УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПАРОВОГО УБОРОЧНОГО АППАРАТА
CONTROL DEVICE FOR STEAM CLEANING DEVICE

Изобретение относится к устройству управления для парового уборочного аппарата для управления выделением пара, с клапаном, который имеет первое впускное отверстие и выпускное отверстие, а также установленный в опорах с возможностью вращения клапанный шпиндель, причем расход пара от первого впускного отверстия к выпускному отверстию является настраиваемым в зависимости от поворотного положения клапанного шпинделя.
Такого рода устройства управления известны из публикации DE 10256832 А1. Они применяются в паровых уборочных аппаратах, с помощью которых горячий пар может направляться на очищаемую поверхность. С помощью клапана можно управлять количеством выделяемого пара. Клапан содержит корпус клапана с первым впускным отверстием и выпускным отверстием. Пар может втекать в корпус клапана через первое впускное отверстие и вытекать из корпуса клапана через выпускное отверстие. Расход пара можно настраивать с помощью установленного в опорах с возможностью вращения в корпусе клапана клапанного шпинделя. Для этого клапанный шпиндель определяет путь потока между первым впускным отверстием и выпускным отверстием, поперечное сечение потока в котором зависит от поворотного положения клапанного шпинделя. Таким образом, в зависимости от поворотного положения клапанного шпинделя может быть достигнуто большее или меньшее количество пара, проходящего за единицу времени по пути потока от первого впускного отверстия к выпускному отверстию.
Для выработки пара обычные паровые уборочные аппараты имеют парогенераторное устройство с электрическим нагревом, например паровой котел с электрическим нагревом, в котором может испаряться жидкость. Парогенераторное устройство с электрическим нагревом можно включать и отключать с помощью главного выключателя. Перед включением парового уборочного аппарата необходимо обращать внимание на то, чтобы клапанный шпиндель был повернут в поворотное положение, в котором он во всех случаях открывает минимальное поперечное сечение потока между первым впускным отверстием и выпускным отверстием, так как в ином случае имеется опасность того, что при включении парового уборочного аппарата наружу непреднамеренно выступит большое количество пара и вызовет повреждения на поверхности, на которую выступает горячий пар, или даже травмирует пользователя.
Задачей настоящего изобретения является такого рода усовершенствование устройства управления названного вначале типа, чтобы была предотвращена опасность непреднамеренного выделения пара при включении парового уборочного аппарата.
В устройстве управления названного вначале типа согласно изобретению данная задача решена посредством того, что устройство управления содержит электрический выключатель, который выполнен с возможностью приведения в действие посредством вращения клапанного шпинделя.
Устройство управления согласно изобретению имеет дополнительно к клапану электрический выключатель, причем выключатель, так же как и клапан, может приводиться в действие от клапанного шпинделя. С помощью электрического выключателя паровой уборочный аппарат может быть включен и отключен. Таким образом, с помощью устройства управления включение и отключение парового уборочного аппарата можно комбинировать с управлением выделением пара. Для этого клапанным шпинделем образуется орган управления, которым может приводиться в действие электрический выключатель и задаваться расход пара от первого впускного отверстия к выпускному отверстию. В первом поворотном положении клапанного шпинделя, в котором поперечное сечение потока пути потока от первого впускного отверстия к выпускному отверстию, предпочтительно, полностью перекрыто, электрический выключатель может принимать свое отключенное положение, и вследствие этого паровой уборочный аппарат может быть отключен. Если клапанный шпиндель, исходя из первого поворотного положения, поворачивается в первом направлении вращения, например по часовой стрелке, то сначала электрический выключатель может перейти в свое включенное положение и вследствие этого паровой уборочный аппарат может быть включен. После этого посредством дальнейшего вращения клапанного шпинделя в том же направлении вращения может быть настроен расход пара. Это дает возможность интуитивного ручного управления устройством управления, причем обеспечивается, что при включении парового уборочного аппарата клапанный шпиндель обязательно принимает поворотное положение, в котором он во всех случаях освобождает минимальное поперечное сечение потока, так что непреднамеренное выделение большого количества пара произойти не может.
Является преимуществом, если посредством вращения клапанного шпинделя в первом диапазоне угла вращения изменяемым является коммутационное положение электрического выключателя, а в следующем за ним втором диапазоне угла вращения расход пара является все более увеличиваемым до максимального расхода пара. Таким образом, исходя из первого поворотного положения клапанного шпинделя, первый диапазон угла вращения служит для того, чтобы изменять коммутационного положение электрического выключателя, чтобы паровой уборочный аппарат с помощью выключателя мог быть введен в эксплуатацию. Тогда следующий за первым диапазоном угла вращения второй диапазон угла вращения служит для настройки расхода пара. Для отключения парового уборочного аппарата пользователь должен повернуть клапанный шпиндель обратно через первый диапазон угла вращения в первое поворотное положение. Таким образом, пользователь может интуитивно овладеть ручным управлением устройством управления согласно изобретению.
В предпочтительной форме выполнения клапан имеет второе впускное отверстие для жидкой среды, и посредством вращения клапанного шпинделя в примыкающем ко второму диапазону угла вращения третьем диапазоне угла вращения к пару является подмешиваемым возрастающее количество жидкости. В форме выполнения такого рода с помощью устройства управления можно не только включать и отключать паровой уборочный аппарат и настраивать расход пара, но пользователь дополнительно имеет возможность подмешивать к горячему пару зависящее от поворотного положения клапанного шпинделя количество жидкости. Комбинированное нанесение на предмет горячего пара и жидкости дает возможность особенно эффективной очистки. Правда, именно комбинированное выделение горячего пара и жидкости таит в себе опасность ожогов горячей жидкостью и паром. Согласно изобретению данная опасность снижается посредством того, что для отключения парового уборочного аппарата клапанный шпиндель должен быть повернут обратно в свое первое поворотное положение, в котором он во всех случаях освобождает минимальное поперечное сечение потока. Тогда при повторном включении аппарата с помощью клапанного шпинделя сначала приводится в действие электрический выключатель и только при дальнейшем вращении выделяется пар, а затем смесь пара и жидкости. Таким образом, устройство управления согласно изобретению способствует повышенной эксплуатационной безопасности парового уборочного аппарата.
Является преимущественным, если клапанный шпиндель без возможности вращения соединен с включающим валом, который взаимодействует с элементом управления электрического выключателя. Клапанный шпиндель может быть цельно соединен с включающим валом. Например, включающий вал может быть выполнен выступающим из корпуса клапана участком клапанного шпинделя. Альтернативно, может быть предусмотрено, что клапанный шпиндель связан с включающим валом разъемно без возможности вращения. Это облегчает монтаж устройства управления и дает возможность адаптировать конструктивный размер устройства управления к имеющемуся в распоряжении монтажному пространству парового уборочного аппарата посредством выбора подходящей длины включающего вала. Таким образом, в разных паровых уборочных аппаратах может быть применен тот же самый клапанный шпиндель, так что клапанные шпиндели могут изготавливаться в больших количествах. Тогда адаптация устройства управления к соответствующему паровому уборочному аппарату может быть осуществлена с помощью включающего вала, длина которого адаптируется к имеющемуся в распоряжении монтажному пространству.
Является преимущественным, если включающий вал изготовлен из пластмассового материала.
Клапанный шпиндель может быть изготовлен из металла, например из латуни.
Приведение в действие электрического выключателя с помощью клапанного шпинделя может осуществляться, например, с применением контактного кулачка, который взаимодействует с коммутационной поверхностью.
Выгодным образом элемент управления электрического выключателя содержит контактный кулачок, который взаимодействует с коммутационной поверхностью включающего вала. Контактный кулачок может быть подвижно установлен в опорах в корпусе выключателя, а коммутационная поверхность может быть расположена на периметре включающего вала. Например, может быть предусмотрено, что коммутационную поверхность образует углубление включающего вала с наружной стороны.
В особо предпочтительной форме выполнения изобретения устройство управления имеет электронный блок индикации, который связан с органом регистрации поворотного положения, причем посредством органа регистрации поворотного положения является регистрируемым поворотное положение клапанного шпинделя, и зависящий от зарегистрированного поворотного положения сигнал управления является передаваемым на электронный блок индикации. Посредством органа регистрации поворотного положения может быть бесконтактно или с наличием контакта зарегистрировано поворотное положение клапанного шпинделя. Затем соответствующий поворотному положению сигнал может быть предоставлен в распоряжение электронного блока индикации, так что он получает информацию, какое поворотное положение фактически принимает клапанный шпиндель. На основании данной информации электронный блок индикации может управлять по меньшей мере одним световым или индикаторным элементом, например светодиодом или жидкокристаллическим индикатором. Это дает возможность визуально показывать пользователю текущее поворотное положение клапанного шпинделя и, следовательно, текущее настроенное количество выделяемого пара. Благодаря этому дополнительно упрощается обращение с паровым уборочным аппаратом.
Для оптической индикации текущего поворотного положения клапанного шпинделя электронный блок индикации, предпочтительно, имеет несколько световых или индикаторных элементов, каждый из которых соответствует определенному поворотному положению клапанного шпинделя. Электрический ток может подаваться от электронного блока индикации на световой или индикаторный элемент в зависимости от текущего поворотного положения.
В предпочтительной форме выполнения устройства управления согласно изобретению управления особенно компактная конструкция и простой монтаж достигаются за счет того, что электрический выключатель имеет соединенный без возможности вращения с клапанным шпинделем включающий вал, который проходит сквозь орган регистрации поворотного положения. Для монтажа орган регистрации поворотного положения может быть насажен на включающий вал. Предпочтительно, включающий вал является разъемно соединяемым с клапанным шпинделем.
Предпочтительно, орган регистрации поворотного положения выполнен в виде поворотного потенциометра. Поворотный потенциометр содержит обычным образом подвижный скользящий контакт, который со скольжением прилегает к резистивной дорожке. Скользящий контакт может быть конструктивно простым образом соединен без возможности вращения с включающим валом или клапанным шпинделем, так что вращательное движение клапанного шпинделя или же включающего вала передается на подвижный скользящий контакт. Это дает возможность простым образом генерировать с помощью поворотного потенциометра соответствующий поворотному положению сигнал по напряжению. Данный сигнал по напряжению может быть передан на электронный блок индикации, который на базе сигнала по напряжению может генерировать сигнал управления по меньшей мере для одного светового или индикаторного элемента.
Предпочтительно, электронный блок индикации имеет печатную плату, на которой расположено несколько выполненных с возможностью подвода тока в зависимости от поворотного положения клапанного шпинделя световых или индикаторных элементов. Может быть применено, например, несколько светодиодов, каждый из которых соответствует определенному поворотному положению клапанного шпинделя. Принятое клапанным шпинделем поворотное положение распознается органом регистрации поворотного положения, и на соответствующий поворотному положению электрический световой или индикаторный элемент электронным блоком индикации может быть подан ток.
Является преимущественным, если соединенный без возможности вращения с клапанным шпинделем включающий вал проходит сквозь печатную плату электронного блока индикации. Это дает возможность создать особенно компактную конструктивную форму устройства управления.
Может быть предусмотрено, что клапанный шпиндель является непрерывно вращаемым.
Является преимущественным, если клапанный шпиндель выполнен с возможностью фиксации в нескольких поворотных положениях. В форме выполнения такого рода для проворачивания клапанного шпинделя пользователь должен преодолеть определенное сопротивление фиксации. Благодаря этому предотвращается непреднамеренное проворачивание клапанного шпинделя. Следствием этого является дальнейшее упрощение обращения с устройством управления и повышение его эксплуатационной безопасности.
Может быть предусмотрено, что клапанный шпиндель без возможности вращения соединен с фиксирующей частью, которая имеет по своему периметру несколько расположенных с распределением в окружном направлении первых фиксирующих элементов, которые взаимодействуют по меньшей мере с одним удерживаемым неподвижно вторым фиксирующим элементом. Первые фиксирующие элементы могут быть выполнены, например, в виде фиксирующих углублений фиксирующей части с наружной стороны. Предпочтительно, фиксирующая часть выполнена в форме диска.
Фиксирующая часть может образовывать вместе с включающим валом цельный конструктивный элемент, который без возможности вращения соединен с клапанным шпинделем.
В предпочтительной форме выполнения особенно простой монтаж достигается за счет того, что фиксирующая часть соединена с включающим валом разъемно.
Является преимущественным, если фиксирующая часть является соединяемой с включающим валом без инструмента. Так, например, может быть предусмотрено, что фиксирующая часть может быть насажена на включающий вал, причем включающий вал проходит сквозь центральное сквозное отверстие фиксирующей части.
Как уже было упомянуто, является преимуществом, если устройство управления имеет соединенный без возможности вращения с клапанным шпинделем включающий вал, а также орган регистрации поворотного положения для регистрации поворотного положения клапанного шпинделя и фиксирующее приспособление для фиксации клапанного шпинделя в нескольких поворотных положениях. При этом является преимущественным, если включающий вал выполнен с возможностью насаживания на клапанный шпиндель в осевом направлении, проходит сквозь орган регистрации поворотного положения и выполнен с возможностью соединения без возможности вращения и, предпочтительно, без инструмента с фиксирующим приспособлением.
Выгодным образом устройство управления имеет для ручного управления им захватываемый пользователем элемент ручного управления, например поворотную ручку. При этом является преимуществом, если включающий вал выполнен с возможностью соединения без возможности вращения и, предпочтительно, без инструмента с элементом ручного управления. Например, может быть предусмотрено, что элемент ручного управления выполнен с возможностью насаживания на включающий вал в осевом направлении.
Последующее описание предпочтительной формы выполнения изобретения во взаимосвязи с чертежами служит для более подробного разъяснения. На чертежах:
Фиг.1 - первое изображение устройства управления согласно изобретению управления в перспективе,
Фиг.2 - второе изображение устройства управления из фиг.1 в перспективе, причем электронный блок индикации был скрыт,
Фиг.3 - изображение устройства управления согласно фиг.1 по типу покомпонентного изображения в перспективе, причем электронный блок индикации был скрыт, и
Фиг.4 - схема ручного управления устройством управления из фиг.1.
На фиг.1-3 схематически изображено устройство 10 управления, которое применяется в паровом уборочном аппарате и предоставляет возможность управления выделением пара. Устройство управления содержит клапан 12 с двухкомпонентным корпусом 14 клапана, который имеет верхнюю часть 15 корпуса и нижнюю часть 16 корпуса. Нижняя часть 16 корпуса содержит первое впускное отверстие 18 и второе впускное отверстие 19, каждое из которых выполнено в форме патрубка. Верхняя часть 15 корпуса имеет выпускное отверстие 20, которое тоже выполнено в форме патрубка и расположено с обратной по отношению к впускным отверстиям 18, 19 стороны корпуса 14 клапана. С противоположной по отношению к выпускному отверстию 20 стороны верхняя часть 15 корпуса имеет патрубок 22, на который насажен магнитный клапан 23.
Верхняя часть 15 корпуса выполнена в форме цилиндра и имеет осевое сквозное отверстие 25, в которое вставлен клапанный шпиндель 26. Клапанный шпиндель может проворачиваться вокруг своей продольной оси 28 и имеет вдоль своего наружного периметра проточный канал 30, который распространяется в окружном направлении. Клапанный шпиндель 26 имеет в осевом направлении выше и ниже проточного канала 30 две кольцевые канавки 32, 33, в каждую из которых вставлено не изображенное на чертеже для достижения лучшего обзора кольцевое уплотнение.
К первому выпускному отверстию 18 может быть подключен нагреваемый электричеством источник пара парового уборочного аппарата, а ко второму выпускному отверстию 19 может быть подключен источник жидкости парового уборочного аппарата. Клапанный шпиндель 26 может принимать запертое положение, в котором соединение по потоку между впускными отверстиями 18 и 19 и выпускным отверстием 20 является прерванным. Исходя из данного запертого положения, клапанный шпиндель 26 может вращаться в направлении вращения, чтобы открыть соединение по потоку между первым впускным отверстием и выпускным отверстием 20 и при дальнейшем вращении - дополнительно поперечное сечение потока между вторым впускным отверстием 19 и выпускным отверстием 20. С помощью магнитного клапана 23 соединение по потоку между впускными отверстиями 18, 19 и выпускным отверстием 20 может быть полностью прервано. Такого рода клапаны известны специалисту из DE 102 58 832 А1.
Дополнительно к клапану 12 устройство 10 управления имеет электрический выключатель 35 с корпусом 36 выключателя, от которого сбоку выступает два электрических подключения 37, 38. Боковая стенка 39 имеет отверстие, сквозь которое проходит элемент управления в форме контактного кулачка 41. Контактный кулачок 41 может совершать возвратно-поступательные движения, и за счет этого может изменяться коммутационное положение выключателя 35.
Контактный кулачок 41 примыкает со скольжением к коммутационной поверхности 43, которая образует углубление 44 включающего вала 45 с наружной стороны. Включающий вал 45 насажен на клапанный шпиндель 26 в осевом направлении относительно продольной оси 28 и соединен с ним разъемно и без возможности вращения.
Включающий вал 45 проходит сквозь центральное сквозное отверстие 47 органа регистрации поворотного положения, который в изображенной форме выполнения выполнен в виде поворотного потенциометра 49. Поворотный потенциометр 49 имеет обычным образом не изображенный на чертеже подвижный скользящий контакт, который скользит вдоль резистивной дорожки. Скользящий контакт соединен без возможности вращения с включающим валом 45, так что с помощью поворотного потенциометра 49 может сниматься зависящий от поворотного положения включающего вала и, следовательно, также от поворотного положения клапанного шпинделя 26 сигнал управления.
Выше поворотного потенциометра 49 устройство 10 управления имеет фиксирующее приспособление 51 с фиксирующей частью в форме фиксирующего диска 52 и с фиксирующим шариком 53, который поджат фиксирующей пружиной 54 в направлении фиксирующего диска 52. Фиксирующий диск 52 имеет посредине сквозное отверстие 56, сквозь которое проходит включающий вал 45, причем включающий вал соединен с фиксирующим диском 52 без возможности вращения. Посредством вращения включающего вала 45 фиксирующий диск 52 может прокручиваться относительно удерживаемого неподвижно фиксирующего шарика 53. Фиксирующий диск 52 имеет вдоль своего наружного периметра несколько фиксирующих углублений 57. Фиксирующий шарик 53 может погрузиться в одно из фиксирующих углублений 57 в зависимости от того, какое поворотное положение занимает включающий вал 45. Если необходимо прокрутить включающий вал 45, то для этого должно быть преодолено оказываемое фиксирующей пружиной 54 на фиксирующий шарик 53 сопротивление фиксации.
Обратный по отношению к клапанному шпинделю 26 свободный конец включающего вала 45 проходит сквозь центральное отверстие 59 крышки 60 и соединен без возможности вращения с насаженным на крышку 60 элементом ручного управления в форме поворотной ручки 62.
Как становится ясным из фиг.1, в области между электрическим выключателем 35 и поворотным потенциометром 49 включающий вал 45 служит опорой для электронного блока 64 индикации с печатной платой 65, на которой расположено несколько электрических световых элементов в виде светодиодов 66, 67, 68, 69 и 70. Электронный блок 64 индикации через сами по себе известные и поэтому не изображенные на чертеже для достижения лучшего обзора электрические соединительные провода соединен с печатной платой 72, на которой позиционирован поворотный потенциометр 49. Включающий вал 45 проходит как сквозь печатную плату 72 поворотного потенциометра 49, так и сквозь печатную плату 65 электронного блока 64 индикации.
Как уже было упомянуто, с помощью устройства 10 управления может быть настроено выделение пара и смеси пара и жидкости. Устройство 10 управления применяется в паровом уборочном аппарате. С помощью электрического выключателя 35 паровой уборочный аппарат можно включать и отключать. На фиг.4 изображена схема ручного управления устройством 10 управления. В обозначенном цифрой «0» первом поворотном положении клапанного шпинделя 26 и включающего вала 45 электрический выключатель 35 принимает свое отключенное положение, и клапанный шпиндель 26 прерывает соединение по потоку между впускными отверстиями 18, 19 и выпускным отверстием 20 корпуса 14 клапана.
Когда поворотная ручка 62 проворачивается, исходя из первого положения угла вращения, по первому диапазону а угла вращения в обозначенное цифрой «1» второе положение угла вращения, электрический выключатель 35 принимает свое включенное положение. Это позволяет включить паровой уборочный аппарат и переместить магнитный клапан 23 в его открытое положение. Тогда посредством дальнейшего проворачивания поворотной ручки 62 по второму диапазону b угла вращения клапанным шпинделем 26 открывается все возрастающее поперечное сечение потока между первым впускным отверстием 18 и выпускным отверстием 20. Когда после этого клапанный шпиндель 26 при остающемся таким же направлении вращения, относительно изображения на фиг.4 - по часовой стрелке, проворачивается в третий диапазон с угла вращения, то дополнительно к соединению по потоку между первым впускным отверстием 18 и выпускным отверстием 20 клапанным шпинделем 26 открывается также соединение по потоку с возрастающим поперечным сечением потока между вторым впускным отверстием 19 и выпускным отверстием 20, так что к выступающему через выпускное отверстие 20 пару может подмешиваться возрастающее количество жидкости.
Поворотная ручка 62 вместе с включающим валом 45 и клапанным шпинделем 26 является фиксируемой с помощью фиксирующего приспособления 51. Соответствующее поворотное положение, которое занимает в данный момент зафиксированная поворотная ручка 62, показывается потребителю визуально за счет того, что на соответствующие текущему поворотному положению светодиоды 66, 67, 68, 69 и 70 индикации подается ток от электронного блока 64 индикации. Текущее поворотное положение регистрируется поворотным потенциометром 49.
Если потребитель хочет снова отключить паровой уборочный аппарат, то он должен повернуть поворотную ручку 62 против первоначального направления вращения, то есть относительно изображения на фиг.4 - против часовой стрелки, назад в первое положение угла вращения. Вследствие этого выделение пара и смеси пара и жидкости через выпускное отверстие 20 прерывается и выключатель 35 поворачивается обратно в свое отключенное положение.
Таким образом, устройство 10 управления дает возможность интуитивного ручного управления, причем возможность того, что сразу при включении парового уборочного аппарата через выпускное отверстие 20 клапана 12 будет выступать значительное количество пара или даже смеси пара и жидкости, исключена.