DE102013101157B4

DE102013101157B4 - Dosiereinrichtung für Flüssigmittel

Info

Publication number: DE102013101157B4
Application number: DE102013101157.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Finke
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2013-02-06
Filing date: 2013-02-06
Publication date: 2015-06-18
Anticipated expiration: 2033-02-07
Also published as: DE102013101157A1

Abstract

Dosiereinrichtung für Flüssigmittel, mit der verschiedene Flüssigmittel aus separaten Vorratsbehältern mittels einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Pumpvorrichtung in einen Behandlungsraum oder in eine Mischkammer transportierbar sind, insbesondere für Wasch- oder Geschirrspülmaschinen, bei denen unterschiedliche Flüssigmittel jeweils allein oder gemischt dem Wasch- oder Spülbehälter zuführbar sind, wobei die Dosiereinrichtung zum Befördern der Flüssigmittel eine Pumpvorrichtung in der Art einer Schlauchpumpe aufweist, die mit im Pumpenkopf drehbeweglich gelagerten Tragvorrichtungen für auf den Pumpenschlauch einwirkende Quetschrollen oder Quetschwalzen ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (1) mindestens zwei oder mehrere Pumpvorrichtungen (2a–2b) mit jeweils einem Pumpenkopf (6a–6d) aufweist, wobei die Pumpenköpfe (6a–6d) auf einer Antriebs- und Koppelwelle (5) gelagert sind, dass die Antriebs- und Koppelwelle (5) Koppelelemente (10a–d) trägt, die axial verschiebbar ausgebildet sind und die für den Pumpbetrieb mit korrespondierenden Koppelelementen(11a–d) in den Rollenträgern (7a–7d) der Pumpvorrichtungen (2a–2d) in Eingriff gebracht werden können, und dass für den Pumpbetrieb die Pumpvorrichtungen (2a–2d) jeweils von einem Antriebsmotor (3) angetrieben werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiereinrichtung für Flüssigmittel, mit der verschiedene Flüssigmittel aus separaten Vorratsbehältern mittels einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Pumpvorrichtung in einen Behandlungsraum oder in eine Mischkammer transportierbar sind, insbesondere für Wasch- oder Geschirrspülmaschinen, bei denen unterschiedliche Flüssigmittel jeweils allein oder gemischt dem Wasch- oder Spülbehälter zuführbar sind, und wobei die Dosiereinrichtung zum Befördern der Flüssigmittel eine Pumpvorrichtung in der Art einer Schlauchpumpe aufweist, die mit im Pumpenkopf drehbeweglich gelagerten Tragvorrichtungen für auf den Pumpenschlauch einwirkende Quetschrollen oder Quetschwalzen ausgerüstet ist.
In der modernen Wasch- und Spültechnik kommen heute die unterschiedlichsten Flüssigmittel zum Einsatz. Um diese Flüssigmittel dosierbar in den Wasch- und Spülprozess einbringen zu können, werden dafür häufig so genannte Schlauchpumpen verwendet. Diese besitzen einen Antriebsmotor, der einen Rollen- oder Walzenträger antreibt, der mit Quetschelementen bestückt ist, die durch eine quetschende Druckausübung auf den Pumpenschlauch die darin vorhandene Flüssigkeit schubweise weiterbefördern. Der Pumpenschlauch wird dabei auf der Eingangsseite mit dem Vorratsbehälter des jeweiligen Flüssigmittels und auf der Ausgangsseite mit der in den Behandlungsbehälter der Maschine führenden Leitungssystems verbunden. Wenn nun mehrere verschiedene Flüssigmittel zur Anwendung kommen, müssen jeweils mehrere separate Schlauchpumpen eingesetzt werden. Daher wird die Dosiervorrichtung beim Einsatz mehrerer Flüssigmittel aufwändig und teuer.
In der EP 1 186 534 A1 wird eine Mehrfachschlauchpumpe beschrieben, die einen antreibbaren Rollenträger aufweist, mittels dem mehrere Flüssigkeitsschläuche zum Transportieren von Flüssigmedien gesteuert werden können. Das hier beschriebene System weist mehrere Förderschläuche auf, die im Pumpbetrieb über einen verschiebbaren Rollenträger aktiviert werden. Nachteilig ist hierbei, dass durch einen verschiebbaren Rollenträger eine gewisse Störanfälligkeit in Kauf genommen werden muss. Weiterhin weist die hier beschriebene Ausführungsform den Nachteil auf, dass die nicht benutzten Schläuche offen sind und somit bei einer Höhendifferenz zwischen Dosierstelle und Pegel im Vorratsbehälter das Medium per Saughebereffekt zur Dosierstelle fließt oder sich der Schlauch wieder zurück in den Vorratsbehälter entleeren kann.
Aus der EP 1 356 866 ist ebenfalls ein Verfahren und ein System bekannt, bei dem verschiedene Flüssigkeiten aus separaten Vorratsbehältern in dosierbarer Menge in einen Mischbehälter gepumpt werden können, von wo aus dann die Mischflüssigkeit einer Reinigungsvorrichtung zugeführt werden kann. Mit der in dieser Schrift präsentierten Anordnung kommt eine Schlauchpumpe mit mehreren Förderschläuchen zum Einsatz, bei der die nicht belegten Schläuche jeweils durch Ventile zu verschließen sind. Dadurch wird diese Ausführungsform teuer. Weiterhin unterliegen die Schläuche einem erhöhten Verschleiß durch die größere Druckbelastung auf die Schläuche.
Die DE 88 14 567 U1 und die DE 10 2007 041 643 A1 beschreiben Dosiereinrichtungen für Flüssigmittel, mit denen verschiedene Flüssigmittel aus separaten Vorratsbehältern mittels einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Pumpvorrichtung in einem Behandlungsraum oder in eine Mischkammer transportierbar sind.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem eine Dosiervorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die einen gegenüber dem bekannten Stand der Technik geringeren Aufwand erfordert und preisgünstig realisierbar ist.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Dosiervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass nur noch ein Antriebsmotor notwendig ist, so dass ein nicht unerheblicher Kostenfaktor für relativ teure Einzelmotoren je Schlauchpumpe entfällt. Weiterhin können mit dem erfindungsgemäßen Aufbau insgesamt kleine, platzsparende Bauformen realisiert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
1 die Prinzipskizze von einer für eine Wasch- oder Geschirrspülmaschine vorgesehene Dosiervorrichtung in einer vereinfachten Schnittdarstellung in einer ersten Ausführungsform,
2 die Prinzipskizze einer Dosiervorrichtung wie 1 in einer zweiten Ausführungsform und
3 die Prinzipskizze einer Dosiervorrichtung wie 1 in einer dritten Ausführungsform.
In der 1 ist eine Dosiereinrichtung 1 zum Befördern von Flüssigmitteln dargestellt, die vier nebeneinander angeordnete Pumpvorrichtungen 2(a–d) aufweist, die über die Schlauchanschlussstutzen 24(a–d) an vier, hier nicht näher gezeigte Vorratsbehälter für verschiedene Flüssigmittel anschließbar sind. Mit dieser Dosiereinrichtung können somit vier unterschiedliche flüssige Medien aus den Vorratsbehältern über eine zwischengeschaltete Mischkammer oder direkt in den vorgesehenen Behandlungsraum gepumpt werden. Diese Dosiereinrichtung eignet sich insbesondere für Wasch- oder Geschirrspülmaschinen, bei denen unterschiedliche Flüssigmittel jeweils allein oder gemischt dem Wasch- oder Spülbehälter zugeführt werden sollen. Die Anordnung derartiger Dosiereinrichtungen innerhalb einer Wasch- oder Geschirrspülmaschine ist hinreichend bekannt und ist hier im einzelnen nicht näher dargestellt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist nur ein einziger Antriebsmotor 3 vorgesehen, der über ein Getriebe 4 und eine drehbeweglich gelagerte Antriebs- und Koppelwelle 5 die Pumpvorrichtungen 2(a–d) antreibt.
Die Pumpvorrichtungen 2(a–d) sind in der bekannten Art einer Schlauchpumpe ausgebildet und besitzen dabei jeweils als Rotor einen im Pumpenkopf 6(a–d) drehbeweglich gelagerten Rollenträger 7(a–d). Die Rollenträger 7(a–d) sind in üblicher Weise mit Quetschrollen bzw. Quetschwalzen ausgerüstet, die während des Pumpbetriebes in Eingriff mit dem Pumpenschlauch 9(a–d) gebracht werden, und durch den auf den Pumpenschlauch 9(a–d) ausgeübten Druck kann die darin vorhandene Flüssigkeit weiterbefördert werden.
Die Antriebs- und Koppelwelle 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel als längliche Schub- oder Zugstange ausgebildet, die durch die in den Rollenträgern 7(a–d) vorhandenen Hohlwellen 8(a–d) hindurchgeführt ist. In der 1 sind nur die Hohlwellen 8a und 8d aus Übersichtlichkeitsgründen mit den zugeordneten Bezugszeichen versehen.
Die Antriebs- und Koppelwelle 5 ist an ausgewählten Stellen mit Koppelelementen 10(a–d) in Form eines partiell angeordneten Zahnkranzes ausgestaltet. Die Hohlwellen 8(a–d) der Rollenträger 7(a–d) weisen als korrespondierende Koppelelemente 11(a–d) für den Antrieb durch die Antriebs- und Koppelwelle 5 eine Innenverzahnung in der Hohlwelle 8 des Rollenträgers 7 auf. Dadurch kann bei entsprechender Positionierung der Antriebs- und Koppelwelle 5 durch den Antriebsmotor 3 ein als Zahnkranz ausgebildetes Koppelelement 10 in das mit der Innenverzahnung versehene Koppelelement 11 in der Hohlwelle 8 des Rollenträgers 7 bewegt werden, um diese Schlauchpumpeneinheit antreiben zu können. In der 1 sind auch hier der besseren Übersichtlichkeit halber nur die Koppelelemente 10b und 10d sowie 11b und 11d mit Bezugsziffern gekennzeichnet.
Die Anordnung der Pumpenköpfe 6(a–d) auf der Antriebs- und Koppelwelle 5 und die Positionierung dieser Koppelelemente 10(a–d) auf der Antriebs- und Koppelwelle 5 ist so vorzusehen und miteinander auszurichten, dass je nach Stellung der Antriebs- und Koppelwelle 5 immer nur ein Kupplungsvorgang mit einem der Pumpenköpfe 6(a–d) möglich ist. Durch die axiale Verschiebbarkeit der Antriebs- und Koppelwelle 5 kann somit je nach vorbestimmter Auswahl jeweils einer der Pumpenköpfe 6(a–d) in Betrieb genommen werden, um das gewünschte Flüssigmittel aus dem zugeordneten Vorratsbehälter dosiert dem Behandlungsprozess zuzuführen.
Die axiale Verschiebbarkeit der Antriebs- und Koppelwelle 5 kann mittels eines elektrisch steuerbaren Stellgliedes vorgenommen werden. In dem Ausführungsbeispiel in der 1 wird hierfür ein Stellmotor 12 verwendet, der über einen Zwischentrieb 13, z.B. in Form eines Schneckengetriebes, auf eine Schub- und Zugstange 14 wirkt, die wiederum am Ende der Antriebs- und Koppelwelle 5 angreift. Durch Ansteuern des Stellmotors 12 kann somit die Koppelwelle 5 axial in die gewünschte Stellung bewegt werden, um den Pumpbetrieb einer der Schlauchpumpen zu aktivieren.
Über eine Positionierungsvorrichtung kann die genaue Stellung der Antriebs- und Koppelwelle 5 steuerungstechnisch definiert und erkannt werden. Im gezeigten Beispiel ist hierfür ein Tastschalter 15 vorgesehen, der mit an der Schub- und Zugstange 14 angeordneten Positionierungselementen 16 zusammenwirkt.
In dem in der 1 gezeigten Beispiel ist die Situation dargestellt, bei der der Pumpenkopf 6a angetrieben werden kann. Die Schub- und Zugstange 14 ist hier so positioniert, dass das äußerst links auf der Antriebs- und Koppelwelle 5 angebrachte Koppelelement 10a mit seiner Außenverzahnung in die Innenverzahnung der Hohlwelle 8a des Pumpenkopfes 6a eingreift. Bei eingeschaltetem Antriebsmotor 3 kann somit mit dieser Schlauchpumpeneinheit Flüssigkeit in dosierter Form befördert werden.
Um die danebenliegende Pumpvorrichtung 2b aktivieren zu können, wird durch Einschalten des Stellmotors 12 die Schub- und Zugstange 14 betätigt, die die Antriebs- und Koppelwelle 5 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 17 um eine Antriebsposition nach rechts zieht, bis der nächste Zahnkranz des Koppelelementes 10b in das in der Hohlwelle 8b angeordnete Koppelelement 11b des Pumpenkopfes 6b eingreift.
Durch jeweils eine weitere Betätigung des Stellmotors 12 können in gleicher Weise die anderen Pumpenkopf 6c und 6d angesteuert werden und den Antrieb auch dieser Pumpenköpfe bewirken.
In der 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem lediglich zwei Pumpenköpfe 6a, 6b vorhanden sind und die axiale Verschiebung der Antriebs- und Koppelwelle 5 durch einen so genannten Wachsmotor 18 als Aktuator vorgenommen wird. Das Prinzip eines Wachsmotors 18 ist aus dem allgemeinen Stand der Technik hinreichend bekannt. Bei der hier gezeigten Ausführung wird durch die Erwärmung und Ausdehnung des Wachsmaterials ein Stößel 19 betätigt, der entgegen der Kraft der Rückstellfeder 17 die axiale Verschiebung der Antriebs- und Koppelwelle 5 bewirken kann.
Bei dem in der 3 gezeigten Beispiel ist der Aufbau der Pumpvorrichtungen 2a und 2b entsprechend den Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2 ausgestaltet. Der Antrieb der Rollenträger 7a und 7b erfolgt jedoch in einer etwas anderen Weise. Und zwar sind hier auf der Antriebs- und Koppelwelle 5 axial verschiebbare Hülsen 20a und 20b angeordnet, die mit den Koppelelementen 10 versehen sind. Die Koppelelemente 10 auf den Hülsen 20a und 20b sind auch hier als Zahnkranz ausgebildet. Die Hülsen 20a und 20b können über einen Stellmotor 21 sowie ein entsprechend ausgebildetes Übertragungsgetriebe 22a, b und einen Stößel 23a, b in die Antriebsposition bewegt werden. Dabei greift die Außenverzahnung auf der Hülse 20 in das als Innenverzahnung ausgebildete Koppelelement 11 in der Hohlwelle 8 des jeweiligen Rollenträgers 7 ein. Wie in der 3 angedeutet, können derartig ausgebildete Schlauchpumpenaggregate in gleicher Bauform mittels ihrer Kupplungselemente 25 miteinander verbunden werden, so dass mehrere hintereinander geschaltete Pumpvorrichtungen 2 betrieben werden können. Der Antrieb kann dann wie bei den Beispielen in 1 und 2 durch einen einzigen Antriebsmotor 3 erfolgen. Der Antriebsmotor 3 greift dabei ebenfalls über ein Getriebe an einer Stelle an der Antriebs- und Koppelwelle 5 an.
Eine weitere, in den Zeichnungen nicht näher dargestellte Ausführungsform kann darin bestehen, dass nicht für jede Pumpvorrichtung 2 ein Stellmotor 21 und die Getriebevorrichtungen 22, 23 vorzusehen sind. Insbesondere wenn nur zwei Einheiten hintereinander geschaltet werden, kann es ausreichen, wenn nur eine Pumpvorrichtung 2 mit diesen Antriebsmitteln für die Hülsen ausgestattet ist. Dabei ist lediglich für eine Kopplungsmöglichkeit der auf der Antriebs- und Koppelwelle 5 verschiebbar angeordneten Hülsen 20a und 20b sowie für eine entsprechende Positionierung der Koppelelemente 10, 11 zu sorgen. Bei einem ersten Antriebsimpuls durch den Stellmotor 21 könnte z. Beisp. die Hülse 20a die Koppelelemente 10, 11 miteinander in Eingriff bringen, während bei einem weiteren Antriebsimpuls die zweite Hülse 20b die Koppelelement 10, 11 in die Antriebsposition bewegt, wobei gleichzeitig der Antrieb der ersten Hülse 20a entkoppelt wird.

Claims

Dosiereinrichtung für Flüssigmittel, mit der verschiedene Flüssigmittel aus separaten Vorratsbehältern mittels einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Pumpvorrichtung in einen Behandlungsraum oder in eine Mischkammer transportierbar sind, insbesondere für Wasch- oder Geschirrspülmaschinen, bei denen unterschiedliche Flüssigmittel jeweils allein oder gemischt dem Wasch- oder Spülbehälter zuführbar sind, wobei die Dosiereinrichtung zum Befördern der Flüssigmittel eine Pumpvorrichtung in der Art einer Schlauchpumpe aufweist, die mit im Pumpenkopf drehbeweglich gelagerten Tragvorrichtungen für auf den Pumpenschlauch einwirkende Quetschrollen oder Quetschwalzen ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (1) mindestens zwei oder mehrere Pumpvorrichtungen (2a–2b) mit jeweils einem Pumpenkopf (6a–6d) aufweist, wobei die Pumpenköpfe (6a–6d) auf einer Antriebs- und Koppelwelle (5) gelagert sind, dass die Antriebs- und Koppelwelle (5) Koppelelemente (10a–d) trägt, die axial verschiebbar ausgebildet sind und die für den Pumpbetrieb mit korrespondierenden Koppelelementen(11a–d) in den Rollenträgern (7a–7d) der Pumpvorrichtungen (2a–2d) in Eingriff gebracht werden können, und dass für den Pumpbetrieb die Pumpvorrichtungen (2a–2d) jeweils von einem Antriebsmotor (3) angetrieben werden.
Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpvorrichtungen (2a–2b) hintereinander auf einer gemeinsamen Antriebs- und Koppelwelle 5 angeordnet sind, dass die Antriebs- und Koppelwelle (5) axial verschiebbar in den Pumpenköpfen (6a–6d) gelagert ist, und dass die Koppelelemente (10a–d) derart an partiell vorgesehenen Stellen der Antriebs- und Koppelwelle (5) angebracht sind, dass sich jeweils nur eine der auf der Antriebs- und Koppelwelle (5) angeordneten Pumpvorrichtungen (2a–d) in der Antriebsposition befindet.
Dosiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Antriebs- und Koppelwelle (5) verbundenen Koppelelemente (10a–d) mittels eines elektrisch steuerbaren Stellgliedes (12, 13, 14) oder eines Aktuators (18) in axialer Richtung verstellbar sind.
Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebs- und Koppelwelle (5) einer Pumpvorrichtung (2) eine axial verschiebbare Hülse (20) angeordnet ist, wobei diese Hülse (20) Koppelelemente (10) aufweist, und dass die Hülse (20) durch ein elektrisch steuerbares Stellglied oder durch einen Aktuator in axialer Richtung derart bewegbar ist, dass die Koppelelemente (10) mit den Koppelelementen (11) eines Rollenträgers (7) in Engriff gelangen.
Dosiereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs- und Koppelwelle (5) mit Kupplungsvorrichtungen (25) ausgebildet ist, über die zwei oder mehrere Pumpvorrichtungen (2a–2b) miteinander verbindbar sind.
Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Stellglied oder Aktuator für die axiale Verschiebbewegung der Antriebs- und Koppelwelle (5) oder der Hülsen (20) ein Wachsmotor (18) verwendet wird.
Dosiereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Koppelelemente (10a–d) auf der Antriebs- und Koppelwelle (5) partielle Zahnradstrukturen in Form von Zahnkränzen angeordnet sind, die beim Pumpbetrieb jeweils mit einer korrespondierenden Innenverzahnung in einer Hohlwelle (8a–d) der Rollenträger (7a–d) in Eingriff gelangen.