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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von Reinigungsgut.
Derartige Reinigungsvorrichtungen werden insbesondere im Bereich
der gewerblichen Geschirrspültechnik sowie auch im Bereich
der Haushalt-Geschirrspültechnik eingesetzt. Auch andere
Anwendungen sind jedoch grundsätzlich möglich,
beispielsweise Anwendungen für die Reinigung anderer Arten
von Spülgut, beispielsweise im naturwissenschaftlichen,
technischen oder medizinischen Bereich und/oder Pflegebereich.
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Stand der Technik
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Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Reinigungsvorrichtungen
bekannt. Ohne Beschränkung weiterer möglicher
Anwendungen wird die Erfindung im Folgenden unter Bezugnahme auf
Geschirrspülvorrichtungen beschrieben, wie sie zur Reinigung
beispielsweise von Geschirr, Tassen, Teller, Besteck, Gläsern,
Tabletts, Schüsseln oder ähnlichem direkt oder
indirekt mit Speisen in Berührung kommenden Gerätschaften
eingesetzt werden.
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Eine
technische Herausforderung bei der Herstellung insbesondere gewerblicher
Geschirrspülvorrichtungen, welche für einen Dauereinsatz unter
harten Betriebsbedingungen eingerichtet sind, besteht in der Ausgestaltung
der Düsen. Mittels dieser Düsen wird das zu reinigende
Gut mit einer oder mehreren Reinigungsflüssigkeiten beaufschlagt.
Um eine gleichmäßige Beaufschlagung zu gewährleisten und
gleichzeitig umwelteffizient unter Verwendung geringer Mengen an
Reinigungsflüssigkeit arbeiten zu können, sind
Reinigungsdüsen in derartigen Vorrichtungen häufig
als drehbare Reinigungsdüsen ausgestaltet. Ein Beispiel
derartiger drehbar ausgestalteter Reinigungsdüsen sind
Sprüharme, welche während des Aufbringens der
Reinigungsflüssigkeit auf das zu reinigende Gut aktiv oder
nach dem Rückstoßprinzip durch den Impuls der
Reinigungsflüssigkeit gedreht werden.
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Derartige
drehbar gelagerte Düsen unterliegen jedoch, insbesondere
bei industriellen Anwendungen, einem erhöhten Verschleiß,
da die drehbar gegeneinander gelagerten Teile in vielen Fällen durch
einen hohen Druck der Reinigungsflüssigkeit gegeneinander
gepresst werden. Derartige Phänomene sind beispielsweise
auch aus dem Bereich von Hochdruckstrahlsystemen für Hochdruckreiniger
bekannt. Beispielsweise beschreibt die
DE 100 06 864 A1 eine Reinigungsdüse,
welche zur Verschleißminderung aus einem geeigneten Werkstoff
hergestellt ist, vorzugsweise aus einem korrosionsbeständigen Metall,
Keramik oder Kunststoff. In
DE 20 2008 002 597 U1 ist eine Rotordüse,
insbesondere für ein Hochdruckreinigungsgerät,
beschrieben, welche eine Axialdichtung und/oder Gleitringabdichtung
aufweist, die aus verschleißfestem Hartmetall- oder Keramikverschleißteilen
besteht.
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Diese
aus dem Bereich der Hochdruckreinigungsgeräte bekannten
Baugruppen sind jedoch nicht ohne weiteres auf Reinigungsgeräte
der beschriebenen Art übertragbar, da in Reinigungsgeräten
und in Hochdruckreinigungsgeräten in der Regel vollständig
unterschiedliche Einbaubedingungen vorliegen. Zudem ist die Ausgestaltung
vollständiger Baugruppen aus abriebfesten Materialien,
wie beispielsweise Keramiken, in der Regel nur unter erheblichem
fertigungstechnischen Aufwand realisierbar, was für kostengünstige
Anwendungen, beispielsweise in der Haushalts-Geschirrspültechnik
in vielen Fällen inakzeptabel ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung
bereitzustellen, welche die Nachteile bekannter Reinigungsvorrichtungen
vermeidet. Die Reinigungsvorrichtung soll insbesondere eine im Wesentlichen
verschleißfrei drehbar gelagerte Reinigungsdüse
umfassen.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch eine Reinigungsvorrichtung mit
den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung, welche einzeln oder in Kombination
realisiert sein können, sind in den abhängigen
Ansprüchen dargestellt. Es wird eine Reinigungsvorrichtung zum
Reinigen von Reinigungsgut vorgeschlagen, insbesondere Geschirr,
beispielsweise der oben beschriebenen Art. Grundsätzlich
kann die Reinigungsvorrichtung jedoch auch zum Reinigen anderer
Arten von Reinigungsgut ausgestaltet sein, beispielsweise Reinigungsgut
im Bereich der Technik, Naturwissenschaften oder Medizin- bzw. Pflegetechnik.
Besonders bevorzugt ist jedoch die Anwendung in der gewerblichen
oder nicht-gewerblichen Geschirrspültechnik.
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Die
Reinigungsvorrichtung umfasst mindestens eine Reinigungskammer zum
Aufnehmen des Reinigungsguts. Beispielsweise kann die Reinigungsvorrichtung
als Einkammer-Reinigungsvorrichtung ausgestaltet sein mit einer
einzigen Reinigungskammer, beispielsweise Spülkammer, zum
Aufnehmen des Reinigungsguts. Auch Mehrkammer-Reinigungsvorrichtungen
sind jedoch grundsätzlich realisierbar, beispielsweise
Mehrkammer-Reinigungsvorrichtungen, welche mit einer entsprechenden
Transportvorrichtung zum Transportieren des Reinigungsguts durch
die mehreren Kammern der Reinigungsvorrichtung, welche auch zusammenhängend
sein können, eingerichtet sind.
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Die
Reinigungsvorrichtung ist eingerichtet, um das Reinigungsgut in
der Reinigungskammer mit mindestens einem Reinigungsfluid zu beaufschlagen.
In der Regel wird das Reinigungsfluid ein wässriges Reinigungsfluid
sein bzw. ein derartiges wässriges Reinigungsfluid umfassen.
Beispielsweise kann Wasser gegebenenfalls unter Zusatz von Reinigungsmitteln
und/oder Klarspülmitteln und/oder Entkalkern und/oder Desinfektionsmitteln
eingesetzt werden. Grundsätzlich sind jedoch auch andere
Arten von Reinigungsfluiden einsetzbar. So können beispielsweise
auch nicht-flüssige Reinigungsfluide eingesetzt werden,
beispielsweise Gase, insbesondere Dampf.
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Die
Reinigungsvorrichtung umfasst mindestens eine Reinigungsdüse.
Unter einer Reinigungsdüse ist dabei eine Vorrichtung zu
verstehen, mittels derer gezielt das Reinigungsfluid auf das Reinigungsgut
aufgebracht werden kann. Die Reinigungsdüse kann beispielsweise
mindestens eine Öffnung umfassen, beispielsweise eine verengte Öffnung, aus
welcher das Reinigungsfluid austreten kann. Beispielsweise kann
dieser Austritt in Form eines scharf gebündelten Strahls
erfolgen oder in Form eines aufgeweiteten Strahls. Beispielsweise
kann mit Hilfe dieser Öffnung auch eine zielgerichtete
Aufbringung erfolgen, da beispielsweise durch entsprechende Bohrungen
der Düse eine Richtungsgebung des Strahls des Reinigungsfluids
erfolgen kann. Die Reinigungsdüse kann eine oder mehrere
derartige Öffnungen umfassen, so dass beispielsweise auch
ein Fächer und/oder Vorhang eines Reinigungsfluids erzeugt werden
kann. Insbesondere kann die Reinigungsdüse, wie unten noch
näher ausgeführt wird, einen oder mehrere Sprüharme
umfassen.
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Die
Reinigungsdüse ist drehbar gelagert und weist mindestens
ein Drehlager auf. Dabei ist diese drehbare Lagerung derart ausgestaltet,
dass bei einer Drehung mindestens zwei Flächen aufeinander gleiten,
wobei mindestens eine der Flächen eine keramische Oberfläche
ist.
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Grundsätzlich
können beide Flächen mit keramischen Oberflächen
ausgestaltet sein bzw. als keramische Oberflächen ausgestaltet
sein, oder nur eine der Flächen. Weiterhin kann an der
drehbaren Lagerung auch eine größere Anzahl an
Flächen beteiligt sein, von denen eine, zwei oder mehrere
oder sogar alle als keramische Flächen ausgestaltet sind. Besonders
bevorzugt ist es jedoch, eine möglichst geringe Anzahl
von Flächen keramisch auszugestalten, da eine keramische
Ausgestaltung technisch aufwendig und teuer ist. Zudem genügt
für eine Verminderung des Verschleißes in der
Regel die Ausgestaltung einer einzelnen Fläche als keramische
Fläche.
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Die
Ausgestaltung einer Fläche, im Gegensatz zur Ausgestaltung
vollständiger Bauteile als keramische Bauteile, lässt
sich auch großtechnisch kostengünstig und einfach
realisieren. Die Flächen können vergleichsweise
einfach ausgestaltet sein, beispielsweise als im Wesentlichen ebene
Flächen oder Zylinderoberflächen. Auf diese Weise
ist eine aufwendige Fertigung dreidimensionaler keramischer Bauteile
nicht erforderlich, welche in der Regel aufwendige technische Verfahren
erforderlich machen würde. Wie oben dargestellt, ist vorzugsweise eine
möglichst geringe Anzahl an der drehbaren Lagerung beteiligten
Flächen als keramische Oberfläche ausgestaltet.
Besonders bevorzugt ist es, wenn mindestens eine weitere der Flächen
eine nicht-keramische Oberfläche ist, beispielsweise eine
metallische Oberfläche und/oder eine Kunststoffoberfläche.
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Unter
einer keramischen Oberfläche kann dabei die Oberfläche
eines keramischen Bauteils oder eine mit einer keramischen Schicht
oder einer Schichtfolge beschichtete Oberfläche verstanden werden.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung von Oberflächen
keramischer Bauteile oder von Bauteilen, welche zumindest teilweise
keramisch ausgestaltet sind. Zwischen diesen beiden Möglichkeiten wird
im Folgenden begrifflich nicht unterschieden.
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Unter
dem Begriff „keramisch” wird dabei im Rahmen der
vorliegenden Erfindung die Ausgestaltung mit mindestens einem Keramikwerkstoff
bezeichnet. Derartige keramische Werkstoffe sind anorganisch, nicht-metallisch
und polykristallin. In der Regel werden diese bei Raumtemperatur
aus einer, aus Keramikpulver, organischem Binder und Flüssigkeit gebildeten,
Rohmasse geformt und erhalten ihre typischen Werkstoffeigenschaften
erst in einem Sintervorgang bei hohen Temperaturen. Als Ausgangsstoffe
werden in der Regel anorganische, feinkörnige Rohstoffe
verwendet, wie beispielsweise Metalloxide. Als besonders geeignet
im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat es sich erwiesen, wenn
die keramische Oberfläche einen oder mehrere der folgenden
Werkstoffe umfasst: Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid; Titanoxid; Magnesiumoxid.
Auch ähnliche Keramikwerkstoffe sind einsetzbar. Auch Kombi nationen
der genannten Werkstoffe und/oder anderer Werkstoffe, beispielsweise
in Form vom Mischungen, sind einsetzbar.
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Die
mindestens eine keramische Oberfläche kann insbesondere
eine Oberfläche mindestens eines keramischen Bauteils sein.
Dieses keramische Bauteil kann in Alleinstellung verwendet werden
oder kann auch ganz oder teilweise von einem weiteren Werkstoff,
insbesondere einem Kunststoffwerkstoff, umgeben sein. Insbesondere
kann dies derart erfolgen, dass die keramische Oberfläche
zumindest teilweise frei liegt. Beispielsweise kann hier ein Umspritzen
eines keramischen Bauteils mit einem Kunststoffwerkstoff erfolgen.
Beispielsweise kann auf diese Weise ein einfach herzustellender
Keramikring mit einer keramischen Oberfläche von einem
komplexer gestalteten Kunststoffbauteil umspritzt sein. Das Umspritzen
kann allgemein vollständig oder teilweise erfolgen, wobei
ein teilweises Umspritzen bevorzugt ist. Weiterhin kann das keramische
Bauteil auch beispielsweise eine Keramikhülse umfassen,
welche ebenfalls technisch leicht herzustellen ist und welche durch
ein Umspitzen zu einem komplexeren Bauteil ergänzbar ist.
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Alternativ
oder zusätzlich zu einem Umspritzen bzw. einer anderen
Art der Einbettung des keramischen Bauteils in einen weiteren Werkstoff
kommen auch andere Verfahren zur Herstellung der mindestens einen
keramischen Oberfläche in Betracht. So kann beispielsweise
das keramische Bauteil auch als komplexer geformtes dreidimensionales
Bauteil hergestellt sein. Dies lässt sich beispielsweise
mittels eines keramischen Spritzgießverfahrens (ceramic
injection molding, CIM) realisieren. Derartige keramische Spritzgießverfahren
verwenden in der Regel zum Spritzgießen eine Ausgangsmasse,
welche neben dem keramischen Werkstoff einen oder mehrere Binder
sowie ggf. ein oder mehrere Lösungsmittel und/oder weitere
Stoffe umfassen kann. Beispielsweise lässt sich auf diese
Weise mittels eines im Wesentlichen herkömmlichen Spritzgießverfahrens
ein gegebenenfalls auch komplex geformtes Bauteil herstellen, welches
auch als Grünling bezeichnet wird. Dieser Grünling
kann dann optional einem oder mehreren Entbinderungsschritten unterzogen
werden, wobei gegebenenfalls Lösungsmittel entfernt werden und
wobei, beispielsweise auf chemischem und/oder thermischem Wege,
Binderanteile entfernt werden. Anschließend kann, was auch
mit vorangehenden Verfahrensschritten zusammengefasst werden kann, mindestens
ein Sinterschritt erfolgen, in welchem schließlich das
fertige Werkstück entsteht. Derartige CIM-Verfahren sind
dem Fachmann aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.
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Wie
oben dargestellt, kann die Düse mindestens einen Sprüharm
umfassen, insbesondere einen Wascharm und/oder einen Nachspülarm.
Unter einem Sprüharm ist dabei eine Düse zu verstehen,
welche eine Mehrzahl von Öffnungen umfasst, aus welchen
die Reinigungsflüssig keit ausgesprüht werden kann.
Beispielsweise können diese Sprüharme im Wesentlichen
symmetrisch ausgestaltet sein und in Form eines Rotors um die Lagerung
rotieren. Diese Rotation kann beispielsweise, wie oben dargestellt, durch
den Rückstoß der Reinigungsflüssigkeit
erfolgen. Zu diesem Zweck können die Öffnungen
beispielsweise als schräge Bohrungen ausgestaltet sein,
so dass die Reinigungsflüssigkeit schräg zu einer
Rotationsachse ausgesprüht wird, so dass den Sprüharmen
ein Drehimpuls verliehen wird.
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Die
Düse kann mindestens zwei Düsenteile umfassen,
insbesondere zwei Sprüharme oder einen Sprüharm
und ein weiteres Düsenteil. Auch andere Ausgestaltungen
sind möglich. Diese beiden Düsenteile sollen gegeneinander
drehbar gelagert sein, wobei die Lagerung die beiden Flächen
umfasst.
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Dabei
können die beiden Flächen unterschiedlich zueinander
angeordnet sein. Beispielsweise kann eine der mindestens zwei Flächen
die jeweils andere der mindestens zwei Flächen umfangseitig umschließen,
so dass eine Drehachse der drehbaren Lagerung im Wesentlichen parallel
zu den Flächen angeordnet ist. Auch eine andere Ausgestaltung
ist jedoch alternativ oder zusätzlich möglich.
So können die beiden Flächen beispielsweise senkrecht
zur Drehachse der drehbaren Lagerung angeordnet sein. Beispielsweise
kann die keramische Oberfläche dabei eine Stirnfläche
einer Lagerhülse umfassen, also eine Fläche, welche
senkrecht zu der Drehachse angeordnet ist.
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Die
Reinigungsdüse kann auf verschiedene Arten ausgestaltet
sein, so kann die Reinigungsdüse mindestens ein das Reinigungsfluid
führende Lagerteil und mindestens ein auf dem Lagerteil
drehbar gelagertes Anschlussteil umfassen. Das Lagerteil kann dabei
mindestens eine Zulaufbohrung zum Zuführen des Reinigungsfluids
aufweisen. Das Anschlussteil kann als im Wesentlichen passives Anschlussteil ausgestaltet
sein, welches nicht mit dem Reinigungsfluid in Berührung
kommt bzw. dieses leitet. So kann das Anschlussteil beispielsweise
als einfacher Ring ausgestaltet sein, welcher auf einer Fläche
des Lagerteils gleitet. Alternativ oder zusätzlich kann
das mindestens eine Anschlussteil jedoch auch zum Leiten des Reinigungsfluids
ausgestaltet sein. So kann das Anschlussteil beispielsweise eine
Bohrung zum Weiterleiten des Reinigungsfluids aufweisen, wobei die
Zulaufbohrung des Lagerteils mit der Bohrung fluidisch in Verbindung
steht. Unter einer fluidischen Verbindung ist dabei eine direkte
oder indirekte Möglichkeit zu verstehen, Reinigungsfluid
von der Zulaufbohrung in die Bohrung zu verbringen. Dies kann beispielsweise
dadurch erfolgen, dass die Bohrung unmittelbar mit der Zulaufbohrung
in Verbindung steht und/oder unter Zwischenschaltung mindestens
eines weiteren fluidischen Bauelements, beispielsweise, wie unten
näher ausgeführt wird, eines Ringraums.
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Die
Reinigungsdüse kann, wie oben beschrieben, mindestens einen
Sprüharm umfassen. Dieser Sprüharm kann beispielsweise
mit dem Anschlussteil verbunden sein und/oder das Anschlussteil
umfassen.
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Das
Lagerteil kann mindestens einen Lagerbolzen umfassen, also ein im
Wesentlichen länglich ausgestaltetes Werkstück,
welches beispielsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgestaltet sein
kann. Die Zulaufbohrung kann beispielsweise als Sacklochbohrung
in dem Lagerteil ausgestaltet sein, wobei der Lagerbolzen weiterhin
mindestens eine quer zu der Zulaufbohrung verlaufende Querbohrung
umfassen kann. Zwischen der Querbohrung des Lagerbolzens und der
Bohrung des Anschlussteils kann dann mindestens ein ganz oder teilweise umlaufender
Ringraum vorgesehen sein, welcher die Querbohrung und die Bohrung
fluidisch miteinander verbindet. Der Ringraum kann beispielsweise
ganz oder teilweise innerhalb des Lagerbolzens und/oder innerhalb
des Anschlussteils ausgestaltet sein. Auch eine Zwischenschaltung
weiterer Teile, welche den Ringraum aufnehmen, kann realisiert werden.
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Das
Anschlussteil kann den Lagerbolzen insbesondere ringförmig
umgeben, beispielsweise in Form einer Lagerbuchse. Unter einer Lagerbuchse ist
dabei ein hülsenförmiges Bauteil zu verstehen, welches
Bestandteil der drehbaren Lagerung ist. Das Lagerteil kann insbesondere
eine Ringschulter aufweisen, wobei das Anschlussteil direkt oder
unter Zwischenschaltung mindestens einer Gleitscheibe auf der Ringschulter
aufliegt. Das Anschlussteil kann insbesondere ganz oder teilweise
aus einem keramischen Werkstoff hergestellt sein. Das Lagerteil
kann ganz oder teilweise aus einem metallischen Werkstoff gefertigt
sein, insbesondere einem Stahl. Alternativ oder zusätzlich
sind jedoch auch andere Werkstoffe einsetzbar, beispielsweise Kunststoffe.
Zwischen dem Anschlussteil und dem Lagerteil kann mindestens ein
Zwischenteil vorgesehen sein, beispielsweise mindestens eine Innenbuchse.
Dieses Zwischenteil kann wiederum ganz oder teilweise aus einem
nicht-metallischen Werkstoff hergestellt sein, insbesondere einem
oder mehreren der folgenden Werkstoffe: einer Keramik; einem Kohle-Werkstoff, insbesondere
einem Kohle-Pressling; einem Kunststoff-Werkstoff. Verschiedene
Ausgestaltungen sind möglich. In dem mindestens einen Zwischenteil
kann beispielsweise auch der mindestens eine ganz oder teilweise
umlaufende Ringraum vorgesehen sein, welcher die Zulaufbohrung des
Lagerteils und eine Bohrung des Anschlussteils fluidisch miteinander verbindet.
Zur Abdichtung eines Übergangs zwischen dem Anschlussteil
und dem Zwischenteil kann mindestens eine Gleitscheibe vorgesehen
sein. Insbesondere mindestens eine Gleitscheibe aus einem keramischen
Werkstoff.
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Die
vorgeschlagene Reinigungsvorrichtung weist gegenüber bekannten
Reinigungsvorrichtungen eine Vielzahl von Vorteilen auf. Die Ausgestaltung
mindestens einer der an der Lagerung beteiligten Oberflächen
als keramische Oberfläche lässt sich technisch
leicht realisieren, da vergleichsweise einfach ausgestaltete keramische
Bauteile verwendet werden können, welche mit anderen Bauteilen
zur komplexeren Reinigungsdüse zusammengesetzt werden können.
Insbesondere kann die mindestens eine keramische Oberfläche
eine keramische Oberfläche eines ringförmig ausgestalteten
keramischen Bauteils sein, mit einer ebenen kreisscheibenförmigen
Oberfläche, und/oder die keramische Oberfläche kann
als eine zylindermantelförmige Oberfläche ausgestaltet
sein, beispielsweise als Außenoberfläche eines
zumindest teilweise zylindrisch ausgestalteten keramischen Bauteils
und/oder als Innenfläche eines zumindest teilweise zylinderhülsenförmig
ausgestalteten Bauteils. Derartige Bauteile sind mit üblichen keramischen
Verfahren einfach herstellbar, beispielsweise mittels üblicher
keramischer Pressverfahren. Auf diese Weise lässt sich
die Reinigungsvorrichtung insgesamt kostengünstig ausgestalten,
bei gleichzeitig erheblicher Verminderung an Verschleiß.
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Figurenkurzbeschreibung
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Weitere
Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen, insbesondere
in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können
die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren
in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Erfindung ist
nicht auf die auf fünf Beispiele beschränkt. Die
Ausführungsbeispiele sind in den Figuren schematisch dargestellt. Gleiche
Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche
oder funktionsgleiche bzw. hinsichtlich ihrer Funktion und einander
entsprechende Elemente. Im Einzelnen zeigen:
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1A bis 1C verschiedene
Darstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels einer Reinigungsdüse
zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung;
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2A bis 2C verschiedene
Ansichten eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Reinigungsdüse
zum Einsatz in einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung;
und
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3A bis 3E verschiedene
Darstellungen eines dritten Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Reinigungsdüse zum
Einsatz in einer erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung.
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Ausführungsbeispiele
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In
den 1A bis 1C ist
ein erstes Ausführungsbeispiel einer Reinigungsdüse 110 dargestellt.
Die Reinigungsdüse 110 ist in diesem Ausführungsbeispiel
als Sprüharm 112 ausgestaltet, welcher beispielsweise
als Nachspülarm 114 eingesetzt werden kann. Die
Reinigungsdüse 110 ist Bestandteil einer lediglich
in 1A angedeuteten Reinigungsvorrichtung 116 mit
mindestens einer Reinigungskammer 118. Innerhalb einer
Reinigungskammer 118 können eine oder mehrere
Reinigungsdüsen 110, beispielsweise gemäß der
Erfindung, vorgesehen sein. Dabei ist in 1A der
Sprüharm 112 in einer Schnittdarstellung von der
Seite gezeigt, während in 1B eine
Detaildarstellung des in 1A mit
D bezeichneten Ausschnitts gezeigt ist. In 1C ist lediglich
ein Lager 120 der Reinigungsdüse 110 in perspektivischer
Darstellung gezeigt.
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Der
Nachspülarm 114 umfasst eine Unterschale 122 und
eine Oberschale 124. In der Oberschale 124 ist
eine Mehrzahl von Öffnungen 126 ausgebildet, aus
welchen das Reinigungsfluid austreten kann.
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Die
Oberschale 124 und die Unterschale 122 sind mit
einer Lagerbuchse 128 des Lagers 120 verbunden.
Diese Lagerbuchse 128 ist aus einem keramischen Material
gefertigt und fungiert als drehbar gelagertes Anschlussteil 130.
Die Lagerbuchse 128 ist im Wesentlichen kreisringförmig
ausgestaltet und weist eine innere Oberfläche 132 auf.
Mit dieser inneren Oberfläche 132 ist die Lagerbuchse 128 auf
ein Lagerteil 134 in Form eines Lagerbolzens 136 aufgesteckt.
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Dieser
Lagerbolzen 136 weist einen Lagerkopf 138 auf,
welcher im Wesentlichen zylinderförmig ausgestaltet ist
und welcher eine äußere Oberfläche 140 aufweist.
Diese äußere Oberfläche 140 ist
entsprechend zylindermantelförmig ausgestaltet und wirkt
mit der inneren Oberfläche 132 dichtend zusammen.
Der Lagerbolzen 136 ist vorzugsweise ganz oder teilweise
aus einem metallischen Werkstoff gefertigt, beispielsweise aus Chrom-Nickel-Stahl.
Somit ist die äußere Oberfläche 140 eine
metallische Oberfläche, auf welcher die als keramische
Oberfläche ausgestaltete innere Oberfläche 132 bei
der Drehung des Sprüharms 112 um eine Drehachse 142 gleitet. Die
beiden aufeinander gleitenden Oberflächen 132, 140 sind
somit im vorliegenden Fall parallel zur Drehachse 142 angeordnet.
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Im
Inneren des Lagerbolzens 136 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
eine axial verlaufende Zulaufbohrung 144 ausgebildet. Diese
Zulaufbohrung 144 ist als Sacklochbohrung aus gebildet.
An ihrem oberen Ende, im Bereich des Lagerkopfes 138, verlaufen
quer zur Zulaufbohrung 144 mehrere Querbohrungen 146.
Es sind auch Ausgestaltungen mit einer Mehrzahl von Öffnungen
denkbar, die nicht kreisrund ausgeführt sind. Diese Querbohrungen 146 münden
in diesem Ausführungsbeispiel in einem umlaufenden Ringraum 148,
welcher hier vollständig innerhalb des Lagerkopfs 138 ausgebildet
ist. Wie insbesondere aus der perspektivischen Darstellung des zusammengesetzten
Lagers 120 gemäß 1C hervorgeht,
weist die Lagerbuchse 128 des Anschlussteils 130 eine
Mehrzahl von radial verlaufenden Bohrungen 150 auf. Es
sind auch Ausführungen mit einer Mehrzahl von radial verlaufenden Öffnungen
denkbar, die nicht kreisrund sind. Bei auf den Lagerbolzen 136 aufgesteckter
Lagerbuchse 128 kommunizieren diese Bohrungen 150 über
den Ringraum 148 mit den Querbohrungen 146 und
damit mit der zentralen Zulaufbohrung 144 des Lagerbolzens,
so dass die Zulaufbohrung 144 fluidisch mit den Bohrungen 150 in
Verbindung steht. Damit kann Reinigungsfluid aus der zentralen Zulaufbohrung 144 über
die Bohrungen 150 ins Innere der Reinigungsdüse 110,
zwischen die Unterschale 122 und die Oberschale 124,
und damit hin zu den Öffnungen 128 gelangen.
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Der
Lagerbolzen 136 weist an seinem oberen Ende eine Ringschulter 152 auf,
welche auch mit einer entsprechenden Profilierung für ein
Eingreifen eines Werkzeugs versehen sein kann. Auf dieser Ringschulter 152 liegt
im dargestellten Ausführungsbeispiel das Anschlussteil 130 auf.
Zur Herstellung des Lagers 120 wird der Lagerbolzen 136 durch
das Anschlussteil 130 hindurch gesteckt, wonach eine Distanzscheibe 154 auf
das untere Ende des Lagerbolzens aufgesteckt wird. Diese Distanzscheibe 154, welche
auch durch eine andere Art der Fixierung ersetzt werden kann, kann
beispielsweise in einer Nut 156 verrasten, so dass das
Lager 120 gesichert ist. An seinem unteren Ende kann der
Lagerbolzen 136 beispielsweise ein Gewinde 158 aufweisen, über welches
der Lagerbolzen 136 mit weiteren Bauteilen der Reinigungsvorrichtung 116 verbindbar
ist. Es ist auch, wie in Bild 1C gezeigt, eine Ausgestaltung ohne
Distanzscheibe 154 denkbar.
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In
den 2A bis 2C ist
ein zu den 1A bis 1C alternatives
Ausführungsbeispiel einer Reinigungsdüse 110 dargestellt. Übrige
Bestandteile der Reinigungsvorrichtung 116 sind in diesen
Figuren nicht dargestellt. Wiederum zeigt 2A, in
analoger Darstellung zur 1A, eine Schnittdarstellung
eines Sprüharms 112 der Reinigungsdüse 110, 2B zeigt,
in analoger Darstellung zur 1B, eine
Detaildarstellung des Ausschnitts D in 2A, und 2C zeigt
in perspektivischer Darstellung ein Lager 120 der Reinigungsdüse 110.
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Wiederum
ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Reinigungsdüse 110 zumindest
teilweise als Sprüharm 112 ausgestaltet, wobei
weitgehend auf die obige Beschreibung der 1A bis 1C verwiesen
werden kann.
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Das
Lager 120 umfasst wiederum ein Lagerteil 134,
welches wiederum als Lagerbolzen 136 mit einer zentralen,
axial ausgerichteten Zulaufbohrung 144 eingerichtet ist.
Dieses kann beispielsweise wiederum aus Chrom-Nickel-Stahl hergestellt
sein und/oder aus einem anderen metallischen Werkstoff, auch ein
keramischer Werkstoff ist denkbar. Im Bereich seines Lagerkopfes 138 ist
der Lagerbolzen 136 von einem Zwischenteil 160 umgeben.
In diesem Zwischenteil, welches drehfest mit dem Lagerbolzen 136 verbunden
ist sind Zwischenbohrungen 162 ausgebildet, welche mit
den Querbohrungen 146 im Lagerbolzen 136 kommunizieren.
Umfangseitig ist weiterhin in dem Zwischenteil 160 der
Ringraum 148 ausgebildet, über welchen die Bohrungen 150 in
dem Anschlussteil 130 fluidisch mit der Zulaufbohrung 144 in
Verbindung stehen.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel umgibt das Anschlussteil 130,
welches wiederum als Lagerbuchse 128 ausgebildet ist, drehbar
gelagert das Zwischenteil 160. Die innere Oberfläche 132 gleitet
dabei auf einer äußeren Oberfläche 140 des
Zwischenteils 160. Die Lagerbuchse 128 ist somit
als Außenbuchse 164 ausgestaltet. Die Lagerbuchse 128 kann
beispielsweise wiederum aus einem keramischen Werkstück
hergestellt sein, wobei die Oberschale 124 und die Unterschale 122 beispielsweise, wie
auch im obigen Ausführungsbeispiel gemäß den 1A bis 1C in
Nuten 166 der Lagerbuchse 128 eingreifen können.
Das Zwischenteil 160 kann beispielsweise aus einem metallischen
Werkstoff hergestellt sein oder alternativ oder zusätzlich
aus einem Kohle-Pressling oder einem keramischen Werkstoff.
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Das
Anschlussteil 130 ist wiederum an dem Lagerbolzen 136 durch
eine Distanzscheibe 154 befestigt. Die Distanzscheibe 154 kann
beispielsweise wieder, analog zu der Darstellung gemäß 1B, über
mindestens eine Nut 156 an dem Lagerbolzen 136 befestigt
sein. Alternativ ist jedoch auch eine andere Art der Befestigung
möglich, wie auch in 1B. So
ist beispielsweise in 2B die Distanzscheibe 154 mit
einem Gewinde 168 ausgestattet, mittels dessen diese auf
dem Gewinde 158 des Lagerbolzens 136 aufgeschraubt
werden kann.
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Weiterhin
sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß den 2A bis 2C jeweils
oberhalb und unterhalb des Anschlussteils 130 Gleitscheiben 170 vorgesehen.
Diese Gleitscheiben 170 können beispielsweise
ebenfalls aus keramischem Material hergestellt sein. Alternativ
sind jedoch auch andere Ausgestaltungen möglich. Die Gleitscheiben
sind, wie in der perspektivischen Darstellung gemäß 2C erkennbar
ist, durch Abflachungen 172 drehfest mit dem Zwischenteil 160 verbunden.
In der Darstellung gemäß 2C ist
dabei die Distanzscheibe 154 nicht dargestellt. Durch die
Gleitscheiben 170 bilden sich zusätzliche gleitende
Oberflächen des Lagers 120, nämlich zwischen
den Gleitscheiben 170 und den Ober- bzw. Unterseiten des
Anschlussteils 130. In diesem Fall sind beide Oberflächen,
welche an der Lagerung beteiligt sind, als keramische Oberflächen ausgestaltet.
Diese Flächen sind in diesem Fall senkrecht zur Drehachse 142 angeordnet.
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In
den 3A bis 3E sind
verschiedene Ansichten eines dritten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Reinigungsdüse 110 dargestellt. Dabei
zeigt 3E, welche zunächst
erläutert werden soll, eine Zusammenbaudarstellung der
Reinigungsdüse 110. Diese Reinigungsdüse 110 umfasst in
diesem Ausführungsbeispiel 2 Sprüharme 112, welche
drehbar ineinander gesteckt gelagert sind und unabhängig
voneinander mit Waschflüssigkeit beaufschlagt werden können.
Diese Sprüharme 112 umfassen einen unten liegenden
Wascharm 174 und einen oben liegenden Nachspülarm 114.
Die Reinigungsdüse 110 sitzt dabei auf einem Lagerzapfen 176 auf,
welcher mit einer Versorgungseinrichtung 178 verbunden
ist, über welche die Bereitstellung der Reinigungsflüssigkeit
erfolgen kann. Die Versorgungseinrichtung 178 ist in der
Regel außerhalb der Reinigungskammer 118 angeordnet,
und der Lagerzapfen 176 ragt durch eine Bohrung ins Innere der
Reinigungskammer 118.
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Auf
den Lagerzapfen 176 sind in diesem Ausführungsbeispiel
ein Dichtring 180 und eine Mutter 182 aufgesetzt,
mit deren Hilfe der Lagerzapfen 176 in der Reinigungskammer
befestigt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass diese Ausführung
jedoch lediglich exemplarisch ist. Der Wascharm 174, der wiederum
eine Unterschale 122 und eine Oberschale 124 besitzt,
wobei letztere wiederum mit Öffnungen 126 ausgestattet
ist, ist über das Lagerteil 134, welches mit Mutter 186 in
die Oberschale 124 eingebaut ist, auf dem Lagerzapfen 176 aufgesetzt.
Diese beispielhafte Ausgestaltung ist in 3A in
Schnittdarstellung von der Seite gezeigt. Der Ring 184 verbessert
die Abdichtung zwischen dem drehbar gelagerten Wascharm 174 und
dem in die Reinigungskammer ragenden, feststehenden Teil der Versorgungseinrichtung 178.
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Der
Wascharm 174 dient im dargestellten Ausführungsbeispiel
zur Beaufschlagung des Reinigungsguts mit einer Waschflüssigkeit,
beispielsweise für einen Hauptreinigungsschritt in einer
Einkammer-Geschirrspülmaschine. Der Nachspülarm 114 wird
hingegen für einen Nachspülschritt eingesetzt. Der
Nachspülarm 114 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
exemplarisch ausgestaltet wie in dem in den 2A bis 2C gezeigten
Ausführungsbeispiel und umfasst wiederum ein Lagerteil 134 in
Form eines Lagerbolzens 136. Weiterhin umfasst das Lager 120 des
Nachspülarms 114 zwei Gleitscheiben 170 sowie
die Distanzscheibe 154. Für weitere Details des
Lagers 120 des Nachspülarms 114 kann
auf die obige Beschreibung verwiesen werden. Es sei jedoch darauf
hingewiesen, dass das Lager 120 des Nachspülarms 114 auch
auf andere Weise ausgestaltet sein kann.
-
Der
Nachspülarm 114 ist drehbar um den Lagerbolzen 136 gelagert.
Dieser Lagerbolzen 136 wird durch ein zweites Lagerteil 134 in
Form einer Lagerhülse 188 hindurch gesteckt und
durchdringt damit den Wascharm 174. Die Lagerhülse 188 bildet
damit gleichzeitig ein Lager 120 des Wascharms 174,
um welches der Wascharm 174 drehbar gelagert ist.
-
In 3B ist
eine vergrößerte Detaildarstellung des in 3A mit
C bezeichneten Bereichs des zweiten Lagers 120 dargestellt,
um welches der Wascharm 174 drehbar gelagert ist. Dieses
zeigt insbesondere die Lagerhülse 188 in einer
Detaildarstellung. In den 3C (Schnittdarstellung
von der Seite) und 3D (perspektivische Darstellung
in umgekehrter Ansicht) ist die Lagerhülse 188 nochmals alleine
dargestellt. Dabei ist anhand der Darstellung in 3B erkennbar,
dass die Lagerhülse 188 über den zylindrischen
Innenraum 190 auf den Lagerzapfen 176 aufgesteckt
ist, auf dessen Gewinde 204 der Lagerbolzen 136 mit
seinem Gewinde 158 verschraubt wird (siehe 3E.
Die Lagerhülse 188 weist ein Gewinde 192 auf,
mittels dessen die Lagerhülse 188 über
die Mutter 186 an der Oberschale 124 des Wascharms 174 fixiert
werden kann. Das Gewinde 182 ist dabei lediglich im Bereich
eines Kopfes 194 der Lagerhülse 188 angeordnet.
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Mittels
des Lagerzapfens 176 und der Versorgungseinrichtung 178 werden
die Bereitstellungswege für eine Waschflüssigkeit
und eine separate Nachspülflüssigkeit getrennt.
Während ein Ringbereich, zwischen dem an der Unterschale 122 fixierten Ring 184 und
der Lagerhülse 188 als Waschflüssigkeitszufuhr 196 zum
Wascharm 174 fungiert, fungiert der zylindrische Innenraum 206 des
Lagerzapfens 176 als Nachspülflüssigkeitszufuhr 198 zum
Nachspülarm 114.
-
Aufgrund
des Wasserdrucks der Waschflüssigkeit auf die Lagerhülse 188 und
aufgrund der Verschraubung werden die Distanzscheibe 154 und
eine Stirnfläche 200 der Lagerhülse 188 aufeinander
gepresst. Rotiert der Nachspülarm 114 relativ
zum Wascharm 174 oder umgekehrt, so treten an dieser Stirnfläche 200 daher
erhöht Verschleißerscheinungen auf. Die Stirnfläche 200 wirkt
dabei als eine Fläche eines drehbaren Lagers 120,
die Unterseite der Distanzscheibe 154 als zweite Fläche.
Während die Distanzscheibe 154 beispielsweise
aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein kann, wobei jedoch auch
alternativ auch andere Werkstoffe möglich sind, beispielsweise
auch keramische Werkstoffe oder Kunststoffwerkstoffe, wird erfindungsgemäß in
diesem Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, die Stirnfläche 200 zumindest
teilweise als keramische Oberfläche auszugestalten. Zu
diesem Zweck ist die Lagerhülse 188 als Spritzgussbauteil
ausgestaltet. Dabei ist im Bereich der Stirnfläche 200 eine
im Wesentlichen kreisringförmige Keramikscheibe 202 von
dem Kunststoff der Lagerhülse 188 umspritzt (siehe
insbesondere die Schnittdarstellung in 3C). Auf
diese Weise lässt sich einerseits die Lagerhülse 188 mit dem
vergleichsweise komplexen Gewinde 192 ausstatten, was in
einer vollständigen Keramikausführung nur schwer
realisierbar wäre, und andererseits lässt sich
die Stirnfläche 200 als keramische Oberfläche
ausgestalten, um den Verschleiß zu mindern.
-
- 110
- Reinigungsdüse
- 112
- Sprüharm
- 114
- Nachspülarm
- 116
- Reinigungsvorrichtung
- 118
- Reinigungskammer
- 120
- Lager
- 122
- Unterschale
- 124
- Oberschale
- 126
- Öffnungen
- 128
- Lagerbuchse
- 130
- Anschlussteil
- 132
- innere
Oberfläche
- 134
- Lagerteil
- 136
- Lagerbolzen
- 138
- Lagerkopf
- 140
- äußere
Oberfläche
- 142
- Drehachse
- 144
- Zulaufbohrung
- 146
- Querbohrungen
- 148
- Ringraum
- 150
- Bohrungen
- 152
- Ringschulter
- 154
- Distanzscheibe
- 156
- Nut
- 158
- Gewinde
- 160
- Zwischenteil
- 162
- Zwischenbohrungen
- 164
- Außenbuchse
- 166
- Nuten
- 168
- Gewinde
- 170
- Gleitscheiben
- 172
- Abflachungen
- 174
- Wascharm
- 176
- Lagerzapfen
- 178
- Versorgungseinrichtung
- 180
- Dichtring
- 182
- Mutter
- 184
- Ring
- 186
- Mutter
- 188
- Lagerhülse
- 190
- zylindrischer
Innenraum
- 192
- Gewinde
- 194
- Kopf
- 196
- Waschflüssigkeitszufuhr
- 198
- Nachspülflüssigkeitszufuhr
- 200
- Stirnfläche
- 202
- Keramikscheibe
- 204
- Gewinde
- 206
- zylindrischer
Innenraum
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10006864
A1 [0004]
- - DE 202008002597 U1 [0004]