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Die
Erfindung betrifft ein bewegliches Abgabe- und Dosiersystem zur
temperaturbedingten Abgabe von fließ- oder streufähigen
Zubereitungen, insbesondere für Wasch- oder Reinigungsmittel
enthaltene Zubereitungen, in Geschirrspülmaschinen, Waschmaschinen,
Wäschetrockner oder dergleichen.
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Stand der Technik
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Die
genaue und bedarfsgerechte Dosierung von Aktivsubstanzen ist für
eine Vielzahl von Anwendungsgebieten von Relevanz. Insbesondere
im Haushaltsbereich erfährt die Dosierung von Aktivsubstanzen
eine steigende Bedeutung, was voranging in der exakten und bedarfsgesteuerten
Dosierung der entsprechenden Wirkstoffe begründet ist, wodurch
zum einen die Umwelt durch Ressourcenschonung und Vermeidung von
Fehl- und Überdosierungen geschont, zum anderen die Effizienz
der so dosierten Wirkstoffe optimiert wird.
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Reinigungsmittel
für Geschirrspülmaschinen werden heute häufig
in Form von Spülmitteltabletten verwendet. Obwohl die Anwendung
und Dosierung für den Anwender vergleichsweise einfach
und konvenient ist, erfolgt die Wirkstofffreisetzung aus den Tabletten
jedoch nicht optimiert hinsichtlich der Spül- und Trocknungszyklen
der jeweiligen Spülmaschine.
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Dosiervorrichtungen
zur Abgabe von Reinigungsmitteln während der Spülzyklen
einer Geschirrspülmaschine sind beispielsweise aus
WO2006/021764 bekannt.
Die Abgabe von Reinigungsmitteln wird hierbei durch ein Bimetall
gesteuert, das bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur einen
Federmechanismus auslöst, der die Freigabe von Reinigungsmitteln
in die Geschirrspülmaschine bewirkt.
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Ein
wesentlicher Nachteil dieser Dosiervorrichtung ist ihr komplexer
mechanischer Aufbau, wodurch die Kosten für ihre Herstellung
hoch sind. Es ist daher regelmäßig wünschenswert,
eine Dosiervorrichtung mit einer möglichst einfachen mechanischen Konfiguration
bereitzustellen.
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Des
Weiteren ist die aus
WO2006/021764 bekannte
Vorrichtung nicht geeignet, um flüssige oder gelförmige
Zubereitungen freizusetzen. Dies wäre jedoch insbesondere
deshalb von Vorteil, da sich üblicherweise in Flüssigkeiten
oder Gelen höhere Wirkstoffkonzentrationen als in festen
Darreichungsformen wie etwa Pulvern oder Tabletten realisieren lassen.
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Insbesondere
durch eine einmalige, schwallartige Dosierung, wie sie heute weitestgehend
z. B. durch Wasch-/ oder Reinigungstabletten üblich ist,
kann es passieren, dass bei der Zufuhr derartiger Tensidzubereitungen
beispielsweise während eines Reinigungszyklus einer Spülmaschine,
die Zubereitungen unmittelbar nach der Dosierung in den Spülmaschineninnenraum
und dem Kontakt mit Wasser von Gelschichten überzogen werden,
die dann eine rasche Auflösung auch der von der Gelschicht eingeschlossenen
Zubereitung verhindern. Dieser Effekt ist umso ausgeprägter,
je größer die Dosiermenge ist, die einmalig schwallartig
abgegeben wird und je kälter das Wasser ist, in dem die
Zubereitung aufgelöst werden soll.
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Dies
kann dazu führen, dass am Ende des Spülprogramms
vergelte Zubereitungsreste in der Spülmaschine oder auf
dem Geschirr zurückbleiben und eventuell nicht genügend
Tensid während des Spülprogramms freigesetzt wird,
um eine befriedigende Reinigungsleistung der Zubereitung, insbesondere
bei Niedertemperaturwasch- und -reinigungsprogrammen, zu bewirken.
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Es
ist daher des Weiteren eine Dosiervorrichtung wünschenswert,
die zur Vergelung neigende Tensidgemische derart freisetzt, dass
eine Vergelung weitestgehend unterbunden oder zumindest deutlich reduziert
wird.
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Hierzu
ist es auch erforderlich, die Freisetzung derartiger Zubereitungen
bei einer definierten Temperatur zu bewirken, so dass ein rasches
sowie vollständiges Auflösen der Zubereitungen
in warmem Spülwasser erreicht wird.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, die aus dem Stand der Technik bekannten
Nachteile zu überwinden und eine Abgabe- und Dosiervorrichtung
bereitzustellen, die auf einfache, rein mechanische Weise die Freisetzung
einer definierten Dosiermenge eines fließ- oder streufähigen
Produktes bei einer vordefinierten Temperatur realisiert.
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Die
Aufgabe wird durch eine Abgabe- und Dosiervorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
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Beweglich
im Sinne dieser Anmeldung bedeutet, dass das Abgabe- und Dosiersystem
nicht unlösbar mit einer Vorrichtung wie beispielsweise
einer Geschirrspülmaschine, Waschmaschine, Wäschtrockner
oder dergleichen verbunden ist, sondern beispielsweise aus einer
Geschirrspülmaschine entnehmbar oder in einer Geschirrspülmaschine
positionierbar ist.
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In
einer Ausgestaltungsform der Erfindung ist wenigstens ein zweiter
Behälter zur Aufnahme wenigstens eines zweiten fließ-
oder streufähigen Produkts vorgesehen, wobei der zweite
Behälter wenigstens eine Auslassöffnung aufweist,
die derart angeordnet ist, dass eine schwerkraftbewirkte Produktfreisetzung
aus dem zweiten Behälter in der Gebrauchsstellung des Abgabesystems
bewirkt ist. Die Anordnung eines zweiten Behälters ist insbesondere
dann vorteilhaft, wenn in den voneinander getrennten Behältern
Zubereitungen bevorratet sind, die üblicherweise nicht
miteinander lagerstabil sind, wie beispielsweise Bleichmittel und
Enzyme.
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Um
die Zubereitungen des ersten und zweiten Behälters in vorbestimmten
Dosierverhältnissen zueinander freizusetzen, ist es von
Vorteil, eine zweite Dosierkammer mit einem Dosierkammereinlauf und
einem Dosierkammerauslauf vorzusehen, wobei der Dosierkammereinlauf
und der Dosierkammerauslauf der zweiten Dosierkammer derart angeordnet
sind, dass eine schwerkraftbewirkte Produktzufuhr aus dem zweiten
Behälter in die Dosierkammer und eine schwerkraftbewirkte
Produktfreisetzung aus der Dosierkammer in der Gebrauchsstellung
des Abgabesystems bewirkt ist.
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Des
Weiteren kann es vorteilhaft sein, dass eine zeitgleiche Freisetzung
des Produkts aus dem ersten und zweiten Behälter in einem
vorbestimmten Dosierverhältnis erfolgt. Hierzu kann die
Steuereinheit mit der Auslassöffnung des zweiten Behälters verbundenen
sein, wobei der Kolben der Steuereinheit wenigstens einen zweiten
Auslasskanal und wenigstens einen zweiten Dosierkanal umfasst und
die Auslassöffnung des zweiten Behälters in der
Dosierposition des Kolbens mit dem zweiten Dosierkammereinlauf über
den zweiten Dosierkanal des Kolbens kommunizierend verbunden und
der zweite Dosierkammerauslauf in der Dosierposition des Kolbens verschlossen
ist wobei die Auslassöffnung des zweiten Behälters
in der Produktabgabeposition des Kolbens verschlossen und der Dosierkammerauslauf der
zweiten Dosierkammer mit dem zweiten Auslasskanal des Kolbens kommunizierend
verbunden ist
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind der erste und der
zweite Behälter einstückig ausgebildet. Es ist
jedoch auch denkbar, dass die beiden Behälter mehrstückig
ausgeformt sind. Des Weiteren ist es vorstellbar, dass mehr als
zwei Behälter im Abgabe- und Dosiersystem vorgesehen sind.
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Es
kann ferner vorteilhaft sein, die Dosierkammern einstückig
mit dem Behälter auszuformen, wodurch eine kostengünstige
Herstellung von Behälter und Dosierkammer durch einen integralen
Fertigungsschritt erreicht wird. Es sind jedoch auch Anwendungsfälle
denkbar, in denen ein einfaches und variables Einstellen unterschiedlicher
Dosierverhältnisse zwischen den verschiedenen Zubereitungen gewünscht
ist. Hierzu ist es dann von Vorteil, die Dosierkammern und den Behälter
zweistückig auszubilden.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung, weist einer
oder weisen mehrere Behälter jeweils eine flüssigkeitsdichte
verschließbare Behälteröffnung auf. Durch
diese Behälteröffnung ist es beispielsweise ermöglicht,
in diesem Behälter aufzubewahrendes Produkt nachzufüllen.
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Ein
Nachfüllen eines Behälters kann jedoch vom Anwender
auch als inkonvinient empfunden werden. Um dennoch eine Mehrfachverwendung
der Steuereinheit zu erlauben, kann die Steuereinheit auch lösbar
mit einem oder mehreren der Behälter verbunden sein. Hierbei
sind insbesondere Schnapp- bzw. Rastverbindungen bevorzugt.
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Die
erfindungsgemäße Abgabe- und Dosiervorrichtung
ist insbesondere zur Verwendung in Geschirrspülmaschinen
geeignet. Es ist jedoch auch denkbar, die Abgabe- und Dosiereinheit
in beliebigen weiteren Anwendungsfällen, in denen eine
temperaturbedingte Wirkstofffreisetzung erwünscht ist,
zu verwenden, wie beispielsweise in Waschmaschinen, Wäschetrocknern
oder dergleichen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele
darstellenden Zeichnung näher erläutert. Dabei
werden auch besonders bevorzugte Ausgestaltungen und besonders bevorzugte
Kombinationen von Merkmalen im Einzelnen weiter beschrieben. Es
zeigen:
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1 Querschnittsansicht
des Abgabe- und Dosiersystems mit nachfüllbaren Behältern
in der Dosierposition der Steuereinheit
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2 Querschnittsansicht
des Abgabe- und Dosiersystems in der Dosierposition der Steuereinheit
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3 Querschnittsansicht
des Abgabe- und Dosiersystems mit nachfüllbaren Behältern
in der Abgabeposition der Steuereinheit
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4 Querschnittsansicht
des Abgabe- und Dosiersystems mit mittig angeordneter Steuereinheit in
Ausgangsposition
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5 Querschnittsansicht
des Abgabe- und Dosiersystems mit mittig angeordneter Steuereinheit in
Vordosierungsposition
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6 Querschnittsansicht
des Abgabe- und Dosiersystems mit mittig angeordneter Steuereinheit in
Dosierposition
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7 Querschnittsansicht
des Abgabe- und Dosiersystems mit mittig angeordneter Steuereinheit in
Rücksetzposition
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1 zeigt
das erfindungsgemäße Abgabe- und Dosiersystem 1 in
einer Querschnittsansicht. Wie aus 1 ersichtlich,
besteht das Abgabe- und Dosiersystem 1 aus einem Behälter 2 und
einer mit dem Behälter 2 verbundenen Steuereinheit 5,
die die Freisetzung von in dem Behälter 2 befindlichen
Produkt 3 steuert.
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Der
Behälter 2 ist in einen ersten Behälter 2a und
einem zweiten Behälter 2b unterteilt, wobei der Behälter 2 einstückig
ausgebildet ist. Abweichend von der Darstellung in 1 wäre
es jedoch auch denkbar, den ersten Behälter 2a und
den zweiten Behälter 2b separat und somit den
Behälter 2 zweistückig auszuformen.
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Der
erste und der zweite Behälter 2a, 2b weisen
jeweils eine Behälteröffnung 14a, 14b auf,
welche vorzugsweise zum Nachfüllen von Produkt 3 in die
Behälter 2a, 2b dienen. Die Behälteröffnungen 14a, 14b sind
durch ein geeignetes Verschlussmittel flüssigkeitsdicht
verschließbar, beispielsweise durch einen Drehverschluss
oder einen Stopfen, die jedoch nicht in 1 abgebildet
sind.
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Der
Behälterboden 13a, 13b der Behälter 2a, 2b,
welcher der Öffnung 14a, 14b im Wesentlichen gegenüberliegt,
weist eine zur jeweiligen Auslassöffnung 4a, 4b der
Behälter 2a, 2b hin geneigten Verlauf auf,
so dass sicher gestellt ist, dass stets Produkt 3 an den
Auslassöffnungen 4a, 4b ansteht und somit eine
gute Restentleerbarkeit der Behälter 2a, 2b erzielt
wird. Die Auslassöffnungen 4a, 4b der
Behälter 2a, 2b sind an den tiefsten
Stellen der Behälterböden 13a, 13b angeordnet,
so dass in der Gebrauchstellung der Abgabe- und Dosiereinheit 1 eine
schwerkraftbewirkte Freisetzung von Produkt 3a, 3b bewirkt ist.
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Unterhalb
des ersten Behälters 2a befindet sich eine erste
Dosierkammer 10a, wobei die Auslassöffnung 4a des
ersten Behälters 2a über einen ersten Dosierkanal 9a mit
der ersten Dosierkammer 10a kommunizierend verbunden ist.
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Analog
hierzu ist unterhalb des zweiten Behälters 2b eine
zweite Dosierkammer 2b angeordnet, wobei die Auslassöffnung 4b des
zweiten Behälters 2b über einen zweiten
Dosierkanal 9b mit der zweiten Dosierkammer 10b kommunizierend
verbunden ist.
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Die
Dosierkammern 10a, 10b weisen jeweils einen Dosierkammereinlauf 11a, 11b und
einen Dosierkammerauslauf 12a, 12b auf, wobei
der Dosierkammereinlauf 11a, 11b in der Gebrauchsstellung des
Abgabe- und Dosiersystems 1, wie in 1 gezeigt,
oberhalb des Dosierkammerauslaufs 12a, 12b liegt.
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Aus 1 ist
des Weiteren ersichtlich, dass durch die in der Gebrauchsstellung übereinander
liegend angeordneten Auslassöffnungen 4a, 4b und Dosierkammereinläufen 12a, 12b ein
schwerkraftbewirkter Zulauf von Produkt 3a, 3b aus
den Behältern 2a, 2b in die Dosierkammern 10a, 10b des
Abgabe- und Dosiersystems 1 gewährleistet ist,
sowie die schwerkraftbewirkte Abgabe von Produkt 3a, 3b aus den
Dosierkammern 10a, 10b durch die entsprechend übereinander
angeordneten Dosierkammereinläufen 11a, 11b und
Dosierkammerausläufen 12a, 12b.
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Somit
benötigt die erfindungsgemäße Abgabe-
und Dosiervorrichtung keine zusätzlichen Fördereinrichtungen
zum Transport bzw. Freisetzung von Produkt 3a, 3b.
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Der
Dosierkanal 9a bzw. 9b ist im zusammengefügten
Zustand von Behälter 2 und Steuereinheit 5 durch
eine Aussparung im Kolben 7 der Steuereinheit 5 gebildet,
die in der Dosierposition der Steuereinheit, wie sie in 1 abgebildet
ist, die Auslassöffnung 4a, 4b mit dem
Dosierkammereinlauf 11a, 11b kommunizierend verbindet.
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Der
Behälter 2 sowie die Steuereinheit 5 sind durch
die Befestigungselemente 15 aneinander fixiert. Wie aus 1 ersichtlich,
sind die Befestigungselemente 15 aus in dem Behälter
ausgeformten Vertiefungen, in die korrespondierende U-förmige Elemente
form-, kraft und/oder formschlüssig eingreifen, ausgebildet.
Die Befestigung kann unlösbar oder lösbar ausgestaltet
sein.
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Die
Steuereinheit 5 umfasst ein Gehäuse 6 in dem
der Kolben 7 entlang seiner Längsachse beweglich
gelagert ist.
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Der
Kolben 7 weist ferner einen ersten Auslasskanal 8a und
einen zweiten Auslasskanal 8b auf. Die beiden Auslasskanäle 8a, 8b sind
kommunizierend miteinander verbunden und münden beide in der
Produktabgabeöffnung 16, durch die Produkt 3 in die
Umgebung abgegeben wird.
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Die
beiden Auslasskanäle 8a, 8b sind derart im
Kolben 7 ausgebildet und angeordnet, dass in der Dosierstellung
der Steuereinheit 5 die Auslasskanäle 8a, 8b weder
mit den Auslassöffnungen 4a, 4b, den Dosierkammereinläufen 11a, 11b noch
mit den Dosierkammerausläufen 12a, 12b kommunizierend
verbunden sind.
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Im
Kopf des Gehäuses 6 ist ein erstes thermisch aktives
Stellelement 17 und ein zweites thermisches Stellelement 18 angeordnet.
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Anhand
der 2–3 wird im
Folgenden die Funktionsweise der Abgabe- und Dosiereinheit näher
erläutert.
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2 zeigt
die aus 1 bekannte Dosiereinheit zu
Beginn eines Dosierzyklus, bei dem die Dosiereinheit zunächst
bei Umgebungstemperatur im Inneren einer Geschirrspülmaschine
positioniert ist. Der Kolben 7 der Steuereinheit 5 befindet
sich in einer Position, in der Produkt 3a, 3b aus
dem Behälter 2 durch die entsprechenden Auslassöffnungen 4a, 4b und Dosierkanäle 9a, 9b in
die Dosierkammern 10a, 10b einströmt.
Der Dosierkammerauslauf 12a, 12b ist durch den
dicht anliegenden Kolben 7 verschlossen, so dass die Dosierkammern 10a, 10b vollständig
mit Produkt 3a bzw. 3b gefüllt sind.
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Steigt
nun die Temperatur innerhalb der Geschirrspülmaschine im
Laufe des Spülprogramms an und erreicht die Auslösetemperatur
des als Bimetallschalter 17 ausgeführten thermisch
aktiven Stellelements wird der Kolben 7 entriegelt und
durch die Kompressionsfeder 19 soweit nach unten gedrückt, bis
die Auslasskanäle 8a, 8b mit den korrespondierenden
Dosierkammerausläufen 12a, 12b kommunizierend
und dichtig verbunden sind. Die Produkte 3a und 3b fließen
aus den Dosierkammern 10a, 10b durch die im Kolben
ausgebildeten Auslasskanäle 8a, 8b zur
Produktabgabeöffnung 16 der Steuereinheit 5,
von wo aus sie an die Umgebung abgegeben werden.
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Gleichzeitig
sind durch den Kolben 7 die Auslassöffnungen 4a, 4b des
Behälters 2 dichtig verschlossen, so dass ein
Nachlaufen von Produkt 3a bzw. 3b in die Dosierkammern 10a und 10b verhindert
ist.
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Zur
Rückstellung des Kolbens 7 in seine Ausgangsposition
ist ein weiteres thermisch aktives Stellelement 18, z.
B. in Form einer Bimetallfeder oder einer Feder aus einer Formgedächtnislegierung (SMA)
am Kopf des Kolbens 7 innerhalb des Gehäuses 6 angeordnet.
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Beim Überschreiten
einer weiteren Auslösetemperatur, die üblicherweise über
der maximalen Temperatur des Reinigungsgangs der Geschirrspülmaschine
liegt, kontrahiert die SMA-Feder und zieht den Kolben 7 in
die Ausgangsposition zurück wodurch der Dosierkammerausläufe 12a, 12b durch den
Kolben 7 dichtig verschlossen werden und ein weiteres Auslaufen
von Produkt aus den Dosierkammern 10a, 10b in
die Umgebung verhindert ist. Gleichzeitig werden durch die im Kolben 7 vorgesehenen
Dosierkanäle 9a, 9b die Auslassöffnungen 4a, 4b des
Behälters 2 mit den Dosierkammereinläufen 11a, 11b kommunizierend
verbunden, so dass Produkt 3a, 3b erneut in die
Dosierkammern 10a, 10b einfließen kann.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Dosiereinheit ist in den 4–7 gezeigt.
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4 zeigt
eine Dosiereinheit 1 in der Gebrauchsstellung. Wie aus 4 ersichtlich,
ist in diesem Ausführungsbeispiel die Steuereinheit 5 mittig
in dem Behälter 2 eingesetzt. Der Behälter 2 ist
derart ausgeformt, dass die Steuereinheit 5 den Behälter 2 in
einer erste Kammer 2a und eine zweite Kammer 2b aufteilt.
Die beiden Kammern 2a und 2b weisen voneinander
unterschiedliche Volumen auf. Die Kammern 2a, 2b sind
jeweils mit einem Produkt 3a bzw. 3b befüllt.
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Der
Behälter 2 weist einen trichterförmig
ausgestalteten Behälterboden 13 auf, der in den
Auslassöffnungen 4a und 4b der Kammern 2a und 2b mündet.
Durch diese trichterförmige Ausgestaltung des Behälterbodens 13 ist
eine gute Restentleerbarkeit des Behälters 2 realisiert.
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In
etwa mittig erstreckt sich ein Kanal durch den Behälter 2,
in den das Gehäuse 6 der Steuereinheit 5 eingelassen
ist. Der Kanal teilt den Behälter 2 in die beiden
Kammern 2a und 2b.
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Unterhalb
der Auslassöffnungen 4a und 4b ist eine
Dosierkammer 10 einstückig mit dem Behälter 2 ausgeformt.
Wie der Behälter 2, ist auch die Dosierkammer
durch den die Steuereinheit 5 aufnehmenden Kanal in eine
erste Dosierkammer 10a und eine zweite Dosierkammer 10b geteilt.
Die beiden trichterförmigen Dosierkammern 10a und 10b weisen voneinander
unterschiedliche Volumen auf. Die Dosierkammern 10a, 10b haben
in ihrer Kopfwandung jeweils einen Dosierkammereinlauf 11a bzw. 11b.
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Wie
eingangs beschrieben, ist das Gehäuse 6 der Steuereinheit 5 im
Kanal des Behälters 2 fixiert. Innerhalb des Gehäuses 6 ist
ein Kolben 7 beweglich entlang der Längsachse
des Kolbens 7 gelagert. Am unteren Ende des Kolbens 7 sind
die Auslasskanäle 8a und 8b im Kolben 7 eingelassen,
die die Dosierkammern 10a, 10b je nach Stellung
des Kolbens 7 mit der Umgebung verbinden oder diese von
der Umgebung abschließen. Ferner ist am unteren Ende des Gehäuses 6 ein
Kragen ausgebildet, auf den sich eine Feder 24 aus einem
Formgedächtniswerkstoff gegen den Kolben 7 abstützt.
Zur Abdichtung des Kolbens 7 gegenüber der Dosierkammer 10 ist
am unteren Ende des Kolbens 7 eine Ringdichtung 22 eingelassen.
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In
etwa der Höhe der Auslassöffnungen 4a, 4b und
der Dosierkammereinläufe 11a, 11b sind
am Kolben 7 Ausnehmungen eingelassen, die die Dosierkanäle 9a und 9b ausbilden
und in der Dosierstellung des Kolbens 7 die Auslassöffnungen 4a, 4b des Behälters 2 mit
den Dosierkammereinläufen 11a, 11b der
Dosierkammer 10 verbinden, so dass Produkt 3a, 3b aus
den Behälterkammern 2a, 2b in die Dosierkammern 10a, 10b einfließen
kann.
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Oberhalb
der Dosierkanäle 9a, 9b ist eine Dichtung 21 im
Kolben 7 eingelassen, die den Kolben 7 gegenüber
dem Gehäuse 6 abdichtet.
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Über
der Dichtung 21 ist ein Kragen im Kolben 7 eingelassen,
an dem sich eine Kompressionsfeder 20 gegen einen am Gehäuse 6 angeformten Kragen
abstützt. Der Kolben 7 erstreckt sich oberhalb der
Dichtung 21 verjüngt durch die Hülse 23 in
das obere Ende des Gehäuses 6 hinein. Am oberen
Ende des Kolbens 7 ist ein als Teller ausgebildeter Kragen angeordnet,
von dem aus sich eine Feder 18 aus einem Formgedächtnismaterial
gegen die Hülse 23 abstützt. Der Kolben 7 ist
in der Hülse 23 beweglich gelagert.
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Die
Hülse 23 weist eine ringförmig in der
Hülse 23 eingelassene Bimetallfeder auf. Wie 4 zu entnehmen
ist, stützt die Bimetallfeder 17 sich gegen einen
im Gehäuse 6 vorgesehenen Kragen ab, so dass eine
Abwärtsbewegung der Hülse 23 verhindert ist.
Bei Erreichen einer vordefinierten Temperatur zieht sich die Bimetallfeder 17 zusammen
und schließt zumindest bündig mit der Mantelfläche
der Hülse 23 ab, so dass die Hülse 23 gegenüber
dem Gehäuse 6 verschiebbar ist.
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Am
Kopf der Hülse 23 ist ein Kragen ausgebildet,
an dem sich zum einen die Feder 18 als auch die Kompressionsfeder 19 gegenüber
dem Kopf des Gehäuses abstützt.
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Die
Funktionsweise der Dosiereinrichtung wird nachfolgend anhand der 4–7 näher
erläutert.
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In 4 ist
die Ausgangsposition dargestellt, wie sie sich bei Umgebungstemperatur
in der Dosiereinheit 1 einstellt. Die Dosiereinheit befindet
sich in der Gebrauchsstellung in einer Geschirrspülmaschine.
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Der
Kolben 7 befindet sich in der Dosierposition, in der der
Dosierkanal 9 des Kolbens 7 die Auslassöffnungen 4a, 4b des
Behälters mit den Dosierkammereinläufen 11a, 11b kommunizierend
verbindet und Produkt 3a, 3b in die Dosierkammern 10a, 10b schwerkraftbewirkt
einfließen kann. Der Dosierkammerauslauf 12a, 12b ist
durch den Kolben 7 dichtig verschlossen, so dass kein Produkt 3a, 3b aus den
Dosierkammern 10a, 10b an die Umgebung abgegeben
wird.
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Bei
Erreichen einer vordefinierten Temperatur zum Beginn des Spülprogramms
in der Geschirrspülmaschine, die zwischen 30°C
und 40°C liegt, dehnt sich die aus einem Formgedächtniswerkstoff gebildete
Feder 18 aus und bewirkt hierdurch eine Aufwärtsbewegung
des Kolbens 7, so dass die Dosierkammereinläufe 11a, 11b durch
den Kolben dichtig verschlossen werden. Dies ist in 5 abgebildet. Die
Hülse 23 verweilt gehalten durch die Bimetallfeder 17 und
die Kompressionsfeder 19 in ihrer ursprünglichen
Position. Die Dosierkammerausläufe 12a, 12b bleiben
auch in dieser Position des Kolbens 7 durch den Kolben 7 abgedichtet,
so dass weiterhin kein Produkt aus den Dosierkammern 10a, 10b an die
Umgebung abgegeben wird.
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Wird
nun, wie der 6 zu entnehmen ist, im weiteren
Verlauf des Spülprogramms eine vordefinierte Temperatur
erreicht, bei der die Abgabe von Produkt 3a, 3b aus
den Dosierkammern 10a, 10b erfolgen soll, ist
die Bimetallfeder 17 in derart konfiguriert, dass sie sich
bei dieser Dosiertemperatur zusammenzieht und die nunmehr gegenüber
dem Gehäuse 6 bewegbare Hülse 23 durch
die Kompressionsfeder 19 nach unten, gegen den Kragen des
Kolbens 7 oberhalb der Dichtung 21 gedrückt
wird. Hierdurch wird der Kolben 7 soweit nach unten geschoben
bis die Auslasskanäle 8a, 8b, des Kolbens 7 an den
Dosierkammerausläufen 12a, 12b anliegen
und Produkt 3a, 3b aus den Dosierkammern 10a, 10b durch
die Dosierkammerausläufe 12a, 12b und
die Auslasskanäle 8a, 8b des Kolbens 7 an
die Umgebung abgegeben werden. Die aus einer Formgedächtnislegierung
hergestellte Feder 24 wird durch die Abwärtsbewegung
des Kolbens 7 gestaucht.
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In
dieser Position des Kolbens 7 sind die Auslassöffnungen 4a, 4b des
Behälters durch den Kolben 7 dichtend verschlossen,
so dass kein Produkt 3a, 3b in die Dosierkammern 10a, 10b nachfließen
kann. Somit wird eine durch das Volumen der Dosierkammern 10a, 10b definierte
Menge an Produkt 3a, 3b an die Umgebung abgegeben.
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Nach
der Dosierung der Produkte 3a, 3b folgt in einem
Geschirrspülmaschinenprogramm üblicherweise ein
Trocknungszyklus, bei dem eine Temperatur erreicht wird, die oberhalb
der Temperatur der Dosierauslösung liegt.
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Die
Feder 24 ist nun derart konfiguriert, dass sie sich bei
dieser Trocknungstemperatur ausdehnt und den Kolben 7 mit
der Hülse 23 soweit aufwärts drückt,
dass die Bimetallfeder 17 wieder oberhalb des Gehäusekragens 25 anliegt.
In dieser Stellung des Kolbens sind die Dosierkammerausläufe 12a, 12b wieder
vom Kolben verschlossen. Die Kompressionsfeder 20 ist gestaucht.
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Beim
Abfallen der Temperatur nach dem Trocknungszyklus, dehnt sich die
Bimetallfeder 17 wieder aus, so dass sich die Hülse 23 auf
dem Kragen 25 abstützt. Die Formgedächtnisfeder 24 zieht sich
erneut zusammen und der Kolben 7 wird durch die Kompressionsfeder 20 wieder
in seine in 4 gezeigten Ausgangslage zurückgeschoben,
so dass die Dosierkammern 10a, 10b erneut mit
Produkt 3a, 3b befüllt werden.
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Natürlich
ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich,
ohne den in den Ansprüchen definierten Bereich zu verlassen.
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- 1
- Abgabe-
und Dosiersystem
- 2
- Behälter
- 3
- Produkt
- 4
- Auslassöffnung
- 5
- Steuereinheit
- 6
- Gehäuse
- 7
- Kolben
- 8
- Auslasskanal
- 9
- Dosierkanal
- 10
- Dosierkammer
- 11
- Dosierkammereinlauf
- 12
- Dosierkammerauslauf
- 13
- Behälterboden
- 14
- Behälteröffnung
- 15
- Verbindungselement
- 16
- Produktabgabeöffnung
- 17
- Thermisch
aktives Stellelement
- 18
- Thermisch
aktives Stellelement
- 19
- Kompressionsfeder
- 20
- Kompressionsfeder
- 21
- Dichtung
- 22
- Dichtung
- 23
- Hülse
- 24
- Thermisch
aktives Stellelement
- 25
- Kragen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2006/021764 [0004, 0006]