DE4342051C1 - Flüssigkeitsweiche für Wasch- und Geschirrspülmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsweiche für Wasch- und Geschirrspülmaschinen mit mehreren ventilgesteuert ein- und ausschaltbaren, direkt in den Behälter oder für die Einspülung von Wasch- und Spülmitteln und dgl. zu Einspülkammern führenden Ausgangskanälen.

Eine Flüssigkeitsweiche dieser Art ist durch die DE-AS 22 32 020 bekannt. Diese bekannte Flüssigkeitsweiche hat wenigstens zwei über vorgeordnete Magnetventile steuerbare Zulaufkanäle, die im spitzen Winkel zueinander stehen. Hinter dem Schnittpunkt der Zulaufkanäle sind mindestens drei Ablaufkanäle vorgesehen, die in den Richtungen der Zulaufkanäle sowie in Richtung der Resultierenden aus den Zulaufrichtungen von jeweils zwei Flüssigkeitsströmen abzweigen. Bei dieser bekannten Flüssigkeitsweiche wird ventilgesteuert, der aus einer Wasserzuleitung entnommene Flüssigkeitsstrom ohne weitere mechanische bzw. elektrische Steuerteile und ohne aufwendige Steuerkanäle mit Zuführung von Steuerenergie auf wenigstens drei verschiedene Bestimmungsorte innerhalb der Wasch- oder Geschirrspülmaschine verteilt. Wird einem Doppeleinlaßventil eine solche Flüssigkeitsweiche nachgeschaltet, so wird beim gleichzeitigen Einschalten beider Ventile ein resultierender Strahl erzeugt, der abhängig von der ursprünglichen Richtung und Stärke der Zulaufstrahlen ist. Bei zwei eingeschalteten Zulaufkanälen mit annähernd gleich starken Zulaufstrahlen ergibt sich eine resultierende dritte Strahlrichtung für den Ablauf, mit einem Ablaufkanal, dessen Richtung auf der Winkelhalbierenden der beiden Zulaufstrahlen bzw. Zulaufkanäle liegt.

Bei Wasch- und Geschirrspülmaschinen ist vielfach eine Einrichtung erforderlich, die einen Einlaufkanal in einer vorgegebenen Reihenfolge nacheinander mit einem von einer vorgegebenen Anzahl von Ausgangskanälen zu unterschiedlichen Bestimmungsorten verbindet.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Flüssigkeitsweiche der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß ein Zulaufkanal auf einfache Weise und mit einfachen Mitteln in einem vorgegeben Zyklus nacheinander mit jeweils einem von mehreren Ausgangskanälen verbunden werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in einen Zulaufkanal ein den Zulauf ein- und ausschaltendes Ventil eingeschleift ist, daß dem Ventil ein Kanal-Schaltglied nachgeschaltet ist, das mit n Ausgangskanälen versehen ist, daß jedem Ausgangskanal ein vom Zulaufkanal ausgehender Steuerkanal mit einer Ausgangsstellung für ein Kugelschaltelement zugeordnet ist, daß die Kugelschaltelemente bei eingeschaltetem Ventil in eine zugeordnete Schließstellung des zugeordneten Ausgangskanals bringbar sind, und daß in einem umlaufenden Führungskanal Kugelschaltelemente beim Abschalten des Ventils jeweils durch Eigengewicht in die Ausgangsstellung des darauffolgenden Ausgangskanals gelangen.

Mit dem Ein- und Ausschalten des einzigen Ventils werden die Kugelschaltelemente in dem Führungskanal so weitergeschaltet, daß mit jedem Einschalten des Ventils um einen Auslaufkanal im Zyklus der n Ausgangskanäle weitergeschaltet wird. Beim Abschalten des Ventils gelangen die Kugelschaltelemente jeweils in die dem jeweils nächstfolgenden Ausgangskanal zugeordnete Ausgangsstellung. Da der Führungskanal geschlossen ist, wiederholt sich der Zyklus jeweils nach n-maligem Ein- und Ausschalten des Ventils. In dem Kanal-Schaltglied sind lediglich die (n-1) Kugelschaltelemente erforderlich, während zur Weiterschaltung der Flüssigkeitsweiche ein einziges, vorzugsweise als Magnetventil ausgebildetes Ventil ausreicht.

Weiterhin ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, daß der Zulaufkanal, die Steuerkanäle, die Ausgangskanäle und der umlaufende Führungskanal mit den Kugelschaltelementen in einem Block untergebracht sind, der ein kompaktes Kanal-Schaltglied bildet.

Damit die Ausgangskanäle direkt als Ventilsitze für die Kugelschaltelemente verwendet werden können, sieht eine Ausgestaltung vor, daß die Ausgangskanäle als Bohrungen ausgebildet sind, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Kugelschaltelemente.

Die Führung der Kugelschaltelemente in dem Führungskanal wird dadurch erreicht, daß der umlaufende Führungskanal als Bohrung ausgebildet ist, deren Durchmesser gleich oder geringfügig größer ist als der Durchmesser der Kugelschaltelemente.

Der Führungskanal läßt sich dadurch auf einfache Weise schließen und mit dem Zulaufkanal verbinden, daß der Führungskanal gleichzeitig den Steuerkanal für den ersten Ausgangskanal bildet und vorzugsweise am Übergang vom Zulaufkanal als dessen Ausgangsstellung für ein Kugelschaltelement ausgebildet ist, und daß der Führungskanal vom ersten Ausgangskanal bis zum letzten Ausgangskanal ein Gefälle aufweist und zur Ausgangsstellung des ersten Ausgangskanals zurückgeführt ist.

Weiterhin ist vorgesehen, daß die übrigen Steuerkanäle als Bohrungen ausgebildet sind, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Kugelschaltelemente. Die Steuerkanäle bilden dabei einen Ventilsitz für die in den Ausgangsstellungen befindlichen Kugelschaltelemente.

Damit die Weiterschaltung der Kugelschaltelemente aufgrund ihres Eigengewichtes sichergestellt ist, sieht eine weitere Ausgestaltung vor, daß die einem Ausgangskanal zugeordnete Ausgangsstellung im Führungskanal vor der höherliegenden Schließstellung angeordnet ist.

Nach einer Ausgestaltung kann die Flüssigkeitsweiche in ein Waschmitteleinspülsystem integriert sein.

Flüssigkeitsweichen dieser Art können mit beliebiger Anzahl n von Ausgangskanälen realisiert werden, wobei der Führungskanal entsprechend ausgelegt wird und (n-1) Kugelschaltelemente aufnimmt. Außerdem können Flüssigkeitsweichen dieser Art in Reihe oder parallel geschaltet werden.

Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Flüssigkeitsweiche mit einem Zulaufkanal und vier Ausgangskanälen im Schnitt,

Fig. 2 schematisch eine Flüssigkeitsweiche nach dem Stand der Technik,

Fig. 3 schematisch eine Flüssigkeitsweiche nach Fig. 1 und

Fig. 4 schematisch die in ein Waschmittelspülsystem integrierte Flüssigkeitsweiche.

Die Flüssigkeitsweiche nach der Erfindung weist ein Ventil 21 auf, das in den Zulaufkanal 1 eingeschleift ist. Der Zulaufkanal 1 führt in ein Kanal-Schaltglied 20, das in einen Block eingebrachte Kanäle aufweist. Bei dem Ausführungsbeispiel soll der Zulaufkanal 1 in einem Zyklus nacheinander mit Auslaufkanälen 2, 3, 4 und 5 in Verbindung gebracht werden, wobei zum Weiterschalten des Kanal-Schaltgliedes 20 das Ventil 21 pro Schaltschritt eingeschaltet wird. Nach dem Abschalten des Ventils 21 wird das Kanal-Schaltglied 20 für den nächsten Schaltschritt vorbereitet.

In das Kanal-Schaltglied 20 sind neben dem Zulaufkanal 1 und den Ausgangskanälen 2, 3, 4 und 5 die Steuerkanäle 14, 16, 17 und 18 eingebracht. Außerdem verbindet ein Führungskanal 19 die Steuerkanäle 14, 16, 17 und 18 mit den Ausgangskanälen 2, 3, 4 und 5 sowie mit dem Zulaufkanal 1. Der Kanal 15 schließt den Führungskanal 19 und verbindet diesen mit dem Zulaufkanal 1. Der Steuerkanal 14 ist gleichzeitig ein Teil des Führungskanals 19. In dem Führungskanal 19 sind drei Kugelschaltelemente K1, K2 und K3 untergebracht, die sich in Fig. 1 in der Stellung zu Beginn des Zyklus befinden und die Steuerkanäle 16, 17 und 18 schließen, da diese als Bohrungen ausgebildet sind, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Kugelschaltelemente K1, K2 und K3. Wird nun das Ventil 21 eingeschaltet, dann wird im ersten Schaltschritt der einströmende Flüssigkeitsstrom in alle Steuerkanäle 14, 16, 17 und 18 gelangen. Da der Ausgangskanal 2 offen ist, gelangt der Flüssigkeitsstrom über den Ausgangskanal 2 zu dem angeschlossenen Bestimmungsort, während die Teilströme in den Steuerkanälen 16, 17 und 18 die Kugelschaltelemente K1, K2 und K3 aus ihren Ausgangsstellungen 7, 9 und 11 abheben und durch Schrägen des Führungskanals 19 geführt, in die Schließstellungen 8, 10 und 12 gelangen, in denen sie die Ausgangskanäle 3, 4 und 5 verschließen. Die Ausgangskanäle bilden Ventilsitze für die Kugelschaltelemente K1, K2 und K3, da sie als Bohrungen ausgebildet sind, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Kugelschaltelemente K1, K2 und K3. Wird das Ventil 21 abgeschaltet, dann wird der Zulauf zum Kanal-Schaltglied 20 gestoppt. Die Kugelschaltelemente K1, K2 und K3 fallen, durch den Führungskanal 19 geführt, aus den Schließstellungen 8, 10 und 12 in die Ausgangsstellungen 9, 11 und 13, d. h. in die jeweils nächstfolgende Ausgangsstellung. Die Ausgangsstellung 13 ist dabei in den Zulaufkanal 1 einbezogen, der weitergeführt sowohl als Steuerkanal 14 für den Ausgangskanal 2, als auch als Teil des Führungskanals 19 dient. Da die Kugelschaltelemente K1, K2 und K3 im Führungskanal 19, im Kanal 15 und im Steuerkanal 14 umlaufen, sind diese Kanäle mit einem Durchmesser ausgelegt, der gleich oder geringfügig größer ist als der Durchmesser der Kugelschaltelemente K1, K2 und K3, die damit bei ihrem Umlauf eindeutig geführt sind. Wird das Ventil 21 erneut eingeschaltet, dann wird im 2. Schaltschritt der Flüssigkeitsstrom dem Ausgangskanal 3 zugeführt. Das Kugelelement K3 wird über den Steuerkanal 14 aus der Ausgangsstellung 13 in die Schließstellung 6 gebracht und verschließt den Ausgangskanal 2. Das in der Ausgangsstellung 11 befindliche Kugelschaltelement K2 wird über den Teilstrom des Steuerkanals 16 angehoben und verschließt in der Schließstellung 12 den Ausgangskanal 5. Das in der Ausgangsstellung 9 befindliche Kugelschaltelement K1 wird über den Teilstrom des Steuerkanals 17 angehoben und verschließt in der Schaltstellung 10 den Ausgangskanal 4. Der Ausgangskanal 3 bleibt offen, da sich in der Ausgangsstellung 7 kein Kugelschaltelement befindet.

Beim Abschalten des Ventils 21 fallen die Kugelschaltelemente K3, K2 und K1 in die Ausgangsstellungen 7, 13 und 11, so daß beim nächsten Schaltschritt die Kugelschaltelemente K3, K2 und K1 in den Schließstellungen 8, 6 und 12 die Ausgangskanäle 3, 2 und 5 verschließen. Der Ausgangskanal 4 bleibt beim dritten Schaltschritt geöffnet. Nach dem dritten Schaltschritt fallen die Kugelschaltelemente K3, K2 und K1 in die Ausgangsstellungen 9, 7 und 13. Wird dann im vierten Schaltschritt das Ventil 21 eingeschaltet, dann gelangen das Kugelschaltelement K3 aus der Ausgangsstellung 9 in die Schließstellung 10, das Kugelschaltelement K2 aus der Ausgangsstellung 7 in die Schließstellung 8 und das Kugelschaltelement K1 aus der Ausgangsstellung 13 in die Schließstellung 6. Am Ende des vierten Schaltschrittes des Zyklus fallen das Kugelschaltelement K3 aus der Schließstellung 10 in die Ausgangsstellung 11, das Kugelschaltelement K2 aus der Schließstellung 8 in die Ausgangsstellung 9 und das Kugelschaltelement K1 aus der Schließstellung 6 in die Ausgangsstellung 7. Damit ist der Zyklus beendet und der Ausgangszustand nach Fig. 1 wieder hergestellt.

Damit die Kugelschaltelemente K1, K2 und K3 den Führungskanal 19 sicher durchlaufen, liegen die Schließstellungen 6, 8, 10 und 12 jeweils höher als die zugeordneten Ausgangsstellungen 7, 9, 11 und 13. Außerdem ist der Führungskanal 19 im Bereich der Schließ- und Ausgangsstellungen der Ausgangskanäle abfallend ausgelegt und mit entsprechenden Schrägen versehen, die den Übergang von den Schließstellungen zu den Ausgangsstellungen und umgekehrt erleichtern.

Es ist selbstverständlich, daß das Kanal-Schaltglied mit mehr oder weniger Ausgangskanälen versehen werden kann. Die Anzahl der Kugelschaltelemente ist stets um 1 kleiner als die Anzahl der Ausgangskanäle.

Wie die Fig. 2 zeigt, ist bei der bekannten Flüssigkeitsweiche jedem Ausgangskanal ein individuelles Ventil V1, V2, V3 bzw. V4 zugeordnet, die direkt zu den Bestimmungsorten I, II, III und IV führen. Diese Ventile V1 bis V4 müssen in der durch den Zyklus vorgegebenen Reihenfolge angesteuert werden. Der Aufwand ist beachtlich, da für jeden Ausgangskanal ein Ventil vorgesehen werden muß und ein zusätzlicher Steuerungsaufwand für die Ventile erforderlich ist.

Das Schema nach Fig. 3 zeigt, daß bei der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsweiche nur ein gemeinsames Ventil 21 erforderlich ist und dies unabhängig von der Anzahl der Ausgangskanäle und Bestimmungsorte. Das Kanal-Schaltglied 20 nach Fig. 1 ist lediglich an die Anzahl der Ausgangskanäle und Bestimmungsorte anzupassen.

Wie Fig. 4 zeigt, kann das Kanal-Schaltglied 20 auch direkt in ein Waschmitteleinspülsystem integriert werden und stellt damit ein Teil desselben dar.

Claims (9)

1. Flüssigkeitsweiche für Wasch- und Geschirrspülmaschinen mit mehreren ventilgesteuert ein- und ausschaltbaren, direkt in den Behälter oder für die Einspülung von Wasch- und Spülmitteln zu Einspülkammern führenden Ausgangskanälen, dadurch gekennzeichnet,
daß in einen Zulaufkanal (1) ein den Zulauf ein- und ausschaltendes Ventil (21) eingeschleift ist, daß dem Ventil (21) ein Kanal-Schaltglied (20) nachgeschaltet ist, das mit n Ausgangskanälen (2, 3, 4, 5) versehen ist,
daß jedem Ausgangskanal (2, 3, 4, 5) ein vom Zulaufkanal (1) ausgehender Steuerkanal (14, 16, 17, 18) mit einer Ausgangsstellung (7, 9, 11, 13) für ein Kugelschaltelement (K1, K2, K3) zugeordnet ist,
daß die Kugelschaltelemente (K1, K2, K3) bei eingeschaltetem Ventil (21) in eine zugeordnete Schließstellung (6, 8, 10, 12) des zugeordneten Ausgangskanals (2, 3, 4, 5) bringbar sind, und
daß in einem umlaufenden Führungskanal (19) (n-1) Kugelschaltelemente beim Abschalten des Ventils (21) jeweils durch Eigengewicht in die Ausgangsstellung (9, 11, 13, 7) des darauffolgenden Ausgangskanals (3, 4, 5, 2) gelangen.

2. Flüssigkeitsweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufkanal (1), die Steuerkanäle (14, 16, 17, 18), die Ausgangskanäle (2, 3, 4, 5) und der umlaufende Führungskanal (19) mit den (n-1) Kugelschaltelementen (K1, K2, K3) in einem Block untergebracht sind, der ein kompaktes Kanal-Schaltglied (20) bildet.

3. Flüssigkeitsweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangskanäle (2, 3, 4, 5) als Bohrungen ausgebildet sind, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Kugelschaltelemente (K1, K2, K3).

4. Flüssigkeitsweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da der umlaufende Führungskanal (19) als Bohrung ausgebildet ist, deren Durchmesser gleich oder geringfügig größer ist als der Durchmesser der Kugelschaltelemente (K1, K2, K3).

5. Flüssigkeitsweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal (19) gleichzeitig den Steuerkanal (14) für den ersten Ausgangskanal (2) bildet und am Übergang vom Zulaufkanal (1) als dessen Ausgangsstellung (13) für ein Kugelschaltelement (K1, K2, K3) ausgebildet ist.

6. Flüssigkeitsweiche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanäle (16, 17, 18) als Bohrungen ausgebildet sind, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Kugelschaltelemente (K1, K2, K3).

7. Flüssigkeitsweiche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal (19) vom ersten Ausgangskanal (2) bis zum letzten Ausgangskanal (5) ein Gefälle aufweist und zur Ausgangsstellung (13) des ersten Ausgangskanals (2) zurückgeführt ist.

8. Flüssigkeitsweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einem Ausgangskanal (2, 3, 4, 5) zugeordnete Ausgangsstellung (13, 7, 9, 11) im Führungskanal (18) vor der höherliegenden Schließstellung (6, 8, 10, 12) angeordnet ist.

9. Flüssigkeitsweiche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ein Waschmitteleinspülsystem integriert ist.