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Vorrichtung zur Überwachung und Anzeige
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der Salzsole-Konzentration in einer Enthärtungsanlage für Wasch-
oder Ge schirrspülmaschinen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung
und Anzeige der Salzsole-Konzentration einer Regeneriersalzlösung in einer Enthärtungsanlage
für Wasch- oder Geschirrspülmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1.
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Eine derartige Signalvorrichtung für einen Salzvorratsbehälter eines
Kleinenthärters auf Ionenaustauscherbasis ist durch das deutsche Gebrauchsmuster
75 00 956 bekannt geworden. Als Auftriebskörper dient ein massives Kunststoffteil
als Schwimmkörper, der zylindrisch ausgebildet ist und oberseitig einen dünnen Verbindungssteg
mit einer Anzeige scheibe unterhalb der transparenten Schraubkappe des Salzbehälters
trägt. Der Schwimmkörper bewegt sich innerhalb eines senkrechten FLuh#rungsrohres,
das an der transparenten Schraubkappe des Behälters angebracht ist.
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Das spezifische Gewicht bzw. die Dichte des auf der Salzlösung schwimmenden
Anzeigekörpers, bestehend aus Schwimmer und Anzeige, entspricht dem spezifischen
Gewicht der zum Regenerieren des Enthärters erforderlichen Mindestkonzentration
der Kochsalzlösung. Bei Unterschreiten dieser Mindestkonzentration (1,06 g/cm3)
der Salzsole sinkt der Schwimmer in die untere Stellung unterhalb des Flüssigkeitsniveaus
und gibt hierdurch Signal für die Bedienungsperson des Haushaltsgerätes zum Nachfüllen
von Regeneriersalz.
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Zur Signalabgabe für das Nachfüllen des Salzes sind beispielsweise
Einrichtungen bekannt geworden, die außerhalb des Behälters angeordnete Reed-Kontakte
bzw. -Relais berührungslos schalten und Anzeigelampen zum Leuchten bringen.
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Durch die spezielle Ausbildung des Schwimmers sowie durch dessen begrenzte
Weg-Hub-Bahn innerhalb des Führungsrohres soll vermieden werden, daß Lufteinschlüsse
im Salzbehälter bzw. nicht ordnungsgemäß auf Flüssigkeitsniveau gehaltene Behälter
eine Anzeige verfälschen.
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Die bekannte Nachfüllsignalvorrichtung nach dem DE-Gbm 75 00 956 ist
bauaufwendig und nicht geeignet, eine optimale Anzeigegenauigkeit zu liefern.
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Im zufließenden Wasser und auch im Salz sind stets Luftmengen vorhanden,
die bei jedem Regeneriervorgang ausgetrieben werden und sich unter dem Deckel des
Salzbehälters als Luftblase sammeln und so das Flüssigkeitsniveau wie auch die Schwimmeranzeige
nachteilig absenken. Zur Herabsetzung der Luftblasenbildung sind spezielle Einrichtungen
an Enthärtern bekannt. Vgl. z.B. DE-AS 16 42 445. Eine Blasenbildung läßt sich jedoch
auch hier nicht völlig vermeiden.
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Dies gilt gleichermaßen für Salzbehälter mit oberer und unterer Soleablaufleitung
für den Enthärterbehälter. Bei den Behältern mit oberer Ablaufleitung und unterem
Frischwasseranschluß ist dabei eine dicht unterhalb des Einfüllstutzens angebrachte
Überlaufschwelle vorgesehen, von welcher die Ablaufleitung für die Sole abzweigt.
Oberhalb dieser Überlaufschwelle bildet sich die Luftblase aus.
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Ein wesentlicher Nachteil bei der anfangs beschriebenen Vorrichtung
sowie bei anderen nach dem gleichen Prinzip arbeitenden Signalgebern ist darin zu
sehen, daß ein Schwimmer aufgrund der Grenzflächenspannung des Wassers nicht einwandfrei
funktionieren kann.
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Auch bei klarem Wasser im Salzbehälter d. h., wenn die Salzsole-Konzentration
unterhalb der Mindestdichte liegt, bleiben in vielen Fällen derartige Auftriebskörper
an der Oberfläche der Flüssigkeit hängen und senken sich nicht ab, obwohl deren
Dichte bei verminderter Solekonzentration jeweils größer ist, als die der Lösungen.
Ein Nachfüllsignal wird dann nicht gegeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anzeigevorrichtung so
auszubilden, daß die Wirkung der Grenzflächenspannung bei Wasser mit verminderter
Solekonzentration sich der Bewegung des Auftriebkörpers nicht hindernd entgegenstellt
und störende Luftpolster nicht entstehen bzw. nicht zur Wirkung kommen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im Kennzeichen des
Anspruches 1 angegebenen Merkmale.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen
zu entnehmen.
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Die nachfolgende Beschreibung dient der Erläuterung des erfindungsgemäßen
Gegenstandes, von dem Ausführungsbeispiele zeichnerisch dargestellt sind.
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Es zeigt: Fig. 1 den oberen Bereich eines Regeneriermittelbehälters
in der Vorderansicht mit separatem Deckel und Nachfüllsignalvorrichtung im Längsschnitt,
Fig. 2 die Nachfüllsignalvorrichtung in einem weiteren Ausführungsbeispiel im Längsschnitt,
Fig. 3 eine Überlaufhülse in der Draufsicht im Teilschnitt, Fig. 4 die Überlaufhülse
nach Fig. 3 in der Ansicht von vorne, Fig. 5 u. 6 zwei weitere Ausführungsbeispiele
eines Schwimmers der Nachfüllsignalvorrichtung in der Vorderansicht.
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Die Fig. 1 zeigt ausschnittsweise den oberen Teil eines Regeneriermittelbehälters
1 ansich bekannter Bauart, der mit einem nicht dargestellten Behälter für die Enthärtermasse
zu einer unlösbaren Einheit kombiniert ist. Ein solcher Kleinenthärter beliebiger
Bauart aus Kunststoff wird zur Wasserenthärtung in Wasch- und Geschirrspülmaschinen
eingesetzt.
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Der Regeneriermittelbehälter 1 dient zur Aufnahme von Salz als Regeneriermittel,
das bei abgenommenem Deckel 2 nachgefüllt werden muß, wenn eine entsprechende Anzeige
(Nachfüllanzeigesignal) gegeben wird. Der Deckel 2 ist als Schraubkappe ausgebildet
und trägt zentrisch unterseitig fest angeordnet eine sich in Richtung Behälterinneres
leicht verjüngende rohrförmige Ftlhrungskammer 3 als Schwimmerkäfig, welche über
den Einfüllstutzen 4 hinaus in den Regeneriermittelbehälter 1 hineinragt und mantelseitig
mit Längsschlitzen 5 versehen ist. In der F~hrungskammer 3 ist ein Auftriebskörper
als Salz-Nachfüllanzeigeeinrichtung in Form eines zylindrischen Schwimmers 6 aus
Kunststoff-Vollmaterial freibeweglich innerhalb einer begrenzten Weg-Hubbahn angeordnet.
Den unteren Anschlag für den Schwimmer 6 bildet das sich kegelig verjüngende und
offene Ende 7 der Führungskammer 3. Der obere Anschlag ist durch die Deckelunterseite
(Durchprägung 8) festgelegt. Ebenso wie der Deckel 2 ist die mit diesem verbundene
Führungskammer 3 aus Kunststoff gefertigt, wobei zentrisch oberseitig im Deckel
2 ein durchscheinender gegebenenfalls nach Art einer Lupe zur optischen Vergrößerung
des Schwimmers 6 ausgebildeter Bereich vorgesehen ist. Der Schwimmer 6 selbst ist
rundum farbig gestaltet und weist oberseitig einen senkrechten Zapfen 6a auf, mit
welchem dieser sich bei richtiger Solekonzentration und gefülltem Behälter gegen
den Deckel 2 abstützt.
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Der durchscheinende Bereich entspricht in seiner Größe dem inneren
Durchmesser der Pührungskammer 3 und ist als mittige Durchprägung 8 unterseitig
am Deckel 2 ausgeformt. Bei aufgeschraubtem Deckel 2 liegt diese klarsichtige Durchprägung
8 in Höhe der Oberkante des Einfüllstutzens 4, der zugleich die Mindestniveauhöhe
N der Sole festlegt, unter welche der Schwimmer 6 über den Zapfen 6a gehalten wird.
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Zwischen der übrigen Deckelfläche und der Oberkante des Einfüllstutzens
4 wird durch diese Maßnahme ein gleichbleibender Zwischenraum gebildet.
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Mit 9 ist ferner ein Dichtring z. B. aus Gummi bezeichnet, welcher
den Regeneriermittelbehälter 1 bei aufgeschraubtem Deckel 2 nach außen hin dichtend
abschließt. Der Dichtring 9 ist in eine am Einfüllstutzen 4 ringsumlaufende Nut
eingelegt. Ferner ist in den Einfüllstutzen 4 eine überlaufhülse 10 selbsthaltend
eingesetzt vorzugsweise eingeschnackt, Die zylindrisch ausgebildete Überlaufhülse
10 besitzt mantelaußenseitig (Fig. 3 u. 4) gleichmäßig voneinander beabstandete
erhabene Stegteile 11, die an der oberen Öffnung beginnend sich senkrecht über einen
Teil der Überlaufhülse 10 erstrecken und einzelne Uberlaufkanäle 12 zwischen der
Innenwand des Einfüllstutzens 4 und der Uberlaufhülse bilden.
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Die separaten Überlaufkanäle 12 münden in einen gemeinsamen ringförmigen
Sammelkanal 13, der am unteren Ende der Überlaufhülse 10 angeformt und mit dem Ablaufkanal
zum Harzgefäß (nicht dargestellt) verbunden ist. In ihrer Länge entspricht die Uberlaufhülse
10 in etwa der Länge des Einfüllstutzens 4 und schließt entweder bündig mit der
Oberkante des Einfüllstutzens 4 ab bzw. ist gegenüber dieser unter Einhaltung eines
Sicherheitsabstandes zur Deckelunterseite leicht erhöht.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:
Der
Regeneriermittelbehälter 1 ist für einen ordnungsgemäßen Betrieb über den Einfüllstutzen
4 bis zu einer vorgegebenen Höhe mit Salz gefüllt.
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Wird dem Behälter über einen nicht dargestellten unteren Anschluß
bis zum Pegel "N" bzw. der Oberkante der Uberlaufhülse 10 Frischwasser zugeführt,
so bildet sich im Regeneriermittelbehälter eine konzentrierte Salzsole, deren Dichte
so groß ist, daß der Schwimmer 6 der Führungskammer 3 aus seiner unteren Lage (gestrichelt,
Fig. 1) in seine anschlagbegrenzte obere Stellung steigt. In dieser seiner oberen
Lage - d. h. Salzsoledichte höher als die des Schwimmers 6 - wird der Schwimmer
in allen Fällen über den Zapfen 6a unter der Wasseroberfläche gehalten. Ein Luftpolster
kann sich in der Regel nur konzentrisch um die Durchprägung 8 herum ausbilden. Die
Wirkung der Grenzflächenspannung des Wassers kann hier nicht auftreten. Ebenfalls
kann die Grenzflächenwirkung des Wassers am dünnen Zapfen 6a nicht zum Tragen kommen,
falls der Zapfen einmal aus der Wasseroberfläche herausschaut. Ein derartiger Schwimmer
6 ist auch für Deckel ohne Durchprägung geeignet.
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Im Verlauf der einzelnen Regeneriervorgänge, wobei die Salzlösung
über die Kanäle 12, 13 durch die Ablaufleitung getrieben und dem nicht gezeigten
Enthärterharzbehälter zugeführt wird, sinkt der Salzvorrat, bzw. die Salzsole-Konzentration
immer weiter herab und wird schließlich weitgehendst aufgelöst sein. Bei Unterschreiten
einer Nindest-Salzsolekonzentration von ca.
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1,06 g/cm3, die gleich dem spez. Gewicht des Schwimmers 6 ist, sinkt
der Schwimmer 6 augenblicklich herab, was als Signal zum Nachfüllen des Salzes zu
werten ist.
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Der herabgetauchte farbige Schwimmer 6 ist dann durch den transparenten
Deckelbereich nicht mehr sichtbar. ist der Enthärter in dem Haushaltsgerät derart
angeordnet, daß die Stellung des Schwimmers 6 nicht sofort erkennbar ist, so kann
das Nachfüllsignal auch in bekannter Weise akustisch oder optisch gegeben werden.
Im einfachsten Fall wäre der Schwimmer 6 hierzu mit einem Permanentmagneten zu versehen,
der beim Herabtauchen des Schwimmers 6 einen außerhalb der Vorrichtung z. B. am
Salzgefäß angebrachten Reedkontakt berührungslos schaltet.
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Über den Reedkontakt kann dann die entsprechende Anzeige veranlaßt
werden.
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Die Fig. 2 zeigt die Nachfüllsignalvorrichtung, bestehend aus dem
sich innerhalb einer vorgegebenen Weg-Hubbahn bewegenden Auftriebskörper in Verbindung
mit dem Deckel des Regeneriersalzgefäßes, in einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Statt eines Auftriebkörpers mit Zapfen ist hier ein Schwimmer 6' vorgesehen, dessen
Oberseite kegelförmig eingeprägt ist. In diese Einsprägung greift bei obenschwimmenden
Auftriebskörper formschlüssig zentrisch eine kegelige Erhebung 8' des Deckels 2'
ein, welche den Schwimmer 6' unter den Mindestpegel (Oberkante Einfüllstutzen 4)
hält.
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Bei den Ausführungsbeispielen des Auftriebkörpers nach den Fig. 5
und 6 ist der Schwimmer 6 jeweils fest mit einem Anzeigeelement 14 bzw. 15 verbunden,
das von einem senkrechten Zapfen 16 getragen ist.
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Das Anzeigeelement 14 (Fig. 5) ist hierbei in Form eines Kegels ausgebildet,
dessen Spitze nach oben zeigt. Bei Fig. 6 dient eine Halbkugel als Anzeigeelement
15. Andere Ausgestaltungen von Anzeigeelementen mit in Auftauchrichtung gesehen
sich verjüngendem Vollquerschnitt sind selbstverständlich auch möglich.
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Bei derartigen Auftriebskörpern mit auf der Wasseroberfläche schwimmenden
Anzeigeelementen (Vgl. z.B.
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DE-Gbm 75 00 956) wird ausgenutzt, daß bis zum Erreichen der Mindest-Solekonzentration
eine größere Masse aus der Wasseroberfläche herausschaut, die beim Dichteumschwung
den aus Kunststoff bestehenden Schwimmer unter Wasser drückt. Die Grenzlinie Wasser
und Schwimmer wird immer kleiner, d. h. die Haltekraft wird kleiner bei abnehmendem
Kraftanteil des herausschauenden Anzeigeelementes.
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Ebenfalls können auftretende Luftpolster bei derartigen Auftriebskörpern
nicht zum Tragen kommen.
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