DE1920575A1

DE1920575A1 - Geschirrspuelmaschine

Info

Publication number: DE1920575A1
Application number: DE19691920575
Authority: DE
Inventors: Vetter Dipl-Ing Klaus; Egon Schroeder
Original assignee: Stierlen Werke AG
Current assignee: Stierlen Werke AG
Priority date: 1969-04-23
Filing date: 1969-04-23
Publication date: 1970-11-05
Also published as: DE1920575B2

Description

Patentanmeldung mit Gebrauchsmuster-Hilfsanmeldung: Gsschirrspülmaschine Die Erfindung betrifft die Verbesserung konventioneller Geschirrspülmaschinen, deren Wirkungsweise auf der mechanischen, thermischen und chemischen Reinigungskraft auf das Geschirr geschleuderter Wasserstrahlen beruht.
Es ist bekannt, daß derartige Geschirrspülmaschinen nur dann einen befriedigenden Reinigungseffekt erzielen, wenn die Wasserstrahlen auf alle zu reinigenden Geschirrflächen auftreffen, was bei der vielfältigen Form und Größe der Geschirrteile außerordentlich schwierig zu erreichen ist.
Es ist deshalb schon in vielfacher Weise versucht worden, eine gute Verteilung der Wasserstrahlen zu bewerkstelligen.
Alle diese Bemühungen haben zwar gewisse Verbesserungen, aber bisher kein voll befriedigendes Ergebnis gebracht: Die einfachste Maßnahme, durch eine große D~usenzahl die Strahlverteilung zu verbessern, bleibt immer nur eine Annäherung, die zugleich eine sehr große Wassermenge, mit nachteiligen Auswirkungen auf die Gestehungs- und Betriebskosten, erfordert.
Es sind Maschinen bekannt, in welchen das Geschirr bewegt wird und mittels einer Transporteinrichtung durch mehrere Waschzorien mit versetzt angeordneten und verschieden gerichteten Strahldtisen wandert. Es ist' erkennbar, daß die Wirksamkeit derartiger Maßnahmen vom Aufwand, d. h. von der Anzahl der Waschzonen, abhängig ist und daher auf große Maschinken beschränkt bleibt.
Es sind auch Maschinen bekannt, bei welchen das in einem Korb eingeordnete Geschirr in Rotation gebracht wird. Abgesehen von den beachtlichen Kosten für die Lagerung und den Antrieb -eines rotierenden Geschirrkorbes,ist auch hier eine größere Strahldüsenzahl in versetzter Anordnung mit entsprechendem Aufwand erforderlich.
Ähnlich verhält es sich mit Maschinen, deren Waschsystem - meistens nach dem Rücketroßprinzip - in rotierende Bewegung gebracht wird0 Als besonderer Nachteil kommt hier noch hinzu, daß die Wasserstrahlen - um die Drehbewegung nicht abzubremsen - nur einseitig gerichtet sein können, womit, begünstigt durch die unveränderte Drehrichtung, Strahlschatten auftreten, die kein.direkter Strahl erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile Spülsysteme mit optimaler Wirksamkeit zu schaffen. Sie nutzt dazu die aus der Strömungslehre dem Prinzip nach bekannten Wandetrahlelemente (Fluidics) und zeigt, wie man damit bei gewisser Abwandlung in der Ausführung und bei zweckentsprechender Anordnung den Reinigungseffekt konventioneller Geschirrspülmaschinen mit minimalem Aufwand wesentlich verbessern kann.
Im nachfolgenden wird die Erfindung näher beschrieben und die Anwendung an Beispielen erläutert.
Fig. 1 zeigt im Schnitt den prinzipiellen Aufbau eines Wandstrahlelementes, Fig. 2 ist in gleicher Darstellungsweise eine spezielle, nach der-Erfindung als Wasserstrahldüse ausgebildete Form eines Wandstrahlelementes, Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 1-1 zu Fig. 2, Fig. 4 ist in Schnittdarstellung das Beispiel einer weiteren Abwandlung eines Wandstrahlelementes, Fig. 5 zeigt im Schnitt das Beispiel eines als Treibstrahld#se ausgebildeten Wandstrahlelementes, Fig. 6 zeigt schaubildlich ein fertigungstechnisches Beispiel der Zusammenfassung von gleichen bzw. gleichartigen Teilen zu einem Wandstrahlelementenblock, wobei der Block in der Darstellung an der Teilungslinie der Waschstrahldüse getrennt wurde, Fig. 7 ist schaubildlich gezeichnet der gleiche Block wie in Fig. 6, Jedoch mit darstellungsmäßiger Trennung an der Teilungslinie der Nachspüldüse, Fig. 8 ist in scha#bildlicher Darstellung das schematisierte Beispiel fUr die Anordnung der Wandstrahlelemente innerhalb eines strichpunktiert angedeuteten Geschirr sptilmas chinengehäuse 5, Fig. 9 zeigt in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 8 und ergänzend dasu als Ausschnitt die Anordnung von Wandstrahlelementenblocks gemäß Fig. 6 und 7, Fig.10 ist in schaubildlicher, vereinfachter Darstellung das Beispiel eines pendelnden Waschsystems mit einem Wandstrahlelement als Treibdüse und Fig.11 zeigt in gleichartiger Darstellung das Beispiel eines rotierenden Waschsystems.
Zur Erläuterung der Funktioh der Wandstrahlelemente (Fluidics), dis auch aus der Schalt- und Regeltechnik unter der Bezeichnung Flips-Flops bekannt#sind, dient Pig. 1. In einem Gehäuse 1 befinden sich ein Einströskanal 2, zwei gegenüberliegende Steuerkanäle 3, 3' und zwei Ausströmkanäle 4, 4' mit den Austrittsöffnungen 5, 5'. Ein ungestörter Gas- oder Flüssigkeitsstrom, der bei 2 eintritt, verläßt das Gehäuse 1 in gleichen Mengenströmen bei 5 und 5'. Wird das einströmende Medium in der Einströmkammer 6 durch Uber- oder Unterdruck in einem der Steuerkanäle 3 bzw 31 gestört, dann wird der Strahl so abgelenkt, daß die Gesamtmenge bei 5 oder 5' austritt. Die Ablenkung kann durch ein unter Druck stehendes Medium (Gas, Dampf oder Flüssigkeit), das wahlweise dem Steuerkanal 3 oder 3' durch dünne Rohrleitungen zugeführt wird, erfolgen. Versuche haben gezeigt, daß es unter bestimmten Voraussetzungen genügt, die Steuerkanäle 3, 31 mit der normalen Atmosphäre in Verbindung zu bringen und zwecks Umlenkung des Strahles den entsprechenden Kanal#zu schließen.
Ein durch den Ausströmkanal 4 bei 5 austretender Strahl wird bei Verschluß der Steuerkanalöffnung 3' sofort zum Ausströmkanal 4' und zur Austrittsöffnung 5' umgelenkt. Er verbleibt auch in der neuen Richtung, wenn der Verschluß der Steuerkanalöffnung nach der Umlenkung wieder beseitigt wird und die Atmosphäre von beiden Seiten Zutritt hat.
Die Wandstrahlelementenform nach Fig. 1 ist als Waschstrahldüse für Geschirrspülmaschinen nicht spezifisch geeignet.
Eine Erfindungsteilaufgabe ist deshalb die Ausbildung einer Wasserstrahldüse nach dem Wandstrahlelementenprinzip, bei welcher der Wasserstrahl in einem gewollten Winkelbereich gefächert und innerhalb eines für die Geschirreinigung oStmalen Winkels verschwenkt wird. In der Formgebung nach Fig. 2 und 3 bestimmen die Tangenten an die Ausströmkanalkurven an der Austrittsöffnung 5 die Strahlfäoherungswinkel 5 # und #, 1 während der Strahlschwenkwinkel di #durch die Tangenten an die äußeren Ausströmkanalwände an der Austrittsöffnung 5 begrenzt wird. Sorgt man dafür, daß das öffnen bzw.
Schließen der Steuerkanalöffnungen 3 und 3' s. B. mit einer Exzentersteuerung allmählich vor sich geht, dann verschwenkt auch der Wasehatrahl langsam und sanft von einer Seite zur anderen, was bei empfindlichem Geschirr sehr nützlich ist, Mit dem geschilderten#Wandstrahlelement gelingt es, ohne bewegtes Geschirr und ohne bewegtes Waschsystem eine für den guten Reinigungseffekt unerläßliche Bewegung des Wasserstrahls auf dem Geschirr zu erzielen und mit einer relativ kleinen Wassermenge eine große Geschirrfläche wirksam absustrahlen.
Es ist ferner mit Hilfe zusätzlicher Kanäle 7, 7' (Fig. 4) möglich, dem Wasserstrahl verschiedene Mittel, z. B. zur Erhöhung der Reinigungskraft, zur Desinfektion oder zur Entspannung in gasförmiger, flüssiger oder granuliert-fester Form kontinuierlich oder periodisch auf einfachste Weise zuzuführen. Der in der Einströmkammer 6 entstehende Sog bewirkt ohne zusätzliche Hilfsmittel das Ansaugen von flüssigen Spülmitteln aus Behältern, die unterhalb der Strahldüsen angeordnet sind, womit ein Leerlaufen in den Betriebspausen vermieden wird und die Dosierung genau auf die Maschinenaufzeit abgestimmt ist. Durch die Beimengung der Spülmittel unmittelbar vor dem Auftreffen auf das Geschirr wird deren Wirksamkeit merklich verbessert.
Auf die gleiche einfache Weise läßt sich mit offenen Zusatzkanälen 7, 7' der in der Maschine entstehende Dampf (Wrasen) in den Flüssigkeitsstrom einsaugen und hier mit Rückgewinnung der Verdampfungswärme kondensieren.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die rationelle Herstellung der Wandstrahlelemente. Man kann z. B. ein reliefartig ausgebildetes Teil mit einer glatten Platte zusammenfügen oder nach einer bevorzugten Ausführung#jedes Wandstrahlelement aus zwei symmetrischen Teilen bilden, deren Teilungsebene durch die Düsenkammerachse und durch die Steuerungskanalachse geführt ist. Diese nach verschiedenen #erfahren und aus verschisdenen Werkstoffen sehr leicht und rationell herstellbaren Einzelteile werden mit TOrbindungsmitteln 22 lösbar zusammengehalten und kdnnen damit im Bedarfsfall bequem und gründlich gereinigt werden. Als besonders geeignet haben sich Kunststoffspritzteile aus Polyacetalharz erwiesen, die neben ausreichender chemischer und thermischer Beständigkeit und guter mechanischer FesÜgkeit exakte und glatte Strömungskanäle gewährleisten und mit Dichtungsprofilierung herstellbar sind.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wurden die Anschlußstellen zu 2, 3, 3', 12, 13, 13 als Bohrungen mit senkrecht zur Teilungsebene verlauf enden Achsen ausgeführt, womit bei Aneinanderreihung der Wandstrahlelementenhälften 1, 11 geschlossene Zuführungskanäle entstehen. Es lassen sich auf diese Weise, wie die Fig. 6 und 7 zeigen, ganze Spülsystemblocks aus wenigen Sorten gleichbleibender Einzelteile zusammensetzen, die neben der rationellen Herstellung und vielfältigen Abwandelbarkeit den Vorzug guter Reinigung bieten.
Man kann beispielsweise abwechselnd Wascheiementengehäuse 1 und Nachspülelementengehäuse 11 aneinanderreihen. Man kann durch geeignete Zwischenstücke 21, die sich z. B. im Strangpreßverfahren rationell herstellen lassen und auf die verlangte Länge geschnitten werden, die Abstände zwischen den einzelnen Düsen beliebig variieren und mithin den jeweiligen Erfordernissen anpassen.
Im Beispiel nach Fig. 6 und 7 sind jeweils an zwei Waschelementengehäusehälften 1 zwei Nachspülelementengehäusehälften 11 angereiht und mit der nächsten Gruppierung dieser Gehäuse durch ein Zwischenstück 21 verbunden. Der gesamte Block wird durch Verbindungsmittel 22, s. B. Zugschrauben., die zugleich Befestigungsschrauben im Naschinengehäuse 30 sein können, zusammengehalten.
Es ist aus den beiden Darstellungen nach Fig. 6 und 7 zu erkennen, daß die Versorgungskanäle 2 9o 3', 12b 13 und 138 aus Bohrungen gebildet werden, die in jedem Einzelteil Is 11 und 21 gleich groB und genau fluchtend vorhanden sind. Ebenso verhält es sich bei den Bohrungen für die Verbindungsmittel 22.
Den nicht gezeichneten Abschluß des Blocks bilden einerseits die Anschlußstelle und andererseits in der Regel ein glatter Deckel. Es kann aber auch ein Umlenkstück zur Verbindung mit einem weiteren Block angeschlossen werden.
Nach dem Beispiel gemäß Fig. 8 sind einzelne Wandstrahlelemente 31 auf Verteilerrohren 32 zu einem starren Waschsystem vereinigt und in einer Gescbirrspülmaschine 30 angeordnet. Durch die unteren Düsensätze wird das Geschirr von unten und durch die oberen von oben gewaschen. Mit der bereits beschriebenen Strahlfächerung und Strahlschwenkung wird das zwischen den unteren und oberen Düsensätzen eingeschobene Geschirr intensiv mit wechselnden Wasserstrahlen gereinigt. Je nach Geschirrart lassen sich die von unten und oben kommenden Wasserstrahlen mit Hilfe der Steuerleitungen 33 und 33' so steuern, daß sie parallel oder gegeneinander gerichtet sind, wobei sich die Parallelsteuerung insbesondere für das Spülen von Platten und Tabletts einet, weil sich die Wasserstrahlen nicht gegenseitig vor dem Auftreffen auf das Geschirr zerschlagen, während die Ausrichtung der Wasserstrahlen gegeneinander Vorteile beim Spülen leichter Geschirrteile, z. B. lassen, bringt, die, weil sich der gleichstarke Wasserstrahldruck von oben und unten etwa aufhebt, nicht mehr zum Umkippen neigen. Mit Hilfe einer Umechalteinrichtung kann auf einfache Weise die gewünschte synohronische oder asynohronische Schwenkung der Wasserstrahlen durch die Bedienungsperson eingestellt werden.
Die gleichen spültechnischen Vorteile bietet das weiter entwickelte Ausführungebeispiel gemäß Fig. 9, in welchem die Düsensätze nach der Beschreibung zu den Fig. 6 und 7 als Spiilsystemblock ausgebildet sind, der Waschdüsen 1 und Nachspüldüsen 11 in sich vereinigt, mit Zwischenstücken 21 verbindet und separate Rohrleitungen innerhalb des Geschirrspülmaschinengehäuses 30 überflüssig macht.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die Reinigungswirksamkeit nach dem #tickstoßprinzip bewegter oder relativ bewegter Wasserstrahlen infolge der gleichbleibenden Drehrichtung und der damit unvermeidlichen Strahlschatten unbefriedigend ist.
Die Erfindung befaßt sich deshalb auch mit der Aufgabe, diese Art konventioneller Geschirrspülmaschinen zu verbessern.
Beispiele hierzu sind in den Figuren 10 und 11 gezeigt.
Nach Fig.iO wird ein auf horizontaler Achse A schwenkbar gelagertes Waschsystem 40 mittels eines Wandstrahlelementes 4 durch die Rückstoßwirkung des an den Öffnungen abwechselnd austretenden Wasserstrahls 45 bzw. 45' in eine hin- und herpendelnde Bewegung versetzt. Bewirkt wird der abwechselnde Strahlaustritt nach der Beschreibung zu Fig0 1 über die Steuerleitungen 43 und 43', die über Impulsgeber, z. B. über eine Schaltuhr mit von ihr mittels mechanischer, hydraulischer, pneumatischer, elektrischer oder elektronischer Übertragungsmittel gesteuerten Ventilen oder Schiebern, oder durch die Bewegung selbst ihre Steuerimpulse erhalten.
Die Selbststeuerung durch die Bewegung zeigt Fig. 5. Der bei 5' austretende Wasserstrahl bewegt das Wandstrahlelement 1 und das mit ihm verbundene Waschaystem solange nach links, bis das Steuerkanalröhrchen 8 an den elastischen Puffer 9 anschlägt und die Öffnung des Röhrchens verschlossen wird.
In diesem Augenblick überwiegt der atmosphärische Druck am offenen Röhrchen 8' womit der Wasserstrahl zur Öffnung 5 austritt und das Wandstrahlelement 1 nach rechts bewegt wird.
Nach Anschlag am Puffer 9' wechselt die Bewegung wieder nach links. Das Spiel wiederholt sich,so lange Wasser in das Wandstrahlelement einströmt.
In gleicher Weise funktioniert das Ausführungsbeispiel naoh Fig. 11. Hier ist das Spülsystem 50 auf einer-vertikalen Achse B drehbar gelagert und wird vermittels der Wandatrahlelemente 51 in eine reversierend rotierende Bewegung versetzt.
Wenn die Steuerleitungen 53 und 53' (auch 43 und 43') ihre Impulse über eine Schaltuhr erhalten, lassen sich die Links-bzw. Rechtsdrehungen beliebig und mit beliebiger Umdrehungszahl einstellen. Die Selbststeuerung nach Fig, 5 ist jedoch auf Pendelbewegungen und hin- und hergehende Bewegungen #es chränkt.
Der allein schon durch eine hin- und hergehende, pendelnde oder reversierend rotierende Bewegung sonst starrer Düsen verbesserte Spüleffekt läßt sich noch weiter verbessern, wenn z. B. alle Düsen als Wandstrahlelemente mit schwenkendem Wasserstrahl ausgeführt werden. Die Strahlrichtungss¢hwenkung bewirkt dann zugleich auch die Umkehr der Bewegungsrichtung.
Es sind, wie sich leicht erkennen läßt, im Rahmen der Erfindung vielfältige Kombinationen, z. B. durch schwenkbare Düsen in mannigfacher Ausbildung mit Schwenk- oder Wechselstrahl im Zusammenwirken mit ruhendem oder bew#em Geschirr, starrem oder bewegtem Spülsystem ausführbar, wie auch die Anwendung nicht allein auf Wasserstrahlen beschränkt bleibt, sondern z. B. auch auf die Dampfanwendung für die Sterilieation oder auf die Luftstrahllenkung zur Geschirrtrocknung erweitert werden kann.

Claims

S c h u.t z a n S p r ü c h e

1. Geschirrspülmaschine mit Wasserstrahlspülsystem, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Anordnung von Wandstrahlelementen (Fluidics) im Spülsystem zur Ersiebung auftreffveränderlicher Wasserstrahlen.

2. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z o i c h n e t , daß die Spüldüsen als Wandstrahlelemente mit wechselnder oder schwenkender Strahlrichtung ausgebildet sind.

3. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h die bewegliche Lagerung der Spüldüsen, die je nach Lagerungsart mittels Wandsrahlelementen mit wechselnder Strahlriohtung in eine hin- und hergehende, pendelnde oder reversierend rotierende Bewegung versetzt werden.

40 Geschirrspülmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n s e i Ic h n e t , daß die beweglich gelagerten Spüldüsen als Wandstrahlelemente ausgebildet sind und mittels Wandstrahlelementen in eine hin- und hergehende, pendelnde oder reversierend rotierende Bewegung versetzt werden.

5. Geschirrspülmaschine nach den Ansprüchen 2 und 4, d a d u r ~ h g e k e n n z e i c h n e t , daß durch die Formgebung der Spüldtisenaustrittsöffnung der Spülstrahl nach einem durch die Tangenten der Düsenmündungskurven begrenzten Winkel #, # gefächert wird und innerhalb des Tangentenwinkels Cm seine Richtung wechselt.

6. Geschirrspülmaschine nach den Ansprüchen 3 und 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens ein Wandstrahlelement so ausgebildet ist, daß es zwei einander gegenüberliegende Strahlaustrittsöffnungen aufweist, die abwechselnd in Funktion treten und nach dem Rückstoßprinzip als treibdüse eine hin- und hergehende, pendelnde oder reversierend drehende Bewegung des Spülsystems bewirken.

7. Geschirrspülmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an der Einströmseite in die Düsenkammer etwa senkrecht zur mittleren Düsenachse zwei gegenüberliegende Steuerungskanäle (3, 3', 13, 15') einmünden, die mit der Atmosphäre in Verbindung stehen und abwechselnd geschlossen bzwe geöffnet werden.

8. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 7, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h Einrichtungen, welche das abwechselnde Öffnen und Schließen der Steuerungekanäle mit Hilfe mechanischer, hydraulischer, pneumatischer, elektrischer oder elektronischer Ubertragungsmittel durch eine Progranimschaltuhr veranlassen.

9. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einrichtungen zum Öffnen und Schließen der Steuerungskanäle so ausgebildet sind, daß sich der öffnung bzw. Schließvorgang sehr sanft und allmählich vollzieht.

10. Geschirrspülmaschine nach den Ansprüchen 3 bis 7, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Einrichtungen (8, 8'), welche das abwechselnde Öffnen und Schließen der Steuerungskanäle bei hin- und hergehender oder pendelnder Bewegung der Spüldüsen durch Anschlag in den Endstellungen (9, 9') bewirken.

11. Geschirrspülmaschine mit mehreren als Wandstrahlelemente ausgebildeten Spüldüsen nach den Ansprüchen 1 bis 10, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Steuerungseinrichtungen zur Erzielung gleich- oder teilweise entgegengesetzt gerichteter Spülstrahlen.

12. Geschirrspülmaschine mit zwei oder mehr bewegten Spülsystemen nach den Ansprüchen 3 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Steuerungseinrichtungen so ausgebildet sind, daß die Spülsysteme gleich-oder-gegensinnig hin- und herbewegt werden, pendeln oder reversierend rotieren.

13. Geschirrspülmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 12, g e k e n II ze i c h n e t d u r c-h die Anordnung zusätzlicher, an der Einströmkammer (6) einmündender Kanäle (7, 7') zur kontinuierlichen oder periodischen Beimengung von Spülmitteln oder sonstigen Medien in gasförmiger, dampfförmiger, flüssiger oder granuliert-fester Form.

14. Geschirrspülmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wandstrahlelemente nach einer durch die Düsenkammerachse und durch die Steuerungskanalachse geführten gemeinsamen Ebene in je zwei symmetrische Teile geteilt sind.

15. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere Wandstrahlelemente (1, 11) gleicher oder verschiedener Art zu einem kompletten Spülsystemblock vereinigt werden.

16. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die einzelnen Blockelemente aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyacetalharz, gespritzt sind.

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