ITTO20040100U1

ITTO20040100U1 - PRESSURE DETECTOR DEVICE, PARTICULARLY FOR WASHING MACHINES

Info

Publication number: ITTO20040100U1
Application number: IT000100U
Authority: IT
Inventors: Luigi Aita; Sabrina Bindocci; Pont Paolo Da; Michele Farano; Sergio Giordano; Angelo Muneretto
Original assignee: Elbi Int Spa
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2004-10-30
Also published as: CN2862001Y; DE202005012207U1

Description

DESCRIZIONE del modello industriale di utilità dal titolo: DESCRIPTION of the industrial utility model entitled:

"Dispositivo rilevatore di pressione, particolarmente per macchine lavatrici" "Pressure detection device, particularly for washing machines"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Il presente trovato riguarda un dispositivo rilevatore di pressione o cosiddetto pressostato, particolarmente per macchine lavatrici, utilizzabile ad esempio come rilevatore di livello dell'acqua nella camera di lavaggio di una macchina lavatrice (lavabiancheria o lavastoviglie). The present invention relates to a pressure detector device or so-called pressure switch, particularly for washing machines, which can be used for example as a water level detector in the washing chamber of a washing machine (washing machine or dishwasher).

Sono noti dispositivi rilevatori di pressione o pressostati comprendenti un involucro di supporto a cui è fissata una membrana elastica che definisce rispetto all'involucro una camera a volume variabile cui viene addotta nell'impiego una pressione di fluido. In tale involucro, da parte opposta alla camera rispetto alla membrana, sono montanti uno o più interruttori elettrici a lamina bistabile, meccanicamente accoppiati alla membrana tramite un organo intermedio di trasmissione in modo tale per cui la membrana è atta a provocare la commutazione di detto o detti interruttori elettrici quando la pressione nella camera supera corrispondenti valori prefissati. Pressure sensing devices or pressure switches are known comprising a support casing to which an elastic membrane is fixed which defines a variable volume chamber with respect to the casing to which a fluid pressure is added during use. In this casing, on the side opposite the chamber with respect to the membrane, one or more electric switches with bistable foil are mounted, mechanically coupled to the membrane by means of an intermediate transmission member in such a way that the membrane is able to cause the switching of said or said electrical switches when the pressure in the chamber exceeds corresponding predetermined values.

Tali dispositivi rilevatori di pressione o pressostati sono dunque essenzialmente del tipo a soglia. Said pressure sensing devices or pressure switches are therefore essentially of the threshold type.

In svariate applicazioni, ad esempio in una macchina lavatrice, si rende necessario utilizzare, oltre ad un siffatto pressostato ad una o più soglie di pressione, anche un sensore analogico di pressione separato e distinto. In tali casi l'utilizzo di dispositivi separati risulta svantaggioso, dal punto di vista dei costi di produzione, della complessità di installazione e degli ingombri conseguenti. In various applications, for example in a washing machine, it is necessary to use, in addition to such a pressure switch with one or more pressure thresholds, also a separate and distinct analog pressure sensor. In such cases, the use of separate devices is disadvantageous, from the point of view of production costs, installation complexity and consequent overall dimensions.

Uno scopo del presente trovato è di realizzare un dispositivo rilevatore di pressione di tipo perfezionato atto a superare gli inconvenienti sopra delineati. An object of the present invention is to provide an improved pressure sensing device capable of overcoming the drawbacks outlined above.

Questo ed altri scopi vengono realizzati secondo il trovato con un dispositivo rilevatore di pressione o pressostato, comprendente This and other objects are achieved according to the invention with a pressure sensing device or pressure switch, comprising

un involucro di supporto, a support casing,

una membrana elastica la cui periferia è fissata al corpo in modo tale da definire con esso una camera a volume variabile cui viene addotta nell'impiego un pressione di fluido, an elastic membrane whose periphery is fixed to the body in such a way as to define with it a variable volume chamber to which a fluid pressure is added during use,

almeno un interruttore elettrico montato nel corpo da parte opposta a detta camera rispetto alla membrana e comprendente una lamina bistabile vincolata al corpo e recante un contatto mobile atto a cooperare, in almeno una delle due condizioni stabili della lamina, con almeno un contatto elettrico fisso portato dal corpo; at least one electric switch mounted in the body on the opposite side to said chamber with respect to the membrane and comprising a bistable plate constrained to the body and bearing a movable contact able to cooperate, in at least one of the two stable conditions of the plate, with at least one fixed electrical contact carried from the body;

la membrana essendo accoppiata alla lamina bistabile di detto almeno un interruttore tramite un organo intermedio di trasmissione che presenta almeno un braccio pressore che coopera con una porzione di detta lamina, in modo tale per cui la membrana è atta a provocare la commutazione di detto almeno un interruttore quando la pressione in detta camera supera un corrispondente valore prefissato; the membrane being coupled to the bistable foil of said at least one switch by means of an intermediate transmission member which has at least one pressure arm which cooperates with a portion of said foil, in such a way that the membrane is adapted to cause the switching of said at least one switch when the pressure in said chamber exceeds a corresponding predetermined value;

nell'involucro, da parte opposta a detta camera rispetto alla membrana, essendo disposto un trasduttore analogico di posizione includente una parte stazionaria ed un associato equipaggio mobile; detto organo di trasmissione presentando un ulteriore braccio pressore accoppiato all'equipaggio mobile di detto trasduttore; in the casing, on the side opposite to said chamber with respect to the membrane, an analog position transducer being arranged including a stationary part and an associated mobile device; said transmission member presenting a further pressing arm coupled to the movable assembly of said transducer;

la disposizione essendo tale per cui detto trasduttore è atto a fornire nel funzionamento un segnale elettrico continuo indicativo del valore della pressione del fluido in detta camera. the arrangement being such that said transducer is adapted to provide in operation a continuous electrical signal indicative of the value of the pressure of the fluid in said chamber.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: Further characteristics and advantages of the invention will appear from the following detailed description, carried out purely by way of non-limiting example, with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 è una vista in pianta dall'alto di un dispositivo secondo il trovato; Figure 1 is a top plan view of a device according to the invention;

la figura 2 è una vista sezionata secondo la linea II-II della figura 1; Figure 2 is a sectional view along the line II-II of Figure 1;

la figura 3 è una vista sezionata secondo la linea III-III della figura 2; Figure 3 is a sectional view along the line III-III of Figure 2;

la figura 4 è una vista sezionata secondo la linea IV-IV della figura 3; Figure 4 is a sectional view along the line IV-IV of Figure 3;

la figura 5 è una vista sezionata parziale secondo la linea V-V della figura 2; Figure 5 is a partial sectional view along the line V-V of Figure 2;

la figura 6 è una vista prospettica esplosa di parte di un dispositivo secondo il presente trovato; e figure 6 is an exploded perspective view of part of a device according to the present invention; And

la figura 7 è una vista sezionata parziale, in scala ingrandita, che mostra una variante di realizzazione di un dispositivo secondo il trovato. Figure 7 is a partial sectional view, on an enlarged scale, showing a variant embodiment of a device according to the invention.

Con riferimento ai disegni, ed in particolare alle figure da 1 a 4, un dispositivo 1 secondo il trovato comprende un involucro di supporto 2, che nella realizzazione esemplificativamente illustrata comprende un corpo a vaschetta 3, di forma essenzialmente circolare, ed un associato coperchio 4. With reference to the drawings, and in particular to Figures 1 to 4, a device 1 according to the invention comprises a support casing 2, which in the embodiment illustrated by way of example comprises a pan-shaped body 3, essentially circular in shape, and an associated lid 4 .

Il coperchio 4 è accoppiato a scatto al bordo 3a del corpo a vaschetta 3 e tra essi è rinserrata la periferia di una membrana elastica 5, ad esempio di materiale elastomerico (si vedano in particolare le figure 2 e 4). The lid 4 is snap-coupled to the edge 3a of the tub-shaped body 3 and the periphery of an elastic membrane 5, for example of elastomeric material, is closed between them (see in particular Figures 2 and 4).

La membrana 5, unitamente al coperchio 4, definisce una camera 6 a volume variabile cui nell'impiego viene addotta una pressione di fluido attraverso un raccordo tubolare di ingresso 7. The membrane 5, together with the cover 4, defines a variable volume chamber 6 to which, in use, a fluid pressure is introduced through a tubular inlet fitting 7.

La membrana 5 appoggia su un elemento rigido 8 essenzialmente in forma di disco planare, ad esempio di materiale plastico, disposto da parte opposta al coperchio relativamente a tale membrana (figure da 2 a 4 e 7). Tale elemento a disco 8 nella sua zona mediana forma un puntale 8a (figura 2) che è rivolto da parte opposta alla membrana 5 ed appoggia in una sede predisposta in una porzione centrale a ditale 9d di un elemento intermedio di trasmissione complessivamente indicato con 9 (figure 2, 3 e 7). The membrane 5 rests on a rigid element 8 essentially in the form of a planar disk, for example of plastic material, arranged on the opposite side of the cover relative to said membrane (Figures 2 to 4 and 7). Said disk element 8 in its median zone forms a tip 8a (figure 2) which faces away from the membrane 5 and rests in a seat arranged in a central thimble-like portion 9d of an intermediate transmission element indicated as a whole with 9 ( figures 2, 3 and 7).

Nella realizzazione illustrata (si veda in particolare la figura 3) l'elemento di trasmissione 9 ha una forma generale essenzialmente a guida di Y con tre rami 9a, 9b e 9c provvisti di rispettivi puntali 10a (figura 4), 10b (figura 2) e 10c (figure 2 e 4). In the illustrated embodiment (see in particular Figure 3) the transmission element 9 has a general shape essentially Y-guide with three branches 9a, 9b and 9c provided with respective tips 10a (Figure 4), 10b (Figure 2) and 10c (Figures 2 and 4).

Nella realizzazione secondo le figure da 1 a 6, i puntali 10a e 10b dei rami 9a e 9b dell'elemento di trasmissione 9 sono impegnati in rispettivi elementi o cappucci conici 11 e 12 (figure da 2 a 4), i quali a loro volta si impegnano in corrispondenti aperture predisposte nei rami centrali di due lamine metalliche bistabili 13 e 14 appartenenti a due interruttori elettrici complessivamente indicati con 15 e 16. In the embodiment according to Figures 1 to 6, the tips 10a and 10b of the branches 9a and 9b of the transmission element 9 are engaged in respective elements or conical caps 11 and 12 (Figures 2 to 4), which in turn they engage in corresponding openings provided in the central branches of two bistable metal sheets 13 and 14 belonging to two electrical switches indicated as a whole with 15 and 16.

Le lamine 13 e 14 sono ad esempio del tipo descritto nel brevetto tedesco DE 2819 795 o del tipo secondo il brevetto italiano n. 1.219.392, a cui si rinvia per maggiori dettagli. The laminae 13 and 14 are for example of the type described in the German patent DE 2819 795 or of the type according to the Italian patent no. 1,219,392, to which reference should be made for further details.

Dette lamine 13 e 14 presentano una forma geaerale allungata, con rispettive porzioni di estremità 13a, 13b e 14a, 14b fra cui si estendono due rami longitudinali laterali 13c e 14c, ed un rispettivo ramo centrale 13d e 14d, complessivamente più lungo, vincolato centralmente ad un rispettivo elemento di supporto metallico 17 e 18 fissato al corpo 3 (figure da 2 a 4). Said laminae 13 and 14 have an elongated geaeral shape, with respective end portions 13a, 13b and 14a, 14b between which two lateral longitudinal branches 13c and 14c extend, and a respective central branch 13d and 14d, overall longer, centrally constrained to a respective metal support element 17 and 18 fixed to the body 3 (Figures 2 to 4).

Nella realizzazione illustrata, le porzioni di estremità 13a e 14a delle lamine bistabili 13 e 14 recano rispettivi organi di contatto mobili 19 e 20 (figure 3 e 4) suscettibili di cooperare con rispettive coppie di contatti fissi contrapposti, fissati al corpo 3. Nella figura 4 i contatti fissi associati al contatto mobile 19 portato dalla lamina 13 sono indicati con 21 e 23. In the illustrated embodiment, the end portions 13a and 14a of the bistable plates 13 and 14 have respective movable contact members 19 and 20 (Figures 3 and 4) which are capable of cooperating with respective pairs of opposite fixed contacts, fixed to the body 3. In the figure 4 the fixed contacts associated with the mobile contact 19 carried by the lamina 13 are indicated with 21 and 23.

Le porzioni dei cappucci conici 11 e 12 che sporgono oltre le associate lamine 13 e 14 sono impegnate in rispettive molle elicoidali 25 e 26 (figure 2 e 4), che si estendono in corrispondenti formazioni tubolari 27 e 28 del corpo 3 (figure 1, 2 e 4), ove reagiscono contro rispettivi elementi di arresto 29 e 30 montati in dette formazioni 27 e 28 ad esempio con accoppiamento filettato. La posizione assiale degli elementi di arresto 29 e 30 è convenientemente registrabile, al fine di consentire un'accurata taratura del carico esercitato dalle molle 25 e 26 sulle associate lamine bistabili 13 e 14. The portions of the conical caps 11 and 12 projecting beyond the associated laminae 13 and 14 are engaged in respective helical springs 25 and 26 (Figures 2 and 4), which extend into corresponding tubular formations 27 and 28 of the body 3 (Figures 1, 2 and 4), where they react against respective stop elements 29 and 30 mounted in said formations 27 and 28, for example with threaded coupling. The axial position of the stop elements 29 and 30 is conveniently adjustable, in order to allow an accurate calibration of the load exerted by the springs 25 and 26 on the associated bistable plates 13 and 14.

Nel corpo a vaschetta 3, al di sopra del puntale 10c del ramo 9c dell'elemento di trasmissione 9 è disposto un trasduttore analogico di posizione complessivamente indicato con 40 nelle figure 1 e 2. In the bowl-shaped body 3, above the tip 10c of the branch 9c of the transmission element 9 there is arranged an analog position transducer indicated as a whole with 40 in Figures 1 and 2.

Tale trasduttore comprende una parte stazionaria 41 ed un equipaggio mobile complessivamente indicato con 42. This transducer comprises a stationary part 41 and a mobile device indicated as a whole with 42.

Nella realizzazione esemplificativamente illustrata il trasduttore di posizione 40 è di tipo induttivo, e la sua parte stazionaria comprende un rocchetto essenzialmente tubolare 43, recante un avvolgimento 44. Altri trasduttori di posizione, ad esempio di tipo ottico, possono peraltro essere utilizzati. In the embodiment illustrated by way of example, the position transducer 40 is of the inductive type, and its stationary part comprises an essentially tubular reel 43, carrying a winding 44. Other position transducers, for example of the optical type, can however be used.

L'equipaggio mobile 42 del trasduttore 40 comprende un nucleo magnetico 45, la cui estremità inferiore è impegnata in un puntale 46 e la cui estremità superiore insiste contro una molla elicoidale 47, la quale superiormente reagisce contro una parete terminale 43a del rocchetto 43 (figura 2). The movable element 42 of the transducer 40 comprises a magnetic core 45, the lower end of which is engaged in a tip 46 and the upper end of which rests against a helical spring 47, which reacts at the top against an end wall 43a of the spool 43 (figure 2).

Il puntale 46 dell'equipaggio mobile 42 appoggià su una molla troncoconica 48 (si vedano anche le figure 6 e 7), contenuta in un elemento a bicchiere 49 della struttura stazionaria 41 del trasduttore. Tale elemento a bicchiere nella parete di fondo presenta un'apertura attraverso la quale l'estremità inferiore del puntale 46 appoggia sul puntale 10c del ramo 9c dell'elemento di trasmissione intermedio 9. The tip 46 of the mobile unit 42 rests on a truncated cone spring 48 (see also Figures 6 and 7), contained in a cup element 49 of the stationary structure 41 of the transducer. This cup-shaped element in the bottom wall has an opening through which the lower end of the tip 46 rests on the tip 10c of the branch 9c of the intermediate transmission element 9.

Nella variante di realizzazione mostrata nella figura 7, la molla elicoidale 47 che è disposta al di sopra del nucleo ferromagnetico 45 reagisce superiormente contro un arresto 50 montato con accoppiamento filettato, in posizione assiale registrabile, nella porzione tubolare superiore 43b del rocchetto 43. La variante secondo la figura 7 consente di regolare il carico della molla 47, e dunque la pendenza della caratteristica del trasduttore. In the variant embodiment shown in Figure 7, the helical spring 47 which is arranged above the ferromagnetic core 45 reacts at the top against a stop 50 mounted with a threaded coupling, in an adjustable axial position, in the upper tubular portion 43b of the spool 43. The variant according to Figure 7 it allows to adjust the load of the spring 47, and therefore the slope of the transducer characteristic.

Nel funzionamento, al variare della posizione del nucleo 45 relativamente all'avvolgimento 44, varia l'induttanza presentata da quest'ultimo. La variazione di tale induttanza, ed in definitiva le variazioni di posizione del nucleo 45, possono essere rilevate inserendo tale induttanza ad esempio in un circuito oscillante, così da rendere disponibile un segnale elettrico la cui frequenza o fase varia corrispondentemente. In operation, as the position of the core 45 relative to the winding 44 varies, the inductance presented by the latter varies. The variation of this inductance, and ultimately the variations in position of the core 45, can be detected by inserting this inductance for example in an oscillating circuit, so as to make available an electric signal whose frequency or phase varies correspondingly.

Nel funzionamento, al variare della pressione del fluido nella camera 6, gli spostamenti della membrana provocano corrispondenti spostamenti dell'organo intermedio di trasmissione 9. La disposizione è tale per cui lo spostamento del braccio 9c di tale elemento di trasmissione intermedio 9 provoca variazioni continue corrispondenti della posizione del nucleo 45 del trasduttore 40. Tale trasduttore è dunque in grado di fornire in modo continuo un segnale elettrico indicativo del valore della pressione del fluido nella camera 6. In operation, as the pressure of the fluid in the chamber 6 varies, the displacements of the membrane cause corresponding displacements of the intermediate transmission member 9. The arrangement is such that the displacement of the arm 9c of this intermediate transmission element 9 causes corresponding continuous variations of the position of the core 45 of the transducer 40. This transducer is therefore capable of continuously supplying an electrical signal indicative of the value of the pressure of the fluid in the chamber 6.

Oltre al segnale continuo fornito dal trasduttore 40, nel funzionamento la membrana 40 è suscettibile di provocare la commutazione dell'interruttore a lamina bistabile 15 o 16 quando la pressione nella camera 6 supera corrispondenti valori di soglia prefissati. In addition to the continuous signal supplied by the transducer 40, in operation the membrane 40 is capable of causing the switching of the bistable foil switch 15 or 16 when the pressure in the chamber 6 exceeds corresponding predetermined threshold values.

Il dispositivo secondo il trovato consente dunque di integrare in un unico dispositivo la funzione di rilevazione dell'attraversamento di livelli di soglia predeterminati da parte della pressione nella camera di misura 6, nonché la funzione di generazione di un segnale continuo indicativo ad ogni istante del valore effettivo della pressione in detta camera. The device according to the invention therefore allows to integrate in a single device the function of detecting the crossing of predetermined threshold levels by the pressure in the measuring chamber 6, as well as the function of generating a continuous signal indicating the value at each instant. actual pressure in said chamber.

Con riferimento alla figura 6, sopra il rocchetto 43 del trasduttore 40 è fissata una piastra circuitale 51 recante i componenti del circuito oscillante in cui è inserito l'avvolgimento 44. With reference to Figure 6, above the reel 43 of the transducer 40 there is fixed a circuit board 51 carrying the components of the oscillating circuit in which the winding 44 is inserted.

Convenientemente, nella realizzazione illustrata il trasduttore 40 è inseribile nel corpo a vaschetta 3 mediante introduzione dall'esterno, attraverso un'apertura 52 (figure 2 e 7) della parete di fondo di tale contenitore. Ad inserimento avvenuto, sopra tale trasduttore può essere disposto un elemento di copertura e protezione 53(figure 1, 6 e 7) accoppiabile a scatto. Conveniently, in the embodiment illustrated, the transducer 40 can be inserted into the tub-shaped body 3 by introducing the bottom wall of this container from the outside through an opening 52 (Figures 2 and 7). After insertion, a cover and protection element 53 (Figures 1, 6 and 7) can be arranged on top of this transducer, which can be snap coupled.

Naturalmente, il trovato si estende a tutte le realizzazioni che conseguono pari utilità grazie agli stessi concetti innovativi. Naturally, the invention extends to all the embodiments which achieve equal utility thanks to the same innovative concepts.

Claims

CLAIMS 1. Pressure sensing device, or pressure switch, particularly for washing machines, comprising a support casing (2-4), an elastic membrane (5) whose periphery is fixed to the casing (2-4) in such a way as to define with it a variable volume chamber (6) to which a fluid pressure, at least one electrical switch ( 15, 16) mounted in the casing (2-4) on the opposite side to said chamber (6) with respect to the membrane (5), and comprising a bistable sheet (13, 14) bound to the casing (2-4) and bearing at least one movable contact (19, 20) adapted to cooperate, in at least one of the two positions of the lamina (13, 14), with at least one fixed electrical contact (21, 23) carried by the casing (2-4); the membrane (5) being coupled to the bistable plate (13, 14) of said at least one switch (15, 16) by means of an intermediate transmission member (9) having at least one pressure arm (9a, 9b) which cooperates with said plate ( 13, 14), in such a way that the membrane (5) is adapted to cause the switching of said at least one switch (15, 16) when the pressure in said chamber (6) exceeds a corresponding predetermined value; in the casing (2-4), on the opposite side to said chamber (6) with respect to the membrane (5), an analog position transducer (40) being arranged including a stationary part (41) and an associated mobile device (42) ; said transmission member (9) having a further pressing arm (9c) coupled to the mobile assembly (42) of said transducer (40); the arrangement being such that said transducer (40) is able to provide in operation a continuous electrical signal indicative of the value of the pressure of the fluid in said chamber (6).

2. Device according to claim 1, wherein said transducer (40) is of the inductive type and comprises a stationary winding (44) and an associated movable core (45) which cooperates with said further pressing arm (9c) of the transmission element intermediate (9).

3. Device according to claim 2, in which calibration means (50, 47) are provided which are suitable for allowing a recording of the transduction characteristic of the aforesaid transducer (40).

Device according to any one of the preceding claims, in which said at least one switch (15, 16) is associated with adjustment means (29, 30) of the respective switching threshold.

5. Device according to any one of the preceding claims, comprising two electrical switches (15, 16) to which the respective pressure threshold values in said chamber (6) are associated, and to which correspondingly the intermediate transmission element (9) has a first and second pressure arm (9a, 9b) respectively associated with said switches (15, 16), and a third pressure arm (9c) associated with said transducer (40). All substantially according to what has been described and illustrated, and for the specified purposes.