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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasserweiche für eine Haushalts-Geschirrspülmaschine sowie eine Haushalts-Geschirrspülmaschine.
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Aus der Druckschrift
DE 101 63 184 A1 ist eine Haushalts-Geschirrspülmaschine mit einer Wasserweiche bekannt. Die Wasserweiche weist einen Wassereinlass sowie zwei Wasserauslässe auf. Die Wasserauslässe sind über Zuleitungen mit einem oberen und unteren Sprüharm verbunden.
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Die Wasserweiche weist ferner eine mit Löchern versehene und um eine Achse drehbare Scheibe auf. Je nach Drehstellung der Scheibe befindet bzw. befinden sich keines, eines oder mehrere der Löcher in Überdeckung mit den beiden Wasserauslässen. Dadurch kann der Wasserstrom hin zu dem oberen und unteren Sprüharm reguliert werden.
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Für das Drehen der Scheibe ist ein Motor, zum Beispiel ein Elektromotor, vorgesehen, welcher die Scheibe mithilfe eines Getriebes, beispielsweise eines Zahnradgetriebes, antreibt. Die Scheibe ist mit dem Getriebe mithilfe einer Welle verbunden. Die Scheibe ist mit der Welle drehfest verbunden. Gleichzeitig ist jedoch die Verbindung zwischen Welle und Scheibe derart vorgesehen, dass sie eine Bewegung der Scheibe entlang der Welle zulässt. Grund dafür ist, dass die Scheibe im Betrieb der Wasserweiche mithilfe des anstehenden Wasserdrucks aufschwimmen und dadurch dichtend an der Gegenkontur anliegen soll. Entsprechend ergibt sich lediglich ein Wasserstrom hin zu den jeweils geöffneten Wasserauslässen. Andere Wasserauslässe werden aufgrund der Abdichtung zwischen der Scheibe und der Gegenkontur verschlossen.
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In der Praxis hat sich gezeigt, dass eine genaue Passung zwischen der Welle und der Scheibe wünschenswert ist, um die oben genannte Drehstellung möglichst genau anfahren zu können. Dies geht jedoch zu Lasten des oben beschriebenen Aufschwimmens, wofür ein größeres Spiel zwischen der Scheibe und der Welle hilfreich ist.
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Weiterhin kommt es aufgrund der oftmals einseitigen Anströmung der Scheibe in der Wasserweiche zu einem Verkippen der Scheibe um eine Achse senkrecht zu der Welle.
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In diesen Fällen kann es zu einer sogenannten Selbsthemmung kommen, das heißt die Scheibe verkantet mit der Welle und kann dadurch nicht mehr aufschwimmen und ihre Abdichtfunktion nicht mehr vollständig wahrnehmen.
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Diese Tendenz zur Selbsthemmung kann unter anderem dadurch reduziert werden, dass ausreichend Spiel zwischen der Scheibe und der Welle vorgesehen wird. Dies führt jedoch, wie bereits oben ausgeführt, zu Ungenauigkeiten beim Anfahren der Drehstellung.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Wasserweiche für eine Haushalts-Geschirrspülmaschine sowie eine verbesserte Haushalts-Geschirrspülmaschine bereitzustellen.
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Demgemäß wird eine Wasserweiche für eine Haushalts-Geschirrspülmaschine mit einem Wassereinlass, Wasserauslässen, einer Antriebseinrichtung, einem Verschlusselement und einem Kugelgelenk bereitgestellt. Das Verschlusselement ist zum wahlweise Freigeben oder Verschließen eines oder mehrerer der Wasserauslässe mithilfe der Antriebseinrichtung um eine erste Achse drehbar. Das Kugelgelenk ist dazu eingerichtet, ein Verkippen des Verschlusselementes um eine zweite und eine dritte Achse, die jeweils senkrecht zu der ersten Achse orientiert sind, zuzulassen.
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Aufgrund des Kugelgelenks wird die einleitend beschriebene Selbsthemmung vermieden. Denn aufgrund des Kugelgelenks kann das Verschlusselement geführt um die zweite und dritte Achse verkippen, ohne dass die Gefahr eines Verspannens mit anderen Bauteilen, insbesondere einer das Verschlusselement antreibenden Welle, besteht.
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„Wasser“ umfasst hier Gemische, Lösungen etc., welche überwiegend aus Wasser bestehen. Insbesondere ist unter „Wasser“ vorliegend „Spülflotte“ zu verstehen, also eine Mischung aus Wasser, Reinigungsmittel und gegebenenfalls Lebensmittelresten.
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Die Wasserweiche kann ein Gehäuse aufweisen. Der Wassereinlass sowie die Wasserauslässe können jeweils als Öffnungen, insbesondere Löcher, in ein oder mehreren Wänden des Gehäuses ausgebildet sein.
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Die Wasserauslässe können beispielsweise zwei, drei oder mehr Wasserauslässe umfassen. Beispielsweise kann ein erster Wasserauslass einer Sprüheinrichtung an einem Oberkorb der Haushalts-Geschirrspülmaschine zugeordnet sein. Ein zweiter Wasserauslass kann beispielsweise einer Sprüheinrichtung an einem Unterkorb der Haushalts-Geschirrspülmaschine zugeordnet sein. Bei den Sprüheinrichtungen kann es sich beispielsweise um Sprüharme, Sprühdüsen und dergleichen handeln.
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Das Verschlusselement kann beispielsweise eine erste, eine zweite, eine dritte und/oder eine vierte Stellung aufweisen. In der ersten Stellung sind der erste und der zweite Wasserauslass verschlossen. In der zweiten Stellung ist der erste Wasserauslass geöffnet und der zweite Wasserauslass geschlossen. In der dritten Stellung ist der erste Wasserauslass geschlossen und der zweite Wasserauslass geöffnet. In der vierten Stellung sind der erste und der zweite Wasserauslass geöffnet.
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Als Antriebseinrichtung kann beispielsweise ein Motor, insbesondere ein Elektromotor, vorgesehen sein. Der Motor kann mithilfe eines Getriebes mit dem Kugelgelenk verbunden sein. Insbesondere kann die Antriebseinrichtung eine Welle aufweisen, welche mit dem Kugelgelenk verbunden ist.
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Das Verkippen des Verschlusselements um die zweite und dritte Achse kann beispielsweise ein Verkippen um bis zu 30°, 20° oder 10° vorsehen.
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Das Verschlusselement kann beispielsweise scheibenförmig, scheibensegmentförmig, ringförmig und/oder ringsegmentförmig ausgebildet sein. Das Verschlusselement kann ein oder mehrere Löcher aufweisen. Entsprechend ist beispielsweise ein Wasserauslass freigegeben, wenn er sich in Überdeckung mit einem Loch des Verschlusselements befindet. Liegt dagegen keine Überdeckung vor, so befindet sich das Vollmaterial des Verschlusselements in Überdeckung mit dem Wasserauslass, so dass dieser verschlossen ist.
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Das Kugelgelenk kann sich aus zumindest zwei Gelenkhälften zusammensetzen, welche um zwei zueinander senkrecht orientierte Achsen (zweite und dritte Achse) aneinander angelenkt sind. Die erste und zweite Gelenkhälfte sind dabei mithilfe einer Kugel- oder Kugelteilfläche aneinander geführt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Kugelgelenk dazu eingerichtet, eine Bewegung des Verschlusselements entlang der ersten Achse zuzulassen.
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Dies ermöglicht ein Aufschwimmen des Verschlusselements entlang der ersten Achse.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform verbindet das Kugelgelenk die Antriebseinrichtung mit dem Verschlusselement drehfest um die erste Achse.
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Dadurch kann ein Drehmoment von der Antriebseinrichtung auf das Verschlusselement übertragen werden. Das Drehmoment wirkt dabei um die erste Achse, um das Verschlusselement zwischen seinen unterschiedlichen Stellungen (diese wurden bereits vorstehend beschrieben) zu verstehen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Kugelgelenk einen Kugelkopf und einen Schacht auf, in welchen der Kugelkopf eingreift.
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Der Schacht erlaubt vorteilhaft die Relativbewegung von Kugelkopf zu Schacht entlang der ersten Achse.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Kugelkopf mehrere Kanten auf, welche mittels gewölbter Flächen verbunden sind. Bevorzugt weist der Schacht im Querschnitt gesehen eine korrespondierende (mehreckige) Gestalt auf.
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Entsprechend greift der Kugelkopf in den Schacht entlang der ersten Achse derart ein, dass eine Verdrehsicherung in Umfangsrichtung um die erste Achse sichergestellt ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Kugelkopf eine gewölbte Fläche auf, welche sich mit gleicher Krümmung um die gesamte erste Achse herum erstreckt.
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Im Unterschied zur vorhergehenden (ersten) Ausführungsform wird bei dieser (zweiten) Ausführungsform die Verdrehsicherung nicht mittels ineinandergreifender eckiger Geometrie verwirklicht. Aufgrund der entsprechend einfacheren Geometrie der mit gleichmäßiger Krümmung gebildeten gewölbten Fläche kann diese einfacher gefertigt werden.
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Bevorzugt weist bei der zweiten Ausführungsform der Kugelkopf zumindest einen Zapfen auf, welcher sich senkrecht zu der ersten Achse erstreckt. Bevorzugt ist in dem Schacht eine Aussparung gebildet, welche sich parallel zu der ersten Achse erstreckt und in welche der zumindest eine Zapfen eingreift.
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Vorteilhaft bewirkt der in die Aussparung eingreifende Zapfen eine Verdrehsicherung um die erste Achse. Mit anderen Worten wird somit die Antriebseinrichtung mit dem Verschlusselement drehfest um die erste Achse verbunden. Insbesondere können auch zwei Zapfen vorgesehen sein, welche in eine jeweilige Aussparung in dem Schacht eingreifen. Die Aussparungen - und entsprechend die Zapfen - können gegenüberliegend angeordnet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen der Kugelkopf und der Schacht eine Geometrie auf, welche sichergestellt, dass diese bezogen auf die erste Achse nur in genau einer einzigen Drehstellung zueinander aneinander montierbar sind.
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Dadurch wird ein Poka-Yoke-Prinzip verwirklicht. Eine Programmierung der Antriebseinrichtung zur Herbeirufung bestimmter Drehstellungen der Scheibe ist damit einfach möglich.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Transportsicherung vorgesehen, welche verhindert, dass der Kugelkopf bei einem Transport der Wasserweiche außer Eingriff mit dem Schacht gelangt.
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Während des Transports der Wasserweiche ist diese nicht mit Wasser gefüllt. Entsprechend schwimmt das Verschlusselement nicht auf und ist beispielsweise gegenüber der Antriebseinrichtung - in Grenzen - frei beweglich. Diese Bewegungsmöglichkeit könnte ohne die Transportsicherung zur Folge haben, dass der Kugelkopf außer Eingriff mit dem Schacht gelangt. Ein solcher Fehler wäre bei der Montage der Wasserweiche in der Haushalts-Geschirrspülmaschine kaum mehr wirtschaftlich behebbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Transportsicherung einen Hinterschnitt in Bezug auf den Kugelkopf auf, welcher an dem Schacht gebildet ist.
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Damit kann die Transportsicherung auf einfache Weise vorgesehen werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Transporteinrichtung eine Welle auf, welche an den Kugelkopf anschließt, wobei ein Durchmesser der Welle kleiner ist als ein maximaler Durchmesser des Kugelkopfes senkrecht zur ersten Achse.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verschlusselement ein oder mehrere Öffnungen auf, welche mithilfe des Drehens des Verschlusselements in Überdeckung mit einem oder mehrerer der Wasserauslässe zwecks Freigabe derselben bringbar ist.
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Auf diese Weise kann der Zufluss von Wasser zu den jeweiligen Wasserauslässen einfach gesteuert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Wasserweiche eine Gehäusewand, in welcher die mehreren Wasserauslässe gebildet sind, wobei ein in der Wasserweiche anstehender Wasserdruck das Verschlusselement dichtend gegen die Gehäusewand presst.
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Entsprechend führt das Aufschwimmen des Verschlusselements zu einem Abdichten gegenüber der Gehäusewand.
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Weiterhin wird eine Haushalts-Geschirrspülmaschine mit einer Wasserweiche, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt. Die für die Wasserweiche beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen gelten entsprechend für die Haushalts-Geschirrspülmaschine.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit die Kombination von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Haushalts-Geschirrspülmaschine hinzufügen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Haushalts-Geschirrspülmaschine sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Haushalts-Geschirrspülmaschine. Im Weiteren wird die Haushalts-Geschirrspülmaschine anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
- 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Ausführungsform einer Haushalts-Geschirrspülmaschine;
- 2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht Komponenten einer Wasserweiche gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 3 zeigt die Komponenten aus 2 in einer Seitenansicht;
- 4 zeigt eine Einzelkomponente aus 3 in einer perspektivischen Ansicht;
- 5 zeigt die Komponente aus 4 in einer Draufsicht;
- 6 zeigt das Zusammenwirken der Komponenten aus 2 mit einer Gehäusewand;
- 7 zeigt eine Komponente einer Wasserweiche gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
- 8 zeigt die Komponente aus 7 samt einer weiteren Komponente gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
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1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 gemäß einer Ausführungsform. 1 illustriert insbesondere nachfolgend näher beschriebene hydraulische Komponenten der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1, welche in einem nicht näher bezeichneten Gehäuse derselben angeordnet sind.
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Die Haushalts-Geschirrspülmaschine 1 umfasst einen Spülbehälter 2, in dem Geschirrkörbe 3, 4 angeordnet sind. Zusätzlich oder alternativ zu den Geschirrkörben 3, 4 kann eine Besteckschublade oder eine andere Spülgutaufnahme vorgesehen sein. In die Geschirrkörbe 3, 4 ist zu reinigendes Spülgut, z. B. verschmutztes Geschirr und Besteck, eingefüllt.
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Die vorstehend beschriebene hydraulische Anordnung kann beispielsweise zwei Sprüheinrichtungen 5, 6 umfassen, welche insbesondere als Sprüharme ausgebildet sein können. Beispielsweise kann die Sprüheinrichtung 5 oben und die Sprüheinrichtung 6 unten im Spülbehälter 2 angeordnet sein. Die Sprüheinrichtungen 5, 6 werden mit Flüssigkeit, üblicherweise Spülflotte - hier allgemein als Wasser bezeichnet - beaufschlagt. Das Wasser wird mittels einer Umwälzpumpe 7 in Zuleitungen 8, 9 zu den Sprüheinrichtungen 5, 6 gefördert. Hierzu kann die Umwälzpumpe 7 mithilfe einer Zuleitung 10 mit einer Wasserweiche 11 über einen Zulaufstutzen 12 der Wasserweiche 11 verbunden werden. Die Wasserweiche 11 kann ferner beispielsweise zwei Wasserablaufstutzen 13, 14 aufweisen. Der Ablaufstutzen 13 ist mittels der Zuleitung 8 mit der oberen Sprüheinrichtung 5, der Ablaufstutzen 14 mithilfe der Zuleitung 9 mit der unteren Sprüheinrichtung 6 gekoppelt.
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Zusätzlich kann ein Durchlauferhitzer (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Der Durchlauferhitzer kann der Wasserweiche 11 vorgeschaltet sein. Mit anderen Worten fließt erwärmtes Wasser (je nach Betriebsmodus) dann durch die Wasserweiche 11 hin zu den Sprüheinrichtungen 5, 6. Weiterhin kann die Wasserweiche 11 integrierter Bestandteil des Durchlauferhitzers sein.
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Die Wasserweiche 11 umfasst beispielsweise ein Gehäuse 15 mit Gehäusewänden 16, 17, 18, 19. Beispielsweise kann an der Gehäusewand 16 der Zulaufstutzen 12 angeformt sein. Der Zulaufstutzen 12 steht dabei über einen Wassereinlass 20 in flüssigkeitsleitender Verbindung mit einem Innenraum 21 des Gehäuses 15. An der der Gehäusewand 16 gegenüberliegenden Gehäusewand 17 sind beispielsweise die Ablaufstutzen 13, 14 angeformt. Diese stehen jeweils über einen Wasserauslass 22, 23 (vorliegend auch als erster und zweiter Wasserauslass bezeichnet) mit dem Innenraum 21 des Gehäuses 15 in flüssigkeitsleitender Verbindung. Der Wassereinlass 20 und die Wasserauslässe 22, 23 sind beispielsweise jeweils als Löcher in der jeweiligen Gehäusewand 16, 17 ausgebildet.
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In dem Innenraum 21 der Wasserweiche 11 ist weiterhin ein Verschlusselement 24 angeordnet. Das Verschlusselement 24 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel als Scheibe ausgebildet. Stattdessen könnte das Verschlusselement 24 eine Scheibensegmentform, eine Kreisringform oder eine Ringsegmentform aufweisen. Weiter könnten statt einem einzigen Verschlusselement 24 mehrere Verschlusselemente vorgesehen sein. Das Verschlusselement 24 ist dazu eingerichtet, die beiden Wasserauslässe 22, 23 wahlweise freizugeben oder zu verschließen, und zwar in Abhängigkeit von einem jeweiligen Betriebsmodus der Haushalts-Geschirrspülmaschine 1. Zu diesem Zweck ist das Verschlusselement 24 beispielsweise wie in 2 dargestellt ausgebildet.
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2 zeigt das Verschlusselement 24 in einer perspektivischen Ansicht (in 1 von schräg oben gesehen). Das Verschlusselement 24 ist aus einem Vollmaterial, beispielsweise Kunststoff, gebildet, weist jedoch mehrere, insbesondere vier, Öffnungen 25 (nur eine ist beispielhaft mit einem Bezugszeichen versehen) auf. Die Öffnungen 25 sind beispielsweise als Durchgangslöcher in dem Vollmaterial des Verschlusselements 24 gebildet. Je nach Stellung des Verschlusselements 24 um eine mit z bezeichnete erste Achse ergibt sich, dass der Wasserauslass 22, der Wasserauslass 23 oder beide Wasserauslässe 22, 23 mithilfe des Verschlusselements 24 geöffnet oder verschlossen sind. Eine Offenstellung ergibt sich, wenn eine Öffnung 25 in dem Verschlusselement 24 in Überdeckung mit einem der Wasserauslässe 22, 23 steht. Die Achse z ist senkrecht zu der Scheibenebene orientiert.
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Zwecks Drehens des Verschlusselements 24 um die Achse z weist die Wasserweiche 11 eine Antriebseinrichtung 26 auf. Die Antriebseinrichtung 26 ist schematisch in 1 illustriert. Die Antriebseinrichtung 26 kann beispielsweise einen Elektromotor 27, ein Getriebe 28 und eine Welle 29 aufweisen. Das Getriebe 28 kann insbesondere als Zahnradgetriebe ausgebildet sein und zwei Zahnräder 30, 31 aufweisen. Der Elektromotor 27 kann beispielsweise außerhalb des Gehäuses 15 angeordnet und mit dem Zahnrad 30 innerhalb des Gehäuses 15 mithilfe einer nicht gezeigten Dichtung drehfest verbunden sein. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Antriebseinrichtung jeden anderen zweckmäßigen Aufbau aufweisen kann.
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Zur Kopplung des Verschlusselements 24 mit der Antriebseinrichtung 26 ist ein Kugelgelenk 32 vorgesehen. Dessen Aufbau wird nachfolgend anhand der 2 bis 6 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Das Kugelgelenk 32 erlaubt ein Verkippen des Verschlusselements 24 um eine zweite Achse x und eine dritte Achse y. Die Achsen x, y stehen jeweils senkrecht auf der Achse z.
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Gleichzeitig erlaubt das Kugelgelenk 32 vorzugsweise eine Relativbewegung zwischen dem Verschlusselement 24 und der Antriebseinrichtung 26, insbesondere dessen Welle 29, entlang der Achse z. Die Achse z bildet dabei vorzugsweise die Längsmittelachse der Welle 29.
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Vorzugsweise stellt das Kugelgelenk 32 ferner eine um die Achse z drehfeste Verbindung zwischen der Antriebseinrichtung 26 und dem Verschlusselement 24 bereit.
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Das Kugelgelenk 32 umfasst einen an dem Verschlusselement 24 angeformten Schacht 33, welcher abschnittsweise in dem Verschlusselement 24 selbst ausgebildet ist, das heißt diesen durchdringt, und abschnittsweise durch Schachtwände 34 definiert ist. Der Schacht 33 bildet eine erste Hälfte des Kugelgelenks 32 gemäß dem Ausführungsbeispiel.
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Die zweite Hälfte des Kugelgelenks 32 wird durch einen Kugelkopf 35 gebildet, welcher beispielsweise einstückig oder einteilig mit der Welle 29 gebildet ist. Entsprechend dreht sich der Kugelkopf 35 mit der Welle 29 mit, wenn diese sich um die Achse z dreht. Zu der Drehung um die Achse z kommt es, wenn der Elektromotor 27 das Zahnrad 30 und dieses wiederum das Zahnrad 31 antreibt. Das Zahnrad 31 ist wiederum einstückig oder einteilig mit der Welle 29 verbunden. Unter „einstückig“ ist vorliegend die einteilige Herstellung von zumindest zwei Elementen in einem Urformschritt (bspw. Gießen, Spritzen oder Extrudieren) zu verstehen. „Einteilig“ schließt dagegen auch die Verbindung von zumindest zwei Elementen mithilfe eines Form-, Kraft,- und/oder Stoffschlusses mit ein.
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Wie in 4 gezeigt, weist der Kugelkopf 35 mehrere gewölbte Flächen 36 auf. Die gewölbten Flächen 36 sind über Kanten 37 miteinander verbunden. 4 zeigt dabei nur beispielhaft einige der Flächen 36 und Kanten 37. Die Kanten 37 können dabei jeweils in angedeuteten Ebenen E liegen, in welchen jeweils auch die Achse z liegt.
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Die Flächen 36 und Kanten 37 definieren eine mehreckige Gestalt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist diese entlang der Achse z gesehen ein Sechseck (insbesondere in 2 und 6 zu erkennen).
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Der Schacht 33 weist eine korrespondierend mehreckige Gestalt, hier ebenfalls sechseckige Gestalt, auf. Innenflächen 38 des Schachts 33 sind über Kanten 39 miteinander verbunden. Die Innenflächen 38 des Schachts 33 sind jedoch im Unterschied zu den gewölbten Flächen 36 des Kugelkopfs 35 plan, also eben, ausgeführt. Genauso sind die Kanten 39 des Schachts 33 - im Unterschied zu den Kanten 37 des Kugelkopfs 35 - gerade und nicht gewölbt ausgeführt. Dadurch ergibt sich die vorstehend beschriebene Verschieblichkeit des Kugelkopfs 35 in dem Schacht 33 und damit die Relativbewegung entlang der Achse z. Weiterhin wird mittels der ineinandergreifenden Geometrien des Schachts 33 und Kugelkopfs 35 ein Formschluss in der Umfangsrichtung U (s. 3) um die z-Achse bewerkstelligt, welcher zu der drehfesten Verbindung des Kugelkopfs 35 mit dem Schacht 33 führt.
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Der Kugelkopf 35 ist über einen verjüngten Abschnitt 40 mit der Welle 29 verbunden. Der Kugelkopf 35 weist einen Durchmesser D1, der verjüngte Wellenabschnitt einen Durchmesser D2 auf. Die Durchmesser D1, D2 schneiden jeweils die Achse z senkrecht. Dabei ist der Durchmesser D2 kleiner als der Durchmesser D1, wobei der Durchmesser D1 einen maximalen Durchmesser des Kugelkopfs 35 darstellt. Dies vermeidet, dass ein distaler Bereich 41 der Schachtwand 34 beim Verschwenken des Verschlusselements 24 um die Achse x oder y einen Anschlag an der Welle 29 erfährt. Beispielsweise kann der Kugelkopf 35 ein Verschwenken des Verschlusselements 24 um einen Winkel α von insb. bis zu 30°, bis zu 20° oder bis zu 10° um die Achse x und y jeweils zulassen, wobei zumindest eine der gewölbten Flächen 36 des Kugelkopfes 35 auf einer der planen Innenflächen 38 des Schachts 33 in Flächenkontakt gleitet. Dies ist in 6 illustriert. 6 zeigt gegenüber 3 des Weiteren ausschnittsweise die Gehäusewand 17 mit dem darin vorgesehenen Wasserauslass 23, und zwar in einem Zustand, bevor der Wasserdruck ansteht. In diesem Zustand ist das Verschlusselement 24 um die Achsen x, y verkippt, vorteilhaft jedoch ohne gegen die Welle 29 zu verkanten. Dies dank des vorstehend beschriebenen Kugelgelenks 32.
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Aufgrund der beschriebenen Relativbewegung entlang der Achse z wird ein Aufschwimmen des Verschlusselements 24 dann ermöglicht, wenn Wasserdruck in dem Innenraum 21 ansteht. Der Wasserdruck steht an, wenn die Umwälzpumpe 7 mittels der Zuleitung 10 und dem Wasserzulaufstutzen 12 über den Wassereinlass 20 Wasser unter Druck in den Innenraum 21 führt. Beim Aufschwimmen wird das Verschlusselement 24 - in 1 nach oben - gegen die Gehäusewand 17, also deren Innenseite, gepresst. Dadurch kommt es zu einer Abdichtung zwischen dem Vollmaterial des Verschlusselements 24 (Vollmaterial meint den Bereich zwischen den Öffnungen 25) und der Gehäusewand 17. Dadurch wird -je nach Drehstellung des Verschlusselements 24 - eine Abdichtung der Wasserauslässe 22, 23 gegenüber dem Innenraum 21 erzielt beziehungsweise es werden die Wasserauslässe 13, 14 auch gegeneinander abgedichtet, so dass kein Wasser (oder nur unwesentliche Mengen) von dem einen Wasserauslass zu dem anderen Wasserauslass fließen kann.
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In dem distalen Bereich 41 ist ferner eine Transportsicherung in Form eines Hinterschnitts 42 an der Schachtwand 34 angeformt. Diese hintergreift den Kugelkopf 35 und verhindert damit ein Loslösen desselben von dem Schacht 33 während des Transports.
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Anhand der 4 und 5 ist zu erkennen, dass der Kugelkopf 35 eine Asymmetrie 43 bezüglich zumindest einer die Drehachse z schneidenden Achse x, y aufweist; hier bezüglich der Achse y. Mit anderen Worten ist der Kugelkopf entlang der Achse z gesehen nicht symmetrisch bezüglich der Achse y ausgebildet. Dies sorgt für ein Poka-Yoke-Prinzip, so dass der Kugelkopf 35 nur in einer bestimmten Drehstellung in dem Schacht 33 montierbar, das heißt in diesen einführbar ist. Der Schacht 33 weist eine entsprechende Asymmetrie auf. Die Asymmetrie 43 ist dergestalt, dass sie ebenfalls als gewölbte Fläche ausgebildet ist, welche über Kanten 44 an die gewölbten Flächen 36 anschließt.
Die 7 und 8 illustrieren ein Kugelgelenk 32 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Nachfolgend wird lediglich auf Unterschiede gegenüber den ersten Ausführungsbeispiel eingegangen.
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Die perspektivische Ansicht aus 7 zeigt einen Kugelkopf 35, welcher eine gewölbte Fläche 45 aufweist. Die gewölbte Fläche 45 erstreckt sich mit gleicher Krümmung um die gesamte Achse z, also in der Umfangsrichtung U, um 360° um die Achse z. Die gewölbte Fläche 45 ist dabei unterbrochen von zwei senkrecht zur Achse z herausragende Zapfen 46.
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Wie in 8 zu sehen, ist der Schacht 33 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel korrespondierend zu der gewölbten Fläche 45 ausgebildet. Das heißt, dessen Innenflächen 38 weisen eine gleiche Krümmung um die z-Achse auf. Jedoch beschreiben die Flächen 38 gemäß 8 nur Kugelteilflächen.
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Der Schacht 33 ist gemäß 8 in Form von freistehenden Wandabschnitten 47, 48 gebildet. Diese sind jeweils mit Aussparungen 49 versehen, in welche die Zapfen 46 eingreifen. Die Zapfen 46 sorgen dabei zusammen mit den Aussparungen 49 für die Verdrehsicherung um die Achse z. Gleichzeitig erstrecken sich die Aussparungen 49 parallel zur Achse z, so dass sie die relative Beweglichkeit des Kugelkopfes 35 zu dem Schacht 33 ermöglichen.
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Die Zapfen 46 können unterschiedliche Durchmesser d1 und d2 aufweisen, um so ein Poka-Yoke-Prinzip zu verwirklichen. Das heißt, aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser d1, d2 lässt sich der Kugelkopf 35 nur in genau einer Drehstellung an dem Schacht 33 montieren. Entsprechend weisen nämlich auch die Aussparungen 49 eine jeweils korrespondierende Breite d1, d2 auf.
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Bei den Ausführungsbeispielen nach den 7 und 8 wird die Transportsicherung dadurch erreicht, dass die Wandabschnitte 47, 48 in ihrem jeweiligen distalen Bereich 40 geschlossen ausgebildet sind und damit ein Außer-Eingriff-Gelangen der Zapfen 46 aus den Aussparungen 49 verhindern.
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„Distal“ bzw. „proximal“ bezieht sich vorliegend auf das Verschlusselement 24. In ihrem jeweilig proximalen Bereich schließt die Wand 34 (3) beziehungsweise schließen die Wandabschnitte 47, 48 (8) einstückig oder einteilig an das Verschlusselement 24 an. Insbesondere kann die Wand 34 bzw. können die Wandabschnitte 47, 48 zwecks einer einstückigen Fertigung mit dem Verschlusselement 24 in einem Kunststoffspritzgussverfahren gefertigt sein.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Haushaltsgerät
- 2
- Spülbehälter
- 3
- Geschirrkorb
- 4
- Geschirrkorb
- 5
- Sprüheinrichtung
- 6
- Sprüheinrichtung
- 7
- Umwälzpumpe
- 8
- Zuleitung
- 9
- Zuleitung
- 10
- Zuleitung
- 11
- Wasserweiche
- 12
- Zulaufstutzen
- 13
- Ablaufstutzen
- 14
- Ablaufstutzen
- 15
- Gehäuse
- 16
- Gehäusewand
- 17
- Gehäusewand
- 18
- Gehäusewand
- 19
- Gehäusewand
- 20
- Wassereinlass
- 21
- Innenraum
- 22
- Wasserauslass
- 23
- Wasserauslass
- 24
- Verschlusselement
- 25
- Öffnung
- 26
- Antriebseinrichtung
- 27
- Elektromotor
- 28
- Getriebe
- 29
- Welle
- 30
- Zahnrad
- 31
- Zahnrad
- 32
- Kugelgelenk
- 33
- Schacht
- 34
- Schachtwand
- 35
- Kugelkopf
- 36
- Fläche
- 37
- Kante
- 38
- Innenfläche
- 39
- Kante
- 40
- verjüngter Abschnitt
- 41
- distaler Bereich
- 42
- Hinterschnitt
- 43
- Asymmetrie
- 44
- Kanten
- 45
- gewölbte Fläche
- 46
- Zapfen
- 47
- Wandabschnitt
- 48
- Wandabschnitt
- 49
- Aussparung
- d1
- Durchmesser
- d2
- Durchmesser
- D1
- Durchmesser
- D2
- Durchmesser
- U
- Umfangsrichtung
- x
- Achse
- y
- Achse
- z
- Achse
