DE102017207985B4

DE102017207985B4 - Gravitationsbasiert schaltbarer Flüssigkeitsausbringer

Info

Publication number: DE102017207985B4
Application number: DE102017207985.1A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dotzer; Peter Bächer
Original assignee: Haier Deutschland GmbH
Current assignee: Haier Deutschland GmbH
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2020-09-03
Anticipated expiration: 2037-05-12
Also published as: WO2018206564A1; DE102017207985A1

Abstract

Flüssigkeitsausbringer zur definiert schaltbaren Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente, umfassend- eine Schalteinheit (12) mit-- einem Schaltgehäuse (14),-- mindestens einer Zuflussöffnung (15) zur Zufuhr des Spülwassers in das Schaltgehäuse (14),-- mindestens zwei Abflussöffnungen (16a, 16b) zum Abfluss von Spülwasser aus dem Schaltgehäuse (14) und-- mindestens einem in dem Schaltgehäuse (14) angeordneten, kugelförmigen Schaltelement (17) zum reversiblen Verschluss der Abflussöffnungen (16a, 16b), und- mindestens zwei Sprühelemente (3) mit-- jeweils mindestens einer Sprühöffnung (18) zur Ausbringung des Spülwassers,-- jeweils mindestens einen Verbindungskanal (19) zur Verbindung der jeweiligen Abflussöffnung (16a, 16b) mit der mindestens einen Sprühöffnung (18), dadurch gekennzeichnet, dassdie Schalteinheit (12) eine Führungseinrichtung (20) zur gravitationsbasierten Führung des mindestens einen Schaltelements (17) von einer ersten Verschlussposition (24), in der eine erste Abflussöffnung (16a) verschlossen ist, in eine Transferposition (25) umfasst,wobei die Führungseinrichtung (20) ein in dem Schaltgehäuse (14) angeordnetes Sicherungselement (22) umfasst, das um eine Lagerachse (31) drehbar gelagert ist, undwobei das Sicherungselement (22) eine Führungswandung (27) zur Führung des mindestens einen Schaltelements (17) von der Transferposition (25) in eine zweite Verschlussposition (26), in der die zweite Abflussöffnung verschlossen ist, aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsausbringer zur definiert schaltbaren Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente, eine Sprühvorrichtung für Spülmaschinen mit einem solchen Flüssigkeitsausbringer, sowie eine Spülmaschine mit einer solchen Sprühvorrichtung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb der Sprühvorrichtung.
Aus der DE 12 65 366 A sind ein Flüssigkeitsausbringer für Spülmaschinen und ein Verfahren zum Betrieb dieses Flüssigkeitsausbringers bekannt. Der Flüssigkeitsausbringer ist als doppelarmiger Sprüher ausgebildet, dessen Arme mehrere voneinander getrennte Kammern zur Ausbringung von Spülflüssigkeit aufweisen. Im Zentralbereich des Flüssigkeitsausbringers ist ein Ventilmechanismus angeordnet, der eine definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über unterschiedliche Kammern ermöglicht. Bei abfallendem Spülwasserdruck wird dabei eine Schaltkugel durch ein Betätigungsglied mittels einer schwenkbaren Schiene zwischen zwei Ventilstellungen hin und her bewegt. Der Ventilmechanismus umfasst eine Vielzahl beweglicher Teile in dem vom Spülwasser durchflossenen Innenraum des Flüssigkeitsausbringers. Zur Schaltung des Ventilmechanismus ist eine Drehrichtungsänderung des Flüssigkeitsausbringers erforderlich.
Derartige Flüssigkeitsausbringer sind ferner bekannt aus der EP 1 190 666 A2 und der DE 10 2005 043 027 A1 .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flüssigkeitsausbringer zu schaffen, der in einfacher und robuster Weise die definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Flüssigkeitsausbringer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass das in der Schalteinheit des Flüssigkeitsausbringers angeordnete mindestens eine Schaltelement zum definiert schaltbaren Verschluss einzelner Sprühelemente gravitationsbasiert gefördert werden muss, um zusätzliche Antriebskomponenten für die Schaltung des Flüssigkeitsausbringers zu vermeiden und um eine im Betrieb robuste Schalteinheit zu schaffen. Die Schalteinheit des Flüssigkeitsausbringers umfasst das Schaltgehäuse mit mindestens einer Zuflussöffnung zur Zufuhr von Spülwasser und mindestens zwei Abflussöffnungen zum Abfluss des Spülwassers. In dem Schaltgehäuse ist das mindestens eine Schaltelement zum reversiblen, insbesondere flüssigkeitsdichten, Verschluss der Abflussöffnungen angeordnet. Die Abflussöffnungen weisen insbesondere einen gegenüber dem Schaltelement abgestimmten Ventilsitz zum flüssigkeitsdichten Verschluss der Abflussöffnungen auf. Die Sprühelemente umfassen jeweils mindestens eine Sprühöffnung zur Ausbringung des Spülwassers. Vorzugsweise sind die mindestens zwei Sprühelemente an der Schalteinheit angeordnet. Die Schaltung des Flüssigkeitsausbringers erfolgt durch das Umlagern des Schaltelements von einer ersten Verschlussposition, in der eine erste Abflussöffnung verschlossen ist, in eine zweite Verschlussposition, in der eine zweite Abflussöffnung verschlossen ist. Die Schalteinheit weist zur mindestens teilweise gravitationsbasierten Führung des mindestens einen Schaltelements während der Schaltung eine Führungseinrichtung auf. Durch die gravitationsbasierte Führung des Schaltelements entfällt ein zusätzlicher Antrieb bzw. ein zusätzlicher Mechanismus zur Förderung des Schaltelements zwischen den verschiedenen Abflussöffnungen. Die gravitationsbasierte Führung erlaubt sowohl die Schaltung eines statischen, insbesondere nichtrotierenden, als auch eines rotierenden Flüssigkeitsausbringers. Die definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über eine gegenüber der Gesamtzahl an Sprühelementen reduzierte Anzahl von Sprühelementen zu unterschiedlichen Zeiten des Spülprozesses erlaubt eine Reduktion von Energie- und Wasserverbrauch.
Der Flüssigkeitsausbringer gewährleistet eine einfache und robuste definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente. Das in dem Schaltgehäuse angeordnete Sicherungselement unterstützt die gravitationsbasierte Führung des Schaltelements von der Verschlussposition in die Transferposition. Zudem wird die Förderung des Schaltelements durch den Spülwasserdruck aus der Transferposition in die Verschlussposition unterstützt.
Das um die Lagerachse drehbar gelagerte Sicherungselement kann der Bewegung des Schaltelements während des Schaltvorgangs folgen. Ein entsprechend der Position des Schaltelements orientiertes Sicherungselement unterstützt die Bewegung des Schaltelements während des Schaltvorgangs besonders effektiv.
Das Sicherungselement mit der Führungswandung zur Führung des Schaltelements beschränkt die translatorischen Freiheitsgrade des Schaltelements. Die Förderung des Schaltelements von der Transferposition in die Verschlussposition wird dadurch unterstützt. Die Führungswandung bildet, insbesondere zusammen mit dem Schaltgehäuse, einen zur Zuflussöffnung hin offenen Kanal zwischen der Transferposition und der nächstliegenden Verschlussposition. Das Schaltelement kann sich nur zwischen der Transferposition und der nächstliegenden Verschlussposition frei bewegen, eine Bewegung zu einer anderen Verschlussposition oder in eine andere ungewünschte Position innerhalb des Schaltgehäuses wird zuverlässig verhindert. Die Führungswandung kann je nach Schaltelement in Form zweier zueinander paralleler, insbesondere vertikal orientierter, Wände ausgebildet sein, die das Schaltelement seitlich einfassen. Nach oben und unten wird das Schaltelement vorzugsweise durch das Schaltgehäuse eingefasst.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Flüssigkeitsausbringer um eine Ausbringerachse drehbar lagerbar. Die Schaltung des Flüssigkeitsausbringers kann bei unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten und/oder im Stillstand erfolgen.
Das Schaltgehäuse kann mehrteilig ausgeführt sein. Beispielsweise weist das Schaltgehäuse einen Gehäusedeckel auf, der reversibel an der Gehäusebasis montiert werden kann und eine einfache Montage der Schalteinheit ermöglicht.
Das mindestens eine Schaltelement ist im Querschnitt rund, insbesondere kugelförmig. Das Schaltelement ist insbesondere aus einem metallischen Material hergestellt. Beispielsweise ist das Schaltelement eine Stahlkugel. Eine hohe Dichte des für das Schaltelement verwendeten Materials ist für die gravitationsbasierte Förderung des Schaltelements vorteilhaft. Das Material des Schaltelements weist eine Dichte im Bereich zwischen 0,8 g/cm³ und 20 g/cm³, insbesondere zwischen 2,5 g/cm³ und 15 g/cm³, insbesondere zwischen 5 g/cm³ und 10 g/cm³, insbesondere zwischen 7,5 g/cm³ und 8,5 g/cm³, auf.
Einzelne Sprühöffnungen können derart gegenüber dem Flüssigkeitsausbringer orientiert sein, dass der bei Ausbringung des Spülwassers über diese Sprühöffnung entstehende Impuls ein Moment um die Ausbringerachse des Flüssigkeitsausbringers bewirkt. Ein separater Antrieb für einen drehbaren Flüssigkeitsausbringer ist somit überflüssig. Alternativ kann ein Antrieb zur Drehung des Flüssigkeitsausbringers vorgesehen sein.
In einer vorteilhaften Ausführung sind die Sprühelemente voneinander verschieden ausgestaltet. Die Sprühelemente können sich durch die Anzahl und/oder den Durchmesser und/oder die Ausrichtung der daran angeordneten Sprühöffnungen unterscheiden. Eine Schaltung des Flüssigkeitsausbringers gewährleistet somit eine Variation der Spüleigenschaften des Flüssigkeitsausbringers. Die Sprühelemente mit dem jeweils mindestens einen Verbindungskanal und der jeweils mindestens einen Sprühöffnung können einteilig, insbesondere einstückig mit dem Schaltgehäuse verbunden sein. Die Sprühelemente sind insbesondere in Form von Sprüharmen ausgebildet. Die Sprüharme können in einer Sprühebene oder in mehreren Sprühebenen angeordnet sein. Mehrere Sprühelemente können in einen Sprüharm integriert sein. Innerhalb des Sprüharms können die Sprühelemente, insbesondere die Verbindungskanäle, durch eine Wandung voneinander getrennt sein. Hierdurch wird eine besonders wirtschaftliche Herstellung des Flüssigkeitsausbringers ermöglicht.
Ein Flüssigkeitsausbringer nach Anspruch 2 gewährleistet eine einfache und robuste definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente. In einem ersten Schaltzustand, in dem das mindestens eine Schaltelement in einer ersten Verschlussposition eine erste Abflussöffnung verschließt, wird das Spülwasser über eine zweite Abflussöffnung und über das daran angeordnete Sprühelement ausgebracht. Das Schaltelement wird durch den Spülwasserdruck in der ersten Verschlussposition an der ersten Abflussöffnung gehalten. Bei abfallendem oder keinem Spülwasserdruck löst sich das Schaltelement von der ersten Verschlussposition. Die Führungseinrichtung fördert das Verschlusselement gravitationsbasiert von der ersten Verschlussposition in eine Transferposition. Die Transferposition liegt tiefer als die erste Verschlussposition und insbesondere vor der zweiten Verschlussposition. Das aus dem Höhenunterschied zwischen der ersten Verschlussposition und der Transferposition resultierende energetische Potential des Schaltelements wird zur gravitationsbasierten Förderung desselben genutzt. Bei ansteigendem Spülwasserdruck wird das Schaltelement aus der Transferposition in die zweite Verschlussposition, in der die zweite Abflussöffnung verschlossen ist, gefördert. Das notwendige energetische Potential wird durch den Spülwasserdruck bereitgestellt. Durch die Lage der Transferposition wird das Schaltelement mittels des Spülwassers bevorzugt zu der zweiten Abflussöffnung gefördert. In einem zweiten Schaltzustand wird nun das Spülwasser über die erste Abflussöffnung und das daran angeordnete Sprühelement ausgebracht. Vorteilhaft wurde erkannt, dass eine kombinierte Nutzung von Gravitation und Spülwasserdruck für eine effektive und effiziente Überführung des Schaltelements von einer ersten in eine zweite Verschlussposition genutzt werden kann.
Ein Flüssigkeitsausbringer nach Anspruch 3 gewährleistet eine einfache und robuste definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente. Eine starre, insbesondere einteilige Verbindung der Führungselemente mit dem Schaltgehäuse erlaubt eine einfache und wirtschaftliche Herstellung des Flüssigkeitsausbringers. Beispielsweise können die Führungselemente unmittelbar an dem Schaltgehäuse befestigt sind. Die Führungselemente können auch Bestandteil des Schaltgehäuses sein, insbesondere können die Führungselemente in das Schaltgehäuse eingeformt sein.
Ein Flüssigkeitsausbringer nach Anspruch 4 gewährleistet eine einfache und robuste definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente. Durch eine Ausgestaltung der Führungselemente in Form von Vertiefungen, insbesondere in Form von Nuten, kann der Flüssigkeitsausbringer einfach und wirtschaftlich hergestellt werden. Ein zusätzlicher Montageschritt zur Befestigung der Führungselemente an der Schalteinheit entfällt somit. Die Vertiefungen können in Form von Rillen oder Sicken oder Nuten, insbesondere in Form von V-förmigen Nuten, insbesondere in Form von U-förmigen Nuten, an dem Schaltgehäuse ausgebildet sein. Die Führungselemente können auch in Form von Rippen oder Stiften an dem Schaltgehäuse ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Führungselemente an der Unterseite des Schaltgehäuses angeordnet.
Ein Flüssigkeitsausbringer nach Anspruch 5 gewährleistet eine einfache und robuste definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente. Ein gekrümmter, insbesondere gegenüber der Zuflussöffnung spiralförmiger, Verlauf der Führungselemente unterstützt die gravitationsbasierte Förderung des Schaltelements von der Verschlussposition in die Transferposition, wodurch eine robuste Schaltung des Flüssigkeitsausbringers erzielt wird.
Ein Flüssigkeitsausbringer nach Anspruch 6 gewährleistet eine einfache und robuste definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente. Das Halteelement gewährleistet das Halten des Schaltelements in der Transferposition. Das Schaltelement wird in der Transferposition bis zur Überführung in seine nächste Verschlussposition gehalten. Eine fehlerhafte Positionierung des Schaltelements innerhalb des Schaltgehäuses oder ein Eindringen des Schaltelements in die Zuflussöffnung wird damit zuverlässig verhindert. Das Halteelement kann beispielsweise in Form einer Erhebung oder Vertiefung am Schaltgehäuse ausgebildet sein. Das Halteelement kann insbesondere als Strahllenker ausgebildet sein.
Ein Flüssigkeitsausbringer nach Anspruch 7 gewährleistet eine einfache und robuste definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente. Das an dem Sicherungselement angeordnete mindestens eine Lenkelement unterstützt die rotatorische Ausrichtung des Sicherungselements um dessen Lagerachse, wobei der auf das Lenkelement einwirkende Spülwasserfluss den notwendigen Impuls zur Ausrichtung des Sicherungselements bereitstellt. Beispielsweise wird das Sicherungselement mit der Führungswandung derart ausgerichtet, dass es das Verschlusselement in den Bereich zwischen Transferposition und Verschlussposition führt. Das Schaltelement wird so in seiner Bewegung von der ersten Verschlussposition in die zweite Verschlussposition unterstützt. Das Lenkelement kann in Form einer ebenen, insbesondere vertikal orientierten, insbesondere orthogonal zu der Führungswandung orientierten, Wandung an dem Sicherungselement, insbesondere an der Führungswandung des Sicherungselements, angebracht sein. Das Lenkelement kann auch in Form einer tunnelförmigen Wandung an dem Sicherungselement, insbesondere an der Führungswandung des Sicherungselements, angebracht sein.
Ein Flüssigkeitsausbringer nach Anspruch 8 gewährleistet eine einfache und robuste definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente. Eine Anordnung des Halteelements an dem Sicherungselement ermöglicht einen einfachen Aufbau der Schalteinheit, insbesondere des Schaltgehäuses. Das Halteelement kann in einer vorteilhaften Ausführung einteilig mit dem Sicherungselement ausgebildet sein.
Ein Flüssigkeitsausbringer nach Anspruch 9 gewährleistet eine einfache und robuste definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente. Zur Unterstützung der Förderung des Schaltelements aus der Transferposition in die Verschlussposition weist die Führungseinrichtung einen Strahllenker auf. Der Strahllenker ist in dem Schaltgehäuse angeordnete. Beispielsweise kann der Strahllenker an dem Sicherungselement angebrachten sein. Das über die Zuflussöffnung einströmende Spülwasser wird mittels des Strahllenkers in Richtung der mindestens einen Abflussöffnung gelenkt. Hierdurch wird das Schaltelement besonders effektiv von der Transferposition in die Verschlussposition überführt. Das Schaltelement wird durch Erhöhung der einwirkenden Kräfte effektiv in der Verschlussposition gehalten. Der Strahllenker ist im Querschnitt keil- oder dreieckförmig ausgebildet. Vorzugsweise ist der Strahllenker mittig über der Zuflussöffnung angeordnet.
Eine Sprühvorrichtung nach Anspruch 10 gewährleistet eine einfache und robuste definiert schaltbare Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente. Der Flüssigkeitsausbringer ist über Spülwasserleitungen mit der Spülwasserpumpe verbunden. Die Spülwasserpumpe ist dazu eingerichtet während des Schaltvorgangs nacheinander ein Absinken und ein Ansteigen des Spülwasserdrucks zu gewährleisten. Ein Absinken des Druckniveaus kann durch eine Reduktion der Pumpenleistung oder durch ein Abstellen der Spülwasserpumpe erreicht werden. Ein Steuersignal zur Schaltung der Spülwasserpumpe wird durch die mit der Spülwasserpumpe in Signalverbindung stehenden Steuereinheit bereitgestellt. Die Sprühvorrichtung erlaubt somit in vorteilhafter Weise die Beaufschlagung des Flüssigkeitsausbringers mit Spülwasser sowie die Ausführung eines Spülprogramms, welches die Schaltung des Flüssigkeitsausbringers beinhaltet.
Eine Spülmaschine nach Anspruch 11 ermöglicht in einfacher und robuster Weise die Reinigung von Geschirr mittels einer Sprühvorrichtung zur definiert schaltbaren Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente. Durch die unterschiedliche Funktionalität der Sprühelemente können bestimmte Bereiche innerhalb der Spülkammer besonders intensiv mit Spülwasser beaufschlagt werden. Durch eine unterschiedliche Orientierung und Größe der Sprühöffnungen der verschiedenen Sprühelemente kann das Spülgut je nach Schaltzustand des Flüssigkeitsausbringers mit unterschiedlichen Intensitäten gereinigt werden. Auch eine variable, insbesondere in seiner Richtung umkehrbare, Drehgeschwindigkeit des Flüssigkeitsausbringers lässt sich durch die Ausbringung des Spülwassers über verschiedene Sprühelemente bewirken. Die Spülmaschine reinigt das Spülgut somit besonders effizient. Energie- und Wasserverbrauch können somit reduziert werden, da jeweils nur ein Teil der Sprühelemente in Betrieb ist.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das in einfacher und robuster Weise den Betrieb einer Sprühvorrichtung zur definiert geschalteten Ausbringung von Spülwasser auf verschiedene Sprühelemente ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen den bereits beschriebenen Vorteilen der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung. Das Verfahren kann insbesondere auch mit den Merkmalen von mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 weitergebildet werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

1 eine Schnittdarstellung einer Spülmaschine mit einer Sprühvorrichtung und einem Flüssigkeitsausbringer zur definiert geschalteten Ausbringung von Spülwasser gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine perspektivische Darstellung des Flüssigkeitsausbringers in 1 zur definiert schaltbaren Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente,
3 eine Explosionsansicht des Flüssigkeitsausbringers in 2,
4 eine Draufsicht auf den Flüssigkeitsausbringer in 2 ohne Gehäusedeckel,
5 eine Schnittdarstellung des Flüssigkeitsausbringers entlang einer Schnittlinie I-I in 4,
6 eine perspektivische Ansicht des Flüssigkeitsausbringers in 2 ohne Gehäusedeckel, und
7 eine Explosionsansicht eines Flüssigkeitsausbringers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Nachfolgend ist anhand der 1 bis 6 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Eine Spülmaschine 1 umfasst eine Sprühvorrichtung 2 zur definiert geschalteten Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente 3. Die in 1 dargestellte Sprühvorrichtung 2 umfasst einen Flüssigkeitsausbringer 4, eine Spülwasserpumpe 5, sowie eine Steuereinheit 6 zur Steuerung der Spülwasserpumpe 5. Der Flüssigkeitsausbringer 1 ist über Spülwasserleitungen 7 mit der Spülwasserpumpe 5 verbunden. Die Steuereinheit 6 steht mit der Spülwasserpumpe 5 in Signalverbindung und ist derart ausgestaltet, dass diese die Spülwasserpumpe 5 zur Förderung des Spülwassers mit mindestens zwei unterschiedlichen Druckniveaus und damit zur Schaltung des Flüssigkeitsausbringers 4 steuern kann. Der Flüssigkeitsausbringer 4 ist in dem Bodenbereich einer Spülkammer 8 der Spülmaschine 1 angeordnet und über das Schaltgehäuse 14 um eine vertikale Ausbringerachse 9 drehbar gelagert. Das in eine Spülgutaufnahme 10 eingelegte Spülgut wird über den Flüssigkeitsausbringer 4 mit Spülwasser beaufschlagt. Je nach Schaltzustand erfolgt die Ausbringung des Spülwassers über unterschiedliche Sprühelemente 3, welche unterschiedliche Spülfunktionen aufweisen. Innerhalb der Spülkammer 8 können weitere schaltbare Flüssigkeitsausbringer 4 oder sonstige Flüssigkeitsausbringer 11 angeordnet sein.
Der Flüssigkeitsausbringer 4 umfasst eine Schalteinheit 12 und vier an der Schalteinheit 12 angeordnete Sprühelemente 3. Die Sprühelemente 3 bilden jeweils einen Sprüharm 13 des Flüssigkeitsausbringers 4 aus. Die Schalteinheit 12 weist ein Schaltgehäuse 14, eine Zuflussöffnung 15 sowie vier Abflussöffnungen 16a, 16b und zwei in dem Schaltgehäuse 14 angeordnete Schaltelemente 17 auf. Das Schaltgehäuse 14 ist flüssigkeitsdicht ausgeführt. Jedes der vier an der Schalteinheit 12 angeordneten Sprühelemente 3 weist mehrere Sprühöffnungen 18 sowie einen Verbindungskanal 19 auf. Die Anzahl der Sprühelemente 3 entspricht der Anzahl an Abflussöffnungen 16a, 16b. Die Verbindungskanäle 19 verbinden die jeweilige Abflussöffnung 16a, 16b mit den Sprühöffnungen 18. Zum rotatorischen Antrieb des Flüssigkeitsausbringers 4 um die Ausbringerachse 9 ist ein Teil der Sprühöffnungen 18 gegenüber der Ausbringerachse 9 derart geneigt ausgebildet, dass das Ausbringen von Spülwasser über diese Sprühöffnungen 18 ein Drehmoment auf den Flüssigkeitsausbringer 4 bewirkt. Die Schalteinheit 12 als auch die Sprühelemente 3 sind mit Ausnahme der Schaltelemente 17 aus Kunststoff hergestellt. Die Schaltelemente 17 sind kugelförmig ausgebildet und aus rostfreiem Metall, insbesondere aus Edelstahl, hergestellt.
In der Schalteinheit 12 ist eine Führungseinrichtung 20 zur gravitationsbasierten Führung der beiden Schaltelemente 17 angebracht. Die Führungseinrichtung 20 umfasst Führungselemente 21, Sicherungselemente 22 und Halteelemente 23. Die Führungseinrichtung 20 gewährleistet die gravitationsbasierte Führung der beiden Schaltelemente 17 von einer ersten Verschlussposition 24 in eine Transferposition 25. Die erste Verschlussposition 24 des Schaltelements 17 ist dabei in vertikaler Richtung oberhalb der Transferposition 25 angeordnet. Das durch den Höhenunterschied verfügbare energetische Potential wird zum Transport des Schaltelements 17 in die Transferposition 25 genutzt.
Das Führungselement 21 ist an der Unterseite des Schaltgehäuses 14 angeordnet. Insbesondere ist das Führungselement 21 als nutförmige Vertiefung in die Unterseite des Schaltgehäuses 14 eingebracht. Das Führungselement 21 erstreckt sich jeweils zwischen einer ersten Verschlussposition 24 und der Transferposition 25. Das Führungselement 21 ist gekrümmt ausgebildet und gegenüber der Zuflussöffnung 15 spiralförmig geformt. Die Transferposition 25 befindet sich zwischen der Zuflussöffnung 15 und einer zweiten Verschlussposition 26. Das Führungselement 21 unterstützt die gravitationsbasierte Führung des Schaltelements 17 aus der ersten Verschlussposition 24 in die Transferposition 25. Das Führungselement 21 und das Schaltgehäuse 14 sind derart ausgebildet, dass dem Schaltelement 17 eine ausreichende Bewegungsfreiheit zur Verfügung steht, um mittels des Spülwasserdrucks von der tieferliegenden Transferposition 25 in die höherliegende zweite Verschlussposition 26 gefördert zu werden.
Das Sicherungselement 22 ist innerhalb des Schaltgehäuses 14 angeordnet und umfasst eine Führungswandung 27, einen Strahllenker 28 und Lenkelemente 29. Die Führungswandung 27 unterstützt die Umlagerung des Schaltelements 17 von der Transferposition 25 in die zweite Verschlussposition 26. Über eine Lagerbohrung 30 ist das Sicherungselement 22 um die Lagerachse 21 drehbar gelagert. Die Lagerachse 31 ist in vertikaler Richtung orientiert.
Zum definierten Abstoppen des Schaltelements 17 in der Transferposition 25 weist die Führungseinrichtung 20 ein Halteelement 23 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Halteelement 23 an dem Sicherungselement 22 angebracht.
Die an dem Sicherungselement 22 ausgebildete Führungswandung 27 besteht aus zwei parallel zueinander angeordneten und vertikal ausgerichteten Wandungen, welche derart zueinander beabstandet ausgebildet sind, dass das Schaltelement 17 zwischen den beiden Wandungen aufgenommen werden kann.
An dem Sicherungselement 22 ist ein Strahllenker 28 zur Leitung des durch die Zuflussöffnung 15 eintretenden Spülwassers in Richtung der Schaltelemente 17 angebracht. Der Strahllenker 28 ist im Querschnitt keilförmig und an der Oberseite des Sicherungselements 22 mit seiner freien Längskante nach unten weisend angeordnet. Der Strahllenker 28 ist somit als Strahlteiler ausgebildet.
An dem Sicherungselement 22 sind Lenkelemente 29 zur rotatorischen Ausrichtung des Sicherungselementes 22 angeordnet. Die Lenkelemente 29 sind plattenförmig ausgebildet und zu der Führungswandung 27 orthogonal angeordnet. Die Führungswandung 27 weist eine Wandungsöffnung 32 auf, welche eine Verbindung zwischen der Zuflussöffnung 15 und dem Lenkelement 29 herstellt.
Das Schaltgehäuse 14 ist zweiteilig ausgeführt und umfasst eine Gehäusebasis 33 sowie einen Gehäusedeckel 34. Der Gehäusedeckel 34 ist mit der Gehäusebasis 33 mittels mehrerer Rastelemente 35 formschlüssig und flüssigkeitsdicht verbunden.
Die Funktionsweise der Sprühvorrichtung 26 ist wie folgt:

Mittels der Steuereinheit 6 kann der Flüssigkeitsausbringer 4 zur Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente 3 definiert geschaltet werden. Die mit den Sprühelementen 3 verbundenen Abflussöffnungen 16a oder 16b sind dabei abwechselnd durch die Schaltelemente 7 flüssigkeitsdicht verschlossen. In einem ersten Schaltzustand sind die ersten Abflussöffnungen 16a des Flüssigkeitsausbringers 4 verschlossen und die zweiten Abflussöffnungen 16b offen. Die Spülwasserpumpe 15 ist eingeschaltet und fördert das Spülwasser auf einem ersten Druckniveau zu der Zuflussöffnung 15. Das Spülwasser wird über die Zuflussöffnung 15 zugeführt und über das Schaltgehäuse 14, die offenen zweiten Abflussöffnungen 16b, die damit verbundenen Sprühelemente 3 und die Verbindungskanäle 19 geleitet bevor es über die Sprühöffnungen 18 ausgebracht wird.

Zur Schaltung des Flüssigkeitsausbringers 4 wird über die Steuereinheit 6 ein Signal zur Verringerung der Leistung oder zur Abschaltung der Spülwasserpumpe 5 bereitgestellt. Der Spülwasserdruck sinkt auf ein zweites, reduziertes Druckniveau. Durch den reduzierten Spülwasserdruck wird die auf die Schaltelemente 17 einwirkende Anpresskraft soweit verringert, dass sich diese von den ersten Abflussöffnungen 16a lösen. Mittels der Führungseinrichtung 20 wird das jeweilige Schaltelement 17 gravitationsbasiert von der ersten Verschlussposition 24 zu der zugehörigen Transferposition 25 gefördert. Die Schaltelemente 17 können sich innerhalb der Führungswandung 27 in einer Ebene parallel zu den Wandungen der Führungswandung 27 bewegen. Das um die Lagerachse 31 drehbar gelagerte Sicherungselement 22 wird bei der gravitationsbasierten Förderung des Schaltelements 17 zwischen Verschlussposition 24, 26 und Transferposition 25 über die Führungswandung 27 mitgenommen und um die Lagerachse 31 gedreht. Das Halteelement 23 und/oder der Strahllenker 28 verhindert dabei, dass das Schaltelement 17 in die Zuflussöffnung 15 eindringt oder mittig über dieser zum Ruhen kommt.
Über ein entsprechendes Steuersignal der Steuereinheit 6 an die Spülwasserpumpe 5 wird der Spülwasserdruck wieder auf das erste Druckniveau angehoben. Das jeweilige Schaltelement 17 wird durch den erhöhten Spülwasserdruck aus der Transferposition 25 in die zweite Verschlussposition 26 bewegt, um die jeweilige zweite Abflussöffnung 16b flüssigkeitsdicht zu verschließen.
Das vertikal von unten über die Zuflussöffnung 15 eintretende Spülwasser wird dabei durch den mittig darüber angebrachten Strahllenker 28 parallel zu der Führungswandung 27 und radial gegenüber der Lagerachse 31 in Richtung der Schaltelemente 17 gelenkt. Das Spülwasser wird zudem mittels der Führungswandung 27 in Richtung der Schaltelemente 17 geleitet. Die Schaltelemente 17 werden somit gezielt mit einer in Richtung der Abflussöffnungen 16a, 16b orientierten Kraft beaufschlagt, werden kontrolliert in Richtung der zweiten Abflussöffnung 16b gefördert und verschließen diese effektiv.
Die Lenkelemente 29 sorgen bei Beschickung der Schalteinheit 12 mit Spülwasser für eine Ausrichtung des Sicherungselements 22 derart, dass die Führungswandung 27 in Richtung der Abflussöffnungen 16a, 16b gedreht wird. Somit gewährleistet das Sicherungselement 22, dass das Schaltelement 17 bei Förderung des Spülwassers in eine Position zwischen Zuflussöffnung 15 und Abflussöffnung 16a, 16b gebracht und in dieser gehalten wird. Die so ausgerichtete Führungswandung 27 schränkt die translatorischen Freiheitsgrade des Schaltelements 17 derart ein, dass dieses sich lediglich zwischen dieser Transferposition 25 und der zugehörigen Abflussöffnung 16a, 16b bewegen kann. Eine ungewollte Positionierung an einer anderen Abflussöffnung 16a, 16b oder an einer sonstigen Position innerhalb des Schaltgehäuses 14 wird vermieden. Das Verschlusselement 17 kann so vom Spülwasserdruck effektiv zu der jeweiligen Abflussöffnung 16a, 16b gefördert werden.
In einem zweiten Schaltzustand sind nun die zweiten Abflussöffnungen 16a durch die Schaltelemente 17 verschlossen und das Spülwasser wird über die offenen ersten Abflussöffnungen 16b, die damit verbundenen Sprühelemente 3 und die daran angeordneten Sprühöffnungen 18 ausgebracht.
Um die Schalteinheit 12 wieder in den ersten Schaltzustand zu überführen, wird die oben beschriebene Vorgehensweise in entsprechender Weise wiederholt.
Nachfolgend ist anhand von 7 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Im Unterscheid zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel weist das Sicherungselement 22 tunnelförmige Lenkelemente 29 auf. Die tunnelförmigen Lenkelemente 29 ermöglichen die Lenkung des geförderten Spülwassers in Richtung der Abflussöffnungen 16a, 16b zur Ausrichtung des Sicherungselementes 22. Durch die tunnelförmige Ausbildung der Lenkelemente 29 wird die Ausrichtung des Sicherungselements 22 besonders effektiv ermöglicht. Die Leitung des Spülwassers zwischen der Zuflussöffnung 15 und den Abflussöffnungen 16a, 16b erfolgt durch den, mittels des jeweiligen tunnelförmigen Lenkelementes 29 ausgebildeten Führungskanal besonders effizient. Hinsichtlich des weiteren Aufbaus und der weiteren Funktionsweise wird auf das vorangegangene Ausführungsbeispiel verwiesen.

Claims

Flüssigkeitsausbringer zur definiert schaltbaren Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente, umfassend - eine Schalteinheit (12) mit -- einem Schaltgehäuse (14), -- mindestens einer Zuflussöffnung (15) zur Zufuhr des Spülwassers in das Schaltgehäuse (14), -- mindestens zwei Abflussöffnungen (16a, 16b) zum Abfluss von Spülwasser aus dem Schaltgehäuse (14) und -- mindestens einem in dem Schaltgehäuse (14) angeordneten, kugelförmigen Schaltelement (17) zum reversiblen Verschluss der Abflussöffnungen (16a, 16b), und - mindestens zwei Sprühelemente (3) mit -- jeweils mindestens einer Sprühöffnung (18) zur Ausbringung des Spülwassers, -- jeweils mindestens einen Verbindungskanal (19) zur Verbindung der jeweiligen Abflussöffnung (16a, 16b) mit der mindestens einen Sprühöffnung (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (12) eine Führungseinrichtung (20) zur gravitationsbasierten Führung des mindestens einen Schaltelements (17) von einer ersten Verschlussposition (24), in der eine erste Abflussöffnung (16a) verschlossen ist, in eine Transferposition (25) umfasst, wobei die Führungseinrichtung (20) ein in dem Schaltgehäuse (14) angeordnetes Sicherungselement (22) umfasst, das um eine Lagerachse (31) drehbar gelagert ist, und wobei das Sicherungselement (22) eine Führungswandung (27) zur Führung des mindestens einen Schaltelements (17) von der Transferposition (25) in eine zweite Verschlussposition (26), in der die zweite Abflussöffnung verschlossen ist, aufweist.
Flüssigkeitsausbringer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (20) derart ausgebildet ist, dass das mindestens eine Schaltelement (17) von der ersten Verschlussposition (24) in die zwischen der Zuflussöffnung (15) und einer zweiten Abflussöffnung (16b) liegende Transferposition (25) überführbar ist, aus der das mindestens eine Schaltelement in die zweite Verschlussposition (26) überführbar ist.
Flüssigkeitsausbringer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (20) Führungselemente (21) umfasst, die starr, insbesondere einteilig, mit dem Schaltgehäuse (14) verbunden sind.
Flüssigkeitsausbringer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (20) Führungselemente (21) umfasst, die als Vertiefungen, insbesondere in Form von Nuten, auf der Unterseite des Schaltgehäuses (14) ausgebildet sind.
Flüssigkeitsausbringer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (20) Führungselemente (21) umfasst, die einen gekrümmten, insbesondere einen gegenüber der Zuflussöffnung (15) spiralförmigen, Verlauf aufweisen.
Flüssigkeitsausbringer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (20) mindestens ein Halteelement (23) zum Halten des Schaltelements (17) in der Transferposition (25) umfasst.
Flüssigkeitsausbringer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (22) mindestens ein Lenkelement (29) zur, insbesondere rotatorischen, Ausrichtung des Sicherungselements (22) umfasst.
Flüssigkeitsausbringer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Halteelement (23) an dem Sicherungselement (22) angeordnet ist.
Flüssigkeitsausbringer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung einen in dem Schaltgehäuse (14) angeordneten, insbesondere an dem Sicherungselement (22) angebrachten, Strahllenker (28) zur Umlenkung des einströmenden Spülwassers in Richtung der Abflussöffnungen (16a, 16b) umfasst.
Sprühvorrichtung für Spülmaschinen zur Förderung von Spülwasser und zu dessen definiert geschalteten Ausbringung über verschiedene Sprühelemente (3), umfassend - einen Flüssigkeitsausbringer (4) nach einem der vorgenannten Ansprüche, - eine Spülwasserpumpe (5) zur Förderung des Spülwassers, und - eine Steuereinheit (6) zur Ausführung eines Spülprogramms und zur Schaltung des Flüssigkeitsausbringers (4) mittels der Spülwasserpumpe (5).
Spülmaschine zur Reinigung von Spülgut, insbesondere Geschirr, umfassend eine Spülkammer (8) zur Aufnahme des Spülguts und eine Sprühvorrichtung (2) nach Anspruch 10 zur Ausbringung von Spülwasser auf das Spülgut.
Verfahren zum Betrieb einer Sprühvorrichtung zur definiert geschalteten Ausbringung von Spülwasser über verschiedene Sprühelemente, umfassend die Schritte: - Bereitstellen einer Sprühvorrichtung (2) nach Anspruch 10, wobei eine erste Abflussöffnung (16a) verschlossen ist und eine zweite Abflussöffnung (16b) offen ist, - Fördern des Spülwassers mittels der Spülwasserpumpe (5) zu der Zuflussöffnung (15) des Flüssigkeitsausbringers (4) und Ausbringen des Spülwassers über die offene zweite Abflussöffnung (16b), - Betätigen des Flüssigkeitsausbringers (4) durch -- Schalten der Spülwasserpumpe (5) zur Reduktion des Spülwasserdrucks, -- gravitationsbasiertes Fördern des mindestens einen Schaltelements (17) mittels der Führungseinrichtung (20) von der ersten Verschlussposition (24) in die Transferposition (25), -- Betätigen der Spülwasserpumpe (5) zur Erhöhung des Spülwasserdrucks, und -- Überführen des mindestens einen Schaltelements (17) von der Transferposition (25) in die zweite Verschlussposition (26), in der die zweite Abflussöffnung (16b) verschlossen ist, durch den Spülwasserdruck, und - Ausbringen des Spülwassers über die offene erste Abflussöffnung (16a).