DE102017205674A1

DE102017205674A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Anlösen eines Behandlungsmittels

Info

Publication number: DE102017205674A1
Application number: DE102017205674.6A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Töpfer; Alois Klingel
Original assignee: I Clean Tech GmbH; i-clean Technologies GmbH
Current assignee: I Clean Tech GmbH; i-clean Technologies GmbH
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2018-10-04
Also published as: EP3384979A1; EP3384979B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosiereinrichtung (10) für die Anlösung eines Feststoff-Behandlungsmittels (50) mit einem Anlöse-/und Bevorratungsbehälter (40) in dem ein Fluid bevorratet ist. Das Fluid strömt über einen Wasserzulauf (41) nach und wird mittels einer Pumpe (45, 68) umgewälzt. Diese beaufschlagt eine Leitung (46) über welche das Feststoff-Behandlungsmittel (50) an eine Ansprühdüse (47) geleitet wird, aus dieser austritt und das Feststoff-Behandlungsmittel (50) anlöst. Die Pumpe (45, 68) wird über einen Hohlkörperschwimmer (20) oder einen Vollmaterialschwimmer (31) geschaltet, der je nach Konzentration des angelösten Feststoff-Behandlungsmittels (50) im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch (48) im Anlöse-/Bevorratungsbehälter (40) steigt oder sinkt.

Description

Technisches Gebiet
In gewerblichen und handelsüblichen Reinigungs- und Pflegeverfahren können die Behandlungsmittel zur Reinigung verschmutzter Geräte, wie zum Beispiel Dampfgarer, Backöfen, etc. bzw. als Behandlungsmittel in Reinigungsmaschinen, wie Spül-, Wasch- und Reinigungsautomaten zur Reinigung, Entkalkung und Klarspülung von Spülgut, Textilien und Oberflächen verwendet werden. Insbesondere bei der gewerblichen Reinigung werden häufig Mehrfachdosiersysteme (Multi Dosing Systems) verwendet, die überwiegend mit flüssigem Behandlungsmittel betrieben werden, da flüssige Behandlungsmittel kosteneffizient und zuverlässig dosiert werden können und geeignete Flüssigdosiergeräte wartungsarm sind.
Stand der Technik
EP 2 502 542 B1 offenbart ein Mehrfachdosiersystem, welches durch einen einmaligen Auflösevorgang eines bereitgestellten Behandlungsmittels in Pulver-, Tab-, Block-, Gel-Form mit vorgegebener Menge in einer definierten Fluidmenge, bevorzugt Wasser, vollständig auflöst und das erzeugte flüssige Behandlungsmittel in einem Vorratsbehälter bevorratet.
DE 32 05 790 A1 offenbart eine Steuer- und Regelelektronik, die mithilfe eines Leitfähigkeitsmesssensors in dem Behandlungsfluid eine definierte Behandlungsmittelkonzentration in dem Reinigungsgerät, wie beispielsweise einer Spülmaschine oder Waschmaschine erzeugt. Der Unterschied ist hier, dass das Behandlungsmittel in der gewünschten Konzentration in der Anwendungslösung mittels Sensorelektronik erzeugt, nicht mehr bevorratet, sondern sofort verbraucht wird. Darüber hinaus arbeitet die beschriebene Steuer- und Regelelektronik nur bei niedrigen Konzentrationen, zum Beispiel von 0,5 g/l bis 10 g/l =̂ 0,05 bis 1 % w/w akkurat und mit der erforderlichen Zuverlässigkeit.
DE 87 10 373 U1 offenbart eine Vorrichtung, die mit der zuvor beschriebenen Steuer- und Regeltechnik ein dosiertes Einspeisen eines Festreinigers in gelöster Form in Spülmaschinen ermöglicht. Bestehend aus einem den Festreiniger aufnehmenden, als Verkaufsverpackung dienenden Behälters und einen den Behälter mit nach unten gerichteter Öffnung aufnehmenden Dosiergerätes, umfasst die Vorrichtung ferner ein Gehäuse mit einer Verschlusskappe, einer bodenseitig angeordneten, in die Öffnung des Behälters wirkenden Wassersprüheinrichtung zum Lösen des Reinigers und einen Ablauf für den gelösten Reiniger. Dosiergeräte des eingangs genannten Aufbaus sind bekannt. Sie weisen ein im Querschnitt zylindrisches bzw. konisches Gehäuse auf, welches im unteren Bereich einen wasserdurchlässigen Boden besitzt und in das der Festkörper von oben eingegeben wird. Der Behälter in an seiner Oberseite mittels eines Deckels verschließbar. Unterhalb des wasserdurchlässigen, den Feststoffreiniger aufnehmenden Bodens ist eine Sprüheinrichtung mit Düsen angeordnet, die das Wasser von unten auf den Festkörper sprüht und diesen von unten her allmählich auflöst. Der im Wasser gelöste Reiniger verlässt das Gerätegehäuse über einen bodenseitigen Ablauf, um anschließend in den Spültank einer Spülmaschine zu gelangen. Die Dosierung erfolgt derart, dass die Sprüheinrichtung so lange in Betrieb gesetzt wird, wie Reiniger in der Spülmaschine benötigt wird, wobei die Steuerung in Abhängigkeit von der in der Spülmaschine festgestellten Konzentration erfolgt. Bei einer aus der Praxis bekannten Vorrichtung ist der Feststoffreiniger in einem Kunststoffbehälter untergebracht, der an seiner Oberseite flachkonisch zuläuft und einen kurzen zylindrischen Hals für eine Schraubkappe aufweist. Mittels dieser Verpackung wird der Festreiniger im Handel angeboten. Der Verbraucher setzt nach Entfernen der Schraubkappe den gestürzten Behälter in das Gehäuse des Dosiergerätes ein, wobei das Wasser mittels der Sprüheinrichtung in den Behälter eingedüst wird und den Reiniger aus dem Behälter herauslöst. Der gelöste Reiniger läuft durch die Öffnung des Behälters in den unteren Teil des Gehäuses des Dosiergerätes ab und kann dort über den Abfluss in die Spülmaschine gelangen.
DE 36 89 145 T2 offenbart eine Dosierung unterschiedlicher Feststoffreiniger bis zum Erreichen einer erforderlichen Konzentration mittels eines elektrischen Signals durch Messung der Leitfähigkeit in der Lösung.
EP 2 905 069 A1 hat ein Dosiergerät zur Bereitstellung mindestens eines Reinigers oder mindestens einer Reinigungskomponente sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Dosiergerätes zum Gegenstand. Das Dosiergerät umfasst eine Vorlagekammer und ein in dieser mittels einer Umwälzpumpe umgewälztes Umwälzmedium. Die Umwälzpumpe fördert das Umwälzmedium im Kreislauf. Das Umwälzmedium wird über Düsen zeitlich definiert auf den mindestens einen Reiniger oder die mindestens eine Reinigerkomponente aufgebracht. Hierbei erzeugte, definierte Reiniger-, Entkalker- und Klarspülerlösung wird im Anschluss zur Reinigung, Entkalkung oder Klarspülung von Spülgut, dem Muffelbereich eines Backofens oder Dampfgarers, eines Milchleitungssystems bzw. einer Kaffeebrüheinheit bei Kaffeevollautomaten zugeleitet. Das hierbei erzeugte Behandlungsmittel unterliegt starken Konzentrationsschwankungen, kann nicht bevorratet werden, da es mikrobiologisch nicht über längere Zeiträume stabil bleibt.
WO98/015682 A1 bezieht sich auf eine Einrichtung zum Dosieren pastöser Substanzen und deren Vermischen mit einem Lösungsmittel mittels Injektors mit integriertem Absperrorgan. Die Einrichtung weist eine Erfassungsvorrichtung einer Pastenmenge auf der Basis einer Leitfähigkeitsmessung auf. Als Absperrorgan ist ein Doppel-Steuerkolben zum getrennten Verschließen einer Öffnung zwischen Pastenzuführung und einer Injektor-Saugkammer sowie einer Öffnung zwischen Lösungsmittelzuführung und einer Injektor-Vorkammer vorgesehen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Dosieren pastöser Substanzen und deren Vermischen mit einem Lösungsmittel mittels einer solchen Einrichtung. Dabei wird durch das Öffnen einer Absperrvorrichtung in einer Zuführleitung für das unter Druck stehende Lösungsmittel einer Doppel-Steuerkolbenanordnung gegen eine entgegenwirkende Kraft bewegt und dadurch zunächst eine Verbindung zwischen einer Pastenzuführleitung und der Injektor-Saugkammer und anschließend eine Verbindung zwischen Lösungsmittelzuführleitung und der Injektor-Vorkammer freigegeben. Dabei wird durch den nach dem Prinzip einer Wasserstrahlpumpe arbeitenden Injektor Paste angesaugt und mit dem diese entspannenden Lösungsmittel vermischt. Die entstandene Mischung wird in eine Messstrecke injiziert, in der über eine Leitfähigkeitsmessanordnung die Menge der in der Mischung gelösten Paste bestimmt und nach Erreichen der Solldosiermenge die Absperrvorrichtung geschlossen werden kann. Danach läuft die vorherige Öffnungsschaltung in umgekehrter Reihenfolge zum Erreichen des Absperrens ab.
DE 10 2007 058 589 A1 offenbart ein Reinigungssystem, insbesondere für gewerbliche oder im Haushalt eingesetzte Backöfen, Spülmaschinen oder Kaffeemaschinen oder dergleichen. Das Reinigungssystem umfasst ein Reinigergebinde in Block- oder Pulverform mit mindestens einer Reinigerphase und/oder einer Klarspülphase und/oder mindestens einer Entkalkerphase. Das Reinigergebinde ist in einer Multifunktionskartusche eingelassen und bildet mit dieser eine Auflösekammer, die über einen Zulauf mit einem Lösungsmittel, bei dem es sich bevorzugt um Wasser handelt, beaufschlagt ist und aus der über einen Ablauf Konzentrat in verdünnter oder unverdünnter Form abgeführt werden kann. Dabei löst je nach Standzeit und Fluidmenge eine definiert konzentrierte Reiniger-, Entkalker-, Klarspülmenge an, die mittels einer Dosierpumpe in den zu reinigenden Bereich abgeführt werden kann. Die hierbei erzeugten Lösungen sind je nach Verweilzeit und Fluidmenge nahe an der maximalen Löslichkeit des jeweiligen Behandlungsmittels.
WO 92/04857 A1 offenbart eine Dosiereinrichtung, die mit Hilfe eines Lösungsmittels, bei dem es sich bevorzugt um Wasser handelt, aus einem Feststoffreiniger durch eine zeitlich begrenzte Benetzung bzw. Ansprühung eine konzentrierte Behandlungslösung erzeugt. Hierbei schwanken die Konzentrationsbereiche zwischen 9 % bis 16 %, d.h. eine kontrollierte Überwachung durch elektronische Sensoren zur Einstellung eines zuvor definierten Konzentrationsbereiches findet hier nicht statt.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bedarfsgerechte Bereitstellung eines in einem Fluid gelösten festen Behandlungsmittels, d.h. eines Behandlungsmittels-/Fluidgemisches darzustellen, wobei insbesondere bei Erreichen einer bestimmten Konzentration von Behandlungsmittel im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch eine weitere Erzeugung von Behandlungsmittel-/Fluidgemisch unterbunden bzw. dessen Umwälzung beendet wird und bei Unterschreiten einer bestimmten Behandlungsmittelkonzentration im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch wieder Behandlungsmittel-/Fluidgemisch erzeugt wird.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, wird eine Dosiereinrichtung für Einzel- und Mehrfachdosierungen vorgeschlagen, die einen für eine Anlösung eines Feststoff-Behandlungsmittels dienenden Anlöse-/Bevorratungsbehälter umfasst, in dem ein Fluid bevorratet ist, welches über einen Fluidzulauf nachströmt und mittels einer Pumpe umgewälzt wird, die eine Leitung beaufschlagt, über welche das Feststoff-Behandlungsmittel durch eine Ansprühdüse angesprüht wird. Die Betätigung der Pumpe erfolgt durch einen Hohlkörperschwimmer oder einen Schwimmer aus Vollmaterial, der je nach Konzentration des angelösten Feststoff-Behandlungsmittels im Feststoff-Behandlungsmittel/-Fluidgemisch im Anlöse-/Bevorratungsbehälter steigt oder sinkt. Durch die Ansprühung des Feststoff-Behandlungsmittels oder durch Umwälzen des Feststoff-Behandlungsmittel/-Fluidgemisches wird ein definiert konzentriertes flüssiges Feststoff-Behandlungsmittel/-Fluidgemisch erzeugt, welches zur Einzel- oder Mehrfachdosierung in einem Behandlungsmittel-Vorratsbehälter bevorratet wird. In vorteilhafter Weise erfolgt das zeitlich begrenzte Ansprühen des Feststoff-Behandlungsmittels bzw. das Umwälzen des Feststoff-Behandlungsmittel/-Fluidgemisches nur solange, bis eine zuvor festgelegte Dichte im Feststoff-Behandlungsmittel/-Fluidgemisch erreicht ist.
In vorteilhafter Weise wird durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erreicht, dass das zeitlich begrenzte Ansprüchen bzw. Umwälzen nur solange währt, bis ein zuvor durch die Auswahl des Schwimmkörpers variabel festgelegte Dichte entsprechend beispielsweise einer Füllmenge eines Füllmaterials des Hohlkörperschwimmers oder einem entsprechenden Kunststoffvollmaterial eines Vollmaterialschwimmers erreicht wird. Durch die Auswahl der Füllmenge, die in einen Hohlraum des Hohlmaterial-Schwimmers eingebracht wird, bzw. durch die Auswahl des Kunststoffvollmaterials, aus dem der Vollmaterialschwimmer gewählt wird, können Konzentrationsbereiche des Feststoff-Behandlungsmittels-/Fluides zwischen 3 % bis 45 % je nach Behandlungsmittel variabel eingestellt und hergestellt werden. Bei Erreichen der gewünschten Konzentration des Feststoff-Behandlungsmittels im umgewälzten Fluid, erfährt der Schwimmkörper, sei es der Hohlkörperschimmer, sei es der Vollmaterialschwimmer, einen Auftrieb und schwimmt im Feststoff-Behandlungsmittel/-Fluidgemisch teilweise oder vollständig auf.
In vorteilhafter Ausgestaltung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens, können der Hohlkörperschwimmer oder der Vollmaterialschwimmer bei Dichtezunahme im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch einen Reed-Kontakt zur Betätigung der Pumpe zum Ansprühen des Feststoff-Behandlungsmittels oder zur Umwälzung des Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisches schalten.
Alternativ dazu besteht die Möglichkeit, dass der Hohlkörperschwimmer oder der Vollmaterialschwimmer bei Dichtezunahme des Feststoff-Behandlungsmittel-/Fuidgemisches eine Photozelle oder eine Lichtschranke zur Betätigung der Pumpe zum Ansprühen des Feststoff-Behandlungsmittels oder Umwälzen des Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisches schaltet.
Es besteht auch die Möglichkeit, dass der Hohlkörperschwimmer oder der Vollmaterialschwimmer bei Dichtezunahme des Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisches eine Membran einer Druckmesszelle oder eines Drucksensors zur Betätigung der Pumpe zum Ansprühen des Feststofff-Behandlungsmittels oder zum Umwälzen des Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisches schaltet.
Das Feststoff-Behandlungsmittel ist in vorteilhafter Weise in einer Kartusche bevorratet oder in einer Produktkassette vorgesehen, die durch ein Ansprühen, bevorzugt durch wasserlösbares Behandlungsmittel gefüllt wird. Im Falle einer Kartusche wird diese in bevorzugter Weise über Kopf nach unten geöffnet eingesetzt, was oberhalb einer Ansprühvorrichtung erfolgt. Diese wird so positioniert, dass eine Zuleitung der Pumpe mit einer daran vorgesehenen Ansprühdüse unterhalb der über Kopf offenen Kartusche, die das feste Behandlungsmittel bevorratet, endet.
Es besteht die Möglichkeit, in einer parallel zum Anlöse-/Bevorratungsbehälter angeordneten Produktkassette diese horizontal oder vertikal in einer Kassettenaufnahme mittels eines Adapters einzusetzen. Nach Art einer Schublade werden die nebeneinander angeordneten Anlöse-/Bevorratungsbehälter sowie die Kassettenaufnahme unterhalb einer Backmuffel oder eines Garraums eines Kombigerätes eingeschoben. Im Falle der Anordnung des Anlöse-/Bevorratungsbehälters und der Kassette sind diese über einen als Adapter dienenden Überlauf miteinander verbunden, so dass das in der Produktkammer in diesem Falle angelöste Feststoff-Behandlungsmittel über den Überlauf in den Anlöse-/Bevorratungsbehälter überströmt und in diesem durch eine Umwälzpumpe umgewälzt wird.
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, weist der Hohlkörperschwimmer einen Hohlraum auf, der mit einem Füllmaterial befüllt werden kann. Entsprechend der Menge des Füllmaterials, welches im Hohlraum in unterschiedlichen Volumina V₀, V₁, V₂, V₃ ... aufgenommen werden kann, kann der Schwimmer mit einem Eigengewicht ausgestattet werden, welches an unterschiedliche Dichtebereiche, welche sich im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch einstellen, angepasst ist. Bei Erreichen einer definierten Feststoff-Behandlungsmittel-Konzentration in Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch schwimmt der Hohlkörperschwimmer auf und betätigt entweder eine Lichtschranke, einen Reed-Kontakt, einen Magneten, eine Photozelle oder dergleichen mehr, wie oben stehend dargestellt.
Der Hohlkörperschwimmer kann in zylindrischer Form oder in Form eines Quaders ausgeführt sein. Der Hohlkörperschwimmer kann zur Befüllung mit einem Füllmaterial, was zur Einstellung unterschiedlicher Auftriebsgewichtskräfte des Hohlkörperschwimmers dient, mit Befüll- und Auslassöffnungen für Füllmaterialien versehen sein, wodurch sich eine einfache Anpassung des eingesetzten Hohlkörperschwimmers entsprechend von dessen Befüllung mit Füllmaterial an vorgegebene Konzentrationsbereiche vornehmen lässt.
Am Hohlkörperschwimmer kann ein Magnet zur Betätigung des Reed-Kontaktes vorgesehen sein, sei es in Stabform, sei es in Scheibenform. Daneben besteht die Möglichkeit, am Hohlkörperschwimmer eine Kunststoffplatte zur Unterbrechung einer Lichtschranke zur Aktivierung einer Photozelle vorzusehen.
Wird anstelle eines Hohlkörperschwimmers ein Vollmaterialschwimmer eingesetzt, kann dieser in Zylinderform oder in Form eines Quaders ausgeführt sein. Im Vollmaterialschwimmer kann beispielsweise eine Anschlagfläche für einen Drucksensor ausgeführt sein, oder ein Magnet zur Betätigung eines Reed-Kontaktes sein, analog zum obenstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Hohlkörperschwimmer. Des Weiteren kann am Schwimmer aus Vollmaterial ein Führungselement aus metallischem Material oder Kunststoffmaterial vorgesehen sein, welches einen punktuellen Druckkontakt oder einen flächigen Druckkontakt zu einer Druckmesszelle oder einem Drucksensor herstellt oder der Aktivierung einer Photozelle oder einer Lichtschranke dient.
Am Vollmaterialschwimmer, dessen Vollmaterial entsprechend der vorgegebenen Konzentrationsbereiche ausgewählt wird, und der in Zylinderform oder in Quaderform ausgebildet sein kann, kann ebenfalls ein Magnet vorgesehen sein, der ein scheibenförmiges Aussehen hat und an einer Führungsstange befestigt ist. Insbesondere wird die erfindungsgemäß vorgeschlagene Dosiereinrichtung bei einem Kombigarer, einem Dampfgargerät oder einem Ofen eingesetzt.
In einer weiteren Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung, kann ein Schwimmkörper, sei es ein Hohlkörperschwimmer, sei es ein Vollmaterialschwimmer, dauerhaft unterhalb des Wasserniveaus im Anlöse-/Behandlungsmittelbehälter angeordnet sein. Der besagte Hohlkörper oder Vollmaterialschwimmer kann mit einem oberhalb von diesem angeordneten Drucksensor dauerhaft in Verbindung stehen, beispielsweise mit einem stabförmigen Element mit diesem verbunden sein. Da wie oben stehend bereits beschrieben, die Auftriebskraft des Hohlkörperschwimmers oder des Vollmaterialschwimmers von der Konzentration des umgewälzten bzw. erzeugten Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisches abhängt, wird die Auftriebskraft, die auf den Hohlkörperschwimmer bzw. Vollmaterialschwimmer wirkt, kontinuierlich erfasst. Eine durch Auflösen des Feststoff-Behandlungsmaterials resultierende Erhöhung der Konzentration erhöht demzufolge den Auftrieb, der auf den Hohlkörperschwimmer oder den Vollmaterialschwimmer wirkt und beeinflusst damit den Messwert, des Drucksensors, mit dem der Hohlkörperschwimmer bzw. der Vollmaterialschwimmer dauernd in Verbindung steht.
Nach Befüllen der Dosiereinrichtung erfolgt die Auflösung des Reinigers des Feststoff-Behandlungsmittels durch Zirkulation des Fluides im Anlöse-/Bevorratungsbehälter aufgrund der eingeschalteten Dosierpumpe. In dieser Phase wird das Feststoff-Behandlungsmittel angelöst, die Konzentration desselben im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch steigt. Die durch die Auflösung des Feststoff-Behandlungsmittels erfolgende Konzentrationserhöhung im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch erhöht den Auftrieb, der auf den Hohlkörperschwimmer oder den Vollmaterialschwimmer wirkt und beeinflusst damit die am Drucksensor bzw. an der Druckmesszelle gemessene Kraft bzw. den dort anliegenden Druck.
Bei Erreichen des Zielwertes für die Konzentration des Feststoff-Behandlungsmittels im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch wird das Umwälzen beendet und das Feststoff-Behandlungsmittel komplett oder teilweise mittels der Dosierpumpe abgezogen. Hier ist im Gegensatz zu den anderen obenstehend beschriebenen Ausführungsformen kein fester Auftrieb und damit keine definierte Konzentration vorgegeben. Ausgehend von einem definierten Tankvolumen kann nun eine Konzentration an Behandlungsmittel geringer Konzentration und somit eine geringere Auftriebskraft erzeugt werden. Diese kann dann genau der benötigten Menge entsprechen und vollständig in das zu reinigende Gerät geleitet werden. In diesem Falle wird das Gerät gespült mit Wasser und verharrt bis zur nächsten Anforderung am Behandlungsmittel in diesem Zustand.
Alternativ kann auch eine hohe Konzentration an Behandlungsmittel im Feststoff-Behandlungsmittel-Fluidgemisch erzeugt werden. Hiervon kann dann lediglich ein Teil zudosiert, d.h. abgezogen werden. Diese Zudosierung von Teilmengen kann wiederholt vorgenommen werden, solange, bis der Vorrat an bereitgestellten Feststoff-Behandlungsmittel-Fluidgemisch aufgebraucht ist und Behandlungsmittel erneut erzeugt werden muss. Es besteht in diesem Zusammenhang auch die Möglichkeit, die entnommene Menge an Behandlungsmittel mit Wasser aufzufüllen.
Mit der dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiereinrichtung kann jede gewünschte Konzentration eingestellt werden, der durch das Ansprühen des Feststoff-Behandlungsmittels erfolgende Anstieg der Konzentration im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch kontinuierlich von der Druckmesseinrichtung erfasst wird.
Vorteile der Erfindung
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann mittels des Hohlkörperschwimmers und dessen entsprechender Füllung mit einem Füllmaterial bzw. durch den Vollmaterialschwimmer durch den auf diesen wirkenden Auftrieb bei einer Dichteänderung im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch erreicht werden, dass elektronische Sensoren gesteuert werden. Wie oben stehend beschrieben, kann bei entsprechendem Auftrieb, der auf den Hohlkörperschwimmer bzw. auf den Vollmaterialschwimmer, wirkt, die Unterbrechung einer Lichtschranke oder die Aktivierung einer Photozelle erfolgen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, durch einen auf den jeweiligen Schwimmer aufgesetzten Magnet einen Reed-Kontakt zur Betätigung der Umwälzpumpe zu schalten. Durch flächige oder punktuelle Druckerhöhungen, die je nach Geometrie des Schwimmers bzw. des an diesem vorgesehenen Kontaktelementes aufgrund des Auftriebs des Hohlkörperschwimmers oder des Vollmaterialschwimmers wirken, können flächige oder punktuelle Druckerhöhungen erzeugt werden. Sobald im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch die gewünschte Konzentration des Feststoff-Behandlungsmittel erreicht wird, drückt der Schwimmer, sei es der Hohlkörperschwimmer, sei es der Vollmaterialschwimmer flächig oder punktuell auf eine angrenzende Fläche oder eine Membran eines Drucksensors, unterbricht eine Lichtschranke oder aktiviert eine Photozelle. Die derart erzeugte Unterbrechung stoppt den Betrieb der Pumpe, die zur Ansprühung des Feststoff-Behandlungsmittels dient, bzw. zur Umwälzung des Feststoff-Behandlungsmittels-/Fluidgemisches im Anlöse-/Behandlungsmittelbehälter verwendet wird.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung, insbesondere bei der Variante bei der der Schwimmkörper, sei es ein Hohlkörperschwimmer, sei es ein Vollmaterialschwimmer, dauerhaft mit einem Drucksensor in Verbindung steht, kann entsprechend des auf diesen wirkenden Auftriebs die Behandlungsmittelkonzentration im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch kontinuierlich erfasst werden.
Gemäß der Ausführungsvariante mit Hohlkörperschwimmer wird je nach Füllmenge, Füllstoff fast jede Dichteeinstellung, d.h. jede variable kundenspezifische Konzentrationseinstellung möglich. Des Weiteren ist hervorzuheben, dass die Ausführungsvariante in Kassettenform oder Schubladenform eine platzsparende Lösung bei vielen Lebensmittelzubereitungsgeräten darstellt. Die Kassetten-/Schubladenform ermöglicht eine sichere Produktbevorratung unterhalb des Zubereitungsraums, so dass ein Kontakt mit den zuzubereitenden Lebensmitteln ausgeschlossen werden kann.
Für die Kontakte Photozelle, Drucksensor und dergleichen, befinden sich allesamt außerhalb des mit Feststoff-Behandlungsmittel-Fluidgemisches, dadurch können kostengünstige Bauteile eingesetzt werden. Darüber hinaus ist durch die ausgewählten Bauelemente eine geringe Ausfallrate gewährleistet.
Figurenliste
Anhand der Figuren wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
Es zeigt:

1.1 und 1.2 einen als Hohlkörperschwimmer oder Vollmaterialschwimmer ausgebildeten Schwimmer und dessen Bewegung bei Konzentrationszunahme des Feststoff-Behandlungsmittels im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch zur Aktivierung eines Reed-Kontaktes, der die Pumpe betätigt,
2.1 und 2.2 einen Hohlkörperschwimmer oder alternativ einen Hohlmaterialschwimmer, der mit einem Führungselement ausgestattet ist und bei Konzentrationszunahme des Feststoff-Behandlungsmittels im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch eine Photozelle aktiviert, eine Lichtschranke unterbricht und die Pumpe dementsprechend betätigt, d.h. abschaltet,
3.1 und 3.2 einen Hohlkörperschimmer oder ein Vollmaterialschwimmer, der bei Konzentrationszunahme des Feststoff-Behandlungsmittels im Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch einen flächigen Druckkontakt, beispielsweise zu einer Membran einer Druckmesszelle herstellt und die Pumpe ausschaltet,
4 eine Ausführungsvariante eines Anlöse-/Bevorratungsbehälters mit parallel angeordneter Produktkassette in Schubladenform und einen im Anlöse-/Bevorratungsbehälter angeordneten Hohlmaterialschwimmer, Hohlkörperschwimmer oder Vollmaterialschwimmer, der einen Reed-Kontakt oder eine Photozelle betätigt,
5 eine weitere Ausführungsvariante der parallelen Anordnung von Anlöse-/Bevorratungsbehälter und Produktkassette in Schubladenform mit einem Hohlkörperschwimmer oder Schwimmer aus Vollmaterial, der durch einen Magneten einen Reed-Kontakt schaltet, der wiederum die Pumpe abschaltet,
6.1, 6.2, 6.3 und 6.4 den Hohlraum eines Hohlkörperschwimmers, der entsprechend auf den Konzentrationsbereich durch entsprechende Füllvolumina V₀, V₁, V₂ und V₃ mit einem Füllmaterial befüllt ist und der eine Kunststoffplatte samt Einfüllstutzen umfasst,
7.1 bis 7.4 Vollmaterialschwimmer aus unterschiedlichen Kunststoffen mit unterschiedlicher Dichte gemäß des gewünschten Konzentrationsbereiches für rundflächige Drucksensoren mit Magneten für Reed-Kontakt mit punktueller Betätigung Drucksensor und Photozelle,
7.5 und 7.6 Hohlkörperschwimmer mit Füll- bzw. Entleerungsstutzen zum Einstellen von unterschiedlichen Dichtebereichen und zur Betätigung von Drucksensoren, Photozellen, Reed-Kontakten,
8.1 und 8.2 Vollmaterialschwimmer in Quaderform,
8.3 einen Hohlkörperschwimmer mit Füll- und Entleerungsstutzen zur Einstellung des Dichtebereiches mit einem Plättchen zur Betätigung einer Lichtschranke oder einer Photozelle und
9 die Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiereinrichtung mit einem Drucksensor über ein Verbindungselement gekoppelten Schwimmkörper, der stets unter dem Füllniveau des Anlöse-Bevorratungsbehälter gehalten wird.

Ausführungsvarianten
Der in den 1.1 und 1.2 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiereinrichtung 10 ist ein Hohlkörperschwimmer 20 zu entnehmen, der einen Reed-Kontakt 22 betätigt. Bei dem Schwimmer kann es sich alternativ auch um einen Vollmaterialschwimmer 31 handeln. Auf diesem befindet sich ein scheibenförmig ausgebildeter Magnet 30. Im Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 wird über einen Wasserzulauf 41, der durch ein Magnetventil 42 gesteuert ist, beispielsweise Wasser in den Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 eingelassen. Um ein Überlaufen zu verhindern, ist der Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 mit einem Fluidüberlauf 43 versehen. Das im Anlöse-/Bevorratungsbehälter enthaltene Behandlungsmittel/Fluidgemisch 48 wird durch eine Pumpe 45 umgewälzt. Diese ist über einen Pumpenzulauf 44 mit dem Behandlungsmittel/Fluidgemisch 48 beaufschlagt. Von der Pumpe 45 erstreckt sich druckseitig eine Ansprühzuleitung 46, die an einer Ansprühdüse 47 unterhalb einer Kartusche 51 mündet, die ein Feststoff-Behandlungsmittel 50 bevorratet. Die Kartusche 51 ist mit einer Kartuschenaufnahme 53 an der Dosiereinrichtung befestigt. Solange die Pumpe 45 läuft, wird durch die Ansprühdüse 47 Behandlungsmittel/Fluidgemisch 48 in die überkopf angeordnete Kartusche 51 angesprüht, so dass die Konzentration des Feststoff-Behandlungsmittels 50 im Behandlungsmittel/Fluidgemisch 48 zunimmt. Solange die Ansprühung erfolgt, wird das Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 durch die Förderaktivität der Pumpe 45 umgewälzt. Während des Betriebs der Pumpe 45 steigt die Konzentration des Behandlungsmittels im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 im Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 kontinuierlich an, der Schwimmer, sei ein Hohlkörperschwimmer 20, sei es ein Vollmaterialschwimmer 31 steigt.
Im in 1.2 dargestellten Zustand ist die gewünschte Konzentration des Feststoff-Behandlungsmittels 50 im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 erreicht, so dass der Magnet 30, der auf der Oberseite des Hohlkörperschwimmers 20 bzw. des Vollmaterialschwimmers 31 befestigt ist, den seitlich am Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 angeordnete Reed-Kontakt 22 schaltet. Dieser wiederum schaltet die Pumpe 45 aus, so dass sowohl die Umwälzung des Behandlungsmittel-/Fluidgemisches 48 im Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 gestoppt ist, als auch das weitere Ansprühen des Feststoff-Behandlungsmittels 50 in der Kartusche 51 oberhalb der Ansprühdüse 47. Nunmehr kann eine kontinuierliche Entnahme des Behandlungsmittel-/Fluidgemisches 48 mit einer definierten Konzentration an gelösten Feststoff-Behandlungsmittel 50 aus dem Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 erfolgen.
In der Darstellung gemäß der 2.1 und 2.2 ist eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiereinrichtung 10 dargestellt.
Identische Komponenten sind in unterschiedlichen Ausführungsvarianten mit identischen Bezugszeichen versehen.
In der in 2.1 dargestellten Ausführungsvariante befindet sich oberhalb des in das Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 eingetauchten Hohlkörperschwimmer 20 oder Vollmaterialschwimmer 31 eine Photozelle 23 oder eine Lichtschranke. Der Hohlkörperschwimmer 20 bzw. der Vollmaterialschwimmer 31 ist mit einem stabförmigen Element 32 versehen, beispielsweise eine metallische Führungsstange oder eine Stange aus Kunststoffvollmaterial. Alternativ kann auch eine Kunststoffplatte 29 vorgesehen sein. Wird ein Hohlkörperschwimmer 20 eingesetzt, so kann auch ein Einfüllstutzen bzw. ein Einfüllrohr 28 als Führungselement dienen. Dieses ist in der Darstellung gemäß 2.1 noch aus dem Erfassungsbereich der Photozelle bzw. der Lichtschranke 23 entfernt.
Wie oben stehend bereits in den 1.1 und 1.2 erläutert, erfolgt bei Dichtezunahme des Feststoff-Behandlungsmittels im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 ein Aufschwimmen des Hohlkörperschwimmers 20 bzw. des Vollmaterialschwimmers 31 im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48. Dadurch fährt entweder die Führungsstange 32 aus metallischem Material oder aus Kunststoffmaterial oder alternativ eine Kunststoffplatte 29 oder ein Einfüllstutzen bzw. ein Einfüllrohr 28 in den Erfassungsbereich der Lichtschranke 23 bzw. der Photozelle 23 ein und schaltet die Pumpe 45 aus. Dadurch wird die Umwälzung des Behandlungsmittel-/Fluidgemisches 48 im Anlöse- und Bevorratungsbehälter 40 unterbrochen sowie die Ansprühung des Feststoff-Behandlungsmittels 50 in der Kartusche 51 überkopf der Ansprühdüse 47 gestoppt. Nun erfolgt eine kontinuierliche Abnahme des mit einer definierten Behandlungsmittelkonzentration versehenen Behandlungsmittel-/Fluidgemisches 48 aus dem Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40.
Den 3.1 und 3.2 ist eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiereinrichtung 10 zu entnehmen.
In der Ausführungsvariante der Dosiereinrichtung 10 gemäß der 3.1 und 3.2 ist ein Drucksensor bzw. eine Druckmesszelle 24 vorgesehen, die beispielsweise mit einer Membran 35 versehen sein kann. Im in 3.1 dargestellten Zustand befindet sich der Hohlkörperschwimmer 20 bzw. der Vollmaterialschwimmer 31 unterhalb der Membran 35 der Druckmesszelle 24. Steigt - wie in den Ausführungsvarianten der 1.1 und 1.2 bzw. 2.1 und 2.2 bereits dargestellt - die Konzentration des Feststoff-Behandlungsmittels in dem Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 an, erfolgt durch die Konzentrationserhöhung eine Dichteerhöhung, wodurch der Hohlkörperschwimmer 20 bzw. der Vollmaterialschwimmer 31 nach oben fährt und eine flächige Druckerhöhung 34 auf die Membran 35 des Drucksensors 24 bzw. der Druckmesszelle 24 ausübt. Dadurch wiederum erfolgt eine Abschaltung der das Behandlungsmittel-/Fluidgemisches 48 kontinuierlich umwälzenden Pumpe 45 einerseits, ferner wird eine weitere Ansprühung auf der Unterseite des in der Kartusche 51 bevorrateten Feststoff-Behandlungsmittels 50 gestoppt. Dadurch bleibt die Konzentration im Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 gleich und das bevorratete Feststoff-Behandlungsmittel-/Fluidgemisch kann kontinuierlich aus diesem entnommen werden. Danach erfolgt eine Betätigung des Magnetventiles 42, so dass durch den Wasserzulauf 41 eine erneute Befüllung des feste Anlöse-/Bevorratungsbehälters 40 erfolgen kann, sofern dies gewünscht ist.
4 zeigt einen alternativen Aufbau der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiereinrichtung 10.
Aus der Darstellung gemäß 4 geht hervor, dass der Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 und eine Produktkammer 52 über einen als Überlauf dienenden Produktkassettenadapter 55 miteinander verbunden sind. Beide Behälter sind in Form einer Schublade 57 konfiguriert und können in einen Freiraum eines Kombigerätes wie beispielsweise eines Dampfgarers oder einer Backmuffel eines Ofens eingeschoben werden und lassen sich einfach reinigen, einfach entnehmen und einfach wieder einführen.
Das Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 wird über den Pumpenzulauf 44 mittels der Pumpe 45 über die Ansprühzuleitung 46 in die Produktkammer 52 gepumpt und löst das in dieser bevorratete Feststoff-Behandlungsmittel 50 an. Angelöstes Feststoff-Behandlungsmittel 50 strömt über den Überlauf 55 in den Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 über. Der Anstieg der Konzentration des Feststoff-Behandlungsmittels 50 im Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 bzw. im in diesem bevorrateten Behandlungsmittel-/Fluidgemisches 48 wird über den Hohlkörperschwimmer 20 bzw. den Vollmaterialschwimmer 31 detektiert, dieser steigt aufgrund der Konzentrationszunahme wirkenden Auftriebes an und betätigt beispielsweise mittels des Einfüllstutzens bzw. eines Einfüllrohres 28 oder mittels einer Kunststoffplatte 29 oder einer Führungsstange 32 eine Photozelle 23.
Analog zu den vorstehend bereits beschriebenen Ausführungsvarianten der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiervorrichtung 10 wird bei Erreichen der Photozelle bzw. der Lichtschranke 23 durch die Führungsstange 32 bzw. die Kunststoffplatte 29 oder einen aus Vollmaterial gebildeten Einfüllstutzen 28 die Pumpe 45 abgeschaltet. Das Abschalten der Pumpe 45 beendet einerseits die kontinuierliche Umwälzung des Behandlungsmittel-/Fluidgemisches 48 und andererseits ein weiteres Einführen von Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 in die Produktkammer 52 zur weiteren Anlösung des dort bevorrateten Feststoff-Behandlungsmittels 50.
In der Ausführungsvariante gemäß 5 ist eine ähnlich zur in 4 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiervorrichtung gestaltete Dosiereinrichtung 10 dargestellt.
Diese ist analog zu der in 4 dargestellten Anordnung in Form einer Schublade 57 ausgebildet, bei der die Anlöse-/Bevorratungskammer 40 parallel zur Produktkammer 52 in Form einer Schublade 57 ausgeführt ist.
Der in der Ausführungsvariante gemäß 5 eingesetzte Hohlkörperschwimmer 20 bzw. der Vollmaterialschwimmer 31 - hier ausgestaltet in Quaderform - weisen einen Magneten 30 auf. Dieser kontaktiert bei Zunahme der Konzentration des Feststoff-Behandlungsmittels 50 im Behandlungsmittel-/Fluidgemisches 48 flächig einen Reed-Kontakt 22, der wiederum ein elektrisches Signal zum Abschalten der Pumpe 45 liefert. Analog zur in 4 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiereinrichtung 10 kann auch dadurch ein weiteres Anlösen von Feststoff-Behandlungsmittel 50 in der Produktkammer 52 beendet werden, sowie die kontinuierliche Umwälzung des in der Anlöse-/Bevorratungskammer 40 bevorrateten Behandlungsmittel-/Fluidgemisches 48 erreicht werden. Dies kann nunmehr mit definierter Konzentration von Feststoff-Behandlungsmittel 50 aus der Anlöse-/Bevorratungskammer 40 entnommen werden, wonach bei Betätigung des Magnetventiles 42 über den Wasserzulauf 41 eine Wiederbefüllung der Anlöse-/Bevorratungskammer 40 erfolgt.
Den 6.1 bis 6.4 sind unterschiedliche Ausführungsvarianten eines Hohlkörpers zu entnehmen.
Dem in 6.1 bis 6.4 dargestellten Hohlkörperschwimmers 20 ist gemeinsam, dass diese auf ihrer Oberseite eine Kunststoffplatte 29 aufweisen, die in vertikaler Anordnung orientiert ist. Durch die Kunststoffplatte 29 erstreckt sich ein Einfüllstutzen bzw. ein Einfüllrohr 28, welches mit einem Verschluss 27 verschlossen ist. Durch diesen Einfüllstutzen bzw. durch das Einfüllrohr 28 kann Füllmaterial zum Erreichen unterschiedlicher Füllmengenstände 26 in den Hohlraum 25 des Hohlkörperschwimmers 20 eingebracht werden. In den 6.1 bis 6.4 sind unterschiedliche Füllvolumina V₀ , V₁ , V₂ , V₃ eingezeichnet. Je nach gewünschter Gewichtskraft, die der Hohlkörperschwimmer 20 aufweisen soll, kann dieser entsprechend unterschiedlicher Füllstände mit unterschiedlichem Füllmaterial befüllt werden. In den Darstellungen gemäß der 6.1 bis 6.4 sind unterschiedliche Füllmengenvolumina dargestellt, die jeweils ein unterschiedliches Gewicht des Hohlkörperschwimmers 20 erzeugen, wodurch unterschiedlichen Auftriebskräften aufgrund unterschiedlicher Konzentrationen im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 Rechnung getragen werden kann. Bei geringen Dichteänderungen wird im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 der Hohlraum 25 des Hohlkörperschwimmers 20 mit gar nicht oder wenig Füllmaterial befüllt sein als bei hohen Konzentrations- bzw. Dichteänderungen im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48. Ist eine geringe Zunahme der Konzentration gewünscht, so muss der Hohlkörperschwimmer 20 leichter und damit weniger befüllt sein. Ist hingegen eine hohe Zunahme der Konzentration gewünscht, muss der eingesetzte Schwimmkörper schwerer und damit mit mehr Füllmaterial befüllt sein.
Die 7.1 bis 7.4 zeigen Vollmaterialschwimmer 31, die in Zylinderform 64 ausgebildet sind.
Die Vollmaterialschwimmer 31 gemäß der 7.1, 7.2, 7.3 und 7.4 können aus unterschiedlichem Kunststoffmaterial mit unterschiedlicher Dichte gefertigt sein, die den unterschiedlich einstellbaren Konzentrationsbereichen von Feststoffbehandlung oder Konzentrationen von Feststoff-Behandlungsmittel 50 im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 Rechnung tragen. In der Darstellung gemäß 7.1 ist ein Vollmaterialschwimmer 31 für einen rundflächigen Drucksensor dargestellt, der eine flächige Druckerhöhung 34 überträgt. 7.2 zeigt einen Vollmaterialschwimmer 31 an dessen Oberseite sich ein Magnet 30 zur Betätigung eines Reed-Kontaktes 22 befindet. Auch hier wird eine flächig wirkende Druckerhöhung 34 zwischen der oberen Stirnseite des Vollmaterialschwimmers 31 und dem scheibenförmig ausgebildeten Magneten 30 bei entsprechendem Auftrieb entstehen. Die 7.3 zeigt einen Vollmaterialschwimmer 31, der die Führungsstange 32 aus metallischem oder Kunststoffvollmaterial aufweist. Über diese wird eine punktuelle Druckerhöhung 33 übertragen, welche der Vollmaterialschwimmer 31 bei entsprechender Konzentration im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 erfährt. 7.4 zeigt einen Vollmaterialschwimmer 31, der eine Führungsstange 32 aufweist, an der ein Magnet 30 betätigt ist und der einen Reed-Kontakt 22 betätigt.
Im Gegensatz zu den Vollmaterialschwimmern 31 gemäß der 7.1, 7.2, 7.3 und 7.4 sind in den 7.5 und 7.6 Hohlkörperschwimmer 20 in Zylinderform 64 dargestellt. Die Hohlräume 25 der Hohlkörperschwimmer 20 in Zylinderform 64werden über den Einfüllstutzen bzw. das Einfüllrohr 28 zur Erreichung bestimmter Füllmengenstände 26 mit Füllmaterial befüllt, wobei die Füllmenge des Hohlraumes 25 von den Konzentrationsbereichen bzw. dem dadurch erzeugten Auftrieb im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 abhängig ist. Die Einfüllstutzen 28 bzw. Einfüllrohre 28 werden über einen Verschluss 27 verschlossen, so dass ein Eintritt von Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 in den Hohlraum 25 ausgeschlossen ist. Über die Ausführungsvariante gemäß 7.5 des Hohlkörperschwimmers 20 kann beispielsweise eine Drucksensor 24 oder eine Photozelle 23 aktiviert werden, bei Einsatz des Magneten gemäß der Darstellung in 7.6. Auf der oberen Stirnfläche des Hohlkörperschwimmers 20 kann beispielsweise ein Reed-Kontakt 22 geschaltet werden.
Die 8.1 und 8.2 zeigen Vollmaterialschwimmer 31 in Quaderform 62. Die obere, hier quadratisch ausgebildete Stirnfläche bewirkt eine flächige Druckerhöhung 34 an einem Drucksensor oder einer Druckmesszelle 24 bei Aufstiegsbewegung des Vollmaterialschwimmers 31 im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48. Mit dieser Ausführungsvariante des Vollmaterialschwimmers, der aus unterschiedlichen Kunststoffen für unterschiedliche Dichtbereiche gefertigt sein kann, können flächig wirkende Drucksensoren 24 bzw. flächige Signale aufnehmende Photozellen 23 eingesetzt werden. Die Ausführungsvariante gemäß 8.2 zeigt einen Vollmaterialschwimmer 31 in Quaderform 62, an dessen oberer Seite sich ein Kunststoffplättchen 29 zur Unterbrechung einer Lichtschranke 23 bzw. zur Aktivierung oder Deaktivierung einer Photozelle 23 befindet.
Die Ausführungsvariante gemäß 8.3 zeigt einen Hohlkörperschwimmer 20, dessen Hohlraum 25 mit einem entsprechenden Füllmaterial entsprechend eines bestimmten Füllvolumens befüllt ist. Die Befüllung des Hohlraumes 25 des in Quaderform 62 beschaffenen Hohlkörperschwimmers 20 erfolgt über ein Einfüllrohr 28, welches sich durch das sich in vertikale Richtung orientierte Kunststoffplättchen 29 erstreckt. Der Einfüllstutzen bzw. das Einfüllrohr 28 ist durch einen aufschraubbaren Verschluss 27 beispielsweise verschlossen. Die Befüllung des Hohlraumes 25 erfolgt gemäß des sich aus der gewünschten Konzentration des Feststoff-Behandlungsmittels 50 ergebenden Dichtebereiches. Bei geringen Konzentrationsänderungen im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 erfolgt eine Befüllung des Hohlraumes 25 mit weniger Füllmaterial, während bei größeren Dichteunterschieden eine größere Füllmenge des Hohlraumes 25 zum Einsatz kommen kann.
Der Darstellung gemäß 9 ist eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiereinrichtung 10 zu entnehmen.
Aus der Darstellung gemäß 9 geht hervor, dass eine Kartusche 51, die das Feststoff-Behandlungsmittel 50 aufnimmt oberhalb des Anlöse-/Bevorratungsbehälters 40 angeordnet ist. In diesem herrscht ein Füllniveau des Behandlungsmittel-/Fluidgemisches 48, vergleiche Bezugszeichen 66. Im Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 befindet sich entweder ein Hohlkörperschwimmer 20 oder ein Vollmaterialschwimmer 31, der stets unterhalb des Füllniveaus 66 verbleibt. Der Hohlkörperschwimmer 20 bzw. der Vollmaterialschwimmer 31 ist über ein beispielsweise stangenförmig ausgebildetes Verbindungselement 70 mit einem Drucksensor 24 bzw. einer Druckmesszelle 24 kontinuierlich verbunden, der Drucksensor 24 bzw. die Druckmesszelle 24 liefert aufgrund der kontinuierlichen Verbindung mit dem Hohlkörperschwimmer 20 bzw. dem Vollmaterialschwimmer 31 kontinuierliche Druck bzw. Kraftsignale an eine Steuerung 72. Der Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 wird über den Wasserzulauf 41 entsprechend der Betätigung des Magnetventiles 42 mit Wasser versorgt. Über eine Pumpe 45 erfolgt eine kontinuierliche Ansprühung des in der Kartusche 51 aufgenommenen Feststoff-Behandlungsmittels 50 an der Ansprühdüse 47. Des Weiteren ist unterhalb des Anlöse-/Bevorratungsbehälters 40 eine Pumpe 68 aufgenommen, über welche das Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 aus dem Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 abgezogen werden kann. Sobald die gewünschte Konzentration erreicht ist, kann das Feststoff-Behandlungsmittel-Fluidgemisch abgezogen werden. Dabei kann es sich um eine Teilmenge oder um den gesamten Tankinhalt handeln.
Der Hohlkörperschwimmer 20 bzw. der Vollmaterialschwimmer 31 befindet sich dauerhaft unterhalb des Füllniveaus 66. Der Hohlkörperschwimmer 20 bzw. der Vollmaterialschwimmer 31 ist dauerhaft durch einen mit dem Drucksensor 24 bzw. der Druckmesszelle in Verbindung stehenden Verbindungselementes 70 verbunden. Die Auftriebskraft, die der Hohlkörperschwimmer 20 bzw. der Vollmaterialschwimmer 31 erfährt, hängt von der Konzentration des Feststoff-Behandlungsmittels 50 im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 ab. Durch die dauerhafte Verbindung des Hohlkörperschwimmers 20 bzw. des Vollmaterialschwimmers 31 mit dem Drucksensor 24 bzw. der Druckmesszelle 24 wird die Auftriebskraft, die auf den Hohlkörperschwimmer 20 bzw. den Vollmaterialschwimmer 31 wirkt, kontinuierlich erfasst. Eine durch Auflösen des Feststoff-Behandlungsmittels 50 resultierende Erhöhung der Konzentration im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 erhöht die Auftriebskraft, die der Hohlkörperschwimmer 20 bzw. der Vollmaterialschwimmer 31 erfährt und damit die Kraft, die auf den Drucksensor 24 bzw. die Druckmesszelle 24 kontinuierlich übertragen wird.
Nach dem Befüllen der Dosiereinrichtung 10 und starten der Pumpe 68 erfolgt eine kontinuierliche Auflösung des Feststoff-Behandlungsmittels 50, das überkopf über dem Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 aufgenommen ist. Die durch die Auflösung des Feststoff-Behandlungsmittels 50 erfolgende Konzentrationserhöhung im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 erhöht die Auftriebskraft, die auf den Hohlkörperschwimmer 20 bzw. den Vollmaterialschwimmer 31 wirkt und erhöht damit die am Drucksensor 24 bzw. an der Druckmesszelle 24 gemessene Kraft bzw. den dort gemessenen Druck.
Bei Erreichen eines Zielwertes der Konzentration von Feststoff-Behandlungsmittel 50 in den Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 wird das Umwälzen beendet und der Reiniger, komplett oder teilweise, mittels der Pumpe 68 abgezogen und verwendet.
Bei kompletter Entnahme des Behandlungsmittel-Fluidgemisches 48 wird der leere Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 durch Betätigung des Magnetventiles 42 über den Wasserzulauf 41 mit Frischwasser gespült oder neu befüllt.
Ist nur teilweise Menge von eine bestimmte definierte Konzentration aufweisendem Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 in der gewünschten Konzentration aus dem Anlöse-/Bevorratungsbehälter 40 entnommen, wird dieser nach Teilentnahme wieder auf das Füllniveau 66 aufgefüllt und die gewünschte Konzentration erneut durch Betätigung der Pumpe 45 hergestellt. Bei Betätigung der Pumpe 45 tritt anfangs im Wesentlichen Wasser als Medium aus der Ansprühdüse 47 aus, da die Konzentration von Feststoff-Behandlungsmittel 50 im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 bei Teilentnahme noch gering ist und die Konzentration des Feststoff-Behandlungsmittels 50 bei kontinuierlichem Betrieb der Pumpe 45 im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48, welches im Anlöse-/Bevorratungsbehälters 40 bevorratet wird, langsam kontinuierlich ansteigt bis die Zielkonzentration erreicht ist. Bei der in 9 dargestellten Ausführungsvariante ist von Vorteil, dass jede gewünschte Konzentration hergestellt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, da durch das kontinuierliche Ansprühen des Feststoff-Behandlungsmittels 50, das in der Kartusche 51 bevorratet wird, die Feststoff-Behandlungsmittelkonzentration im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch 48 kontinuierlich von dem Drucksensor 24 bzw. der Druckmesszelle erfasst werden kann. Die Steuerung des Magnetventiles 42, der Pumpe 68 sowie der Pumpe 45 erfolgt durch die Steuerung 72, die ihrerseits durch die vom Drucksensor 24 bzw. von der Druckmesszelle erhaltenen Druck- bzw. Kraftsignale gesteuert wird und Dosierpumpe und Umwälzpumpe entsprechend der erhaltenen Signale steuert.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
Bezugszeichenliste

10: Dosiereinrichtung
20: Hohlkörperschwimmer
22: Reed-Kontakt
23: Photozelle
24: Drucksensor/Druckmesszelle
24.1: punktueller Drucksensor
25: Hohlraum
26: Füllmengenstand
27: Verschluss Einfüllstutzen
28: Einfüllstutzen / Einfüllrohr
29: Kunststoffplatte / Lichtschranke
30: Magnet
31: Vollmaterialschwimmer
32: Führungsstange (metallisch / Kunststoffvollmaterial)
33: punktuelle Druckerhöhung
34: flächige Druckerhöhung
35: Membran
36
37
38
39
40: Anlöse-/Bevorratungsbehälter
41: Wasserzulauf
42: Magnetventil
43: Fluidüberlauf
44: Pumpenzulauf Fluid
45: Pumpe
46: Ansprühzuleitung
47: Ansprühdüse
48: Behandlungsmittel / Fluid-Gemisch
49: Umwälzung
50: Feststoff-Behandlungsmittel
51: Kartusche
52: Produktkammer
53: Kartuschenaufnahme
54
55: Produktkassettenadapter (Überlauf)
56
57: Schublade
58
59
60
62: Quaderform
64: Zylinderform
66: Füllniveau (vgl. Position 26)
68: Pumpe
70: Verbindungselement
72: Steuerung
V₀: Füllmengenvolumen = 0
V₁: erstes Füllvolumen
V₂: zweites Füllvolumen
V₃: maximales Füllvolumen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2502542 B1 [0002]
DE 3205790 A1 [0003]
DE 8710373 U1 [0004]
DE 3689145 T2 [0005]
EP 2905069 A1 [0006]
WO 98/015682 A1 [0007]
DE 102007058589 A1 [0008]
WO 9204857 A1 [0009]

Claims

Dosiereinrichtung (10) für die Anlösung eines Feststoff-Behandlungsmittels (50) mit einem Anlöse-/ und Bevorratungsbehälters (40), in dem ein Fluid bevorratet ist, welches über einen Fluidzulauf (41) nachströmt und mittels einer Pumpe (45, 68) umgewälzt wird, die eine Leitung (46) beaufschlagt, über welche das Feststoff-Behandlungsmittel (50) an einer Ansprühdüse (47) austritt und das Feststoff-Behandlungsmittel (50) anlöst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigung der Pumpe (45) durch einen Hohlkörperschwimmer (20) oder einen Vollmaterialschwimmer (31) geschaltet wird, der entweder je nach Konzentration des angelösten Feststoff-Behandlungsmittels (50) im Behandlungsmittel-/Fluidgemisch (48) im Anlöse-/ und Bevorratungsbehälters (40) steigt oder sinkt, oder eine erfassbare Auftriebskraft erzeugt.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörperschwimmer (20) oder der Vollmaterialschwimmer (31) bei Dichtezunahme im Behandlungsmittel-/Fluid-Gemisch (48) einen Reed-Kontakt (22) zur Betätigung der Pumpe (45) schaltet.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörperschwimmer (20) oder der Vollmaterialschwimmer (31) bei Dichtezunahme im Behandlungsmittel-/Fluid-Gemisch (48) eine Photozelle/Lichtschranke (23) zur Bewältigung der Pumpen (45) schaltet.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörperschwimmer (20) oder der Vollmaterialschwimmer (31) bei Dichtezunahme im Behandlungsmittel-/Fluid-Gemisch (48) eine Membran einer Druckmesszelle (24) zur Betätigung der Pumpe (45) schaltet.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlöse-/Bevorratungsbehälter (40) mit einer Produktkammer (52) zur Aufnahme des Feststoff-Behandlungsmittels (50) eine Produktkassette in Form einer Schublade (57) bildet.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlöse-/Bevorratungsbehälter (40) über einen Überlauf (55) mit der Produktkammer (52) verbunden ist.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörperschwimmer (20) einen Hohlraum (25) aufweist, der mit einem Füllmaterial befüllt ist.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Füllmengenstände (26) des Füllmaterials im Hohlraum (25) durch unterschiedliche Füllungszustände (V₀, V₁, V₂, V₃...) im Hohlraum (25) des Hohlkörperschwimmers (20) an unterschiedliche Dichtebereiche im Behandlungsmittel-/Fluid-Gemisches (48) anpassbar sind.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörperschwimmer (20) in Zylinderform (64) oder in Quaderform (62) ausgeführt ist, und Befüllungs- und Entleerungsöffnungen (27, 28) für Füllmaterialien für unterschiedliche Dichtbereiche des Behandlungsmittels-/Fluid-Gemisches (48) umfasst.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörperschwimmer (20) einen Magneten (30) zur Betätigung des Reed-Kontaktes (22) umfasst.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörperschwimmer (20) eine Kunststoffplatte (29) zur Unterbrechung einer Lichtschranke (23) umfasst.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vollmaterialschwimmer (31) in Zylinderform (64) oder in Quaderform (62) ausgeführt ist und - eine Anschlagfläche für einen flächigen Drucksensor (24) aufweist oder - einen Magneten (30) zur Betätigung eines Reed-Kontaktes (22) umfasst, oder - eine Führungsstange (32) aus metallischem Material oder Kunststoffmaterial für einen punktuellen Drucksensor (24.1) oder eine Photozelle oder Lichtschranke (23) umfasst.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Vollmaterialschwimmer (31) in Zylinderform (64) einen Magneten (30) in Scheibenform umfasst, der an der Führungsstange (32) befestigt ist.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vollmaterialschwimmer (31) in Quaderform (62) aus unterschiedlichen Kunststoffen für unterschiedliche Dichtebereiche gefertigt ist und flächige Drucksensoren (24) und/oder Photozellen oder Lichtschranken (23) betätigt.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vollmaterialschwimmer (31) in Quaderform (62) eine Kunststoffplatte (29) zur Lichtstrahlunterbrechung einer Photozelle (23) aufweist.
Dosiereinrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dass der Hohlkörperschwimmer (20) beschaffen ist, dass diese eine maximale Auftriebskraft, erzeugt, die der Gewichtskraft der verdrängten Flüssigkeit abzüglich des Eigengewichtes des Hohlkörperschwimmers (20) entspricht.
Verfahren zur Bereitstellung eines Behandlungsmittel-/Fluidgemisches (48) definierte Konzentration mit einer Dosiereinrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Feststoff-Behandlungmittel (50) angelöst wird und durch Erreichen einer gewünschten Behandlungsmittel-Konzentration eine Unterbrechung des Anlösevorgangs durch Erfassung eines aufschwimmenden Hohlkörperschwimmers (20) oder Vollmaterialschwimmers (31) oder Erreichens einer der gewünschten Behandlungsmittel-Konzentration entsprechenden Auftriebskraft erfolgt.
Verwendung der Dosiereinrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 in einem Industriedampfgarer, in Industriebacköfen, in Spülmaschinen, in Industriespülmaschinen, in Kaffeevollmaten, in Kaffeemaschinen, in Bodenreinigungsgeräten, Haushaltsdampfgarern, Haushaltsbacköfen, Haushaltsspülmaschinen und Haushaltskaffeevollautomaten.