von elektromagnetisch
(durch Solenoide) betätigten Ventilen 37 und 38 oder den Beginn eines Wirbel- (bzw.
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Wring-) Trocknungsvorganges zu unterbinden, wenn hinreichend Flüssigkeit
weggepumpt worden ist.
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In der Praxis wird in der Regel festgesetzt, daß die Maschine bis
zu einem Wasserstand etwas unterhalb der Beschickungs- (bzw. Auffüll-) Öffnung 16
gefüllt und dieser Wasserstand daher während derWirkung in dem Behälter 10, in dem
Füllrohr 33 und in dem von der Abteilung 64 bis zur Umgebung verlaufenden Rohr 68
aufrechterhalten wird.
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Dadurch, daß die auf den Wasserstand ansprechende Einrichtung ein
an seinem oberen Ende zur Umgebung offenes Vertikalrohr 68 hat, wird gewährleistet,
daß - wenn die Maschine entleert ist -kein Wasser in der Einrichtung verbleibt und
etwaige Leckage in den auf Druck ansprechenden Schaltern keine Tendenz hat, sich
anzusammeln.
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Ein einmaliger Waschvorgang wird durch den Antrieb zu dem Korb vervollständigt
und das Gebläserad abgetrennt sowie die Pumpe 24 angeregt, um Waschflüssigkeit aus
dem Behälter herauszulassen.
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Zum Anfang wird die Flüssigkeit natürlich ohne jegliche Schwierigkeit
gefördert. Ein gewisser Betrag von Schaum und Seifenlauge bleibt jedoch eventuell
zurück und gelangt nach unten in das kombinierte Versorgungs- und Ablaßrohr 23.
Wenn die Pumpe daher demnächst benötigt wird, um die Maschine zu entleeren, und
wenn eine solche Lauge nicht entfernt wurde, würde die Pumpe bestrebt sein, verschmutzte
Flüssigkeit aufzunehmen, da - bei der Verwendung einer Zentrifugalpumpe -diese nicht
ohne weiteres mit Dämpfen oder Schaum betrieben werden kann.
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Dadurch, daß das Füllrohr 33 jedoch in der Nähe der Pumpe 24 in das
kombinierte Versorgungs- und Ablaßrohr 23 mündet, kann die Luft in das Füllrohr
33 gelangen und aus diesem über die Entlüftungsöffnung 40 austreten. Wenn ferner
die Maschine entweder für einen Arbeitszyklus oder für einen neuen Waschzyklus danach
gefüllt wird, wird etwaige in dem kombinierten Versorgungs- und Ablaßrohr 23 übriggebliebene
Seifenlauge od. dgl. noch vor dem Eintritt in die Pumpe ausgewaschen, so daß jegliche
schädliche Beeinträchtigungen und Störungen vermieden werden.