DE60015417T2

DE60015417T2 - Geschirrspülmaschine mit oberem und unterem Sprüharm

Info

Publication number: DE60015417T2
Application number: DE60015417T
Authority: DE
Inventors: Ludwin Rauber
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-27
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2020-03-28
Also published as: ES2229982T3; DE19914359C2; EP1042982B1; DE19914359A1; DE19914359C5; DE60015417D1; EP1042982A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Geschirrspülmaschine mit einer oberen und unteren Geschirrablage mit zugehörigen rotierbaren Sprüharmen, wobei die Sprüharme abwechselnd über eine Umlaufpumpe mit Waschflüssigkeit gespeist werden, wobei die Sprüharme in Reihe mit dem Ausstoß der Umlaufpumpe mittels Umschalt-Ventilelementen in dem Umlaufkreislauf verbindbar sind.
Eine Geschirrspülmaschine dieser Art ist aus der DE 91 04 444 U1 bekannt. Die abwechselnde Zufuhr der Waschflüssigkeit zu den oberen und unteren Sprüharmen weist den Vorteil auf, dass das Volumen des Wassers, mit dem die Geschirrspülmaschine gefüllt ist, nennenswert reduziert wird. Dies ermöglicht, dass die Umlaufpumpe eine deutlich geringere Kapazität aufweisen muss. Ebenso erfordert der Waschvorgang eine geringere Menge an Waschflüssigkeit und benötigt wenig Energie, die bei der Erwärmung der Waschflüssigkeit verbraucht wird. Da die Pumpe eine geringere Kapazität aufweist und die volumetrische Fließrate kleiner ist, kann ebenso eine Reduzierung der erzeugten Geräuschmenge erwartet werden.
Die FR-A-2505 643 offenbart eine Geschirrspülmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die DE-A-25 44 299 offenbart ein Ventil für Blut oder dergleichen, welches zwei elliptische Verschlussscheiben auf der gleichen Achse aufweist.
Was als Umschalt-Ventil in der bekannten Geschirrspülmaschine verwendet wird, ist ein rotierendes Scheibenventil, welches bewegt werden muss, während die Umlaufpumpe betrieben wird.
Da das Ventil dabei dem Druck der Waschflüssigkeit ausgesetzt ist, muss das Schaltelement eine dementsprechend hohe Kraft aufbringen, um das Ventil zu bewegen, was bedeutet, dass beispielsweise teurere Schaltmotoren erforderlich sind.
Das Ziel der Erfindung ist es, in einer Geschirrspülmaschine der oben beschriebenen Art ein Umschaltventilelement zur Verfügung zu stellen, welches auch bei Betrieb der Umlaufpumpe umgeschaltet werden kann, ohne dabei eine hohe Kraft aufbringen zu müssen.
Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel jeweils mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 erreicht.
Unter allen Umständen wirkt der Druck der Waschflüssigkeit so auf beide Hälften der Ventilscheiben, die auf eine derartige Weise rotierbar befestigt sind, dass sich die Wirkungen in unterschiedlichen Richtungen der Rotation aufheben und die Ventilscheiben unter Aufbringung einer kleinen Kraft zu den Schaltpositionen gedreht werden können. Das Umschaltelement zum Drehen der Ventilscheiben kann so gestaltet sein, dass es eine geringe Kraft aufbringt und daher eine geringe Größe aufweisen kann.
In einer Verbesserung wird, um zu ermöglichen, dass die Ventilscheiben in Rotation befestigt sind, die äußere Kontur der Ventilscheiben, die in den inneren Querschnitt der Steigleitungen eingepasst werden muss, sowie für die Welle(n), an der/denen sie befestigt werden, um entlang der Symmetrieachsen der Ventilscheiben senkrecht zu den Längsachsen der zugehörigen Steigleitungen ausgerichtet zu werden, berücksichtigt. Die äußeren Konturen der Ventilscheiben, sowie die inneren Querschnitte der Steigleitungen können in diesem Fall kreisförmig oder oval sein.
Um den Ventilscheiben zu ermöglichen, verschiedene Schaltpositionen einzunehmen, wenn sie auf einer gemeinsamen Welle befestigt sind, ist es leicht, Vorkehrungen dahingehend zu treffen, dass die Ventilscheiben auf einer gemeinsamen Befestigungswelle derart angeordnet sind, dass sie während der Rotation sicher gehalten werden, sowie dass deren Ebenen relativ zueinander um einen Rotationswinkel zwischen der ersten und zweiten Schaltposition versetzt angeordnet sind.
Sofern jede Ventilscheibe ein eigenes ihr zugeordnetes Schaltelement aufweist, ist das Layout derart, dass die Ventilscheiben auf getrennten Befestigungswellen angeordnet sind und jeder Schaltzustand des Umschalt-Elements die Ventilscheiben in unterschiedlichen Schaltpositionen (jeweils geöffnete und geschlossene Positionen) einstellt. Die eingestellten Positionen sind derart, dass die Schaltposition der Ventilscheiben in jedem Fall durch einen Rotationswinkel der Bewegungswellen von 90° eingestellt werden. Dabei bestehen dann zwei Möglichkeiten für die Rotationsbewegung. Auf der einen Seite können Vorkehrungen für zwei Schaltpositionen der durch Drehen der Befestigungswellen um 90° abwechselnd in zwei Rotationsrichtungen einzustellenden Ventilscheiben betroffen werden. Auf der anderen Seite kann die Anordnung gleich gut derart erfolgen, dass die zwei Schaltpositionen der Ventilscheiben durch kontinuierliches Drehen der Befestigungswellen um 90° zu einem Zeitpunkt in ein und dieselbe Richtung eingestellt werden kann.
Sofern die Ventilscheibe in zwei Rotationsrichtungen gedreht wird, können ebenso Begrenzungen, welche für die Schaltposition der Ventilscheiben in den Steigleitungen mittels Stoppern zumindest für die geschlossene Position eingesetzt werden, berücksichtigt werden, wobei die Stopper dazu verwendet werden, die Ventilscheiben in deren geschlossenen Positionen abzudichten.
Für die Umschaltelemente mit geringem Energieverbrauch und kleiner Größe ist eine Verbesserung dahingehend vorgesehen, dass sie die Form einer Spule mit einem Anker annehmen, wobei der Anker mit der zugehörigen Befestigungswelle in der Ventilkammer gekoppelt ist, der Anker und somit die Ventilscheiben durch Rückholfedern dann in der ersten Schaltposition gehalten werden, wenn die Spule nicht unter Spannung steht, und der Anker sowie die Ventilscheiben, dann in die zweite Schaltposition gesetzt werden, wenn die Spule unter Spannung steht. Was zur Zumverfügungstellen der Kopplung zwischen den Ankern der Spulen sowie der Wellen, auf denen die Ventilscheiben befestigt sind, vorgesehen ist, sind kurbelartige Verbindungselemente, die die geradlinigen Bewegungen des Ankers in Rotationsbewegung der Wellen, auf denen die Ventilscheiben befestigt sind, übertragen.
Wenn sich die Steigleitungen nicht in einer gemeinsamen Ebene von der Ventilkammer abzweigen, kann dies dadurch korrigiert werden, dass die Ventilscheiben, die derart angebracht sind, dass sie bei der Rotation sicher auf einer gemeinsamen Befestigungswelle gehalten werden, nicht allein durch einen Versetzungswinkel zwischen zwei Schaltpositionen voneinander angeordnet sind, sondern zusätzlich durch einen Versetzungswinkel zwischen den Längsachsen der Steigleitungen.
Wenn die Verschiebung zwischen den Längsachsen der Steigleitungen nicht einfach in einer einzelnen Ebene liegt, sollte die Anordnung in einer Weise adaptiert werden, dass die Ventilscheiben voneinander getrennte Befestigungswellen aufweisen und die Befestigungswellen separate Schalt-Elemente aufweisen.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr detaillierter und unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen ist:
1 ein Querschnitt durch ein Umschalt-Ventil mit zwei Ventilscheiben sowie einem gemeinsamen Schalt-Element,
2 ein partieller Querschnitt an der Linie II-II aus 1,
3 ein partieller Querschnitt an der Linie III-III aus 1,
4 ein partieller Querschnitt an der Linie IV-IV aus den 2 und 3, und
5 ein Querschnitt durch ein Umschalt-Ventilelement, welches zwei Ventilscheiben mit separaten Befestigungswellen und separaten Schaltelementen aufweist.
Das in den 1 bis 4 gezeigte Umschalt-Ventil-Element formt ein Modul 10 mit einem Körper, der eine Verbindung 12 aufweist, die mit dem Ausstoß einer Umlaufpumpe verbunden ist, aus. Der Körper umfasst eine Ventilkammer 11, von der sich zwei zu den Sprüharmen führende Steigleitungen 13 und 14 abzweigen. In dieser Ausführungsform ist der innere Querschnitt der Steigleitungen 13 und 14, die beide die gleiche Konfiguration aufweisen, kreisrund. Die Längsachsen der Steigleitungen 13 und 14 liegen in einer gemeinsamen Ebene und erstrecken sich parallel zueinander. Hierdurch wird die Verwendung einer gemeinsamen Befestigungswelle 15 für die Ventilscheiben 16 und 17, die in den Steigleitungen 13 und 14 angeordnet sind, ermöglicht, wobei die äußeren Konturen dieser Scheiben derart gestaltet sind, dass sie auf die inneren Querschnitte der Steigleitungen 13 und 14 angepasst sind. Wenn die Ebene der Ventilscheibe 16 senkrecht zu der Längsachse der Steigleitung 13 steht, steht diese Scheibe in ihrer geschlossenen Position und es ist der Waschflüssigkeit nicht möglich, aus der Ventilkammer 11 heraus und in die Steigleitung 13 sowie nach außen zu dem mit der Steigleitung verbundenen Sprüharm überzutreten. Wenn die Ebene der Ventilscheibe 17 auf der Längsachse der Steigleitung 14 steht, dann ist diese Scheibe in ihrer offenen Position und es ist der Waschflüssigkeit ermöglicht, aus der Ventilkammer 11 heraus in die Steigleitung 14 sowie aus dem mit der Steigleitung verbundenen Sprüharm herauszutreten, wie dies insbesondere aus den partiellen Querschnitten aus den 2 bis 4 ersichtlich ist.
Die Ventilscheiben 16 und 17 sind derart angebracht, dass sie sicher bei Rotation auf der gemeinsamen Befestigungswelle 15 gehalten sind, wobei deren Ebenen derart um 90° versetzt zueinander angeordnet sind, dass sie in zwei Schaltpositionen, die um 90° voneinander entfernt sind, verschiedene Positionen besetzen (jeweils geschlossen und offen oder offen und geschlossene Position).
Mit dem Modul 10 ist ein einzelnes Umschalt-Element 20 verbunden, welches in der Form einer Spule 21 mit einem Anker 22 vorgesehen ist. Der Anker 22 steht in die Ventilkammer 11 nach vorne hinein und ist mit der Befestigungswelle 15 gekoppelt. Ein kurbelartiges Verbindungs-Element ist in der Lage, die geradlinige Bewegung des Ankers 21 in eine Rotationsbewegung D15 der Befestigungswelle 15 zu übertragen. Mit der Spule in ihrer Startposition (nicht unter Spannung stehend), können die Scheiben 16 und 17, wie dies aus den 1 und 4 ersichtlich ist, zu einer ersten Schaltposition eingestellt werden. Wenn die Spule unter Spannung steht, dreht der Anker 22 die Befestigungswelle 15 um 90° zu der zweiten Schaltposition, so dass die Ventilscheibe 16 die Steigleitung 13 öffnet und die Ventilscheibe 17 die Steigleitung 14 verschließt. Wenn die Spule ausgeschaltet wird, kann eine Rückholfeder (nicht gezeigt) in der Ventilkammer 11 den Anker 22 zu seiner Startposition, das heißt zu der zweiten Schaltposition zurückführen. Die Befestigungswelle 15 wird in diesem Fall abwechselnd im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Wenn dies der Fall ist, kann eine Begrenzung für zumindest die geschlossenen Positionen der Ventilscheiben 16 und 17 mittels Stoppern, die ebenso dazu verwendet werden können, die Ventilscheiben 16 und 17 der Steigleitungen 13 und 14 abzudichten, wie dies aus den 2 und 3 ersichtlich ist, eingesetzt werden. Mit einem Schaltwinkel von 90° ist es möglich, ein Umschalt-Element 20 mit Ventilscheiben 16 und 17 sowie Steigleitungen 13 und 14, die leicht herzustellen sind, zu erhalten.
Jedoch kann das Umschalt-Element 20 ebenso derart ausgestaltet sein, dass die Befestigungswelle 15 in 90° Schritten zu einer Zeit kontinuierlich in einer und der gleichen Richtung gedreht wird, wobei die Schaltposition der Ventilscheiben 16 und 17 sich in diesem Fall abwechseln, jedoch zu jedem Zeitpunkt zwischen den zwei Steigleitungen 13 und 14 unterschiedlich sind.
Wenn die Längsachsen der Steigleitungen 13 und 14 voneinander entfernt durch einen Versetzwinkel in einer Richtung senkrecht zu der Ebene der Zeichnung stehen, wird die Versetzung der Befestigungswelle 15 nicht gleich dem Schaltwinkel von 90°, sondern ebenso gleich diesem Versetzwinkel sein. Dann wechseln, wenn die Befestigungswelle 15 gedreht wird, die Ventilscheiben 16 und 17 zwischen deren Öffnungs- und Verschließposition, wie dies in 1 dargestellt ist, sodass jeweils nur eine der Steigleitungen 13 oder 14 mit der Ventilkammer 11 verbunden ist.
Wenn die durch die Längsachsen der Steigleitungen 13 und 14 definierten Ebenen voneinander in zwei Richtungen abweichen, ist es vorteilhaft, dass Umschalt-Ventilelement wie in 5 dargestellt auszugestalten.
In diesem Fall ist jede Ventilscheibe 16 und 17 rotierbar in der zugehörigen Steigleitung 13 oder 14 mittels einer separaten Befestigungswelle 15.1 oder 15.2 befestigt, wobei jede Befestigungswelle 15.1 und 15.2 ein separates Umschalt-Element 20.1 und 20.2 aufweist, welches zu diesem zugehörig ist. Nochmals umfassen die Umschalt-Elemente 20.1 und 20.2 eine Spule 21.2 und 21.1, die einen Anker 22.1 und 22.2 aufweisen. Die Anker 22.1 und 22.2 drehen Befestigungswellen 15.1 und 15.2, wobei diese Wellen mit den Ventilscheiben 16 und 17 derart verbunden sind, dass diese Scheiben bei der Rotation sicher gehalten werden.
In der gezeigten Startposition, der ersten Schaltposition, schließt die Ventilscheibe 16 die Steigleitung 13 ab, wohingegen die Ventilscheibe 17 die Steigleitung 14 offen hält. Die zwei Spulen 21.1 und 21.2 können in diesem Fall nicht unter Spannung stehen. Das Verkoppeln der Anker 22.1 und 22.2 mit den Befestigungswellen 15.1 und 15.2 kann auf die gleiche Weise erfolgen, wie dies in der Ausführungsform aus den 1 und 4 erfolgt ist, wobei das Drehen der Befestigungswellen 15.1 und 15.2 in zwei Richtungen wechselnd oder kontinuierlich in einer Richtung erfolgen kann. Während des Wasch-Prozesses können jedoch die Spulen 21.1 und 21.2, die vorher beide in ihrer geschlossenen Position verharrten, abwechselnd unter Spannung gesetzt werden, wodurch erreicht wird, dass die Steigleitungen 13 und 14 abwechselnd in den Phasen des Schaltens geöffnet werden. Rückholfedern sind wieder einmal dafür verantwortlich, die Rückkehr zu der Startposition zu bewirken. Der Winkel, um den die Ventilscheiben 16 und 17 geschaltet werden, kann ebenso kleiner als 90° gewählt werden, wenn die äußere Kontur der Ventilscheiben 16 und 7 oder innere Querschnitt der Steigleitungen 13 und 14 oval ist, und die Ventilscheiben 16 und 17 rotierbar an einer Symmetrieachse befestigt sind.

Claims

Geschirrspülmaschine mit einer oberen und unteren Geschirrablage mit zugehörigen rotierbaren Sprüharmen, bei der die Sprüharme wechselweise mit Waschflüssigkeit über eine Umlaufpumpe gespeist werden, wobei die Sprüharme in Reihe an den Ausstoß der Umlaufpumpe mittels Umschaltventilen (10) in dem Umlaufkreislauf verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausstoß (12) der Umlaufpumpe mit einer Ventilkammer (11) verbunden ist, von der sich zwei Steigleitungen (13, 14) zu dem oberen und unteren Sprüharm abzweigen, wobei eine Ventilscheibe (16, 17) rotierbar in jeder der Steigleitungen (13, 14) zu den Sprüharmen befestigt ist, und die Ventilscheiben (16, 17) mechanisch auf einer gemeinsamen Befestigungswelle (15) derart zusammengekoppelt sind, dass sie bei der Rotation sicher gehalten werden und abwechselnd zu einer ersten und einer zweiten Schaltposition mittels eines einzelnen Umschaltelements (20) gedreht werden können, wobei die Scheibenebenen relativ zueinander um einen Rotationswinkel von 90° zwischen der ersten und zweiten Umschaltposition versetzt sind, wobei in der ersten Schaltposition eine Ventilscheibe (16) ihre zugehörige Steigleitung (13) verschließt und die andere Ventilscheibe (17) ihre zugehörige Steigleitung (14) offen hält, wohingegen in der zweiten Schaltposition die eine Ventilscheibe (16) ihre zugehörige Steigleitung (13) offen hält und die andere Ventilscheibe (17) ihre zugehörige Steigleitung (14) abschließt.
Geschirrspülmaschine mit einer oberen und unteren Geschirrablage mit zugehörigen rotierbaren Sprüharmen, bei der die Sprüharme abwechselnd über eine Umlaufpumpe mit Waschflüssigkeit gespeist werden, wobei die Sprüharme in Reihe mit dem Ausstoß der Umlaufpumpe mittels Umschaltventil-Elementen (10) in dem Umlaufkreislauf verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausstoß (12) der Umlaufpumpe mit einer Ventilkammer (11) verbunden ist, von der sich zwei Steigleitungen (13, 14) zu dem oberen und unteren Sprüharm abzweigen, wobei eine Ventilscheibe (16, 17) rotierbar in jeder der Steigleitungen (13, 14) zu den Sprüharmen befestigt ist, und jede Ventilscheibe (16, 17) ein zugehöriges Umschalt-Element (20.1, 20.2) aufweist, durch welches die zugehörige Ventilscheibe (16, 17) zu einer ersten und einer zweiten Schaltposition gedreht werden kann, und die Schaltelemente (20.1, 20.2) abwechselnd betätigbar sind, wobei in diesem Fall eine Ventilscheibe (16) ihre zugehörige Steigleitung (13) abschließt und die andere Ventilscheibe (17) ihre zugehörige Steigleitung (14) in der ersten Schaltposition offen hält, wohingegen in der zweiten Schaltposition die eine Ventilscheibe (16) ihre zugehörige Steigleitung (14) offen hält und die andere Ventilscheibe (17) ihre zugehörige Steigleitung (14) verschließt.
Geschirrspülmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Kontur der Ventilscheiben (16, 17) auf den inneren Querschnitt der Steigleitungen (13, 14) angepasst ist und die Welle(n) (15, 15.1, 15.2), auf der die Scheiben befestigt sind, entlang einer Symmetrieachse der Ventilscheiben (16, 17) senkrecht zu der Längsachse der zugehörigen Steigleitung (13, 14) ausgerichtet ist (sind).
Geschirrspülmaschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Kontur der Ventilscheiben (16, 17) sowie die inneren Querschnitte der Steigleitung (13, 14) rund oder oval sind.
Geschirrspülmaschine gemäß einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilscheiben 16, 17 auf verschiedenen Befestigungswellen (15.1, 15.2) angeordnet sind und in jedem geschalteten Zustand der Umschalt-Elemente (20.1, 20.2) die Ventilscheiben (16, 17) verschiedene Schaltpositionen einnehmen (jeweils geöffnete und geschlossene Positionen oder geschlossene und offene Positionen).
Geschirrspülmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schaltpositionen der Ventilscheiben durch Drehen der Befestigungswellen um 90° abwechselnd in zwei Rotationsrichtungen eingestellt werden können.
Geschirrspülmaschine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schaltpositionen der Ventilscheiben (16, 17) durch Drehen der Befestigungswellen (15, 15.1, 15.2) kontinuierlich um 90° zur gleichen Zeit und in die gleiche Richtung eingestellt werden können.
Geschirrspülmaschine gemäß der Ansprüche 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für die geschlossene Position Grenzen für die Schaltpositionen der Ventilscheiben (16, 17) in den Steigleitungen (13, 14) durch Stopper eingestellt sind.
Geschirrspülmaschine gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stopper dazu verwendet werden, die Ventilscheiben (16, 17) in deren geschlossenen Positionen abzudichten.
Geschirrspülmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltelemente (20, 20.1, 20.2) in der Form einer Spule (21, 21.1, 21.2) mit einem Anker (22, 22.1, 22.1) vorliegen, wobei der Anker mit der zugehörigen Befestigungswelle (15, 15.1, 15.2) in der Ventilkammer (11) gekoppelt ist, wobei der Anker (22, 22.1, 22.2) und somit die Ventilscheiben (16, 17) in der ersten Schaltposition durch Rückholfederung gehalten werden, wenn die Spule nicht unter Spannung steht, und der Anker (22, 22.1, 22.2), sowie die Ventilscheiben (16, 17) auf die zweite Schaltposition eingestellt sind, wenn die Spule unter Spannung steht.
Geschirrspülmaschine gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anker (22, 22.1, 22.2) der Spulen mit den Befestigungswellen (15, 15.1, 15.2) mittels kurbelartiger Verbindungselemente, welche die gradlinigen Bewegungen der Anker (22, 22.1, 22.2) in Rotationsbewegungen der Wellen (15, 15.1, 15.2), auf denen die Ventilscheiben (16, 17) befestigt sind, ändern.