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Die Erfindung betrifft eine Geschirrspülmaschine, insbesondere Haushaltsgeschirrspülmaschine, mit einem Spülbehälter zur Beaufschlagung von eingebrachtem Spülgut, insbesondere Geschirrteilen, Bestecken und/oder sonstigen Kochutensilien, mit einer umlaufenden Flüssigkeit, wobei diese Flüssigkeit über zumindest einen drehbaren Sprüharm in den Spülbehälter einbringbar ist und wobei dessen Drehfrequenz über eine magnetische Erfassung meßbar ist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In der Praxis werden bei manchen Geschirrspülmaschinen auf deren Sprüharme einzelne permanente Stabmagnete an festen Ortspositionen aufgebracht, um dadurch die Drehbewegung des jeweiligen Sprüharms über eine berührungslos arbeitende Sensorik, zum Beispiel über einen Hall-Sensor, kontrollieren und etwa eine Blockierung des Sprüharms über zu hoch ragende Teile des Spülguts erfassen zu können.
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Eine derartige Konstruktion ist jedoch fertigungstechnisch aufwendig, da einerseits im jeweiligen Sprüharm Aufnahmemulden für die Magnete eingelassen werden müssen, wozu etwa bei Spritzgußteilen zusätzliche Formteile vorgesehen werden müssen, die die Ausbildung dieser Aufnahmemulden bewirken. Auch erfordert die dauerhafte Festlegung der Permanentmagnete zusätzlichen Zeit- und Montageaufwand. Zudem sind die Stabmagnete relativ schwer und erhöhen aufgrund ihrer weit außen am Sprüharm erforderlichen Anbringung dessen Trägheitsmoment deutlich, was bei drehenden Teilen unerwünscht ist.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, hier eine Verbesserung zu erreichen.
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Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Geschirrspülmaschine, insbesondere Haushaltsgeschirrspülmaschine, mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Vorteile und Merkmale sowie Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 12 angegeben.
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Durch die Erfindung ist erreicht, daß direkt mit der Herstellung des jeweiligen Sprüharms auch dessen magnetische Eigenschaften mit hergestellt und eingestellt werden können.
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Eine Anbringung von weiteren Teilen am Sprüharm ist hierfür vollständig entbehrlich. Dadurch sind Beeinträchtigungen bei der Gestaltung und Ausbildung des jeweiligen Sprüharms, wie dies bei einzelnen, an festen Ortspositionen des Sprüharms vorgesehenen Stabmagneten der Fall wäre, vermieden. Es ist also nicht mehr erforderlich, einen bestimmten Abschnitt des Sprüharms wie z. B. dessen äußeren Endabschnitt für die Bestückung mit einem Stabmagneten zu reservieren. Deshalb können jetzt die Geometrieform sowie die Ausbildung der Hydraulikelemente des jeweiligen Sprüharms, die der Führung und Verteilung von Spülflüssigkeit dienen, wie z. B. der Auslassöffnungen, insbesondere Sprühdüsen des Sprüharms, und/oder der Verlauf und die Länge der ein oder mehreren Flüssigkeitskanäle im Inneren des jeweiligen, erfindungsgemäß ausgebildeten Sprüharms frei gewählt werden. Insbesondere können beispielsweise auch am äußeren Endabschnitt des jeweiligen Sprüharms ein oder mehrere Auslassöffnungen, vorzugsweise Sprühdüsen, zweckmäßigerweise oberseitig, unterseitig, und/oder stirnseitig, ohne Limitierung des Anbringungsorts vorgesehen werden, wie dies ansonsten bei ortsfesten, singulären bzw. einzelnen Stabmagneten der Fall wäre. Der jeweilig erfindungsgemäß ausgebildete Sprüharm kann also auf der ganzen Länge seiner beiden Halbarme ohne Rücksicht auf Vorbelegungsplätze für singuläre Stabmagneten frei gestaltet werden. Insbesondere ist es möglich, ein oder mehrere Zulaufkanäle im Inneren der beiden Halbarme des jeweiligen Sprüharms bis zu deren freien Enden erstrecken bzw. verlaufen zu lassen. Insgesamt betrachtet ergibt sich durch den Wegfall eines endseitig ortsfest vorgesehenen, separaten bzw. singulären Stabmagneten ein wesentlich vergrößerter Spielraum bei der Formgebung und der Ausgestaltung des jeweiligen Sprüharms hinsichtlich seiner hydraulischen Eigenschaften.
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Darüber hinaus ist die Fertigung des erfindungsgemäß ausgebildeten Sprüharms verkürzt und vereinfacht; zudem ist bei den magnetisierbaren Kunststoffen ohnehin nur eine geringe Gewichtszunahme gegenüber nicht magnetisierten Kunststoffen zu verzeichnen, und das Zusatzgewicht kann gleichmäßig verteilt sein, ohne eine Konzentration in radial weit außen liegenden Bereichen. Das Tragheitsmoment ist dadurch nur minimal erhöht.
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Der Sprüharm kann daher auch mit den eingelagerten magnetisierbaren Anteilen ein leichtes und herstellungsgünstiges ein- oder mehrstückiges Spritzgußteil bilden, wobei lediglich in die Kunststoffmatrix Metallteile eingebettet sind.
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Diese magnetisierbaren Teile des Sprüharms können vorzugsweise während des Spritzgießens des Sprüharms mittels einer Spritzgießeinrichtung oder in einer dieser nachfolgenden Produktionsstraße zumindest einem äußeren Magnetfeld zur Ausrichtung von Metallteilen und/oder zum Eintragen einer Vorzugsmagnetisierungsrichtung ausgesetzt sein, um so dauerhaft ausgerichtete Permanentmagneten zu erzeugen, die im späteren Betrieb berührungslos mit einem äußeren Sensor, zum Beispiel einem Reed-Schalter, zusammenwirken können.
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Die Ausrichtung der Metallteile über ein äußeres Magnetfeld kann dabei günstig in einer Phase erfolgen, in der der Kunststoff des Sprüharms noch erweicht ist.
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Wenn einzelne Flügel des zumindest einen Sprüharms unterschiedlich magnetisiert sind, kann im Betrieb auch erfaßt werden, welches Ende des jeweiligen Sprüharms am Sensor vorbeibewegt wird.
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Günstig kann der oder jeder Sprüharm über seine gesamte Längserstreckung zumindest einen Bereich aus einem magnetisierbaren Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem magnetisierbaren, auf einer Kunststoffmatrix basierenden Material umfassen, so daß die Zusatzmasse durch die magnetisierbaren Bereiche radial gleichmäßig verteilt ist.
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Fertigungstechnisch ist es dabei günstig, wenn der oder jeder Sprüharm eine obere- und eine untere Schale umfaßt, die randseitig über einfassende Profilrahmen miteinander verbunden sind und die Profilrahmen dabei aus magnetisierbarem Kunststoff gebildet sind. Die eigentlichen Schalen des Sprüharms können dann gegenüber der nicht magnetisierten Version unverändert bleiben. Auch eine Nach- oder Umrüstung ist so einfach möglich.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen des Gegenstandes der Erfindung.
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In der Zeichnung zeigt:
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1 eine beispielhafte Geschirrspülmaschine mit zwei Sprüharmen in einer möglichen erfindungsgemäßen Ausbildung in einer schematischen Seitenansicht,
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2 eine teilweise geschnittene Detailansicht eines Sprüharms, dessen seitliche Profilrahmen magnetisiert sind.
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Elemente mit der gleichen Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die in 1 nur schematisch dargestellte Geschirrspülmaschine 1 ist als Haushaltsgeschirrspülmaschine ausgebildet. Sie umfaßt einen Spülbehälter 2 für zu reinigendes Spülgut, zum Beispiel Geschirr- oder Besteckteile, Gläser, Töpfe und ähnliche Kochutensilien. Gemäß der Darstellung nach 1 ist der Spülbehälter 2 durch eine frontseitige Tür 3 verschließbar. Die geschlossene Türstellung ist in der schematischen Seitenansicht der Geschirrspülmaschine nach 1 dargestellt.
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Das Spülgut ist in dem Spülbehälter 2 über zumindest einen, hier zwei Sprüharme 4, 5 mit umlaufender Flüssigkeit S, insbesondere Wasser, das mit Reinigungssubstanzen oder Hilfssubstanzen, wie beispielsweise Klarspüler, verschiedener Art versetzt sein kann, beaufschlagbar. Die zwei Sprüharme sind hier vorgesehen, um einen oberen Geschirrkorb 6 und einen unteren Geschirrkorb 7 mit umlaufender Flüssigkeit S, sog. Spülflotte, zu beaufschlagen. Auch eine andere Anzahl von Geschirrkörben ist natürlich möglich. In den Geschirrkörben 6, 7 kann jeweils Spülgut gehalten und über die hier zwei Sprüharme 4, 5 mit Spülflotte S mit jeweils mit einer aufwärts gerichteten Komponente beaufschlagt werden. Bei kleineren Geschirrspülmaschinen 1 ist auch oft nur ein Sprüharm 4 bzw. 5 vorhanden.
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Die gezeichnete Geschirrspülmaschine 1 umfaßt weiterhin eine Zuführungseinrichtung für Frischwasser FW, über die von außen zugeführtes Frischwasser FW in den Spülbehälter 2 eingebracht werden kann. Das Wasser aus dem Spülbehälter 2 sammelt sich aufgrund seiner Schwerkraft als Spülflotte S in einem Sammeltopf 10, der sich im unteren Teil des Spülbehälters 2 als Vertiefung in seinem Boden, der auch als Spülwanne 16 bezeichnet wird, befindet. Hier kann sich auch eine insgesamt mit 17 bezeichnete Siebeinrichtung befinden.
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Dem Sammeltopf 10 ist eine Umwälzpumpe 11 nachgeordnet, mit deren Hilfe die Spülflotte S während einer Umwälzphase eines Spülgangs aus dem Sammeltopf 10 über eine Heizung 12 zu einem Verteilraum 13 zur erneuten Einleitung in die Sprüharme 4, 5 gepumpt werden kann. Die Sprüharme sind hier um eine gemeinsame vertikale Achse 8 drehbar, wobei die Drehgeschwindigkeit und auch die jeweils eingeleitete Menge an Spülflotte S zwischen den Sprüharmen 4, 5 je nach Programmphase abweichen kann.
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Um nicht mehr benötigte Spülflotte S aus dem Spülbehälter 2 abführen zu können, ist des weiteren eine Laugenpumpe 14 vorgesehen, die saugseitig mit dem Sammeltopf 10 und ausgangsseitig mit einer Abwasseranschlußleitung 15 verbunden ist. Mittels der Laugenpumpe 14 ist es so möglich, Spülflotte S während einer Abpumpphase eines Spülgangs als Abwasser AW nach außen abzupumpen.
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Um einen ordnungsgemäßen Programmablauf sicherstellen zu können, wird die Drehfrequenz zumindest eines der beiden Sprüharme 4, 5 – hier beider Sprüharme 4, 5 – über eine magnetische Erfassung berührungslos gemessen. Damit ist insbesondere natürlich eine Blockade des jeweiligen Sprüharms 4, 5 wie z. B. durch hochstehende Geschirrteile erfaßbar. Aber auch eine Verzögerung der Bewegung durch zum Beispiel ein verlangsamendes Schleifen an Spülgut oder ein zu schnelles Drehen durch einen zu hohen Druck von an Sprühdüsen 9 ausgestoßener Spülflotte S kann erfaßt werden.
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Um diese Drehfrequenzerfassung durchführen zu können, ist der jeweils zu messende Sprüharm 4, 5 zumindest teilweise aus einem magnetisierbaren, auf einer Kunststoffmatrix basierenden Material gebildet.
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Der jeweilige Sprüharm 4, 5 kann dabei ein leichtes und einfach zu fertigendes ein- oder mehrstückiges Spritzgußteil bilden, wobei in das Spritzgußmaterial in die Kunststoffmatrix eingelagerte Metallpartikel, zum Beispiel aus einem ferromagnetischen Material, eingeschlossen sind. Ein solches Spritzgußteil kann in einem einzigen mechanischen Schritt gebildet sein, ohne daß noch eine mechanische Nachbearbeitung, wie das Aufbringen von separaten Metallbauteilen, erforderlich wäre. Zudem bleiben das geringe Gewicht einer Kunststoffbaueinheit und auch deren Resistenz gegenüber Korrosion erhalten. Insgesamt sind dadurch die Herstellungskosten und der Zeitaufwand gegenüber einer Lösung mit separat aufzubringenden Magneten erheblich verringert.
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Bereits während des Spritzgießens des Sprüharms 4, 5 oder in der darauf folgenden Produktionsstraße kann das gebildete Bauteil berührungslos und auch in einem Durchlaufverfahren ohne Verzögerung der Produktion zumindest einem von außen einwirkenden Magnetfeld zur Ausrichtung der enthaltenen Metallteile ausgesetzt sein, um dadurch einen Permanentmagneten zu erzeugen. Insbesondere kann die Magnetisierung in einer Phase stattfinden, in der die Kunststoffmatrix noch erweicht ist, zum Beispiel durch Einwirkung hoher Temperatur. Nachfolgend kann dann beim Erkalten des Kunststoffs die erreichte Ausrichtung der Metallteile eingefroren werden.
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Die Magnetisierung kann gleichartig über die gesamte radiale Erstreckung des Sprüharms 4, 5 erfolgen. Es ist aber beispielsweise auch möglich, daß bei einem zweiflügligen Sprüharm die beiden Flügel unterschiedlich magnetisiert sind, um so bei der Messung unterscheiden zu können, welcher der Flügel bzw. Halbarme gerade erfaßt wird, zum Beispiel dadurch, daß nur ein Flügel magnetisiert ist und der andere nicht. Alternativ können auch Flügel mit zueinander unterschiedlichen Ausrichtungen der Metallpartikel magnetisiert sein, zum Beispiel ein Flügel in radialer und der andere Flügel in axialer Ausrichtung der Partikel.
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Zu dieser Erfassung ist zum Beispiel ein Reed-Schalter oder einen Hall-Sensor als detektierender Sensor 18 vorgesehen, der ortsfest dem Spülbehälter 2 zugeordnet sein kann. Reed-Schalter weisen zwei einander zugewandte Eisenmetalllippen auf, die sich bei einem angelegten Magnetfeld gegen die Kraft einer Feder anziehen und so einen elektrischen Kontakt herstellen. Hall-Sensoren beruhen auf dem Effekt, daß in einem Magnetfeld bewegte Ladungsträger abgelenkt werden. Sie liefern ein Signal, das proportional zur Stärke des angelegten Magnetfelds ist. Beide Sensoren geben daher ein Signal bei Annäherung eines Permanentmagneten – wie etwa hier eines magnetisierten Sprüharms –, wodurch die Annäherung eines Flügels an den Sensor 18 detektierbar ist. Die so erhaltenen Daten zur Bewegung des Sprüharms oder der Sprüharme 4, 5 können in einer Recheneinheit ausgewertet werden, um damit Störungen zu signalisieren und ggf. einen Stop des Programms oder andere Maßnahmen einleiten zu können.
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Um auch derartige selektive Magnetisierungen, wie oben beschrieben, erreichen zu können, sind in der Produktionseinrichtung der Sprüharme 4, 5 einzelne Flügel oder deren Teilbereiche (zum Beispiel unten noch näher beschriebene Rahmenprofile 19) in übergreifende Magnetisierungseinrichtungen einbringbar, das heißt, daß die Flügel kurzzeitig von haubenartigen äußeren Körpern (insbesondere Elektromagneten) berührungslos übergriffen und dabei in diesen Körpern wirkenden Magnetfeldern ausgesetzt werden, so daß sich die Metallpartikel ausrichten und der Sprüharm 4, 5 ganz oder teilweise selbst zu einem Permanentmagneten wird.
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Dabei ist es fertigungstechnisch einfach, wenn der oder jeder Sprüharm 4, 5 über seine gesamte Längserstreckung zumindest einen gleichmäßigen Bereich 19 aus einem magnetisierbaren, auf einer Kunststoffmatrix basierenden Material umfaßt. Dieser Bereich kann beispielsweise (2) gebildet sein aus radial verlaufenden Randprofilen 19 der Sprüharme 4, 5, wobei über die Randprofile 19 eine obere und eine untere Schale 20, 21 des jeweiligen Sprüharms 4, 5 miteinander verbunden sein können. Die Schalen 20, 21 sind dabei derart konvex gekrümmt, daß zwischen Ihnen ein radial erstreckter Hohlraum 22 entsteht, durch den Spülflotte S geleitet und dann über die Düsen 9, die in 1 nur an einer Seite des unteren Sprüharms 5 angedeutet sind, ausgebracht werden kann. Die Düsen sind vorzugsweise oberseitig in der oberen Schale des jeweiligen Sprüharms vorgesehen. Zusätzlich oder unabhängig hiervon können sie aber auch unterseitig an der unteren Schale des jeweiligen Sprüharms vorgesehen sein. Dies kann insbesondere beim oberen Sprüharm günstig sein, da dann durch den oberen Sprüharm auch das Spülgut im unteren Geschirrkorb von oben zusätzlich zu den von unten nach oben gerichteten Sprühstrahlen des unteren Sprüharms besprüht werden kann.
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Die Profilrahmen 19 sind selbst kunststoffbasiert und können somit auch im Spritzgußverfahren mit den Schalen 20, 21 koextrudiert oder nachträglich an diese angespritzt werden. Die Schalen 20, 21 können hierfür ebenfalls günstig aus Kunststoff bestehen; dies ist jedoch nicht zwingend. Auch ist beispielsweise eine metallische Ausbildung grundsätzlich möglich. Die Koextrudierbarkeit von Schalen 20, 21 und Profilrahmen 19 ist jedoch fertigungstechnisch und auch für ein besonders geringes Gewicht sehr günstig. Zumindest der Kunststoff der Profilrahmen 19 ist dabei magnetisierbar, etwa durch die oben beschriebenen Einlagerungen von Metallpartikeln, die durch Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes selbst zu Permanentmagneten werden können. Dies erlaubt eine Metallpartikel-einsparende Herstellung des Sprüharms. Alternativ wäre es natürlich auch möglich, die Schalen 20, 21 selbst mit Metallpartikeln zu versehen und zu magnetisieren.
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Wie an den Schnittflächen nach 2 zu erkennen ist, sind die Profilrahmen dabei mit einer Innenstruktur nach Art einer Hinterschneidung oder Klammerstruktur versehen und halten so die Schalen 20, 21 fest aufeinandergepreßt, wobei diese hierfür über ihren gesamten Randbereich großflächige Kontaktflansche 23 aufweisen. Dabei liegen die randseitigen Kontaktflansche 23 der oberen Schale 20 und der unteren Schale 21 weitgehend bündig sowie einander kontaktierend aufeinander. Insbesondere stellt der jeweilige Profilrahmen 19 durch seine innenrandseitige Klammerstruktur eine Nut zur Aufnahme, d. h. Umklammerung der seitlichen, stegartigen, übereinanderliegenden Randflansche 23 der beiden Schalen 20, 21 bereit, so dass eine Nut-/Federverbindung gebildet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Geschirrspülmaschine,
- 2
- Spülbehälter,
- 3
- Tür,
- 4
- Sprüharm,
- 5
- Sprüharm,
- 6
- Geschirrkorb,
- 7
- Geschirrkorb,
- 8
- Drehachse,
- 9
- Sprühdüse,
- 10
- Sammeltopf,
- 11
- Umwälzpumpe,
- 12
- Heizung,
- 13
- Verteilraum,
- 14
- Laugenpumpe,
- 15
- Abwasseranschlußleitung,
- 16
- Spülwanne,
- 17
- Siebeinrichtung,
- 18
- Sensor,
- 19
- Rahmenprofil,
- 20
- obere Schale,
- 21
- untere Schale,
- 22
- Hohlraum,
- 23
- Kontaktflansch,
- FW
- Frischwasser,
- S
- Spülflotte,
- AW
- Abwasser,
