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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Nachfüllbehältereinheit für eine automatische
Dosierungsvorrichtung. Der Zweck der automatischen Dosierungsvorrichtung
ist die Kontrolle der Dosierung von Material, das in der Behältereinheit
aufbewahrt ist. Es ist das Ziel der Behältereinheit gemäß der Erfindung, eine
reinigungsfähige
und umschaltbare Umrühr- und
Transportanordnung für
die automatische Dosierungseinheit zu schaffen. Die Nachfüllbehältereinheit umfasst
zu diesem Zweck ein Rührteil,
das von einem Becher umschlossen ist. Das Rührteil rührt das Material und führt dieses
zu. Das wie ein Topf geformte Rührteil,
welches das Material enthält,
kann auch aus dem Behälter
herausgehoben und gereinigt oder durch einen anderen Topf ersetzt
werden. Als Alternative dazu kann auch die gesamte Nachfüllbehältereinheit
ersetzt werden.
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Hintergrund der Erfindung
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Seit
langem sind automatische Dosierungsvorrichtungen für unterschiedliche
Maschinentypen ein Produktionsziel für die Hersteller. Diese Vorrichtungen
müssen
geeignet sein, Pulver, Flüssigkeiten oder
andere Materialarten aus einem Behälter in einen Prozess hinein
zu dosieren. Deshalb wurden unterschiedliche Dosierungsvorrichtungen
entwickelt. In den meisten Fällen
werden derartige Vorrichtungen für
den industriellen Gebrauch entwickelt. Sie sind deshalb oft ziemlich
teure und/oder komplexe Konstruktionen.
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In
letzter Zeit wurde das Augenmerk verstärkt auf die Konstruktion automatischer
Dosierungsvorrichtungen für
den Haushalt oder zumindest für
billigere Anwendungen gelegt. Insbesondere für Wäschewaschmaschinen besteht
ein großes
Interesse, einfache und zuverlässige
Vorrichtungen zustande zu bringen. Herkömmlicherweise wurden solche automatische
Dosierungsvorrichtungen zur Abgabe eines Waschmittels in eine Waschtrommel
vorgeschlagen. Das Waschmittel ist in einem Behälter untergebracht und wird
am Auslass des Behälters
von einer Ausgabevorrichtung ausgegeben. Um zu verhindern, dass
Vibrationen dazu führen,
dass das Waschmittel aus dem Behälter
herausfällt,
wenn es nicht abgegeben werden soll, besitzen einige der vorgeschlagenen
Dosiervorrichtungen einen Ausgabemechanismus, der geeignet ist,
zu dosieren und den Auslass zu schließen.
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In
US-Pat. Nr. 5063757 wird
ein Waschmittelspender mit dieser Art von Dosierungs- und Schließmechanismus
vorgeschlagen. Der Spender umfasst einen Waschmittelbehälter mit
einem unteren Ausgabeauslass, von dem das gespeicherte Waschmittel
abgegeben wird, und ein im Auslass untergebrachtes Waschmittelstoppelement,
das dazu dient, den Auslass zu schließen, wenn kein Waschmittel
dosiert ist. Die Dosierung wird mittels einer spiralförmigen Spule/Schraube
erreicht, die in einem Ausgabedurchgang angeordnet ist. Im Waschmittelbehälter ist
ein Rührelement
angeordnet, um ein Verklumpen des Waschmittels zu verhindern. Die
spiralförmige
Spule oder Schraube und das Rührelement werden
von einem gemeinsam mit dem Behälter montierten
Elektromotor in Rotation versetzt. Der Behälter ist mit einem äußeren und
inneren Gehäuse
an der Maschine mit Klauen abnehmbar montiert.
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In
EP 1,101,431 ist ein Produktbehälter für Getränkemaschinen
dargestellt. Dieser umfasst ein Gefäß, auf dem eine Dosierschraube
und Vorrichtungen zur Produktdosierung angeordnet sind. Das Gefäß besitzt
einen Blechmantel, der mit einem Kunststoffunterteil, das Funktionselemente
enthält,
versehen ist. Die Zuführungsschnecke
ist am untersten Teil des Behälters
positioniert und hat eine erweiterte Form mit rechteckigem Querschnitt.
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DE 4,204,736 zeigt einen
Pulvervolumenspender für
den Autowaschdienst. Dieser umfasst Kommunikationsscheiben und – düsen und
liefert im freien Fall von einem Schneckenförderer quantifizierte Pulvermengen
in ein Wasserpegelregulierungsgefäß. Der Behälter soll in aufrechter Stellung
angeordnet und die Schnecke an seinem unteren Teil positioniert
sein.
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Obwohl
die Konstruktion so ausgeführt
ist, dass sie in einer Maschine abnehmbar montiert ist, hat sie
doch Nachteile. Der Trennmechanismus erfordert vom Benutzer eine
sorgfältige
Vorgangsweise. Auch müssen
der Behälter
und andere Teile sauber sein, um mit der Maschine zusammenzuwirken und
von den Klauen gehalten zu werden. Da der Motor mit dem Behälter angebracht
ist, ist es teurer, für eine
Maschine mehr als einen Spender zu haben. Der Behälter ist
zudem so konzipiert, dass es schwierig ist, auf geeignete Weise
innerhalb einer Waschmaschine untergebracht zu werden. Schließlich ist
es auch wichtig, eine so einfache und billige Konstruktion wie möglich zu
schaffen, die deshalb weniger und einfachere Teile enthalten muss
als dies bei dieser Konstruktion der Fall ist.
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Die
vorliegende Erfindung beabsichtigt, die genannten Nachteile auf
dem Stand der Technik zu überwinden.
Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin,
eine Nachfüllbehältereinheit
für eine
automatische Dosierungsvorrichtung, wie etwa den oben beschriebenen
Waschmittelspender, zu schaffen. Die Behältereinheit oder zumindest einige
Teile derselben müssen
geeignet sein, sich ohne mechanische Probleme von der automatische Dosierungsvorrichtung
trennen zu lassen, um die Materialarten zu wechseln. Es muss für einen
Benutzer auch einfach sein, die Behältereinheit an der automatische
Dosierungsvorrichtung anzubringen. Ein zweites Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, eine Nachfüllbehältereinheit zu schaffen, die ein Verklumpen
des in der Einheit enthaltenen Materials verhindert. Zu diesem Zweck
muss das Material gerührt
werden und darf nicht der Feuchtigkeit ausgesetzt sein. Ein drittes
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine billige Einheit
zu schaffen, die einfach herzustellen ist. Zu diesem Zweck muss
die Einheit wenige, einfache Teile aus billigem, zuverlässigem Material
umfassen. Die Nachfüllbehältereinheit soll
hauptsächlich
für eine
automatische Dosierungsvorrichtung für eine Wäschewaschmaschine konzipiert
sein, die Grundidee soll aber auf jede Art von Maschinen anwendbar
sein, die eine automatische Dosierungsvorrichtung benötigen. Die
Lösung
dieser vorliegenden Erfindung wird gemäß den in Anspruch 1 offenbarten
Merkmalen erreicht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Nachfüllbehältereinheit
zum Speichern, Rühren
und Transportieren von Material geschaffen. Die Einheit wird durch
eine rotierende Dosierungsschraube betrieben, die von einem Elektromotor
in Rotation versetzt wird und mit einem automatischen Dosierungssystem
nach dem Stand der Technik und einem nachstehend offenbarten bevorzugten
Ausführungsbeispiel
zusammenwirkt. Die Nachfüllbehältereinheit umfasst
ein von einem Behälterteil
umschlossenes Rührteil.
Das wie ein Topf geformte Rührteil,
welches das Material enthält,
kann aus dem Becher herausgehoben und gereinigt oder durch einen
anderen Topf ersetzt werden. Als Alternative dazu kann auch die
gesamte Nachfüllbehältereinheit
ersetzt werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird in Form eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Seitenansicht einer Nachfüllbehältereinheit
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine Vertikalquerschnittansicht der vorliegenden Erfindung gemäß 1.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Behälterteils der vorliegenden
Erfindung gemäß 1.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Rührteils der vorliegenden Erfindung
gemäß 1.
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5 ist
eine vertikale Querschnittansicht eines Rührteils gemäß 4.
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6 ist
eine Draufsicht des Rührteils
gemäß 4.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Rührteils
der vorliegenden Erfindung gemäß 1.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Rührteils
der vorliegenden Erfindung gemäß 1.
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9 ist
eine perspektivische Ansicht einer automatischen Dosiervorrichtung
der vorliegenden Erfindung gemäß 1.
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Illustratives bevorzugtes Ausführungsbeispiel
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Die
Behältereinheit
ist ein Behälter
für automatische
Dosiervorrichtungen für
Wäschewaschmaschinen,
wobei jegliche Bezugnahme auf Dosiermaterial sich auf Waschmittel
bezieht. Die Behältereinheit
umfasst einen Becher 1, eine Abdeckung 2 und einen
Verriegelungsbügel 3.
Der Becher hat eine konische Form mit einem beinahe flachen Boden 4 und einer
im Wesentlichen kreisförmigen
Seitenwand 5. Er besitzt zudem Halterungen 6 für den Verriegelungsbügel. Der
Becher weist auch eine Aussparung 7 auf, die es ermöglicht,
die Behältereinheit
abnehmbar an einer (nicht dargestellten) Art von Halterung anzubringen.
Ein Kanal 8, der das Innere des Bechers mit der Außenseite
verbindet, umschließt
eine Dosierungsschnecke 9, die das Waschmittel aus dem
Becher heraus durch den Kanal führt.
Der Becher 1 umfasst auch einen Wellenstift 10,
der weiter unter beschrieben wird.
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Die
Abdeckung 2 ist im Wesentlichen flach und umfasst Winkel 11,
die im Zusammenwirken mit dem Becher 1 eine Scharnierverbindung
schaffen. Die Abdeckung ist vorzugsweise zum Teil aus transparentem
Material, damit der Benutzer das Innere sehen kann, ohne die Abdeckung öffnen zu
müssen.
An der Vorderseite besitzt die Abdeckung Verriegelungsmittel 12,
die mit dem Bügel 3 zusammenwirken, wenn
die Abdeckung den Becher schließt,
um die Behältereinheit
ordnungsgemäß abzudichten.
Die Abdeckung umfasst zudem einen Wellenstift 13, der nachstehend
beschrieben wird.
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Das
Rührteil 14 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
besitzt eine Form ähnlich
dem Becher 1, um richtig interagieren zu können. Das
Teil weist am Boden eine Aussparung 15 auf, die mit dem Wellenstift 10 zusammen
wirkt, um ein erstes Ende einer Achse zu schaffen, um die das Rührteil rotieren kann.
Des weiteren wirkt ein Mittelstift 16 des Teils mit dem
Wellenstift 13 zusammen, wenn die Abdeckung 2 geschlossen
ist, um das zweite Ende der genannten Achse zu schaffen. Um für den Stift 16 einen Halt
zu schaffen, wird ein Rahmen 17 mit drei Armen angeordnet.
Vermöge
der beschriebenen. Interaktionen kann das Rührteil auf geeignete Art und
Weise innerhalb des Bechers rotieren, was für ein Erreichen der oben genannten
Ziele wesentlich ist. Die Funktion des Rührteils wird nachstehend näher beschrieben.
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Das
Rührteil 14 besitzt
an seiner Innenseite ebenfalls zwei spiralförmige Flansche 18.
Diese Flansche erstrecken sich die innere Seitenwand des Teils in
einem Winkel von annähernd
120 Grad aufwärts;
vgl. 6. Die Breite der Flansche ist annähernd 15
mm. Das Rührteil
weist an seiner Außenseite
einen spiralförmigen
Grat auf. Dieser Grat verläuft um
die äußere Seitenwand
des Teils in annähernd zwei
Umrundungen. Die Breite des Grats beträgt annähernd 5 mm. Das Rührteil 14 besitzt
einen flachen Boden 20 und einen oberen Rand, der aus den
Zähnen 21 besteht.
Diese Zähne
erstrecken sich um den Rand des Teils und sind so geformt, dass
sie mit dem Gewinde der Dosierschnecke zusammenwirken können.
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Die
Behältereinheit 22 könnte zusammen
mit einer automatischen Dosiervorrichtung, wie der in 9 dargestellten,
betrieben werden. Als Teil des bevorzugten Ausführungsbeispiels soll die Vorrichtung
in Verbindung mit einer Wäschewaschmaschine wirksam
sein. Die Einheit wird an einem Führungsmechanismus montiert,
der einen Führungsrahmen 23 und
eine Führungswelle 24 umfasst.
Die Welle verläuft
durch die Führungsöffnung 25 und
ist am Becher 1 der Behältereinheit 22 angebracht.
Auf der Behältereinheit
ist ein Frontteil 26 angeordnet. Die Dosierschnecke 9 ist
an der Behältereinheit
angebracht – vgl. 2.
Ein Mixer 28 ist so ausgeführt, dass er die Einheit in
seiner Innenposition aufnehmen kann. Eine Öffnung 29, in der
ein Elektromotor angeordnet ist, besitzt eine Kupplung zur Aufnahme
der Schnecke.
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Nachstehend
wird die Funktion der Nachfüllbehältereinheit 22 unter
Bezugnahme auf die oben gegebenen Beschreibungen und die Figuren
beschrieben. Die Einheit 22 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
soll gemeinsam mit der automatischen Dosiervorrichtung verwendet
werden, welche die Dosierschnecke 9 in dem Kanal 8 umfasst.
Die Einheit wird von einem Reglersystem und einem Elektromotor geregelt
und betrieben. Der Führungsmechanismus
hat die Aufgabe, die Behältereinheit zwischen
einer Außenposition
vom Mixer 28 entfernt und einer Innenposition innerhalb
des Mixers zu führen
(in 9 nicht dargestellt). Auf diese Weise kann die
Behältereinheit
gedreht und ihre Vorderseite in die in 9 dargestellte
aufrechte, vertikale Stellung gebracht werden.
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In
dieser Position kann die Behälterabdeckung 2 geöffnet und
Waschmittel in das Rührteil 14 gefüllt werden.
Die Bedienperson dreht die Behältereinheit 22 danach
gegen den Uhrzeigersinn (von der linken Seite in 9 gesehen).
Die Bedienperson bewegt unter der Führung des Führungsmechanismus das horizontale
Behälterteil
weiter auf den Mixer 28 zu. Vermöge der Form des Mixers wird
die konisch geformte Behältereinheit
schließlich
in die Innenposition innerhalb des Mixers geführt. Während dieser abschließenden Bewegung
bewegt sich das Ende der Dosierschnecke auf die Öffnung 29 zu. Der
Motor befindet sich damit in Drehverbindung mit der Dosierschnecke.
Die Front 26 als Teil der Waschmaschine hält schließlich den
Behälter
in seiner Innenposition.
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Eine
Drehkraft wird vom Motor auf die Dosierschnecke 9 übertragen.
Die im Kanal 8 montierte Schnecke wird dadurch in Drehung
versetzt. Da das Gewinde der Schnecke mit den Zähnen 21 des Rührteils 14 zusammenwirkt,
bringt die rotierende Schnecke das Teil innerhalb des Bechers 1 zur
Rotation. Das Teil, das mit Hilfe der Aussparung 15 und
des Wellenstifts 16 rotierfähig angebracht ist, dreht sich frei.
Durch die Form der interagierenden Zähne wird die Schnecke von Waschmittel
gereinigt, das zwischen den Gewindegängen feststeckt, wenn sich
die Schnecke dreht.
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Wenn
sich im Rührteil 14 Waschmittel
befindet und das Teil so platziert ist, dass sich die Rotationsachse
in horizontaler Position befindet, führen die Flansche 18 innerhalb
des rotierenden Teils das Waschmittel zu. Da der Topf eine konische
Form hat, wird das Waschmittel aufgerührt und den Zähnen 21 sowie
der Schnecke 9 innerhalb des Kanals 8 zugeführt. Die
Schnecke führt
das Waschmittel durch den Kanal. Das Waschmittel erreicht schließlich die
Außenseite
des Bechers 1 und fällt
auf den Mixer 28. Dort wird es mit Wasser gemischt und
weiter zum Laugenbehälter
der Waschmaschine befördert.
Dieses Aufrühren
und Zuführen
ist die Hauptaufgabe des Rührteils
bei der Lösung
der oben genannten Ziele, und nachstehend werden andere Ausführungsbeispiele
offenbart, die ähnliche
Funktionen ausführen.
Ein Problem mit diesem Rührteil,
das innerhalb eines Bechers 1 zur Anwendung kommt, besteht
in der Tatsache, dass sich zwischen diesen ein Zwischenraum öffnet, in
dem sich Waschmittel ansammeln kann. Das Teil ist deshalb mit dem
Außengrat 19 versehen,
der während
der Rotation des Teils das gesammelte Waschmittel den Zähnen zuführt. Um diesen
Effekt zu erreichen, muss sich der Topf in horizontaler Position
befinden. Der Außengrat
führt auch
das rotierende Rührteil
im Becher 1.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Möglichkeit,
das Rührteil 14 bei
Bedarf zu reinigen und auszutauschen. Wenn beispielsweise die Bedienperson
zwei unterschiedliche Teile für unterschiedliche
Arten von Waschmitteln verwendet, sollte es einfach sein, diese
auszutauschen. Das Teil 14 ist deshalb entfernbar und rotierfähig am Becher 1 und
an der Abdeckung 2 angebracht. Wenn die Bedienperson den
Topf auswechseln oder reinigen muss, so muss er/sie nur die Abdeckung öffnen, wenn
sich die Behältereinheit
in vertikaler Stellung befindet, und das Rührteil mit Hilfe des Rahmens 17 herausheben. Die
Schnecke ist so montiert, dass dieser Austausch vorgenommen werden
kann. Eine weitere Möglichkeit,
um unterschiedliche Rührteile
für unterschiedliche
Waschmittel zu erreichen, besteht einfach in der Verwendung zweier
Nachfüllbehältereinheiten.
Da die Einheiten einfach sind und aus wenigen Teilen bestehen, könnte sich
das als kostengünstige
Lösung
erweisen.
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In 7 bis 8 sind
andere Arten von Ausführungsbeispielen
dargestellt, mit denen eine Nachfüllbehältereinheit zur Lösung der
erwähnten Ziele
erreicht werden soll. Diese Ziele sind Behältereinheiten, die leicht zu
reinigen und nachzufüllen sind,
und die eine Verklumpung von Material vermeiden helfen. In 7 ist
ein erstes alternatives Ausführungsbeispiel
offenbart. Es zeigt eine Alternative zu dem oben beschriebenen Rührteil.
Anstelle eines Topfes ist ein Rührrahmen 30 abnehmbar
und rotierfähig
am Becher 1 und an der Abdeckung 2 befestigt. Der
Rahmen hat einen Ring 31 mit Zähnen 32. Mit Hilfe
einer Stütze 33 wird
ein Stift 34 geschaffen, der mit dem Wellenstift 13 der
geschlossenen Abdeckung des Bechers zusammen wirksam ist, um ein erstes
Ende einer Rotationsachse zu schaffen. Des weiteren sind vier Rahmenarme 35 gebogen
und an einander befestigt. Eine Öffnung 36 ist
vorgesehen, um mit dem Wellenstift 10 des Bechers zusammenzuwirken,
um ein zweites Ende derselben Rotationsachse zu schaffen. Mit Hilfe
der Interaktionen kann der innerhalb der geschlossenen Behältereinheit 1 montierte
Rührrahmen,
der von der Schnecke angetrieben wird, innerhalb des Bechers auf
geeignete Weise rotieren, was eine Voraussetzung darstellt, um die
oben erwähnten
Ziele zu erreichen. Der Rührrahmen
hat ebenfalls eine konische Form, um richtig in den Becher zu passen.
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In 8 ist
ein zweites alternatives Ausführungsbeispiel
offenbart. Es stellt eine weitere Alternative eines Rührteils
dar. Ein Rührring 40 mit
Zähnen 41 ist
rotierfähig
an der Abdeckung 2 befestigt, wie in 1 dargestellt.
Der Ring weist eine Verstrebung 42 mit einem Stift 43 auf,
der mit dem Wellenstift 13 der Abdeckung zusammen wirkt.
Der mit Hilfe der Abdeckung rotierfähig angeordnete Rührring kann von
der Schnecke dazu gebracht werden, innerhalb der geschlossenen Behältereinheit
auf geeignete Weise zu rotieren, was eine Voraussetzung dafür ist, die
erwähnten
Ziele zu erreichen. Der Rahmen besitzt zudem zwei Flügel 44.
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Es
folgt die Beschreibung der Funktion der oben genannten alternativen
Ausführungsbeispiele für ein Rührteil.
Beide Ausführungsbeispiele
rotieren innerhalb der Behältereinheit
durch Interaktion zwischen der Schnecke und ihren Zähnen. Im
ersten alternativen Ausführungsbeispiel
30 rühren
die Rahmenarme 35 das Waschmittel und führen es der Schnecke zu. Im
zweiten alternativen Ausführungsbeispiel
rühren
die Flügel 44 Teile
des Waschmittels und transportieren diese zur Schnecke. Diese Flügel decken
nicht den gesamten Innenraum des Bechers ab.
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Ein
weiters Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Möglichkeit,
den Becher 1 und das Rührteil
bei Bedarf zu reinigen. Das Rührteil
ist aus diesem Grund abnehmbar und rotierfähig am Becher 1 und an
der Abdeckung 2 angebracht. Wenn die Bedienperson den Becher
umschalten oder reinigen muss, so muss er/sie nur die Abdeckung 2 öffnen, wenn sich
die Behältereinheit
in vertikaler Position befindet, und das Rührteil herausheben.
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Einschlägig bewanderte
Fachleute sollten ohne weiteres erkennen, dass es möglich ist,
die Nachfüllbehältereinheit
auch in einer anderen Maschine zu verwenden, die eine Aufbewahrungs-
und Dosierbehältereinheit
benötigt.
Dabei könnte
es sich etwa um Geschirrspüler
oder Kaffeemaschinen handeln. Der Geltungsbereich der Erfindung
ist nicht auf die Maschine oder die automatische Dosiereinheit beschränkt, in
der die Nachfüllbehältereinheit
verwendet wird. Vielmehr erstreckt sich der Geltungsbereich auf
die Behandlung von Material in jeder geeigneten Form (Körner, Pulver,
Flüssigkeit
usw.) in widriger Umgebung, um das bestmögliche automatische Dosierergebnis
zu erreichen.