DE102019214481A1

DE102019214481A1 - Ventileinrichtung für eine Dosiereinrichtung, Dosiereinrichtung und Haushaltsgerät

Info

Publication number: DE102019214481A1
Application number: DE102019214481.0A
Authority: DE
Inventors: Uwe Schaumann; Nafiz Söyleyen; Wolfgang Thimm
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2021-03-25

Abstract

Eine Ventileinrichtung für eine Dosiereinrichtung für Fluid weist einen Ventileinlass und einen Ventilauslass sowie ein Ventilmittel dazwischen auf, das veränderbar ist hinsichtlich eines Querschnitts. Aktormittel stehen in Verbindung mit dem Ventilmittel, um es hinsichtlich des Querschnitts zu beeinflussen, und sind mit Steuermittel verbunden. Die Aktormittel weisen einen Thermowerkstoff mit einem temperaturabhängigen Ausdehnungskoeffizienten auf und sind derart ausgebildet um mit dem Ventilmittel zusammenzuarbeiten, so dass die Aktormittel bei einer Temperatur unterhalb einer ersten Grenztemperatur das Ventilmittel mit dem Durchlassquerschnitt offen lassen, und bei einer Temperatur oberhalb einer zweiten Grenztemperatur das Ventilmittel schließen durch Verringern des Querschnitts bzw. durch Absperren mit dem Absperrquerschnitt. Alternativ wird das Ventilmittel jeweils gespiegelt abgesperrt oder geöffnet.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung für eine Dosiereinrichtung, mit der Fluid dosiert werden soll. Ebenso betrifft die Erfindung eine solche Dosiereinrichtung sowie ein wasserführendes Haushaltsgerät, in dem eine solche Dosiereinrichtung enthalten ist.
Aus der DE 10 2006 026 800 A1 ist eine solche Dosiereinrichtung bekannt, wobei jeweils ein Vorratsbehälter für Zusatzstoff vorgesehen ist. An diesen Vorratsbehälter können entweder ein Ventil oder eine Pumpe angeschlossen sein, um den Zusatzstoff zu dosieren, beispielsweise für einen Waschvorgang bzw. Reinigungsvorgang in einem wasserführenden Haushaltsgerät, in dem die Dosiereinrichtung eingebaut ist. Der Aufbau eines solchen Ventils ist jedoch mechanisch kompliziert und dessen Lebensdauer kann eingeschränkt sein. Der Aufbau einer Pumpe ist noch viel aufwändiger.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Ventileinrichtung, eine eingangs genannte Dosiereinrichtung mit einer solchen Ventileinrichtung sowie ein eingangs genanntes wasserführendes Haushaltsgerät zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, eine Dosierung von Zusatzstoffen gezielt, genau und dauerhaft zuverlässig vornehmen zu können, vorzugsweise eine Ventileinrichtung einfach und kostengünstig aufzubauen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Ventileinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Dosiereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 sowie ein wasserführendes Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 19. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für die Ventileinrichtung, nur für die Dosiereinrichtung oder nur für das wasserführende Haushaltsgerät beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für die Ventileinrichtung als auch für die Dosiereinrichtung und für ein Haushaltsgerät selbständig und unabhängig voneinander gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Es ist vorgesehen, dass die Ventileinrichtung einen Ventileinlass und einen Ventilauslass sowie Ventilmittel zwischen diesen aufweist. Die Ventilmittel weisen einen Durchlassquerschnitt und einen Absperrquerschnitt auf als unterschiedliche Zustände, wobei das Ventilmittel veränderbar ist zwischen diesen beiden Zuständen bzw. zwischen den beiden Querschnitten. Dies kann in besonders einfacher Ausgestaltung bedeuten, dass die Ventilmittel entweder ganz geöffnet oder ganz geschlossen sind. Des Weiteren weist die Ventileinrichtung Aktormittel auf, die mit dem Ventilmittel verbunden sind bzw. auf dieses einwirken. Die Aktormittel sind dazu ausgebildet, das Ventilmittel mindestens zwischen den beiden genannten Querschnitten zu beeinflussen bzw. zu verändern. Die Aktormittel können unter Umständen darüber hinaus auch dazu ausgebildet sein, einen zwischenliegenden Querschnitt an den Ventilmitteln einzustellen, so dass eine Art Dosierung möglich ist. Dies ist aber nicht zwingend. Schließlich sind noch Steuermittel für die Aktormittel vorgesehen, um diese gezielt anzusteuern. Damit kann insbesondere eine gezielte Durchleitung oder Zudosierung eines genannten Zusatzstoffs aus einem Vorratsbehälter der Dosiereinrichtung in einen Reinigungs- bzw. Waschvorgang oder einen sonstigen Vorgang im Haushaltsgerät erfolgen.
Erfindungsgemäß weisen die Aktormittel einen Thermowerkstoff auf, wobei der Thermowerkstoff einen temperaturabhängigen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Dieser Ausdehnungskoeffizient ist vorteilhaft derart groß, dass die Aktormittel einen Weg von mindestens 2 mm zurücklegen, vorzugsweise mindestens 5 mm. Mit einem solchen Weg können die Aktormittel dann entsprechend das mindestens eine Ventilmittel beeinflussen. Die Aktormittel sind vorteilhaft derart ausgebildet, dass sie in einer ersten Ausbildung der Erfindung derart mit dem Ventilmittel zusammenarbeiten bzw. auf dieses einwirken, dass sie das Ventilmittel bei einer Temperatur unterhalb einer ersten Grenztemperatur mit dem vorgenannten Durchlassquerschnitt offen lassen. Bei einer Temperatur oberhalb einer zweiten Grenztemperatur schließen die Aktormittel das Ventilmittel völlig durch Verringern des Querschnitts bzw. durch Absperren des Ventilmittels mit dem Absperrquerschnitt. In einer zweiten Ausbildung der Erfindung können die Aktormittel derart ausgebildet sein, dass sie derart mit dem Ventilmittel zusammenarbeiten bzw. auf dieses einwirken, dass sie das Ventilmittel bei einer Temperatur oberhalb einer zweiten Grenztemperatur mit dem vorgenannten Durchlassquerschnitt öffnen oder ganz geöffnet haben. Bei einer Temperatur unterhalb einer ersten Grenztemperatur schließen die Aktormittel das Ventilmittel völlig durch Verringern des Querschnitts bzw. durch Absperren des Ventilmittels mit dem Absperrquerschnitt bzw. halten es geschlossen. So arbeiten sie dann quasi genau gespiegelt zu der vorgenannten Ausbildung. In einem einfachen Fall wird das Ventilmittel dabei von den Aktormitteln beim Verringern des Querschnitts bzw. beim Absperren einfach zugedrückt bzw. abgedrückt. So ergibt sich auch der Absperrquerschnitt, bei dem nichts mehr durch das Ventilmittel hindurchläuft oder hindurchfließt. Die zweite Grenztemperatur liegt dabei vorteilhaft höher als die erste Grenztemperatur, beispielsweise 20°C bis 40°C höher.
Somit weist eine erfindungsgemäße Ventileinrichtung mit den Aktormitteln samt dem Thermowerkstoff zwar auch bewegte Teile auf, diese weisen in der Regel aber keinerlei Lagerung auf und benötigen auch keine Lagerung, so dass eigentlich auch keine Reibung und somit kein Verschleiß entstehen kann. Aktormittel mit einem Thermowerkstoff können leicht angesteuert bzw. aktiviert werden, insbesondere eben gezielt thermisch oder durch thermische Beeinflussung während eines Prozesses, bei dem sie eben etwas bewirken sollen, bzw. bei der vorliegenden Erfindung, wenn ein Vorgang in dem Haushaltsgerät ohnehin höhere Temperaturen erfordert, können diese auch zur Ansteuerung der Aktormittel genutzt werden, um die Ventileinrichtung zu betätigen bzw. zu öffnen oder zu schließen. So kann eine Art automatische oder eigenständige Dosierung von Zusatzstoff aus einem Vorratsbehälter der Dosiereinrichtung erfolgen, abhängig von dem anderen Vorgang.
In Ausgestaltung der Erfindung weist die Ventileinrichtung mindestens einen durchgehenden flexiblen Schlauch oder mindestens eine durchgehende flexible Leitung für das genannte Fluid auf, wobei Schlauch oder Leitung dann das Ventilmittel bilden. Im Folgenden wird nur noch von einer Leitung gesprochen, wobei eben auch ein Schlauch unter diesem Begriff verstanden werden soll. Die Leitung besteht aus einem elastischen bzw. einem flexiblen Material wie beispielsweise Silikon, Gummi oder sonstigem Kunststoff. Eine Shore-Härte kann in einem Bereich zwischen 40 und 70 Shore-Härte A liegen. Ein Material wie Silikon weist den Vorteil auf, dass es zusätzlich sehr beständig ist gegen eine Vielzahl von Fluiden bzw. Flüssigkeiten, insbesondere auch solche, die als Zusatzstoffe in wasserführenden Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen oder Spülmaschinen häufig verwendet werden und die entsprechende Zulassungen für den Wasserbereich besitzen.
Die Aktormittel können vorteilhaft dazu ausgebildet und entsprechend angeordnet sein, von außen bzw. von einer Seite gegen die Leitung zu drücken. Dadurch reduziert sich sehr leicht vorstellbar deren Querschnitt bzw. Innenquerschnitt, ausgehend von einem Durchlassquerschnitt, der vorzugsweise ein maximaler Querschnitt ist. Der Querschnitt kann dabei immer geringer werden, bis am Schluss die Aktormittel die Leitung ganz zugedrückt bzw. verschlossen haben. Dann liegen die Innenseiten der Leitung aneinander an, unter Umständen mit Druck, so dass der Absperrquerschnitt auch tatsächlich einem verschlossenen bzw. geschlossenen Ventilmittel entspricht.
In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung kann die Leitung einen einzigen Querschnitt aufweisen bzw. sozusagen ein einziges Lumen. Alternativ kann in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Leitung einen Querschnitt mit mehreren Einzel-Querschnitten aufweisen, die voneinander getrennt sind. Jeder dieser einzelnen Einzel-Querschnitte kann dann eine Teil-Leitung bilden, so dass die Leitung insgesamt mehrere voneinander getrennte Teil-Leitungen aufweist. Dies weist den Vorteil auf, dass so mehrere unterschiedliche Zusatzstoffe oder Fluide durch die Leitung transportiert oder dosiert werden können. Im Vergleich zu mehreren separat voneinander vorgesehenen Leitungen, die nebeneinander verlaufen, und die dann durch die Aktormittel gemeinsam beeinflusst werden, ist hier ein Aufbau der Ventileinrichtung erheblich einfacher. Derartige Leitungen mit mehreren getrennten Einzel-Querschnitten, also sogenannte mehrlumige Leitungen oder Schläuche, können leicht hergestellt werden. Ihr innerer Aufbau kann auch so sein zwischen den einzelnen Einzel-Querschnitten, dass diese größer oder kleiner sind, so dass jeweils unterschiedlich viel Fluid durchgelassen werden kann beim maximal geöffneten Durchlassquerschnitt. Des Weiteren kann eine Leitung so ausgebildet sein, dass bei einem Drücken von außen mittels der Aktormittel zuerst eine der Teil-Leitungen zumindest teilweise zugedrückt wird, möglicherweise auch ganz zugedrückt wird, bevor eine andere Teil-Leitung in ihrem Querschnitt verringert wird. Bevorzugt ist vorgesehen, dass sich jede der Teil-Leitungen über die gesamte Länge der Leitung erstreckt. So ist deren Herstellung aus einem durchgehend gleichen Teil mit durchgehend gleichem Querschnitt einfacher möglich.
In Weiterbildung der Erfindung kann die flexible Leitung unterschiedliche Härtegrade oder Elastizitätsgrade aufweisen. Wenn vorteilhaft eine Leitung aus einem einzigen Material hergestellt wird, aber mit bereichsweise unterschiedlichen Wandstärken oder Wanddicken, kann eine Elastizität besonders leicht als Form-Elastizität eingestellt werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung, wenn die Leitung mehrere Einzel-Querschnitte aufweist und somit mehrere Teil-Leitungen aufweist. Mindestens zwei solcher Teil-Leitungen können dann einen voneinander unterschiedlichen Härtegrad oder unterschiedlichen Elastizitätsgrad aufweisen. Dann ist eine vorgenannte zeitlich unterschiedliche bzw. mehrstufige Absperrung möglich, also eine Teil-Leitung vor der anderen. Es können auch unterschiedliche Materialien mit unterschiedlichen Härtegraden in einer gemeinsamen Leitung kombiniert werden bei mehreren Teil-Leitungen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann mindestens eine Teil-Leitung mit einem höheren Härtegrad oder Elastizitätsgrad neben einer Teil-Leitung mit einem niedrigeren Härtegrad oder Elastizitätsgrad verlaufen.
Im Folgenden werden Härtegrad und Elastizitätsgrad gemeinsam behandelt als Elastizitätsgrad. Dieser ist aber nicht ausschließlich auf eine unterschiedliche Formgestaltung oder Wandstärkengestaltung beschränkt, sondern es können auch unterschiedliche Materialien, also mit unterschiedlichen Härten, innerhalb einer einzigen Leitung verwendet werden.
Die Teil-Leitung mit dem höheren Elastizitätsgrad kann an ein Aktormittel angelegt sein und/oder in wärmeleitender Verbindung dazu stehen. So kann ein hier durchströmendes Fluid die Aktormittel thermisch direkt beeinflussen. Des Weiteren drückt das Aktormittel dann zuerst auf diese Teil-Leitung mit der höheren Elastizität. Die Teil-Leitung mit dem höheren Elastizitätsgrad kann diesem Aktormittel gegenüber neben der genannten Teil-Leitung mit dem niedrigeren Elastizitätsgrad verlaufen, wobei sie vorteilhaft daran anliegend verläuft. Vorteilhaft verläuft die Teil-Leitung mit höherem Elastizitätsgrad zwischen zwei Teil-Leitungen mit niedrigerem Elastizitätsgrad, so dass sie zwischen diesen angeordnet ist, insbesondere genau mittig zwischen diesen. Des Weiteren sind vorteilhaft jeweils Aktormittel von außen an die Teil-Leitungen mit dem niedrigeren Elastizitätsgrad angelegt, so dass die Teil-Leitung mit dem höheren Elastizitätsgrad auch in etwa genau zwischen diesen Aktormitteln verläuft. Wenn dann die Aktormittel betätigt werden und sich insbesondere ausdehnen bzw. beginnen, durch ihr Anliegen an den äußeren Teil-Leitungen gegen diese zu drücken und somit diese beiden Teil-Leitungen aufeinander zuzudrücken, wird die mittlere Teil-Leitung aufgrund ihrer höheren Elastizität zuerst zugedrückt. Dabei kann vorgesehen sein, dass erst danach auch die beiden äußeren Teil-Leitungen mit der niedrigeren Elastizität zusammengedrückt werden. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die beiden Teil-Leitungen auch mit Fluid mit unterschiedlichen Temperaturen durchströmt werden können, so dass sich die eine Teil-Leitung anders auf ein ihr zugeordnetes Aktormittel auswirkt als die andere Teil-Leitung. So können die Aktormittel insgesamt differenzierter beeinflusst werden, und damit auch die Ventilmittel nochmals differenzierter beeinflusst werden.
Alternativ ist gar nicht vorgesehen, dass diese überhaupt nennenswert zusammengedrückt werden, sie sind dann dazu vorgesehen, beispielsweise warmes oder heißes Fluid zu führen und eigentlich nur die Aktormittel zu erwärmen und so zu betätigen, die mittlere Teil-Leitung zuzudrücken und somit das Ventilmittel zu schließen oder, andersherum, dann die mittlere Teil-Leitung zu öffnen und somit das Ventilmittel zu öffnen. Wenn dabei die weniger elastischen Teil-Leitungen, die an den Aktormitteln direkt anliegen, nicht oder nur unwesentlich zusammengedrückt werden, ist dies vorteilhaft, weil sie dann weiterhin zur Verfügung stehen, um die Aktormittel thermisch zu beeinflussen. Die vorgenannten Teil-Leitungen können jeweils auch als voneinander separate Leitungen ausgebildet sein, wichtig sind ihre Eigenschaften bzgl. der Elastizität.
Es kann vorteilhaft sein, wenn allgemein eine Leitung für Fluid an den Aktormitteln vorbeigeführt ist und einen wärmeleitenden Übergang zu den Aktormitteln aufweist. Eine solche Leitung kann eine Durchflussleitung bzw. Heizleitung sein, die gar nicht Teil der Ventilmittel ist. Somit wird sie von erwärmten und agierenden Aktoren auch gar nicht beeinflusst bzw. nicht zugedrückt. Ihr thermischer Einfluss auf die Aktormittel ist somit unabhängig von einem Querschnitt durch das Ventilmittel. Alternativ kann eine solche Leitung als Durchflussleitung bzw. Heizleitung eben auch die Leitung des Ventilmittels sein, beispielsweise eine vorgenannte Teil-Leitung innerhalb derjenigen Leitung, die insgesamt auch das Ventilmittel bildet.
Es kann vorgesehen sein, dass die Leitung zumindest halb um den genannten Thermowerkstoff oder um die Aktormittel herumgeführt ist. So wird versucht, eine thermische Anbindung bzw. einen wärmeleitenden Übergang zwischen der Leitung und den Aktormitteln möglichst groß zu machen. Die Leitung kann insbesondere zu mindestens 80 % teilringartig um die Aktormittel herumgeführt sein. Besonders vorteilhaft ist die Leitung als Durchflussleitung einmal vollständig ringartig um die Aktormittel herumgeführt, wodurch sie diese besonders gut thermisch beeinflussen kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Thermowerkstoffe bzw. zwei Aktormittel getrennt voneinander vorgesehen, die einen Abstand zueinander aufweisen. Zwischen diesen zwei Aktormitteln verläuft die Leitung des Ventilmittels, vorteilhaft genau zwischen diesen beiden Aktormitteln. Dabei liegt die Leitung vorteilhaft an den Aktormitteln an oder weist zumindest einen geringen Abstand auf. So ist eine thermische Beeinflussung möglich. Des Weiteren wird vorteilhaft ein Bewegungsweg der Aktormittel, bis diese den Querschnitt der Leitung bzw. des Ventilmittels beeinflussen können, gering gehalten.
In Weiterbildung der Erfindung können mindestens drei separate Thermowerkstoffe bzw. Aktormittel um die Leitung herum vorgesehen sein. Sie sind vorteilhaft in einer Ebene angeordnet, die rechtwinklig zur Längsrichtung der Leitung verläuft. So können sie zum Zusammendrücken der Leitung gut zusammenarbeiten bzw. die Leitung möglichst gut zwischen sich zudrücken. Dabei kann sogar vorgesehen sein, dass vier separate Thermowerkstoffe bzw. Aktormittel um die Leitung herum angeordnet sind. Dies kann beispielsweise auch vorteilhaft sein, um diese Aktormittel mit unterschiedlichen Auslösetemperaturen auszugestalten, so dass sie dann in unterschiedlichem Maß auf die Leitung einwirken.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen die Aktormittel einen Thermobiwerkstoff auf. Ein solcher Thermobiwerkstoff besteht aus zwei Thermowerkstoffen mit unterschiedlichen temperaturabhängigen Ausdehnungskoeffizienten. Diese beiden Thermowerkstoffe sind entlang einer Längsausdehnung fest miteinander verbunden, vorteilhaft als Thermobimetall. Andere nicht-metallische Thermowerkstoffe können auf gleiche Art und Weise miteinander verbunden werden.
Vorzugsweise kann ein Thermowerkstoff einen positiven Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Vorteilhaft können thermische Aktormittel einteilig ausgebildet sein und vollständig aus dem Thermowerkstoff bestehen.
Eine weitere Möglichkeit für eine Ausgestaltung der Aktormittel ist ein Formgedächtnis-Material. Dieses kann beispielsweise durch Erwärmen in eine bestimmte ursprüngliche Form zurückbewegt werden. Ein Kunststoff als Thermowerkstoff kann aus sogenanntem DiAPLEX bestehen oder dieses aufweisen bzw. allgemein ein Formgedächtniskunststoff (shape memory polymer) sein als Polymer, wie beispielsweise von der Fa. SMP Technologies Inc. angeboten.
Eine metallische Formgedächtnislegierung kann bevorzugt eines oder mehrere der Elemente Nickel, Titan, Chrom, Cobalt, Niob, Kupfer, Zink, Aluminium, Eisen oder Mangan aufweisen. Insbesondere kann die Formgedächtnislegierung eine Legierung aus Nickel-Titan aufweisen. Aktormittel können vorteilhaft auch ein sogenanntes 2-Wege-Formgedächtnismaterial mit einem 2-Wege-Memory-Effekt sein, das sich dann sogar reversibel verformen kann. Dann sind nicht zwingend Rückstellmittel odgl. wie beispielsweise Federn notwendig, um den Thermowerkstoff nach Abklingen einer hohen Temperatur wieder in seine Ausgangsposition bzw. Ursprungsposition zu bringen.
Die Aktormittel können als Thermobimetall einen Metallstreifen aus zwei unterschiedlichen Metallen mit voneinander verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Vorzugsweise ist das eine Metall des Thermobimetalls Stahl oder Invar und das andere Metall Zink, Kupfer oder Messing.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung von Aktormitteln sieht eine sogenannte anti-chirale Struktur vor, wozu beispielsweise auf die DE 10 2019 203 950.2 mit Anmeldetag vom 22. März 2019 derselben Anmelderin verwiesen wird. Dort sind derartige anti-chirale Strukturen dargestellt bestehend aus unterschiedlichen Thermowerkstoffen bzw. Thermobimetallstäben, die zwischen sich bzw. zwischen zwei inneren Thermobimetallstäben eine Leitung erfindungsgemäß sehr gut zusammendrücken könnten.
Eine nochmals weitere Möglichkeit für einen Thermowerkstoff bildet Wachs als Dehnstoff, beispielsweise auch Öl, Hartparaffin oder Metall. Wachs wird häufig in temperaturgesteuerten Ventilen, insbesondere in Thermostaten, verwendet. Als Öl können vorteilhaft Silikonöle verwendet werden, insbesondere Polydimethylsiloxan oder Polymethylphenylsiloxan.
In weiterer Ausgestaltung ist das Ventilmittel bzw. sind die Aktormittel derart ausgebildet, dass das Ventilmittel bei einer zweiten Grenztemperatur über 25°C vollständig geöffnet ist. Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass das Ventilmittel sogar erst bei einer zweiten Grenztemperatur über 50°C vollständig geöffnet ist. Dann kann eine Zudosierung von Zusatzstoffen mittels des Ventilmittels bzw. mittels der Ventileinrichtung bei hohen Temperaturen eines Vorgangs in dem Haushaltsgerät erfolgen, beispielsweise als Zusatzreiniger oder Bleichmittel, wenn in einer Waschmaschine Kochwäsche mit Temperaturen deutlich über 50°C gewaschen wird, oder als Klarspüler in einer Spülmaschine. Eine Bedienperson braucht dann nicht mehr selbst daran zu denken, derartiges Bleichmittel als Zusatzstoff zuzusetzen.
In anderer Ausgestaltung der Erfindung kann das Ventilmittel bzw. können die Aktormittel für das Ventilmittel derart ausgebildet sein, dass das Ventilmittel bei einer ersten Grenztemperatur von unter 25°C vollständig geschlossen ist. Vorzugsweise ist die erste Grenztemperatur etwas höher, insbesondere unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen zur zweiten Grenztemperatur, beispielsweise kann das Ventilmittel auch bei einer Temperatur unter 40°C als erste Grenztemperatur vollständig geschlossen sein. Unter Umständen kann auch vorgesehen sein, dass die erste Grenztemperatur und die zweite Grenztemperatur zusammenfallen. Dann sind die Aktormittel so ausgebildet, dass sie bei Erreichen dieser einzigen Grenztemperatur relativ schnell und direkt das Ventilmittel bzw. die Leitung zudrücken bzw. absperren.
Alternativ zu einer thermischen Beeinflussung der Aktormittel durch eine Leitung mit unterschiedlich heißem Fluid, möglicherweise auch zusätzlich dazu, kann die Ventileinrichtung mindestens ein elektrisches Heizelement aufweisen. Vorteilhaft ist dies ein Widerstandsheizer, entweder mit einem metallischen Heizdraht oder Heizleiter, oder als Dünnschicht-Heizung oder Dickschicht-Heizung auf einem Träger. Dieses kann die Aktormittel direkt thermisch beeinflussen, also direkt beheizen. Dann ist zwar eine separate Ansteuerung notwendig, des Weiteren müssen das Heizelement und seine Zuleitung bereitgestellt und montiert werden. Dafür ist aber eine sichere und sehr gezielte Beeinflussung bzw. Auslösung der Aktormittel möglich. Durch die möglichen höheren Temperaturen von deutlich über 100°C, beispielsweise 200°C, die ein derartiges Heizelement erreichen kann, kann auch eine stärkere Beeinflussung der Aktormittel erfolgen, insbesondere wenn diese eben Thermowerkstoffe oder Thermobimetalle sind.
Eine erfindungsgemäße Dosiereinrichtung weist neben der vorgenannten Ventileinrichtung noch mindestens einen Vorratsbehälter für einen Zusatzstoff auf. Dieser Zusatzstoff ist vorteilhaft ein Fluid, insbesondere flüssig. Die Dosiereinrichtung weist einen Auslass auf, aus dem der Zusatzstoff dann austreten soll. Ein solcher Auslass der Dosiereinrichtung kann dann in einem erfindungsgemäßen Haushaltsgerät mittels einer Leitung in eine Waschtrommel oder eine Spülkammer odgl. geführt sein. Der Vorratsbehälter ist dabei mit dem genannten Ventileinlass verbunden. Der Ventilauslass wiederum ist mit dem genannten Auslass aus der Dosiereinrichtung verbunden. Somit ist die Ventileinrichtung in die Dosiereinrichtung funktional integriert. Vorteilhaft ist die Ventileinrichtung auch baulich in die Dosiereinrichtung integriert derart, dass die Dosiereinrichtung eine eigenständig handhabbare Baueinheit ist mit der Ventileinrichtung darin und nach außen eben nur mit dem mindestens einen Auslass angeschlossen wird. Dann kann der Vorratsbehälter vorteilhaft direkt mit dem Ventileinlass verbunden sein. Ein Ventilauslass der Bedieneinrichtung kann dann ebenfalls vorteilhaft direkt mit dem Auslass aus der Dosiereinrichtung verbunden sein. Dies erleichtert eine vorgenannte Integration.
Alternativ kann die Dosiereinrichtung eine Leitung aufweisen zwischen dem Vorratsbehälter und dem Ventileinlass bzw. der Ventileinrichtung. Dann kann eine Ventileinrichtung möglicherweise auch sehr nahe an einer vorgenannten Spülkammer oder Waschtrommel angeordnet sein, um den Zusatzstoff direkt und mit kurzem Weg einzubringen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Dosiereinrichtung so ausgebildet und auch in dem Haushaltsgerät angeordnet sein, dass der mindestens eine Vorratsbehälter oberhalb der Ventileinrichtung angeordnet ist. So kann ein Austreten des Zusatzstoffs aus dem Vorratsbehälter selbsttätig bzw. durch Schwerkraft erfolgen, es werden keine Pumpe odgl. benötigt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Ventileinrichtung wie vorstehend ausgebildet ist mit einer Leitung, die mehrere voneinander getrennte Einzel-Querschnitte bzw. Teil-Querschnitte und somit mehrere Teil-Leitungen aufweist, die voneinander getrennt sind. Eine dieser Teil-Leitungen kann durch die Ventileinrichtung zu dem Vorratsbehälter und in ihn hinein reichen, insbesondere in dessen obersten Bereich. Sie kann dazu vorgesehen sein, einen Druckausgleich herstellen zu können, so dass sie sozusagen eine Luftzuleitung ist. Außerhalb der Ventileinrichtung bzw. außerhalb der Dosiereinrichtung kann diese Teil-Leitung einen Einlass oder eine einfache Öffnung aufweisen. Die Teil-Leitung bzw. Luftzuleitung kann dann durch das Ventilmittel hindurch in den Vorratsbehälter reichen. Sie sollte genauso abgedrückt bzw. verschlossen werden können durch die Aktormittel wie eine Teil-Leitung, die den Zusatzstoff als Ventilmittel hindurchlassen soll. So ist nämlich ein vorteilhafter Luftausgleich bzw. Druckausgleich im Vorratsbehälter möglich.
Ein erfindungsgemäßes wasserführendes Haushaltsgerät kann mindestens eine vorgenannte Dosiereinrichtung aufweisen. Vorteilhaft kann diese Dosiereinrichtung mehrere unterschiedliche Vorratsbehälter aufweisen, wobei besonders vorteilhaft pro Vorratsbehälter eine eigene Ventileinrichtung vorgesehen ist.
Für den Fall, dass das Haushaltsgerät als Waschmaschine ausgebildet ist, kann es eine zumindest teilweise herausziehbare Aufnahmeeinrichtung für Waschmittel und/oder Zusatzstoffe für einen Waschvorgang aufweisen. Diese Aufnahmevorrichtung kann im oberen Bereich der Waschmaschine vorgesehen sein, beispielsweise im oberen Viertel. Eine erfindungsgemäße Ventileinrichtung oder Dosiereinrichtung kann dann an oder in dieser Aufnahmevorrichtung angeordnet sein. Im Fall einer Spülmaschine kann eine Klappe odgl. für die Dosiereinrichtung vorgesehen sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann eine Leitung von einer Wasserführung in dem Haushaltsgerät hin zu den Aktormitteln der Ventileinrichtung abgezweigt sein, und durch diese Leitung kann für einen Waschvorgang im Haushaltsgerät verwendetes Wasser hindurchfließen. Diese Leitung kann dann eine vorgenannte Durchflussleitung oder Heizleitung für die Ventileinrichtung sein, die nicht von den Aktormitteln als Ventilfunktion beeinflusst wird, sondern die die Aktormittel thermisch beeinflusst und somit sozusagen ansteuert.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

1 eine vereinfachte Darstellung einer Dosiereinrichtung mit Vorratsbehälter, einer Ventileinrichtung und Frischwasserleitung,
2 eine alternative Dosiereinrichtung ähnlich 1 mit zwei Ventileinrichtungen und einer dazwischen angeordneten Zwischenkammer,
3 und 4 eine einfache Darstellung einer ersten Ausführung einer Ventileinrichtung mit einer flexiblen Leitung zwischen zwei Thermobimetallen als Aktormittel im offenen Zustand mit Durchlassquerschnitt und im zusammengedrückten Zustand mit Absperrquerschnitt,
5 und 6 eine zweite Ausführung einer Ventileinrichtung mit einer flexiblen Leitung mit zwei Durchlassquerschnitten, wobei die Thermobimetalle durch eine an ihnen vorbeilaufende Heizleitung thermisch beeinflusst werden,
7 und 8 eine sehr vereinfachte dritte Ausführung einer Ventileinrichtung mit einem einzigen Thermobimetall, das bei Verformung gegen eine Leitung drückt,
9 und 10 eine vierte Ausführung für eine Ventileinrichtung, wobei zwischen zwei Thermobimetallen jeweils zuerst eine Heizleitung und dazwischen eine Leitung mit einem Durchlassquerschnitt verlaufen,
11 ein Schnitt durch eine fünfte Ausführung einer Ventileinrichtung ähnlich derjenigen aus den 5 und 6 mit Schnittebene senkrecht zur Durchlaufrichtung durch die Leitung,
12 einen Schnitt durch die Ventileinrichtung aus 11 mit Schnittebene durch eine
Längsmittelachse der flexiblen Leitung,
13 drei weitere Ausführungen für Ausgestaltungen einer Leitung als Ventilmittel mit mehreren Teil-Leitungen bzw. mehreren Durchlassquerschnitten,
14 und 15 eine weitere Ausführung einer Ventileinrichtung, bei der eine Leitung als Ventilmittel innerhalb einer anti-chiralen Struktur aus Aktoren in Form von Thermobimetallen und Metallringen bei Erwärmung zusammengedrückt wird,
16 eine konstruktive Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung ähnlich 2,
17 eine Darstellung einer Einbausituation für die Dosiereinrichtung aus 16 in eine Spülmaschine und
18 eine vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Spülmaschine mit Integration des Aufbaus aus 17.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der 1 ist eine erste Ausgestaltung einer sehr vereinfachten Dosiereinrichtung 11 dargestellt. Die Dosiereinrichtung 11 weist einen Vorratsbehälter 13 auf, der ein Zusatzfluid 14 enthält. Dieses kann für einen vorgenannten Reinigungsvorgang in einem wasserführenden Haushaltsgerät gedacht sein, beispielsweise eine Spülmaschine oder eine Waschmaschine. So kann es beispielsweise ein Reinigungsmittel selbst sein, alternativ ein Zusatzstoff wie Klarspüler, Bleichmittel, Weichspüler odgl. sein.
Um das Zusatzfluid 14 in eine Frischwasserleitung 33 hineinzubringen, die das Zusatzfluid 14 dann in den Reinigungsvorgang oder in eine Reinigungskammer bringt, ist eine Ventileinrichtung 17 mit einem Ventileinlass 18 unten an den Vorratsbehälter 13 angeschlossen. Dieser Anschluss kann relativ direkt sein, so dass ein Abstand zwischen der Ventileinrichtung 17 und dem Vorratsbehälter 13 weniger als 2 cm beträgt, vorzugsweise weniger als 10 mm oder sogar nur weniger als 5 mm beträgt. Vorteilhaft sind die beiden Vorrichtungen direkt miteinander verbunden, insbesondere kann der Ventileinlass 18 Teil des Vorratsbehälters 13 sein. Ein Ventilauslass 19 aus der Ventileinrichtung 17 kann mittels einer Leitung 32 zu der Frischwasserleitung 33 geführt sein. Diese Leitung 32 kann ebenfalls relativ kurz sein, möglicherweise kann sie auch ganz entfallen bei einem direkten Anschluss des Ventilauslasses 19 an die Frischwasserleitung 33. Eine Länge der Leitung 32 sollte weniger als 10 cm betragen, vorteilhaft weniger als 5 cm. Hierzu wird auch auf die 16 verwiesen.
Die Ventileinrichtung 17 ist gemäß der Erfindung ausgebildet und weist eine Ventilheizung 30 auf zu ihrer Beeinflussung bzw. um das Ventilmittel zwischen seinem vorgenannten Durchlassquerschnitt und Absperrquerschnitt zu verstellen. Die Ventilheizung 30 ist hier der Einfachheit halber als zuvor genannte elektrische Heizung dargestellt, insbesondere ein Widerstandsheizer, sie kann aber auch, wie vorstehend beschrieben, eine von warmem oder heißem Wasser durchflossene Durchflussleitung bzw. eine Heizleitung sein.
In der 2 ist eine weitere erfindungsgemäße Dosiereinrichtung 111 dargestellt, die sozusagen im Vergleich zur 1 erweitert ist. An einen Vorratsbehälter 113 mit Zusatzfluid 114 darin ist eine erste Ventileinrichtung 117a mit ihrem Ventileinlass 118a angeschlossen. Ihr Ventilauslass 119a führt an eine Zwischenkammer 116. An diese wiederum ist von unten eine zweite Ventileinrichtung 117b gemäß der Erfindung mit ihrem Ventileinlass 118b angeschlossen. Ihr Ventilauslass 119b führt ähnlich 1 mittels einer Leitung 132 an eine Frischwasserleitung 133. Diese Zwischenkammer 116 dient unter anderem zur Belüftung und wird später mit Bezug auf die 16 noch näher erläutert. Derartige Zwischenkammern sind beispielsweise aus der DE 198 21 414 A1 bekannt, auf welche explizit verwiesen wird. In der Zwischenkammer 116 könnten auch mehrere unterschiedliche Zusatzfluide aus mehreren Vorratsbehältern mittels mehrerer jeweils zugeordneter Ventileinrichtungen eindosiert und vermischt werden vor Zufuhr zu einem Reinigungsvorgang odgl..
Für die Ventileinrichtung 117a ist eine vereinfachte Ventilheizung 130a vorgesehen und dieser sehr nahe zugeordnet. Entsprechend ist für die Ventileinrichtung 117b eine Ventilheizung 130b vorgesehen und nahe zugeordnet.
In den folgenden 3 bis 15 werden verschiedene Ausführungen der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung dargestellt in vereinfachter Form und beschrieben. In der 3 ist eine erste etwas konkretere Ausführung einer Ventileinrichtung 17a dargestellt, wobei in 3 die Ventileinrichtung 17a offen ist und in 4 geschlossen ist.
Eine flexible Leitung 21a, beispielsweise als Silikonschlauch mit eingangs genannter Härte, der relativ dickwandig ist, weist mittig einen runden Durchlassquerschnitt 22a auf. Sein Durchmesser kann 3 mm bis 20 mm betragen, die Wandstärke etwa 20% bis 40% davon. Die flexible Leitung 21a ist deswegen relativ dickwandig ausgebildet, damit von außen auf einen relativ großen Schlauch gedrückt werden kann, also gut erreichbar, gleichzeitig innen aber nur ein relativ kleiner Durchlassquerschnitt verschlossen werden muss. So kann ein geringerer Bewegungsweg für die Aktormittel ausreichen, der für die Aktormittel insgesamt aufaddiert dann eigentlich nur die Breite des Durchlassquerschnitts in Richtung eines Bewegungswegs der Aktormittel betragen muss.
Die flexible Leitung 21a als Ventilmittel ist zwischen zwei Aktormitteln in Form des linken Thermobimetalls 23a und des rechten Thermobimetalls 24a angeordnet bzw. gehalten. Die Thermobimetalle 23a und 24a sind jeweils an den freien Enden befestigt und so ausgebildet mit zwei Metallschichten bzw. Metallstreifen, die vorstehend beispielhaft beschrieben worden sind, dass sie sich nach Erwärmung mittels der linken Ventilheizung 30a und der rechten Ventilheizung 30b zueinander hin verbiegen. Dies ist in 4 dargestellt, wobei sich die Thermobimetalle 23a und 24a so weit aufeinander zubewegt haben, dass sie die flexible Leitung 21a zwischen sich derart zusammendrücken oder zusammenquetschen, dass der Durchlassquerschnitt 22a sozusagen verschwindet und nicht mehr gegeben ist. Die Ventileinrichtung 17a bzw. das Ventilmittel in Form der flexiblen Leitung 21a ist dann verschlossen, der Absperrquerschnitt beträgt null. Kein Zusatzfluid kann nun noch hindurchgelangen. Je nach Dimensionierung kann die flexible Leitung 21a derart fest zusammengedrückt oder zusammengequetscht werden, dass auch bei einem gewissen Druck kein Fluid durchgelassen wird.
Bei den 3 und 4 soll in der 3 der normale Zustand gegeben sein, wenn die Aktormittel also nicht beeinflusst bzw. nicht beheizt werden. Erst durch Beeinflussung bzw. Beheizung sperren sie die zuvor geöffnete Ventileinrichtung ab. Es ist leicht vorstellbar, wie es auch dem Erfindungskern entsprechen kann, dass der unbeheizte und sozusagen normale, also bei Raumtemperatur vorliegende, Zustand der Aktormittel bzw. Thermobimetalle 23a und 24a so sein kann wie in der 4 beschrieben ist. Erst nach aktiver Beheizung mittels der Ventilheizungen 30a und 30b verbiegen sich oder verformen sich die Thermobimetalle 23a und 24a nach außen, also weg von der flexiblen Leitung 21a, um dann den Zustand gemäß 3 zu erreichen. Dies wäre also eine Funktionsweise umgekehrt zur vorbeschriebenen. Ein Schichtaufbau der Thermobimetalle 23a und 24a kann dann genau umgekehrt sein, dass nämlich dann die Schichten mit dem höheren Temperaturausdehnungskoeffizienten nahe an der flexiblen Leitung 21a angeordnet sind. Diese mögliche umgedrehte Anordnung kann auch für die sämtlichen weiteren Beispiele gelten.
In der 5 ist eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung 17b dargestellt. Hier sind wiederum zwei Thermobimetalle 23b und 24b als Aktormittel angeordnet wie zuvor in der 3. Vorteilhaft sind sie auch gemäß den gleichen Überlegungen ausgebildet. Sie weisen zwischen sich als Ventilmittel eine flexible Leitung 21b auf, die allerdings zwei Teil-Leitungen bildet, da sie innen zwei Durchlassquerschnitte aufweist, nämlich links einen Durchlassquerschnitt 22b und rechts einen Durchlassquerschnitt 22b'. Diese sind hier identisch ausgebildet, insbesondere ist die flexible Leitung 21b spiegelsymmetrisch zu einer Ebene zwischen den Thermobimetallen ausgebildet. Dies muss aber nicht so sein.
Eine Heizleitung 26b zur Aktivierung bzw. Erwärmung der Thermobimetalle 23b und 24b verläuft schleifenartig um diese herum. Diese kann bedarfsweise mit unterschiedlich temperiertem Wasser oder anderem Fluid durchströmt werden. Wird heißes Wasser durch die Heizleitung 26b hindurchgeleitet, so ergibt sich gemäß 6 der zuvor beschriebene Effekt, dass sich die Thermobimetalle 23b und 24b zueinander hin ausdehnen. Dabei drücken sie auf die flexible Leitung 21b, und zwar derart, dass in einer Art Endstellung die Durchlassquerschnitte 22b und 22b' verschlossen sind. Wie eingangs erläutert worden ist und wie mit Blick auf die Ausgestaltung für unterschiedliche flexible Leitungen gemäß 13 leicht vorstellbar ist, können die Teil-Leitungen bzw. unterschiedlichen Durchlassquerschnitte 22 der flexiblen Leitung 21b auch unterschiedlich sein, insbesondere kann eine Wandstärke der Leitung selbst unterschiedlich sein. So kann vorgesehen sein, dass sich die Durchlassquerschnitte 22b und 22b' beim Ablauf des Zusammendrückens der flexiblen Leitung 21b unterschiedlich verhalten bzw. unterschiedlich öffnen oder schließen. Insbesondere kann einer zuerst und danach ein anderer vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen werden. Die Darstellung der Heizleitung 26b soll hier veranschaulichen, dass, wie nachfolgend noch erläutert wird, eben auch vorteilhafte Alternativen zur Verwendung von elektrisch betriebenen Ventilheizungen als Widerstandsheizer vorstellbar sind.
Eine dritte Ausführung einer Ventileinrichtung 17c ist in den 7 und 8 dargestellt in sehr vereinfachter Form. Sie weist eine flexible Leitung 21c mit einem einzigen Durchlassquerschnitt 22c auf, die rechts abgestützt bzw. gehalten ist. Von links liegt ein Thermobimetall 23c als einziges Aktormittel an, wobei dieses Thermobimetall 23c nur an seinem unteren Ende befestigt bzw. eingespannt ist. Es kann sich also, wie die 8 zeigt, mit seinem freien Ende relativ weit nach rechts verbiegen bei Erwärmen. So werden Thermobimetalle auch häufig in verschiedenen Bereichen der Technik verwendet. Links neben dem Thermobimetall 23c ist eine Ventilheizung 30c vorgesehen, hier wiederum als elektrische Heizung ausgebildet. Es kann aber auch eine Heizleitung ähnlich der 5 und 6 vorgesehen sein.
In der Darstellung der 8 hat sich das Thermobimetall 23c durch Erwärmung mittels der Ventilheizung 30c verformt bzw. verbogen und dabei die flexible Leitung 21c derart zusammengedrückt, dass diese verschlossen ist bzw. der Durchlassquerschnitt 22c verschlossen ist entsprechend dem erfindungsgemäßen Absperrquerschnitt. Durch dieses Ventilmittel kann also kein Fluid mehr strömen. Wie zu den 3 und 4 beschrieben worden ist, kann die Darstellung der 8 auch ein Ausgangszustand bei kaltem Thermobimetall 23c als Aktormittel sein, welches dann eben entsprechend verbogen ist und die Leitung 21c zudrückt. Durch Erwärmung kann es sich, insbesondere für kurze Zeit zum Zudosieren eines Zusatzfluids, nach links verbiegen und die Leitung 21c öffnen, so dass das Zusatzfluid durch den so gebildeten Durchlassquerschnitt 22c strömen kann. Nach ausreichend erfolgtem Dosieren wird die Ventilheizung 30c dann wieder abgeschaltet, das Thermobimetall 23c kehrt in seine ursprüngliche Form gemäß dem kalten Zustand nach 8 zurück, biegt sich nach rechts und drückt dabei die Leitung 21c wieder ab. Beide Möglichkeiten sind im Rahmen der Erfindung verwendbar.
In den 9 und 10 ist eine weitere vereinfachte vierte Ausführung der Erfindung einer Ventileinrichtung 17d dargestellt. Hier sind die Aktormittel als allgemeine Aktoren 25d dargestellt, die sich durch thermische Beeinflussung ausdehnen bzw. bewegen. Es können Thermobimetalle sein, es können aber auch andere eingangs genannte thermische Aktoren sein, beispielsweise auch aus einer Formgedächtnislegierung. Die Besonderheit hier liegt darin, dass innen an den beiden Aktoren 25d direkt anliegend jeweils eine Heizleitung 26d verläuft. Diese sollte aus relativ unelastischem bzw. hartem Material bestehen und zusätzlich eine gute Wärmeleitung ermöglichen. Zwischen den beiden Heizleitungen 26d verläuft eine flexible Leitung 21d aus weicherem bzw. elastischerem Material oder Form. Sie weist einen Durchlassquerschnitt 22d auf, der im Zustand der 9 offen ist. Das Ventilmittel kann also Fluid hindurchlassen.
Werden nun die Aktoren 25d thermisch aktiviert bzw. betätigt, insbesondere indem heißes Fluid durch die Heizleitungen 26d strömt, wodurch die angrenzenden Aktoren 25d erwärmt werden, bewegen sie sich aufeinander zu. In einer Art Endzustand gemäß 10 haben sie dabei die flexible Leitung 21d vollständig zusammengedrückt, so dass der Durchlassquerschnitt 22d geschlossen ist entsprechend einem eingangs genannten Absperrquerschnitt. Die Heizleitungen 26d werden dabei möglicherweise auch etwas zusammengedrückt, wie dargestellt ist. Dies stört aber nicht, durch ihre Ausgestaltung bleiben ihre Durchlassquerschnitte noch zumindest teilweise erhalten. Dies ist deswegen wichtig, damit im umgekehrten Fall der Bewegungsabfolge, wenn nämlich die 10 den kalten Ausgangszustand für die Aktoren 25 zeigt, hier noch heißes Fluid hindurchströmen kann, um die Aktoren 25d zu aktivieren bzw. dazu zu bringen, sich auseinanderzubewegen in den Zustand der 9. Damit kann dann durch das Ventilmittel in Form der flexiblen Leitung 21d ein Zusatzfluid hindurchgelassen werden.
Eine fünfte Ausführung einer Ventileinrichtung 17e ist in den 11 und 12 dargestellt, die in ähnlicher Form ausgebildet ist wie in den 5 und 6. In einem Ventilkörper 20e ist eine schleifenartig umlaufende Heizleitung 26e ausgebildet. Innerhalb der Schleife ist ein Raum vorgesehen, in dem ein linkes Thermobimetall 23e und ein rechtes Thermobimetall 24e angeordnet sind. Ähnlich der 3 weisen sie zwischen sich als Ventilmittel eine flexible Leitung 21e auf mit einem Durchlassquerschnitt 22e. Wird durch die Heizleitung 26e heißes Fluid geleitet, so können die Thermobimetalle 23e und 24e als Aktormittel aktiviert werden und sich bewegen, wobei sie sich dabei aufeinander zubewegen und so wie zuvor erläutert die flexible Leitung 21e zusammendrücken bzw. verschließen können. Ein direkter Kontakt zwischen Heizleitung 26e und den Thermobimetallen 23e und 24e, wie er bei der Ventileinrichtung 17b der 5 und 6 dargestellt ist, ist hier zwar nicht gegeben. Eine Erwärmung bzw. Wärmeübertragung der Thermobimetalle 23e und 24e ist aber immer noch ausreichend gut möglich. Möglicherweise könnten sie auch zumindest teilweise direkt mit einem in der Heizleitung 26e strömenden Fluid verbunden sein für eine maximal gute Wärmeübertragung. Eine Flussrichtung durch die flexible Leitung 21e ist hier senkrecht zur Zeichenebene.
In der Schnittdarstellung der 12 mit einer Schnittebene entsprechend der Durchflussrichtung durch die flexible Leitung 21e bzw. ihrer Längsmittelachse ist der Ventilkörper 20e zu erkennen, in dem nicht nur die Heizleitung 26e ausgebildet ist, sondern auch die Thermobimetalle 23e und 24e angeordnet sind. Die flexible Leitung 21e ist dabei so in dem Ventilkörper 20e angeordnet, dass sie vorteilhaft an dessen oberem und unterem Ende befestigt ist, insbesondere auch abgedichtet ist. Am oberen Ende kann ein Fluidanschluss an die Ventileinrichtung 17 vorgesehen sein, so dass hier der Ventileinlass 18e gebildet ist. Dazu kann oben auf dem Ventilkörper 20e eine Dichtung 29e mit Einführschräge vorgesehen sein. Dies wird nachfolgend noch näher zur 16 erläutert. Entsprechend der 1 kann hier ein kurzer Auslassstutzen aus einem Vorratsbehälter mit Zusatzfluid dichtend angedrückt bzw. befestigt werden.
Die Ventilanordnung nach 11 und 12 kann alternativ als ein Modul vorgesehen werden, welches innerhalb der Ventileinrichtung eingeschraubt wird. So kann es leicht ersetzt werden, insbesondere wenn das Ventilmittel Teil des Vorratsbehälters ist.
In der 13 sind mögliche weitere Ausgestaltungen für flexible Leitungen mit mehreren Teil-Durchlassquerschnitten dargestellt. Links oben weist eine flexible Leitung 21f drei Durchlassquerschnitte 22f, 22f' und 22f'' auf. Diese sind hier einigermaßen gleich verteilt und gleich groß ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass je nach Art der Anordnung dieser flexiblen Leitung 21f an einem Aktormittel zuerst einer der Durchlassquerschnitte vollständig abgedrückt wird, möglicherweise auch alle gleichmäßig. Somit können mit einer solchen flexiblen Leitung 21f entweder drei Zusatzfluide gleichzeitig zudosiert werden, die dann eben an unterschiedliche Vorratsbehälter angeschlossen sind. Alternativ können es auch zwei unterschiedliche Zusatzfluide sein, und ein Durchlassquerschnitt dient als eingangs genannte Luftzuleitung zur Belüftung.
Oben rechts in 13 ist eine flexible Leitung 21g dargestellt, die eine von einer runden Form abweichende Außenform aufweist. In zwei Ausbuchtungen nach außen des Querschnitts der flexiblen Leitung 21g verlaufen kleinere Teil-Leitungen mit kleineren Durchlassquerschnitten 22g und 22g'. Sie können beispielsweise als Luftzuleitung dienen. Dazwischen angeordnet sind zwei ähnlich große Durchlassquerschnitte 22g'' und 22g'''. Sie sind vorteilhaft zum Führen eines Zusatzfluids vorgesehen. Wird auf die flexible Leitung 21g von oben und von unten Druck ausgeübt, so kann vorgesehen sein, dass zuerst die großen Durchlassquerschnitte 22g'' und 22g''' verschlossen werden. Erst danach oder überhaupt nicht werden die kleinen Durchlassquerschnitte 22g und 22g' abgequetscht. In ähnlicher Form kann vorgesehen sein, dass in dem Fall, dass von links und von rechts Druck ausgeübt wird, sich die Reihenfolge des Verschließens oder Zusammendrückens umkehrt.
Bei der flexiblen Leitung 21h links unten sind erkennbar zwei nahezu voneinander getrennte Teil-Leitungen vorgesehen. Die rechte größere Teil-Leitung weist einen größeren Durchlassquerschnitt 22h auf. Die linke kleinere Teil-Leitung weist einen kleineren Durchlassquerschnitt 22h' auf. Auch hier kann abhängig von einer Richtung des Drückens eine unterschiedliche zeitliche Reihenfolge beim Zusammendrücken erreicht werden wie zuvor beschrieben.
In den 14 und 15 ist eine sechste Ausführung einer Ventileinrichtung 17i dargestellt. Eine flexible Leitung 21 i mit einem einzigen Durchlassquerschnitt 22i ist innerhalb einer sogenannten anti-chiralen Struktur angeordnet, die in einer Ebene senkrecht zur Durchflussrichtung verläuft. Für diese anti-chirale Struktur wird auf die zuvor genannte deutsche Patentanmeldung verwiesen. Die anti-chirale Struktur weist Aktoren 25i auf, vorteilhaft ausgebildet als Thermobimetalle bzw. als Thermobimetallstäbe. Des Weiteren weist sie Metallringe 27i auf, an denen jeweils zwei Aktoren 25i angreifen. Aus dem erwärmten Zustand der 15, bei dem die flexible Leitung 21i so weit zusammengedrückt worden ist, dass ihr Durchlassquerschnitt 22i verschlossen ist, ist die Ausbildung und Anordnung der Aktoren 25i zu ersehen, wenn dies Thermobimetalle sind, die sich bei Erwärmung verbiegen. Durch diese anti-chirale Struktur können Aktormittel auch einen relativ großen Bewegungsweg zurücklegen oder bewirken, um damit eine flexible Leitung als Ventilmittel zusammendrücken zu können.
In der 16 ist eine Ausgestaltungsmöglichkeit für eine Dosiereinrichtung 211 dargestellt. Eine solche Dosiereinrichtung 211 ist, wie die 17 und 18 zeigen, als eigenständige Baueinheit ausgebildet und kann in eine Spülmaschine 242 als erfindungsgemäßes Haushaltsgerät eingesetzt werden. Die Dosiereinrichtung 211 ist funktional entsprechend der 2 ausgebildet.
Die Dosiereinrichtung 211 weist einen Vorratsbehälter 213 auf, in dem sich ein Zusatzfluid 214 befindet. Dies kann Klarspüler für eine Spülmaschine sein. Der Vorratsbehälter 213 ist mit einer ersten Ventileinrichtung 217a verbunden, indem diese Ventileinrichtung 217a sogar in den Vorratsbehälter 213 hineinreicht. Sie kann an dem Vorratsbehälter 213 oder, vorteilhafter, an dem Ventilkörper 220 angeordnet bzw. befestigt sein. Die Ventileinrichtung 217a weist eine flexible Leitung 221a auf mit einem inneren Durchlassquerschnitt 222a. Von links und rechts liegen ein linkes Thermobimetall 223a und ein rechtes Thermobimetall 224a an, um diesen Durchlassquerschnitt auf bekannte Art und Weise zu verändern. Für diese sind Ventilheizungen 230a vorgesehen, vorteilhaft elektrische Ventilheizungen 230a.
Die Ventileinrichtung 217a reicht mit ihrem Ventilauslass 219a in eine im Ventilkörper 220 ausgebildete Zwischenkammer 216. Hindurchlaufendes Zusatzfluid 214 kann aus der Zwischenkammer 216 unten in eine zweite Ventileinrichtung 217b fließen, die zwei Ventileinlässe aufweist. Für das Zusatzfluid 214 ist ein rechter oberer Ventileinlass 218b vorgesehen mit einem rechten Durchlassquerschnitt 222b einer flexiblen Leitung 221b. Diese führt zu einem unteren rechten Ventilauslass 219b, der mittels einer Leitung 232 zu einer Frischwasserleitung 233 führen kann, in welche das Zusatzfluid eindosiert werden kann.
Außen gegen die flexible Leitung 221b können Aktormittel in Form eines linken Thermobimetalls 223b und eines rechten Thermobimetalls 224b drücken. So kann die Ventileinrichtung 217b geschlossen und geöffnet werden. Für diese sind Ventilheizungen 230b vorgesehen, vorteilhaft elektrische Ventilheizungen 230b.
Zur Belüftung der Zwischenkammer 216 weist die flexible Leitung 221b als Luftzuleitung einen zweiten Durchlassquerschnitt 222b' auf. Dieser führt unten seitlich nach links aus der flexiblen Leitung 221b heraus, kann aber auch nach unten geführt sein. Sie schließt oben an der Ventileinrichtung 217b an eine Luftzuleitung 235 an, die in die Zwischenkammer 216 führt. So kann gleichzeitig während eines Herausfließens von Zusatzfluid 214 aus der Zwischenkammer 216 durch die zweite Ventileinrichtung 217b Luft in die Zwischenkammer 216 eingelassen werden, um eben dieses Herausfließen zu ermöglichen. Für den Vorratsbehälter 213 kann vorgesehen sein, dass dieser unter Druck steht oder ein flexibler Behälter ist, beispielsweise ein Blisterpack oder ein Beutel. Dann wird keine Belüftung benötigt.
In der 17 ist vereinfacht dargestellt, wie eine solche Dosiereinrichtung 211 in eine aufgeklappte Klappe 238 eines Gehäuses 243 der Spülmaschine 242 eingesetzt werden kann. Die Klappe 238 dreht sich um einen Drehpunkt 239 und wird vorteilhaft manuell geöffnet und geschlossen.
Links neben dem Bereich, in dem das untere Ende der Dosiereinrichtung 211 bei geschlossener Klappe 238 und somit gemäß 16 auch die Ventileinrichtungen 217a und 217b liegen, ist eine vereinfacht dargestellte Ventilheizung 230 angeordnet. Sie ist hier als elektrische Heizung dargestellt, kann aber natürlich auch eine Heizleitung sein wie vorbeschrieben. Insbesondere kann es eine Leitung sein, durch die innerhalb der Spülmaschine 242 heißes Wasser gepumpt wird. Wenn aus der Dosiereinrichtung 211 Klarspüler als Zusatzfluid zugeführt werden soll zu einem Vorgang, bei dem ohnehin heißes Wasser für den Klarspülvorgang verwendet wird, kann dessen Temperatur zum gezielten Zudosieren von Klarspüler verwendet werden. Die Ventileinrichtungen 217a und 217b sind bei dieser Ausführung Teil des Ventilkörpers 220. Die Ventilheizung 230 ist Teil der Spülmaschine 242.
In der 18 ist die Spülmaschine 242 aus 17 als gesamtes Gerät vereinfacht dargestellt. Dort ist auch zu ersehen, wie aus der Dosiereinrichtung 211 innen an der Klappe 238 eine Frischwasserleitung 233, alternativ auch eine beliebige Fluidleitung einer Wasserführung, in eine Spülkammer 245 führt. Durch diese Leitung 233 kann dann, wie zuvor beschrieben, Klarspüler in die Spülkammer 245 für einen Klarspülvorgang zugeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006026800 A1 [0002]
DE 102019203950 [0025]
DE 19821414 A1 [0042]

Claims

Ventileinrichtung für eine Dosiereinrichtung für ein Fluid, wobei die Ventileinrichtung aufweist: - einen Ventileinlass und einen Ventilauslass, - ein Ventilmittel zwischen dem Ventileinlass und dem Ventilauslass mit einem Durchlassquerschnitt und mit einem Absperrquerschnitt, wobei das Ventilmittel veränderbar ist zwischen den beiden Querschnitten, - Aktormittel in Verbindung mit dem Ventilmittel, wobei die Aktormittel dazu ausgebildet sind, das Ventilmittel zwischen den beiden Querschnitten zu beeinflussen bzw. zu verändern, - Steuermittel für die Aktormittel, dadurch gekennzeichnet, dass: - die Aktormittel einen Thermowerkstoff aufweisen mit einem temperaturabhängigen Ausdeh nu ngskoeffizienten, - die Aktormittel derart ausgebildet sind um mit dem Ventilmittel zusammenzuarbeiten, so dass die Aktormittel - bei einer Temperatur unterhalb einer ersten Grenztemperatur das Ventilmittel mit dem Durchlassquerschnitt offen lassen, und - bei einer Temperatur oberhalb einer zweiten Grenztemperatur das Ventilmittel schließen durch Verringern des Querschnitts bzw. durch Absperren mit dem Absperrquerschnitt, oder dass die Aktormittel - bei einer Temperatur unterhalb einer ersten Grenztemperatur das Ventilmittel geschlossen lassen durch Verringern des Querschnitts bzw. durch Absperren mit dem Absperrquerschnitt, und - bei einer Temperatur oberhalb einer zweiten Grenztemperatur das Ventilmittel mit dem Durchlassquerschnitt öffnen.
Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung mindestens eine durchgehende flexible Leitung für das Fluid als Ventilmittel aufweist, wobei vorzugsweise die Leitung aus elastischem/flexiblem Material wie Silikon odgl. besteht, wobei vorzugsweise die Aktormittel dazu ausgebildet sind, von außen bzw. von einer Seite gegen die Leitung zu drücken und diese zuzudrücken bzw. zu verschließen.
Ventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung einen Querschnitt mit mehreren voneinander getrennten Einzel-Querschnitten aufweist, wobei jeder der einzelnen Einzel-Querschnitte eine Teil-Leitung bildet, sodass die Leitung mehrere voneinander getrennte Teil-Leitungen aufweist, wobei vorzugsweise jede der Teil-Leitungen sich über die gesamte Länge der Leitung erstreckt.
Ventileinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leitung unterschiedliche Härtegrade oder Elastizitätsgrade aufweist, wobei vorzugsweise mindestens zwei Teil-Leitungen nach Anspruch 3 einen voneinander unterschiedlichen Härtegrad oder unterschiedlichen Elastizitätsgrad aufweisen.
Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Teil-Leitung mit einem niedrigeren Elastizitätsgrad neben einer Teil-Leitung mit einem höheren Elastizitätsgrad verläuft, wobei die Teil-Leitung mit dem niedrigeren Elastizitätsgrad an Aktormittel angelegt ist und/oder in wärmeleitender Verbindung dazu steht, wobei vorzugsweise die Teil-Leitung mit dem höheren Elastizitätsgrad diesen Aktormitteln gegenüber neben der Teil-Leitung mit dem niedrigeren Elastizitätsgrad und daran anliegend verläuft, wobei insbesondere die Teil-Leitung mit höherem Elastizitätsgrad zwischen zwei Teil-Leitungen mit niedrigerem Elastizitätsgrad verläuft und der Teil-Leitung mit dem höheren Elastizitätsgrad gegenüber auf jeder der Außenseiten der Teil-Leitungen mit dem niedrigeren Elastizitätsgrad Aktormittel an diese jeweilige Teil-Leitung anliegend vorgesehen sind.
Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitung für Fluid an den Aktormitteln vorbeigeführt ist mit wärmeleitendem Übergang zwischen der Leitung und den Aktormitteln, vorzugsweise eine Durchflussleitung, wobei insbesondere diese Leitung für Fluid der Leitung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 entspricht.
Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung zumindest halb um die Aktormittel herum geführt ist, insbesondere zu mindestens 80% ringartig herum geführt ist, wobei vorzugsweise die Leitung als Durchflussleitung einmal ringartig um die Aktormittel herum geführt ist.
Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Thermowerkstoffe bzw. Aktormittel mit Abstand zueinander vorgesehen sind und dazwischen die Leitung verläuft, wobei vorzugsweise die Leitung genau zwischen den Thermowerkstoffen bzw. Aktormitteln verläuft.
Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei separate Thermowerkstoffe bzw. Aktormittel um die Leitung herum angeordnet sind, vorzugsweise in einer Ebene rechtwinklig zur Längsrichtung der Leitung, wobei vorzugsweise vier separate Thermowerkstoffe bzw. Aktormittel um die Leitung herum angeordnet sind.
Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktormittel einen Thermobiwerkstoff aufweisen, bestehend aus zwei Thermowerkstoffen mit unterschiedlichen temperaturabhängigen Ausdehnungskoeffizienten, die entlang einer Längsausdehnung fest miteinander verbunden sind, vorzugsweise als Thermobimetall.
Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermowerkstoff Wachs aufweist bzw. Wachs ist.
Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilmittel und/oder die Aktormittel derart ausgebildet sind, dass das Ventilmittel bei einer Temperatur als zweite Grenztemperatur über 25°C vollständig geöffnet ist, wobei es vorzugsweise bei einer Temperatur von über 50°C vollständig geöffnet ist.
Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilmittel und/oder die Aktormittel derart ausgebildet sind, dass das Ventilmittel bei einer Temperatur als erste Grenztemperatur unter 25°C geschlossen ist, wobei es vorzugsweise bei einer Temperatur unter 40°C vollständig geschlossen ist.
Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein elektrisches Heizelement vorgesehen ist zur direkten thermischen Beeinflussung der Aktormittel, vorzugsweise ein ohmsches Heizelement aus metallischem Heizleiter-Material.
Dosiereinrichtung mit einer Ventileinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aufweist: - einen Vorratsbehälter für Zusatzstoff, - einen Auslass aus der Dosiereinrichtung, wobei - der Vorratsbehälter mit dem Ventileinlass verbunden ist und - der Ventilauslass der Ventileinrichtung mit dem Auslass aus der Dosiereinrichtung verbunden ist.
Dosiereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter direkt mit dem Ventileinlass verbunden ist und der Ventilauslass der Ventileinrichtung mit dem Auslass aus der Dosiereinrichtung verbunden ist, wobei vorzugsweise der Ventilauslass der Ventileinrichtung direkt mit dem Auslass aus der Dosiereinrichtung verbunden ist.
Dosiereinrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter für den Zusatzstoff oberhalb der Ventileinrichtung angeordnet ist.
Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung nach Anspruch 3 ausgebildet ist und eine der Teil-Leitungen durch die Ventileinrichtung zu dem Vorratsbehälter und in den Vorratsbehälter reicht, vorzugsweise um einen Druckausgleich herstellen zu können.
Wasserführendes Haushaltsgerät mit einer Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Waschmaschine oder eine Spülmaschine ist.
Haushaltsgerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Waschmaschine ist mit einer zumindest teilweise herausziehbaren Aufnahmeeinrichtung für Waschmittel und/oder Zusatzstoffe für einen Waschvorgang, wobei vorzugsweise die Aufnahmeeinrichtung im oberen Bereich, insbesondere im oberen Viertel, der Waschmaschine angeordnet ist.
Haushaltsgerät nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitung von einer Wasserführung in dem Haushaltsgerät hin zu den Aktormitteln der Ventileinrichtung abgezweigt ist derart, dass für einen Waschvorgang im Haushaltsgerät verwendetes Wasser durch die Leitung hindurchfließt, wobei vorzugsweise diese Leitung die Durchflussleitung nach Anspruch 6 oder 7 an der Ventileinrichtung bzw. durch die Ventileinrichtung ist.