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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Dosierschneckeneinheit für eine automatische
Dosiervorrichtung. Diese automatische Dosiervorrichtung hat den
Zweck, die Dosierung von gespeichertem Material, welches im Innern
eines Behälters
aufbewahrt wird, aus seiner Bevorratung heraus zu steuern. Das erfindungsgemäße Ziel
der Dosierschneckeneinheit besteht darin, eine Dosier-, Verschluss- und
Reinigungsanordnung für
diese automatische Dosiervorrichtung zu erreichen. Die Schneckeneinheit
umfasst daher Teile, welche mit dem Schneckengang der Dosierschnecke
in Wechselwirkung stehen. Zu diesen Teilen gehören ein Anbringer, welcher
mit dem Gewinde in Wechselwirkung steht und Material, welches an
der Schnecke angebacken ist, abschabt, einen Schließer, welcher
den Ausgang der Dosiereinheit verschließt, und einen Ausrichter, welcher
verhindert, dass sich die Teile um die Dosierschnecke drehen.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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Automatische
Dosiervorrichtungen für
unterschiedliche Typen von Maschinen sind seit Langem das Ziel von
Fertigungsunternehmen. Diese Vorrichtungen sollen in der Lage sein,
pulverförmige
Materialien, Flüssigkeiten
oder andere Arten von Materialien aus einem Behälter in einen Prozess zu dosieren.
Aus diesem Grunde ist bereits eine Vielzahl von Dosiervorrichtung
entwickelt worden. In den meisten Fällen sind diese Vorrichtungen
für den
industriellen Einsatz entwickelt worden. Daher handelt es sich häufig um
recht aufwendige und/oder komplizierte Konstruktionen.
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In
jüngster
Zeit konzentriert man sich stärker auf
die Entwicklung von automatischen Dosiervorrichtungen für Haushalte oder
zumindest auf billigere Geräte.
Insbesondere besteht ein großes
Interesse daran, für
Waschmaschinen für
Wäsche
einfache und zuverlässige
Vorrichtungen zu erzielen. Derartige automatische Dosiervorrichtungen
für die
Abgabe eines Waschmittels in einen Waschbottich sind herkömmlicherweise
schon vorgeschlagen worden. Das Waschmittel wird in einem Behälter aufgewahrt
und von einer Austragsvorrichtung an der Austrittsöffnung des
Behälters
abgegeben. Um zu verhindern, dass Vibrationen bewirken, dass Waschmittel
aus dem Behälter
nicht nur zu den Zeiten austritt, wenn es abgegeben werden soll,
haben mehrere vorgeschlagene Dosiervorrichtungen einen Austragmechanismus, der
in der Lage ist, sowohl zu dosieren als auch die Austrittsöffnung zu
verschließen.
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US 5.063.757 schlägt einen
Waschmittelspender mit dieser Art von Dosier- und Verschließmechanismus
vor. Dieser Spender enthält
einen Waschmittelbehälter
mit einer unteren Austragsöffnung,
aus welcher das aufbewahrte Waschmittel ausgetragen wird, und ein
das Herausfallen des Waschmittels verhinderndes Bauelement, welches
in der Austrittsöffnung
angebracht ist, um die Austrittsöffnung
zu verschließen,
wenn kein Waschmittel dosiert wird. Die Dosierung wird durch eine
schraubenförmige
Schlange bzw. Schnecke erzielt, die in einem Durchgang für den Materialaustrag
angeordnet ist. Ein Rührwerk
befindet sich im Waschmittelbehälter, damit
verhindert wird, dass das Waschmittel Klumpen bildet. Die schraubenförmige Schlange
oder Schnecke und das Rührwerk
werden durch einen Elektromotor angetrieben, der gemeinsam mit dem Behälter montiert
sind. Der Behälter
mit einem Außen-
und einem Innengehäuse
ist an der Maschine lösbar
durch Klauen befestigt.
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Auch
wenn die Konstruktion so entwickelt worden ist, dass sie im Innern
einer Maschine lösbar zu
befestigen ist, hat sie doch ihre Nachteile. Der Lösemechanismus
verlangt einen sorgfältigen
Umgang durch den Benutzer. Der Behälter und andere Teile müssen auch
gereinigt werden, damit sie mit der Maschine zusammenwirken und
damit sie durch die Klauen befestigt werden können. Da sich der Motor im
Behälter
befindet, ist es teurer, wenn für
eine Maschine mehr als ein Spender vorhanden ist. Der Behälter ist
auch dergestalt ausgelegt, dass er es schwierig macht, in einen
Raum im Innern einer Waschmaschine auf geeignete Weise einzupassen. Schließlich ist
es auch wichtig, dass eine möglichst einfache
und billige Konstruktion geschaffen wird, was weniger und einfachere
Teile als bei dieser Konstruktion bedeutet.
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Die
vorliegende Erfindung ist in der Absicht gemacht worden, die obigen
Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Ein erstes Ziel
der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Dosierschneckeneinheit
für eine
automatisch Dosiervorrichtung vorzustellen, welche verhindert, dass
Nässe in den
Durchgang eintritt, in welchem die Schnecke angeordnet ist. Das
soll damit erzielt werden, dass die Einheit einen Schließer aufweist,
welcher die Austrittsöffnung
des Durchgangs verschließt,
wenn die Schnecke nicht dosiert. Ein zweites Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Einheit vorzustellen, welche das Anhaften
von Material im Innern des Kanals und an der Schnecke verhindert.
Um dieses Anbacken zu verhindern, hat die Einheit einen Reiniger,
welcher das angebackene Material abschabt. Ein drittes Ziel der
vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einheit vorzustellen,
die für
den Benutzer einfach zu handhaben und zu reinigen ist. Das soll
dadurch erreicht werden, dass die Einheit lösbar an der automatischen Dosiereinheit
befestigt wird. Ein viertes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht
darin, dass ein eine billige Einheit erzielt wird, die sich einfach
fertigen lässt.
Das soll dadurch erreicht werden, dass die Einheit wenige Teile
aus billigen und zuverlässigen
Materialien aufweist. Die Dosierschneckeneinheit soll hauptsächlich für eine automatische
Dosiervorrichtung für
eine Waschmaschine für
Wäsche
ausgelegt werden, aber die Grundidee soll auf jegliche Art von Maschine
anwendbar sein, die eine automatisch Dosiereinheit benötigt. Die
Lösung
diese vorliegenden Erfindung wird gemäß den Merkmalen erreicht, die
im Anspruch 1 offenbart werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Schneckeneinheit zur Dosierung (Abgabe) von
Material aus einem Behälter
in eine Austrittsöffnung
vorgestellt. Diese Einheit wird durch einen Elektromotor angetrieben
und umfasst eine Dosierschnecke, einen Kanal, welcher mit der Schnecke
in Wechselwirkung steht, eine Abdichtung mit einem Ausrichter, einen Schließer und
einen Anbringer, der auch als Reiniger wirkt. All diese Teile werden
anhand der bevorzugten Ausführungsform
umfassend beschrieben. Gemäß den weiter
vorn erwähnten
zielen der vorliegenden Erfindung sind alle abdichtenden Teile so
ausgebildet, dass eine billige, zuverlässige und wirkungsvolle Einheit
zum Reinigen und Abdichten in einer automatischen Dosiereinheit
erzielt wird. Dementsprechend steht die Abdichteinheit mit der Dosierschnecke
in Wechselwirkung, damit die besten Ergebnisse erzielt werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung soll nun anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben werden,
wobei Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen genommen wird. Bei diesen handelt es sich um:
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1 ist
eine Seitenansicht einer Dosierschneckeneinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung, welche in einem Kanal einer automatisch Dosiervorrichtung
angeordnet ist, wobei diese Einheit die Dosierschnecke zusammen
mit der Abdichtung umfasst, im nicht zusammengebauten Zustand.
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2 ist
eine Seitenansicht der Dosierschneckeneinheit der vorliegenden Erfindung
gemäß 1,
jedoch im zusammengebauten Zustand.
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3 ist
eine Seitenansicht der Dosiereinheit der vorliegenden Erfindung
gemäß 1.
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4 ist
eine Perspektivdarstellung eines Kanalmoduls der erfindungsgemäßen Einheit
gemäß 1.
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5 ist
von vorn eine Perspektivdarstellung des Anbringers und des Reinigers
der vorliegenden Erfindung gemäß 1.
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6 ist
von hinten eine Perspektivdarstellung des Schließers der vorliegenden Erfindung
gemäß 1.
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7 ist
eine Seitenansicht des Reinigers gemäß 6
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Bevorzugte Ausführungsform
zur Veranschaulichung
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Die
Dosierschneckeneinheit gemäß der dargestellten
Ausführungsform
ist für
automatische Dosiervorrichtungen für WäscheWaschmaschinen bestimmt,
bei denen Waschmittel dasjenige Dosiermaterial sind, auf das Bezug
genommen wird. Die Dosiereinheit umfasst eine Dosierschnecke 1 und
eine Abdichtung 2. Die Dosierschnecke umfasst eine Welle 3,
einen Schneckengang 4 und eine Rille 5. Der Schneckengang
bedeckt einen Teil der Welle, und die Funktion der Rille besteht
darin, die Dosierschnecke an der automatischen Dosiervorrichtung
anzubringen. Die normale automatische Dosiervorrichtung weist einen
Kanal 26 auf, der sich in der Vorrichtung 27 erstreckt,
wobei dieser Kanal über
eine Öffnung 28 das
Innere 29 eines Behälters
als Teil der Vorrichtung mit einer Austrittsöffnung 30 verbindet. Die
Dosierschnecke 1 fördert,
wenn sie sich im Innern dieses Kanals dreht, das Material aus dem
Innern des Behälters
zur Austrittsöffnung.
Um die besten Förderbedingungen
zu schaffen, ist der Schneckengang so gestaltet, dass er das Material
aufnimmt und hält.
Der Schneckengang schabt auch das Material, das im Innern des Kanals
angebacken ist, ab. Diese Erscheinung kann auftreten, wenn bestimmte Arten
von Waschmittel zum Einsatz gelangen.
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Wenn
man die beste Wechselwirkung zwischen dem Schneckengang 4 und
dem Kanal 26 erzielen will, können die besten Ergebnisse
dann erreicht werden, wenn diese aufeinander abgestimmt sind. Eine
mögliche
Lösung
könnte
dabei darin bestehen, dass man einen besonderen Kanalmodul 6 benutzt,
wie er in 4 dargestellt ist und der in
das Innere des regulären
Kanals der automatischen Dosiervorrichtung gebracht wird. Dieser
Modul hat eine größere Kanalfläche 7 mit
einem Durchmesser, der zumindest größer ist als der Durchmesser
des Schneckenganges 4 auf der Schnecke 1. Tests
haben gezeigt, dass man bessere Ergebnisse in der Effektivität der Dosierschnecke
erzielt, wenn man die Durchmessertoleranz zwischen dem Kanal und
der Schraube erhöht.
Eine größere Durchmesserdifferenz
führt dazu,
dass man keinen allzu starken Motor benötigt, um Material, welches
im Innern des Kanals angebacken ist, abzuschaben und es zur Austrittsöffnung zu
drücken.
Eine weitere Art, die Notwendigkeit eines stärkeren Motors zu vermeiden,
besteht darin, dass man die Länge
des Schneckengang 4 auf der Schnecke verringert. Die Länge des
Schneckenganges muss dergestalt sein, dass er in das Innere der weiteren
Kanalfläche 7 passt.
Es ist auch möglich, dass
die weitere Kanalfläche
eine konische Austrittsöffnung
aufweist, damit die Durchmessertoleranz in Richtung auf die Austrittsöffnung erhöht wird.
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Die
Welle 3 der Dosierschnecke steht mit einer engen Kanalfläche 8 des
Kanalteils in Wechselwirkung. Um die Dosierschnecke am Kanalteil
anzubringen, ragt ein Teil der Schnecke, welcher die Rille 5 umfasst,
auf der linken Seite des Kanals heraus mit einer gewissen Art von
(nicht dargestellter) Feder, die auf die Rille wirkt. Der Kanalteil
hat schließlich
eine Gestalt mit einer Ausfräsung 9,
welche mit der Öffnung 28 in
Wechselwirkung steht, um den Materialtransport zwischen dem Innern 29 und
der Austrittsöffnung 30 zu
verbessern.
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Die
Abdichtung 2 bildet einen Schließer, einen Anbringer und einen
Ausrichter. Der Schließer umfasst
einen Übertrager 10,
welcher sich mit der Dosierschnecke 1 im Eingriff befindet.
Der Übertrager
umfasst zwei Flügel 11,
durch welche ein drehender Eingriff zwischen einem (nicht dargestellten) Elektromotor
und der Dosierschnecke erzielt wird. Der Übertrager umfasst auch einen
Flansch 12, der sich parallel zu den Schneckengängen 4 um
annähernd
180 Grad um die Welle erstreckt. Der Schließer umfasst ferner einen vorwiegend
kreisförmigen Klemmer 13,
der in den 6 und 7 dargestellt ist.
Dieser Klemmer hat eine flexible Rampe 15, welche sich
um annähernd
180 Grad um die Mittelachse des Klemmers erstreckt. Diese Rampe
ist am übrigen Teil
des Klemmers über
eine Halterung 16 angebracht. Die Rampe umfasst ferner
einen Ring 17 mit einer Kerbe 18, damit sie mit
dem Anbringer und dem Ausrichter 14 zum Eingriff kommt.
Schließlich
umfasst der Klemmer eine Schalterhalterung 19, welche zusammen
mit dem Schließer
weiter unten beschrieben wird.
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Der
Anbringer ist in 5 dargestellt. Er umfasst ein
verdrehtes Teil 20, welches an einem Rahmen 21 angebracht
ist. Dieser Rahmen ist so gestaltet, dass er mit dem Ring 17 des
Schließers
in Wechselwirkung tritt. Der Rahmen ist ferner ausgestattet mit
einem vorspringenden Teil 22, welches mit der sich biegenden
Rampe 15 in Wechselwirkung tritt, wenn der Anbringer am
Schließer
angebracht wird. Das vorspringende Teil ist folglich so gestaltet,
dass es die Rampe stützt,
wie aus 2 ersichtlich ist. Ferner ist
das verdrehte Teil um annähernd
zwei Umdrehungen verdreht und so gestaltet, dass es mit dem Schneckengang 4 der
Dosierschnecke in Wechselwirkung tritt. Es hat daher eine ähnliche
Steigung und ist so gestaltet, dass es zwischen die Windungen des
Schneckengang passt. Es hat auch einen Durchmesser, welcher ermöglicht,
dass die Welle 3 des Schneckengang 1 in das Innere
des verdrehten Teils passt. Das Teil hat auch eine scharfe Kante 23 und eine
glatte Fläche 24.
Die Funktionsweise des Anbringers wird weiter unten beschrieben.
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Der
Ausrichter umfasst lediglich einen Stift 25, welcher am
Rahmen 21 angebracht ist. Dieser Stift ist parallel zur
Welle, wenn die Dosierschnecke zusammengebaut ist. Die Funktionsweise
des Ausrichters wird weiter unten beschrieben.
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Damit
die Dosierschneckeneinheit besser verstanden wird, soll nun ihre
Funktionsweise beschrieben werden, wobei auf die weiter oben erwähnten Angaben
und die Zeichnungen Bezug genommen werden soll. Es ist vorgesehen,
dass die Einzeit zusammen mit dem Kanalmodul 6 benutzt
wird. Die einzigen Teile der dargestellten automatischen Dosiervorrichtung
sind der Kanal 26 und der Behälter 29, siehe 1.
Der Kanal und der Modul sind montiert, um eine Förderstrecke für Waschmittel
zwischen dem Behälterinneren 29 und
der Austrittsöffnung 30 zu
erzielen. Die Schneckeneinheit ist lösbar angebracht unter Verwendung
der Rille 5 mit der (nicht dargestellten) Feder. Diese
lösbare
Anbringung ermöglicht
es, dass die Schnecke und der Kanal vom Nutzer gereinigt werden
können.
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Wenn
die Teile zusammengebaut sind, speist die sich drehende Dosierschnecke,
die gegen den Uhrzeigersinn (von rechts gesehen in den 1 und 2)
durch einen Elektromotor in Drehung versetzt wird, Waschmittel in
Richtung nach rechts, wenn man auf die 1 und 2 Bezug
nimmt. Während
dieser Drehung werden einige Teile des Klemmers 13, des
Anbringers 14 und des Ausrichters 25 in dieselbe
Richtung gedrückt,
wenn das verdrehte Teil 20 mit dem Schneckengang 4 in
Wechselwirkung steht. Wenn diese Teile ihre am weitesten rechts
liegende Stellung erreichen, wie das in 1 dargestellt
ist, steht das verdrehte Teil nicht länger mit dem Schneckengang
in Wechselwirkung.
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Statt
dessen steht der Flansch 12 mit der biegsamen Rampe 15 in
Wechselwirkung, während die
Schnecke weiterhin sich gegen den Uhrzeigersinn dreht. Während sich
die Schnecke dreht, wird der Flansch gezwungen, zwischen die Rampe
und den Ring 17 zu treten. Der Klemmer 13, der
Anbringer 14 und der Ausrichter 25 werden dadurch
in einer Stellung festgehalten, welche einer offenen Austrittsöffnung 30 entspricht,
und die Dosierschnecke 1 transportiert bei dieser Drehung
gegen den Uhrzeigersinn das Waschmittel. Die biegsame Rampe 15 verbiegt
sich dabei und ermöglicht
dadurch, dass sich der Flansch 12 unter ihr vorbei bewegt.
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Die
folgende Funktionsweise birgt die Lösung zum Erreichen der weiter
oben dargelegten Hauptziele, also die des Schließens und des Reinigens. Wenn
der Elektromotor umschaltet in die Bewegung im Uhrzeigersinn, beginnt
der Flansch 12, sich in die entgegengesetzte Richtung zu
bewegen. Wenn er die biegsame Rampe 15 erreicht, wird der Flansch
auf diese Rampe gedrückt.
Da sich diese Rampe in einer Richtung annähernd parallel zum Schneckengang
des Klemmers 13 erstreckt, werden der Anbringer 14 und
der Ausrichter 25 nach links gedrückt, wenn man Bezug auf 1 und 2 nimmt. Wenn
der Flansch die Spitze der biegsamen Rampe 15 erreicht,
hat die scharfe Kante 23 des verdrehten Teils 20 damit
begonnen, mit dem Schneckengang 4 der Schnecke 1 in
Wechselwirkung zu treten. Mit Bezug auf 2 werden
die Teile 13, 14 und 25 durch die Wechselwirkung
zwischen dem Schneckengang und dem verdrehten Teil weiter nach links
gedrückt. Während dieser
Bewegung schabt die scharfe Kante 23 das zwischen den Windungen
des Schneckenganges angebackene Waschmittel ab.
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Wenn
der Klemmer 13, der Anbringer 14 und der Ausrichter 25 ihre
linke Stellung erreicht haben, verschließt die Fläche 24 des Anbringers
die Austrittsöffnung
des Kanals, die als das rechte Ende des Kanals 6 dargestellt
ist. Damit ein dichtes Verschließen erzielt wird, sollte die
Austrittsöffnung 30 eine
scharfe Kante aufweisen. Jegliches an der Kante oder Oberfläche angebackene
Material wird daher beseitigt, wenn sich die beiden Teile begegnen.
Wenn sich die Teile parallel zur Schnecke bewegen, verhindert schließlich der
gleitend am Behälter
angebrachte Ausrichter, dass sich die Teile um die Schnecke 1 drehen.
Um Schäden
an der Dosierschneckeneinheit zu vermeiden, betätigt die Schalterhalterung 19 an der
linken Stellung einen Mikroschalter 31, der seinerseits
den Elektromotor abschaltet.
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Es
gibt Beispiele dafür,
dass diese Art von Dosierschneckeneinheit in anderen Maschinen eingesetzt
werden kann, die eine Dosierung, ein Verschließen und ein Reinigen der Schneckeneinheit
für eine
automatische Dosiereinheit benötigen.
Derartige Apparate könnten
Geschirrspülmaschinen,
Kaffeemaschinen und weitere Reinigungsmaschinen im Haushalt sein.
Der Umfang der Erfindung ist nicht auf die Maschine oder die automatische
Dosiereinheit beschränkt,
in welcher die Dosierschnecke benutzt wird. Vielmehr umfasst der
Umfang die Handhabung des Materials in jeglicher geeigneten Form
(körniges Material,
pulverförmiges
Material, Flüssigkeit
usw.) in einer rauen Umgebung, um das bestmögliche Dosierergebnis zu erzielen.