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Die vorliegenden Erfindung betrifft einen Verteiler für dosierte Mengen eines flüssigen Zusatzes, der insbesondere, aber nicht ausschließlich, in einer Geschirrspülmaschine für den professionellen Gebrauch verwendet werden kann. In der vorliegenden Beschreibung wird der Verteiler einfach als Dosierer bezeichnet.
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Stand der Technik
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Es ist bekannt, dass die Reinigung von Geschirr mit einer Maschine zumindest zwei Reinigungsmittel erfordert. Das erste, welches als Pulver oder flüssig vorliegen kann, ist des Spülmittel, des im ersten Teil des Betriebszyklus der Maschine verwendet wird, d. h. in der sogenannten Spülphase, während das zweite, welches immer in flüssiger Form vorliegt, das Klarspülmittel ist, das am Ende des Betriebszyklus verwendet wird, nämlich in der sogenannten Klarspülphase. Geeignete Dosiervorrichtungen stellen sicher, dass sehr genaue Mengen der Reinigungsmittel für die Ausführung der entsprechenden Phase des Betriebszyklus im richtigen Moment in die notwendige Wassermenge eingeführt werden.
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Eine Geschirrspülmaschine für den professionellen Gebrauch hat im Gegensatz zu denen für den Hausgebrauch zwei verschiedene Einrichtungen, bezeichnet als Spüleinrichtung bzw. Klarspüleinrichtung, für die Durchführung der o. g. Phasen des Betriebszyklus.
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Die Spüleinrichtung beinhaltet, neben dem Tank und dem Dosierer für das Spülmittel den unteren Teil des Beckens, welches das Geschirr beinhaltet, wo das Nasser gesammelt, erhitzt und filtriert wird, eine Umlaufpumpe und erste Spritzdüsen mit den zugehörigen Zuführleitungen sowie ein Überlaufventil, verbunden mit der Abführleitung der Maschine. Die Klarspüleinrichtung ihrerseits weist neben dem Tank und dem Dosierer für das Klarspülmittel ein Verbindungsrohr mit dem Wassernetz, versehen mit einer Anti-Rückflusseinrichtung, ein Elektroventil, einen Boiler, getrennt von dem Becken, wo das Nasser erhitzt wird, und zweite Spritzdüsen mit den zugehörigen Zuführleitungen auf.
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Eine erster, schon bekannter Dosierer für Klarspülmittel für Geschirrspülmaschinen für den professionellen Gebrauch weist einen ersten Behälter auf, welcher neben einer äußeren Wand ein erstes festes Ende und ein zweites Ende aufweist, welches aus einer Membran besteht. Zwischen der Membran und dem festen Ende befindet sich eine Feder, und eine Regelschraube für die Verformung der Membran steht koaxial zu der Feder in den ersten Behälter hervor. Der gleiche erste Behälter ist durch entsprechende Einwegventile mit zwei Verbindungsöffnungen mit einem Mehrfachdosentank des Klarspülmittels und mit einem Punkt der Klarspüleinrichtung versehen, angeordnet stromabwärts des Elektroventils der Zuführung des Leitungswassers. Der Dosierer weist außerdem einen zweiten Behälter auf, welcher von der Membran und von einem anderen festen Ende begrenzt ist, welches mit einer Öffnung in direkter Verbindung mit einem Punkt der Spülanlage der Maschine versehen ist, angeordnet stromabwärts der Umlaufpumpe.
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Am Anfang des Betriebszyklus der Geschirrspülmaschine befindet sich im ersten Behälter eine Dosis des Klarspülmittels, eingefüllt durch entsprechende Einwegventile, und die Membran liegt im wesentlichen gegen das feste Ende des zweiten Behälters an. Während der Spülphase, welche die erste Phase des Betriebszyklus ist, überwindet der Druck der Spüllösung in dem zweiten Behälter die Wirkung der Feder und verformt die Membran, bis sie gegen das Ende der Riegelschraube anschlägt. Die folgende Reduzierung des Volumens des ersten Behälters verursacht die Übertragung des Klarspülmittels durch das andere Einwegventil an die Spüleinrichtung, wo es unbenutzt bleibt, solange diese Einrichtung nicht unter Druck steht. Während der Spülphase fehlt der Druck der Spüllösung, durch welchen die Feder die Membran gegen das feste Ende des zweiten Behälters zurückbringt, und der daraus folgende Anstieg des Volumens des ersten Behälters führt dazu, dass dieser sich mit einer neuen Dosis Klarspülmittel füllt, eingesaugt von dem Tank her und geregelt durch die größere oder kleinere Länge des Stücks der Schraube im Inneren dieses ersten Behälters. Gleichzeitig ermöglicht es der Druck des Leitungswassers, ein Klarspülmittel zu verwenden, welches in der Spülphase in die Klarspüleinrichtung übertragen worden war.
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Die Nachteile dieses bekannten Dosierers sind die folgenden: ein hohes Risiko des Bruchs der Membran, da sie während der Spülphase gegen die Regelschraube anstößt; ein Risiko der Veränderung der mechanischen Kennwerte der Feder aufgrund des Klarspülmittels, in welches sie zwischen einem Betriebszyklus und einem weiteren der Geschirrspülmaschine eingetaucht bleibt; eine ungenügende Funktion im Falle eines niedrigen Drucks der Spüllösung (verursacht beispielsweise durch ein unzureichende Leistungsfähigkeit der Umlaufpumpe), wobei die Verformung der Membran gegen die Wirkung der Feder nicht ausreichend sein kann.
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Ein zweiter bekannter Typ von Dosierer unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen durch die Tatsache, dass der erste Behälter einen Kolben gleitend aufnimmt, welcher eine kontinuierliche Oberfläche hat, und welcher gegen die entsprechende Fläche der Membran anliegt; und dass an der äußeren Wand eine Dichtung angebracht ist, welche den ersten Behälter außen an der Oberfläche des Kolbens in zwei Bereiche aufteilt. Der erste Bereich ist begrenzt von dem festen Ende und von der Dichtung, und der zweite Bereich von der Dichtung und der Membran; dass die beiden Verbindungsöffnungen mit dem Klarspülmitteltank und der Klarspüleinrichtung, durch die Einwegventile, sich in dem ersten dieser Bereiche befinden; dass der zweite Bereich mit einer Öffnung versehen ist in direkter Verbindung mit einem Punkt der Spüleinrichtung der Maschine, angeordnet stromabwärts der Umlaufpumpe; und dass die Feder koaxial zu dem Kolben in dem zweiten Behälter angeordnet ist, welcher mit einer Entlüftungsöffnung versehen ist.
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Am Anfang des Betriebszyklus der Geschirrspülmaschine hält die Feder den Kopf des Kolbens im Anschlag gegen die Riegelschraube, wodurch der Kolben daher mehr oder weniger in der Nähe des festen Endes des ersten Behälters sein kann, aber jedenfalls in einer solchen Stellung, dass er beide Öffnungen geschlossen halten kann, die in dem ersten der Bereiche vorgesehen sind. Während der Spülphase bewirkt der Druck der Spüllösung in dem zweiten der besagten Bereiche die Deformation der Membran, gegen die Kraft der Feder, und demzufolge die Bewegung des Kolbens, welche das Volumen des ersten Bereichs vergrößert und die zugehörigen beiden Öffnungen öffnet. Auf diese Art und Weise wird eine Dosis des Klarspülmittels von dem Tank her angesaugt und in den ersten Bereich hineingeführt, ohne die Möglichkeit, in die Klarspüleinrichtung hinein zu gelangen. Während der nun folgenden Klarspülphase, in welcher es keinen Druck der Spüllösung gibt, bringt die Kraft der Feder die Membran in die Anfangsposition zurück, daher auch den Kolben. Die daraus folgende Reduzierung des Volumens des ersten Bereichs bewirkt die Übertragung der Dosis des Klarspülmittels in die Klarspüleinrichtung, wo sie verwendet wird.
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Dieser zweite Typ von Dosierer weist die ersten beiden Nachteile des vorher beschriebenen Typs nicht auf, jedoch den dritten Nachteil, d. h. eine unzureichende Funktion im Fall eines niedrigen Drucks der Spüllösung, wobei die Deformation der Membran gegen die Kraft der Feder unzureichend sein kann. Außerdem bewirkt im Fall eines temporären Abschaltens der Umlaufpumpe während der Spülphase, beispielsweise zum Hinzufügen oder Herausnehmen von Geschirr oder aufgrund eines Stromausfalls, die Rückkehr der Membran in die Ruhestellung das Ansaugen einer letzten Dosis des Klarspülmittels aus dem Tank, welche so ebenfalls in die erste Zone des ersten Raums des Behälters eingefüllt wird, und in der Tat während der folgenden Klarspülphase verwendet wird.
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Ziel und Aufgabe der Erfindung
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Es wäre wünschenswert und bildet das Hauptziel der Erfindung, über einen Dosierer zu verfügen, welcher, ohne komplexer oder teurer in der Herstellung und im Einbau zu sein, die Nachteile der beiden oben beschriebenen Typen von Dosierern nicht aufweist.
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Ein Dosierer mit den Merkmalen der nachfolgenden Ansprüche löst diese Aufgabe und erreicht weitere Ziele.
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Ausführungsbeispiele
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Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich aus der folgenden Beschreibung, die als nicht begrenzendes Beispiel zu verstehen ist, und welche sich auf einen Dosierer für Spülmittel für die Verwendung in einer Geschirrspülmaschine für den professionellen Gebrauch bezieht.
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Die Zeichnungen zeigen:
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in 1 einen axialen Schritt eines Dosierers in einer ersten Ausführungsform;
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in 2 den gleichen Schnitt wie in 1, jedoch von einer zweiten Ausführungsform.
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Wie dargestellt, weist ein Dosierer für Spülmittel einen Behälter auf, allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet, aufgebaut aus einer Außenwand mit einem zylindrischen Teil 11 und einem im wesentlichen gewölbten Teil 12, aus einer ersten Seitenwand 13 und einer zweiten Seitenwand 14. Die Außenwand und die erste Seitenwand 13 bestehen aus einem festen Material wie beispielsweise Plastik oder Metall, während die zweite Seitenwand 14 des Behälters 10 aus einer verformbaren Membran besteht, deren Umfang 15 an der breiteren Kante des gewölbten Teils 12 angebracht ist. In dem Behälter 10 befindet sich gleitend ein Kolben 16 mit einer kontinuierlichen zylindrischen Oberfläche 17, mit einem Kopf 18 und einer Basis 19, welche an einer ersten Fläche 14a der Membran 14 so angebracht ist, dass sie durch letztere betätigbar ist. Mehr oder weniger in Übereinstimmung mit der Verbindungslinie zwischen den Teilen 11 und 12 trägt die Außenwand des Behälters 10 eine Ringdichtung 20, welche am Äußeren der kontinuierlichen Oberfläche 17 des Kolbens 16 einen ersten Bereich 21 und einen zweiten Bereich 22 definiert.
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Im Inneren des Behälters 10 ist der erste Bereich 21, welcher sich zwischen der ersten Seitenwand 13 und der Dichtung 20 befindet, mit zwei Öffnungen 23, 24 versehen, welche über entsprechende Einwegventile 25, 26 und Leitungen 27, 28 mit einem Multidosentank für Klarspülmittel und mit einem Punkt der Klarspüleinrichtung der Geschirrspülmaschine verbunden sind, welcher sich über dem Zuführrohr dieser Maschine des Wassernetzes befindet. Aus Gründen der Einfachheit sind diese Teile der Maschine nicht dargestellt. Über einer Hülse 2, welche die erste feste Seitenwand 13 des Behälters 10 verlängert, ist in einer Position koaxial zum Kolben 16 eine Schraube 33 eingefügt, ausgestattet mit einem Paar von Halteringen 34 und einer Schraubenmutter 36. Der Kopf 35 der Schraube 33 ist vom Äußeren des Dosierers her für den Bediener zugänglich. Die Position der Spitze 37 der Schraube 33, mehr oder weniger hervorstehend in das Innere des ersten Bereichs 21, die, wie weiter unten noch erklärt wird, gegen den Kopf 18 des Kolbens 16 anstoßen soll, bestimmt die Bahn des letzteren innerhalb des Behälters 10.
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Der zweite Bereich 21 des Behälters 10, welcher sich zwischen der Dichtung 20 und der ersten Fläche 14a der Membran 14 befindet, an welcher die Basis 19 des Kolbens 16 angebracht ist, ist mit einer Öffnung 29 für die Verbindung mit einem Punkt 31 der Leitung 28 über eine Rohrverbindung 30 versehen, welche sich stromabwärts des Einwegventils 26 befindet. In anderen Worten ist der zweite Bereich direkt mit der Spüleinrichtung der Maschine verbunden.
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Der Dosierer weist schließlich einen zweiten Behälter 40 auf, welcher aus einer Außenwand mit einem zylindrischen Teil 41 und einem im wesentlichen gewölbten Teil 42 besteht, aus einer ersten Seitenwand 43 und einer zweiten Seitenwand 14. Die Außenwand und die erste Seitenwand 43 bestehen aus einem festen Material wie Plastik oder Metall, während die zweite Seitenwand des Behälters 40 durch die schon beschriebene verformbare Membran 14 gebildet wird, deren Umfang 15 auch an der breitere Kante des gewölbten Teils 42 befestigt ist.
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Gemäß einem hauptsächlichen Merkmal der Erfindung ist an der festen Seitenwand 43 eine Öffnung 44 für eine Leitung 45 vorgesehen, welche den zweiten Behälter 40 direkt mit der Spüleinrichtung der Maschine verbindet, genauer gesagt mit einem Punkt stromabwärts der Umlaufpumpe.
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Immer unter der Annahme, dass das Additiv dieses Verteilers Klarspülmittel ist, ist die Funktion des Dosierers – nach der ersten Inbetriebnahme der Maschine, durchgeführt unter für Fachleute auf diesem Gebiet wohl bekannten Bedingungen, welche zu dem Vorhandensein einer Dosis des Klarspülmittels in dem ersten Bereich 21 der beiden Bereiche des ersten Behälters 10 geführt hat – wie folgt. Während der Spülphase, welche die erste Phase des Betriebszyklus der Geschirrspülmaschine ist, stellt die Leitung 45 sicher, dass in den zweiten Behälter 40 die Spüllösung (Wasser mit Spülmittel) hineintritt, welche von der Umlaufpumpe der Spüleinrichtung her stammt und daher unter Druck steht. Die durch diesen Druck erzeugte Kraft, welche gegen die zweite Fläche 14b der Membran 14 wirkt, verursacht die Verschiebung des Kolbens 16 zusammen mit der Membran 14 selbst – siehe den Pfeil L in 1, nach links gerichtet. Die Verschiebung endet, wenn der Kopf 18 des Kolbens gegen das innere Ende 37 der Schraube 33 anstößt. Durch die Auswirkung der Verschiebung des Kolbens 16 reduziert sich das Volumen beider Bereiche des ersten Behälters 10 nach und nach, praktisch bis auf Null, wodurch die Dosis des Klarspülmittels, die sich in dem ersten der beiden Bereiche 21 befindet, dazu gezwungen wird, durch die Öffnung 24 hinauszutreten und durch das Einwegventil 26 und die Leitung 28 in die Klarspüleinrichtung der Maschine hineinzutreten (im Sinne des Pfeils FB in 1), ohne im Moment verwendet zu werden. Das Wasser, das sich eventuell in dem zweiten Bereich 22 befindet, wird auch dazu gezwungen, durch die Öffnung 29 auszutreten und in die Spüleinrichtung durch die Verbindung 30, den Punkt 31 und die Leitung 28 (im Sinne des Pfeils FD in 1) hineinzutreten. Offensichtlich verhindert das Einwegventil 26 eine Rückkehr des Klarspülmittels von der Spüleinrichtung in den ersten Bereich 21 des Behälters 10. Der Dosierer behält diesen Zustand während der gesamten Dauer der Spülphase.
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Am Ende der Spülphase hält die Umlaufpumpe der Geschirrspülmaschine an, wodurch der Druck der Spüllösung in der Leitung 45 auf Null absinkt und daher auch in dem zweiten Behälter 40. Gleichzeitig hat die Klarspülphase 54 begonnen, mit der Zuführung von frischem Wasser aus dem Wasserleitungsnetz her zu der Maschine, was in dem Becken der Maschine (wo sie das zu reinigende Geschirr befindet) die Dosis des Klarspülmittels in Umlaut bringt, welches während der vorangegangenen Spülphase durch die Leitung 28 in die Klarspüleinrichtung hineingeführt worden war, wie oben beschrieben. Auch das Leitungswasser hat einen gewissen Druck, wenn auch einen minimalen, der jedenfalls ausreichend ist, um in den zweiten Bereich 22 des ersten Behälters 10 (gemäß dem Sinn des Pfeils FC, FE in 2) hineinzutreten und folglich, in Abwesenheit einer entgegenwirkenden Kraft, die Membran 14 mit dem Kolben 16 zu verschieben – siehe Pfeil R, gerichtet nach rechts, in 2. Anschließend an diese Verschiebung steigt das Volumen der beiden Bereiche 21 und 22 des ersten Behälters 10 nach und nach, bis die zweite Fläche 14b der Membran 14 praktisch gegen die innere Fläche des gewölbten Teils 42 der Außenwand dieses Behälters 40 anschlägt. Insbesondere der beträchtliche Anstieg des Volumens des ersten Bereichs 21. Der erste Behälter 10, welcher derart im Volumen angestiegen ist, erzeugt einen Unterdruck in der Leitung 27, welcher das Ansaugen einer Dosis des Klarspülmittels aus dem Tank im Sinne des Pfeils FA zur Folge hat und seine Einführung in diesen Bereich 21, unter Berücksichtigung der Tatsache, dass das zweite Einwegventil 26 verhindert, dass das Wasser, welches in der Klarspüleinrichtung umläuft, in den Dosierer eintritt.
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Am Ende der Klarspülphase und daher am Ende des Betriebszyklus verbleibt gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der Dosierer in dem in 2 gezeigten Zustand, d. h. schon vorbereitet für die Durchführung eines neuen Betriebszyklus der Geschirrspülmaschine.
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Vorteile der Erfindung
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- a) Nicht gehindert durch die Verschiebungen der Membran 14 hat der Dosierer eine regelmäßige Funktion, auch wenn die Werte des Drucks in der Spüleinrichtung und/oder in der Klarspüleinrichtung sehr gering sind, sei es durch inhärente Mängel der Maschine oder durch externe Unregelmäßigkeiten. Tatsächlich gibt es keine Federn oder anderen Elemente der Wirkung gegen die Verschiebungen des Kolbens 16 zusammen mit der Membran 14.
- b) In jedem Fall wird, nur wenn die Spülphase und die Klarspülphase ohne Anomalien bis zum Ende des Betriebszyklus aufeinander folgen, die Dosis des Klarspülmittels vom Multidosentank zu der Klarspüleinrichtung übertragen und dort verwendet.
- c) Auch wenn der Betriebszyklus der Maschine unterbrochen wird (beispielsweise aufgrund eines Stromausfalls oder um etwas Geschirr hinzuzufügen oder herauszunehmen), besteht nicht das Risiko, dass eine zweite Dosis des Klarspülmittels eingefüllt wird, weil jedenfalls die Spüllösung im Innerer, des zweiten Behälters 40 den Dosierer in dem in 1 dargestellten Zustand hält.
- d) Als Ergebnis der oben erfolgten Beschreibung verursachen der Aufbau und der Einbau des Dosierers keine Probleme, während es möglich ist, ihn anstelle eines herkömmlichen Dosierers auch in bereits bestehende Maschinen einzubauen und nicht nur in neu gebaute Maschinen.
- e) Der Dosierer kann auch für Verteiler von anderen flüssigen Zusätzen verwendet werden, beispielsweise, aus Gründen der Einfachheit nur unter Berücksichtigung der Verwendung in Geschirrspülmaschinen für den professionellen Gebrauch, für das Spülmittel neben dem Klarspülmittel.
