DE3535409C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine ventilgesteuerte Wasserzulaufvorrichtung einer Haushalt- Geschirrspülmaschine, mit einem Spülbehälter, einem als Wärmetauscher nutzbaren Wasser-Vorratsbehälter, einer Enthärtungseinrichtung, einem bei gefülltem Vorrats­ behälter ein Frischwasser-Einlaßventil schließenden Niveugeber und einem im Ablauf des Vorratsbehälters angeordneten, steuerbaren elektromagnetischen Absperrventil.

Bei einer aus der DE-OS 33 16 685 bekannten Geschirrspülmaschine ist zum ener­ giesparenden Spülen des Geschirrs mit kurzen Programmzeiten und zur genauen Do­ sierung der Wasser- und Regenerier-Füllmengen vorgesehen, daß nach einem Frisch­ wasser-Einlaßventil eine Frischwasserleitung in einer freien Fließstrecke eines Spei­ cherbehälters endet, der zum Einbringen einer dosierten Solemenge vorgesehen ist und sich über der Enthärtungseinrichtung befindet. Nach der freien Fließstrecke führt eine Zuleitung in einen wärmeleitend mit dem Spülbehälter verbundenen und als Wärmetauscher wirkenden Vorratsbehälter. Vom Speicherbehälter führt anderer­ seits eine Ablaufleitung zum Salzvorratsbehälter der Enthärtungseinrichtung. Schließ­ lich ist dem Speicherbehälter ein das Frischwasser-Einlaßventil bei gefülltem Vor­ ratsbehälter und gefüllten Speicherbehälter schließender Niveaugeber zugeordnet. Dier Niveaugeber besteht aus einer von Kammern des Speicherbehälters durch eine Überlauftrennwand abgeteilten, mittels Saugheber entleerbaren Überlaufkammer, in der ein Schwimmer angeordnet ist, der in der angehobenen Endlage einen das Frischwasser-Einlaßventil abschaltenden Schalter betätigt. Das Entleeren der Über­ laufkammer des Niveaugebers und somit das Absinken des Schwimmers erfolgt sehr schnell. Bei den üblichen Programmgebern ist dagegen eine Nachlaufzeit bis zum Einschalten des nächsten Programmschritts üblich, die etwas länger ist, so daß der Programmgeber den entsprechenden Programmschritt noch nicht beendet hat, von dem vom Schwimmer geschalteten Schalter aber schon wieder eine leere Vorrats­ kammer angezeigt wird. Dies führt zum erneuten Öffnen des Frischwasser-Einlaßven­ tils, wobei bei der bekannten Anordnung das erneut eingeleitete Wasser nach Auffüllen der kleinen Regenerierwasser-Vorratskammer der Enthärtungseinrichtung über einen Überlauf in den Spülbehälter abfließt und damit zu einem unnötigen Ver­ brauch von Frischwasser führt. In den Leitungen des Speicherbehälters zum Salzvor­ ratsbehälter und vom Vorratsbehälter zum Ionenaustauscher bzw. zum Spülbehälter sind steuerbare, elektromagnetische Absperrventile angeordnet.

Aus der DE-OS 32 19 834 ist weiterhin ein Magnetventil bekannt, das in eine Ven­ tilkammer eines Ionenaustauschbehälters einer Enthärtungseinrichtung einsetzbar ist und diese nach außen abdichtet.

Ferner ist aus der DE-AS 11 10 482 ein Doppelsitzventil bekannt, bei welchem durch Abheben eines ersten Schließkörpers von einem ersten Ventilsitz das Abheben eines zweiten Schließkörpers von einem zweiten Ventilsitz bewirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art die Flüssigkeitsführung zu verbessern und den Zeitpunkt der Entleerung der Schaltkammer des Niveaugebers an den der Entleerung des Vorratsbehälters be­ ser anzupassen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale ge­ löst. Damit erübrigen sich ein Leitungsabschnitt von einem Vorratsbehälter-Auslaß zu einer Ventilkammer eines Mehrwegeventils bzw. Einzelleitungen vom Vorratsbehäl­ ter-Auslaß zu zwei Einzelventilen und ferner Verbindungsleitungen von den Ventil- Ausgängen zum Ionenaustauscher bzw. Spülbehälter. Erfindungsgemäß ist ein vor­ montierter Ventilkörper in die in den Vorratsbehälter integrierte Ventilkammer di­ rekt einsetzbar, wobei Anschlüsse entfallen können und die Maschine gegen Undicht­ heiten in den Flüssigkeitsführungen sicherer wird. Außerdem läßt sich ein Ventil­ aufbau erreichen, der ein schnelles Entleeren des Vorratsbehälters in den Spülbehäl­ ter bzw. in den Ionenaustauscher ermöglicht, auch wenn der Vorratsbehälter selbst nicht unter dem Druck des Wasserleitungsnetzes steht. Eine Schaltkammer des Ni­ veaugebers ist durch eine Leitung über eine Bohrung o. dgl. mit der Ventilkammer verbunden, so daß die Leitung zur Schaltkammer bei geöffnetem Absperrventil und während des Flüssigkeitsdurchlaufes vom Ventileinlaß zum Ventilauslaß durch das Füllniveau des Vorratsbehälters mit einer Flüssigkeitssäule füllbar ist, die mit sin­ kendem Vorratsbehälter-Füllniveau einen Saugheber der Schaltkammer zu deren Ent­ leerung über die Ventilkammer wirksam werden läßt. Durch den Anschluß der Schaltkammer des Niveaugebers an das Absperrventil ist gesichert, daß die Entlee­ rung der Schaltkammer erst dann erfolgt, wenn der Vorratsbehälter entleert wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 8 ge­ kennzeichnet.

Das Absperrventil ist mit zwei Einlässen, zwei Ventilsitzen und zwei Auslaßöffnungen versehen, so daß es bei dem im stromlosen Zustand geschlossenen Ventil von Vor­ teil ist, daß der erste, eine relativ kleine Bohrung aufweisende Ventilsitz über einen ersten Schließkörper mit geringer Federkraft dicht verschließbar ist, während der Schließkörper für den mit einer größeren Bohrung versehenen zweiten Ventilsitz durch die im Vorratsbehälter befindliche Wassersäule in Schließrichtung beaufschlagt wird.

Durch einen Druckteller unterhalb des ersten Schließkörpers arbeitet das Absperr­ ventil beim Öffnen mit einer sogenannten Servo-Unterstützung. Wird die Elektroma­ gnetspule an Spannung gelegt und dadurch der Anker gegen eine Druckfeder angezo­ gen, so wird über den Stößel und seinen ersten Schließkörper die erste Einlaßöffnung am ersten Ventilsitz zuerst geöffnet. Aufgrund der Querschnittsunterschiede zwischen der kleinen Einlaßöffnung und dem Druckteller baut sich, ausgehend von der Wasser­ säule im Vorratsbehälter, auf dem Druckteller ein Druck auf, der größer ist als der von der Wassersäule des Vorratsbehälters über die zweite Einlaßöffnung auf den zweiten Schließkörper wirkende Druck, einschließlich der Kraft einer Schließfeder. Somit kann über ein Mantelrohr des Ankers, einen Mitnehmer sowie eine Hülse der zweite Schließkörper des Ventils von seinem zweiten Ventilsitz abgehoben werden, wobei der servoähnliche auf den Druckteller wirkende Druck die Elektromagnetspule zum Öffnen des zweiten Ventilsitzes unterstützt. Bei geöffnetem Absperrventil weist dieses einen gewünscht großen Auslaufquerschnitt auf. In der geöffneten Ventilstel­ lung braucht die Elektromagnetspule lediglich die Kräfte der Druck- und Schließfe­ der zu kompensieren.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Funktionsschema einer erfindungsgemäßen Wasserzulaufvorrichtung einer Haushalt-Geschirrspülmaschine,

Fig. 2 eine Schnittansicht eines in eine Ventilkammer des Vorratsbehäl­ ters der Haushalt-Geschirrspülmaschine integrierten Absperrventils.

Die Haushalt-Geschirrspülmaschine weist einen Spülbehälter 1 auf, dem ein Wasser- Vorratsbehälter 2 zugeordnet ist, der z. B. durch eine wärmeleitende Verbindung zum Spülbehälter auch als Wärmetauscher nutzbar ist. Der Vorratsbehälter 2 ist über ein Frischwasser-Einlaßventil 3 mit Wasser bis zu einem durch eine Überlaufkante be­ stimmten Füllniveau 5 füllbar. Neben der die Überlaufkante bildenden Überlauf­ trennwand 45 befindet sich ein Niveaugeber 4 mit Schaltkammer 40, Schwimmer 46 und einem Schalter 47. Sobald der Vorratsbehälter 2 bis zum Füllniveau 5 gefüllt ist, reicht eine geringe über die Überlaufkante in die Schaltkammer 40 überlaufende Wassermenge aus, um durch den angehobenen Schwimmer 46 und durch den Schalter 47 das Frischwasser-Einlaßventil 3 zu schließen.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist in einer bodenseitig im Vorratsbehälter 2 vorge­ sehenen Ventilkammer 6 ein Absperrventil 11 angeordnet. Eine Auslaßöffnung 20 des Absperrventils 11 ist mit einem Ionenaustauscher 10 und dieser durch einen Weich­ wasserkanal 48 mit dem Spülbehälter 1 und eine Bohrung 42 des Absperrventils ist über eine Leitung 41 mit dem Niveaugeber 4 verbunden. Die Leitung 41 führt als Saugheber 43 in die Schaltkammer 40. Wird zum Entleeren des Vorratsbehälters 2 über den Ionenaustauscher 10 in den Spülbehälter 1 das Absperrventil 11 geöffnet, so drückt das Wasser des Vorratsbehälters anfangs eine Wassersäule in die Leitung 41. Mit zunehmendem Entleeren des Vorratsbehälters durch das geöffnete Absperr­ ventil in den Spülbehälter fällt die Wassersäule in der Leitung 41 ab und erzeugt ei­ nen Sog, der den Saugheber 43 zum Entleeren der Schaltkammer 40 des Niveauge­ bers wirksam werden läßt. Die bei Beendigung des Füllens des Vorratsbehälters in die Schaltkammer 40 übergelaufene Wassermenge ist über den Saugheber 43, die Leitung 41, die Ventilkammer 6 und den Ionenaustauscher ebenfalls in den Spülbe­ hälter entleerbar. Dadurch ist der Niveaugeber 4 wieder für ein erneutes Überwa­ chen des Füllvorganges des Vorratsbehälters vorbereitet. Mit 44 ist eine Entlüftung des Niveaugebers bezeichnet.

Das Absperrventil ist durch einen Elektromagneten 21 betätigbar, der bei erregter Elektromagnetspule einen Anker 24 gegen eine Druckfeder 22 anzieht und über den Anker einen Stößel 25 betätigt. Der Stößel 25 trägt einen als Dichtkegel ausgebil­ deten ersten Schließkörper 15 und darunter einen Druckteller 26. Dem ersten Schließkörper 15 ist ein erster Ventilsitz 13 des Ventilgehäuses zugeordnet. Das Ventilgehäuse weist ferner einen zweiten Ventilsitz 16 auf, dessen größere Öffnung durch einen zweiten Schließkörper 18 verschließbar ist, wobei der zweite Schließkör­ per mit einem zentrischen Zapfen 25 und mit einem Außenrand 32 an einem Mit­ nehmer 29 befestigt ist. Der Mitnehmer 29 und der zweite Schließkörper 18 werden durch eine Schließfeder 27 gegen den zweiten Ventilsitz 16 gedrückt. Die Ventil­ kammer 6 weist einen mit dem Wasser-Vorratsbehälter 2 verbundenen ersten und zweiten Einlaß 7 bzw. 12 auf, denen die kleinere Einlaßöffnung 14 des ersten Ven­ tilsitzes 13 bzw. die zweite Einlaßöffnung 17 zum zweiten Ventilsitz 16 zugeordnet sind. In Strömungsrichtung nach dem ersten Ventilsitz weist das Ventilgehäuse man­ telseitig die Bohrung 42 und die Ventilkammer 6 einen deckungsgleichen ersten Aus­ laß in die Leitung 41 auf, von dem ein Verbindungskanal zum Ionenaustauscher 10 bzw. Spülbehälter 1 führt. Ist nach einer Ausführung der Vorratsbehälter 2 dem Io­ nenaustauscher 10 vorgeordnet, so wird der Vorratsbehälter über das Absperrventil 11 in den Ionenaustauscher entleert und aus diesem gelangt das enthärtete Wasser in den Spülbehälter. Wird nach anderer Ausführung der Vorratsbehälter mit Weich­ wasser beschickt oder steht ausreichend weiches Wasser ohne zusätzliche Enthärtung bereits zur Verfügung, so kann der Auslaß der Ventilkammer 6 direkt an den Spül­ behälter angeschlossen sein. Ist schließlich das Absperrventil in einer Vorratsbehäl­ ter-Ionenaustauscher-Kombination angeordnet, so kann an den Ventilauslaß ebenfalls direkt der Spülbehälter angeschlossen werden.

In die Elektromagnetspule 21 ist eine Führungsbuchse 23 aus Kunststoff eingesetzt und darin ist der von einem Mantelrohr 28 umgebene Anker 24 verschiebbar geführt. Das dem Stößel 25 zugewandte Mantelrohrende ist mit einem Mitnehmer 29 verra­ stet. In dem Anker 29 ist der zentrische Zapfen des zweiten Schließkörpers 18 ein­ gesprengt. Während die Druckfeder 22 zwischen dem Boden der Führungsbuchse 23 und dem Boden des Mantelrohres 28 angeordnet ist, stützt sich die Schließfeder 27 zwischen einem Absatz 34 der Führungsbuchse 23 und dem Mitnehmer 29 ab. Eine Membrane 31 zwischen dem zentrischen Zapfen des zweiten Schließkörpers 18 und dem Außenrand 32 des zweiten Schließkörpers 18, welcher an dem Mitnehmer 29 befestigt ist, ermöglicht eine spannungsfreie und toleranzausgleichende Bewegung zwischen den beiden Ventilabschnitten.

Die Ventil-Einschuböffnung der Ventilkammer wird von einem an die Führungsbuchse 23 angeformten Bund 39 abgeschlossen. Zur Abdichtung des Absperrventils 11 gegen die Ventilkammer 6 sind Ringnuten 49 mit eingesetzten Dichtringen 50 vorgesehen.

Wird die Elektromagnetspule 21 an Spannung gelegt, zieht sie den Anker 24 gegen die Druckfeder 22 zum Öffnen des in der Ruhelage stromlosen und geschlossenen Absperrventils an. Dabei verschiebt das Mantelrohr 28 des Ankers 24 über die Ver­ rastung den Mitnehmer 29. Der Mitnehmer 29 bewegt sich gegen die Kraft der Schließfeder 27 in Richtung gegen den Absatz 34 der Führungsbuchse 23. Der an dem Mitnehmer 29 befestigte Außenrand 32 bewirkt das Abheben des zweiten Schließkörpers 18 vom zweiten Ventilsitz 16. Wegen der Mitnahmetoleranz zwischen dem Mantelrohr 28 und dem damit verrasteten Mitnehmer 29 wird beim Anziehen des Ankers 24 voreilend vor dem Abheben des zweiten Schließkörpers 18 vom zwei­ ten Ventilsitz 16 zuerst über den Stößel 25 der erste Schließkörper 15 vom ersten Ventilsitz 13 abgehoben. Nach dem Freigeben der ersten Einlaßöffnung 14 und den damit auf den Druckteller 26 auftreffenden Wasserstrom wird das Öffnen des Ven­ tils unterstützt. Während bei geschlossenem Absperrventil und gefülltem Vorratsbe­ hälter dessen Wassersäule über die zweite Einlaßöffnung 12 auf den zweiten Schließ­ körper 18 wirkt und dessen Schließkraft unterstützt, wird nach dem Anziehen des Ankers 24 die als Servobohrung wirkende erste Einlaßöffnung 14 geöffnet und es baut sich über dem Druckteller 26 ein Hilfsdruck auf, der den Anker zum Öffnen des zweiten Ventilteiles 16, 18 unterstützt. Wird die Elektromagnetspule vom Strom­ netz getrennt, so bringen die beiden Federn 22 und 27 die Verschlußorgane des Ab­ sperrventils wieder in die geschlossene Ruhelage.

Das Absperrventil 11 ist mit der Bohrung 42 als Auslaßöffnung im Ventilgehäuse und über die Leitung 41 mit dem Niveaugeber 4 verbunden. Die zweite Auslaßöffnung 20 ist über den Weichwasserkanal 48 an den Spülbehälter 1 angeschlossen.

Zusätzlich zm Druckteller 26 trägt der Ventilstößel 25 einen Ventilteller 51, der sich bei geöffnetem Ventil auf einem Mantelring 52 des Ventilgehäuses abstützt, je­ doch einen Ringspalt zur Auslaßöffnung 20 freiläßt. In dieser Ventilstellung ist ein erster Strömungsweg vom Vorratsbehälter 2 über den Einlaß 7, die erste Ventil-Ein­ laßöffnung 14 zur Leitung 41 und ein zweiter Strömungsweg vom Vorratsbehälter 2 über den Einlaß 12, die zweite Ventil-Einlaßöffnung 17 zur Auslaßöffnung 20 und zum Spülbehälter geöffnet. Damit wird ein ausreichend schnelles Entleeren des Vor­ ratsbehälters in den Spülbehälter erreicht, auch wenn der Vorratsbehälter nicht un­ ter dem Wasserleitungsdruck steht.

Claims (7)

1. Ventilgesteuerte Wasserzulaufvorrichtung einer Haushalt-Geschirrspülmaschine, mit einem Spülbehälter, einem als Wärmetauscher nutzbaren Wasser-Vorrats­ behälter, einer Enthärtungseinrichtung, einem bei gefülltem Vorratsbehälter ein Frischwasser-Einlaßventil schließenden Niveaugeber und einem im Ablauf des Vorratsbehälters angeordneten, steuerbaren elektromagnetischen Absperr­ ventil, dadurch gekennzeichnet, daß in den Vorratsbehälter (2) eine Ventilkammer (6) integriert ist, die über einen ersten und zweiten Ein­ laß (7, 12) mit dem Vorratsbehälter und durch einen Auslaß (9) mit dem Ionenaustauscher (10) und/oder dem Spülbehälter (1) verbunden ist, und daß das Absperrventil (11) in die Ventilkammer einsetzbar ist sowie diese nach außen abdichtet, und daß eine Schaltkammer (40) des Niveaugebers (4) durch eine Leitung (41) über eine Bohrung (42) o. dgl. mit der Ventilkammer (6) verbunden ist, daß die Leitung (41) zur Schaltkammer bei geöffnetem Ab­ sperrventil (11) und während des Flüssigkeitsdurchlaufes vom Ventileinlaß (7, 12) zum Ventilauslaß (9) durch das Füllniveau des Vorratsbehälters (2) mit einer Flüssigkeitssäule füllbar ist, die mit sinkendem Vorratsbehälter-Füllni­ veau einen Saugheber (43) der Schaltkammer zu deren Entleerung über die Ventilkammer wirksam werden läßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (11) einen ersten Ventilsitz (13) mit einer ersten, dem einen Einlaß (7) zuge­ ordneten kleineren Einlaßöffnung (14) und einem ersten Schließkörper (15) sowie einen zweiten Ventilsitz (16) mit einer zweiten, dem zweiten Einlaß (12) zugeordneten größeren Einlaßöffnung (17) und einen zweiten Schließkör­ per (18) sowie zum Auslaß (9) eine Auslaßöffnung (20) aufweist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (11) einen durch einen Elektromagneten (21) gegen eine Druck­ feder (22) in einer Führungsbuchse (23) verschiebbaren Anker (24) und einen durch den Anker betätigbaren Stößel (25) aufweist, an dem die beiden Schließkörper (15, 18) befestigt sind, daß der Stößel unter dem dem ersten Ventilsitz (13) zugeordneten ersten Schließkörper (15) einen Druckteller (26) trägt, desen Durchmesser wesentlich größer ist als der Durchmesser der Ein­ laßöffnung (14) und der des ersten Schließkörpers (15), und daß der bei vom ersten Ventilsitz (13) abgehobenen ersten Schließkörper (15) auf den Druck­ teller (26) wirkende Wasserdruck das Abheben des zweiten Schließkörpers (18) vom zweiten Ventilsitz (16) gegen die Wirkung einer Schließfeder (27) unter­ stützt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Elektromagnetspule (21) die Führungsbuchse (23) aus Kunststoff eingesetzt ist, daß in der Führungsbuchse der von einem Mantelrohr (28) umgebene An­ ker (24) verschiebbar geführt ist, daß die Druckfeder (22) zwischen den Bo­ den der Führungsbuchse und einem Boden des Mantelrohres eingesetzt ist, daß das dem Stößel (25) zugewandte Mantelrohrende mit einem Mitnehmer (29) verrastet ist, daß in den Anker (24) ein zentrischer Zapfen des zweiten Schließkörpers (18) eingesprengt ist, daß der zweite Schließkörper mit seinem Außenrand (32) an dem Mitnehmer (29) befestigt ist und daß zwischen dem Mitnehmer und einem Absatz (34) der Führungsbuchse (23) die Schließfeder (27) abgestützt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinschuböffnung der Ventilkammer nach außen von einem erweiter­ ten Bund (39) der Führungsbuchse (23) abgeschlossen wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im stromlosen Zustand des Absperrventils (11) der von der Druckfeder (26) angehobene Anker (24) den Stößel (25) mit seinem aus einem Dichtkegel oder dergleichen bestehenden ersten Schließkörper (15) abdichtend gegen den er­ sten Ventilsitz (13) und die Schließfeder (27) über dem Mitnehmer (29) den zweiten Schließkörper (18) abdichtend gegen den zweiten Ventilsitz (16) hält und daß eine Membrane (31) des zweiten Schließkörpers (18) zum Toleranz­ ausgleich vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (11) in der Ventilkammer (6) des Vorratsbehälters (2) im Flüssigkeitsweg vom Vorratsbehälter zum Ionenaustauscher (10) und Spül­ behälter (1) oder vom Vorratsbehälter direkt zum Spülbehälter oder in der Ventilkammer einer Vorratsbehälter-Ionenaustauscher-Kombination im Weich­ wasserweg nach der Vorratsbehälter-Ionenaustauscher-Kombination und vor dem Spülbehälter angeordnet ist.