EP2055958A2 - Wasserführendes Haushaltsgerät mit einer Pumpe mit Ventilfunktion - Google Patents

Wasserführendes Haushaltsgerät mit einer Pumpe mit Ventilfunktion Download PDF

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EP2055958A2
EP2055958A2 EP08105509A EP08105509A EP2055958A2 EP 2055958 A2 EP2055958 A2 EP 2055958A2 EP 08105509 A EP08105509 A EP 08105509A EP 08105509 A EP08105509 A EP 08105509A EP 2055958 A2 EP2055958 A2 EP 2055958A2
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pump
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Stephan Lutz
Bruno Reiter
Michael Rosenbauer
Martin Stickel
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BSH Hausgeraete GmbH
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BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • A47L15/4214—Water supply, recirculation or discharge arrangements; Devices therefor
    • A47L15/4223—Devices for water discharge, e.g. devices to prevent siphoning, non-return valves
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    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
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    • F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2283—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for reverse pumping action

Definitions

  • the invention relates to a water-conducting household appliance, in particular a dishwasher or washing machine according to the preamble of patent claim 1.
  • Water-conducting household appliances such as dishwashers, have a line system that allows to promote wash liquor after completion of a cleaning process from the water-bearing household appliance in a house-side sewage disposal system.
  • a drain pump is provided for this purpose, which stands for this purpose with a pipe system of the water-conducting household appliance in combination.
  • a washer for a dishwasher which additionally has a valve function, which allows to prevent unwanted flow processes in the duct system of the dishwasher, such as a vacuuming of the household appliance by currents in the home-side sanitation system.
  • the impeller in the pump is also formed as a valve body and arranged coaxially displaceable along an axis on which the valve body is arranged, wherein the axis is in operative connection with a motor for driving the pump.
  • spring means or alternatively electromagnets may be used as actuators.
  • the invention relates to a water-conducting household appliance, water-conducting household appliance, in particular dishwashing or washing machine, comprising at least one connected to a line system of the water-conducting household appliance in connection pump, which communicates with a motor, and with a valve with an axially movable valve body, at the impeller of the pump is arranged.
  • the pump with a valve may be a drain pump, which serves to flush a rinsing process at the end of a rinsing process, which may be additionally mixed with dirt particles from a treatment room, such as a washing container of a dishwasher, in a house-side sanitation system promote.
  • the valve body can be moved independently of the impeller between a first position in which the valve is open and a second position in which the valve is closed, ie, in which the impeller and the valve body are two components.
  • it is provided to carry out the pump integrally with a valve, ie, the impeller of the pump at the same time forms a valve body for blocking a passage of the pump, said component axially, in particular axially along a motor axis for driving the pump can be moved so to open or close the valve.
  • the object of the invention is achieved in that the motor is operable in two directions of rotation and opens or closes the valve in dependence on the direction of rotation of the motor.
  • a controlled opening and closing of the valve can be achieved and thus a blocking of the passage of the pump.
  • no venting of the pump serving as a drain pump is necessary in the case of a dishwasher.
  • the motor is in operative connection with the valve, so that it is ensured that the valve is opened or closed solely by the arbitrary direction of rotation of the motor and is not influenced by flow conditions in the water system of the household appliance in an unintentional manner.
  • valve has a movable between an open and closed position valve body, wherein in the open position, a passage is released from an inlet to an outlet of the pump and the pump is able to promote wash liquor and in the closed position, this passage is closed, so even at flow-related negative pressure conditions no flow can occur in the pipe system of the water-conducting household appliance.
  • valve body can take any position between the open and the closed position, so as to allow, for example, a volume control.
  • valve body is axially movable along a motor and pump connecting shaft. This allows a particularly simple structure with a direct connection of motor and pump.
  • a transmission is preferably provided between the motor and the valve.
  • the transmission converts a rotational movement of the shaft in a linear, coaxial to the shaft running movement.
  • the gear preferably has a threaded spindle, which is designed such that, depending on a direction of rotation, the valve body is moved from an open to the closed position and is moved in reversing the direction of rotation of the motor from the closed to the open position.
  • the motor used can be any electric motor commonly used in water-conducting domestic appliances.
  • brushless DC or AC permanent magnet motors may be used, such as BLDC or BLAC motors.
  • Brushless DC or AC motors can allow a sensorless detection of the speed of the motor and thus blocking the drive, so that detection of a blocking of the drive can be detected without additional sensors, especially when due to a change of direction caused the valve from the open in the closed position or vice versa is moved and the further movement is limited by a stop.
  • BLCD and BLAC motors also allow a quick change of direction and thus a utilization of the inertia of the impeller of the pump to effect a position change, without the need for further mechanical aids are required.
  • the engine with a control of the water-conducting household appliance in the invention in the way that a closed valve is detected and according to the engine is not controlled. Furthermore, it can be provided so easily to respond to the error that blocking at a Change of direction does not occur, eg by refilling a certain amount of fresh water with simultaneous pumping.
  • a drain line is arranged below the Spül electer convinceds, that is, that the water-conducting domestic appliance has no siphon-forming drain guide and drain venting, which form a backstop.
  • the water-conducting household appliance has a simplified structure, wherein the space gained can be used, for example, to improve the insulation or for the arrangement of buffers for rinsing liquor.
  • the pump can be dimensioned smaller in terms of its performance, which provides energy savings and additional space gain.
  • valve body seal is arranged on a cover of the pump, so that a particularly simple structure results, which also facilitates the performance of maintenance or repair work.
  • Impeller of the pump is arranged axially movable together with the valve body of the valve, i. Impeller and valve body are a component and movable between a first position in which the valve is open and a second position in which the valve is closed.
  • the invention relates to a pump according to the invention for a household appliance according to the invention.
  • the washing machine pump 2 serving as a drain pump has a passage 24 with a pump space 22, the passage 24 being connected to an inlet port (not shown) and to a pump Outlet port (not shown) to a conduit system (not shown) of a dishwasher are connected.
  • an impeller 14 is rotatably mounted on a shaft 6.
  • the shaft 6 connects to a motor 18, such as a BLDC or BLAC motor, which is connected to a controller (not shown) of a water-conducting domestic appliance for driving.
  • the impeller 14 has at its front end to a valve body 20 which abuts in the closed position (not shown) on the inside of the pump chamber 22 arranged seal 10 and thus causes a secure closure of the passage of the pump.
  • a further seal 12 is also provided on the pump cover 16.
  • valve body 20 and the seal 10, the valve 4.
  • the valve body 20 is fixedly connected to the impeller 14 and in particular in one piece, for example made of plastic, formed.
  • the impeller 14 further includes a spindle gear having thread 8, which is in engagement with the shaft 6 and allows, depending on the direction of rotation of the shaft 6, the impeller 14 is moved with the valve body 20 from the open to the closed position or vice versa ,
  • the spindle gear (not shown) of the transmission 8 the rotational movement of the shaft 6 in a coaxial with the shaft 6 extending, linear, direction of rotation dependent reciprocation of the valve body 20 to.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspül-oder Waschmaschine, wenigstens aufweisend eine mit einem Leitungssystem des wasserführenden Haushaltsgerätes in Verbindung stehende Pumpe (2), die mit einem Motor (18) in Verbindung steht, und mit einem Ventil (4) mit einem axial bewegbaren Ventilkörper (20), der am Pumpenrad der Pumpe (2) angeordnet ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (18) in zwei Drehrichtungen betreibbar ist und das Ventil (4) in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Motors (18) öffnet oder schließt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspül- oder Waschmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Wasserführende Haushaltsgeräte, wie beispielsweise Geschirrspülmaschinen, weisen ein Leitungssystem auf, das es erlaubt, Spülflotte nach Beendigung eines Reinigungsvorganges aus dem wasserführenden Haushaltsgerät in ein hausseitiges Abwasserentsorgungssystem zu fördern. In Geschirrspülmaschinen ist hierfür eine Laugenpumpe vorgesehen, die hierzu mit einem Leitungssystem des wasserführenden Haushaltsgeräts in Verbindung steht.
  • Aus der EP 17 67 788 A1 ist eine Laugenpumpe für eine Geschirrspülmaschine bekannt, die zusätzlich eine Ventilfunktion aufweist, die es erlaubt, unerwünschte Strömungsvorgänge in dem Leitungssystem der Geschirrspülmaschine zu verhindern, z.B. ein Leersaugen des Haushaltsgerätes durch Strömungen in dem hausseitigen Abwasserentsorgungssystem. Dabei ist das Flügelrad in der Pumpe zugleich als Ventilkörper ausgebildet und koaxial entlang einer Achse verschiebbar angeordnet, auf der der Ventilkörper angeordnet ist, wobei die Achse mit einem Motor zum Antrieb der Pumpe in Wirkverbindung steht. Zur axialen Verschiebung des Ventilkörpers zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position können Federmittel oder alternativ Elektromagnete als Aktuatoren Verwendung finden. Die Vorrichtung gemäß der EP 17 67 788 A1 weist jedoch einen komplizierten Aufbau auf.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Alternative mit einem einfachen Aufbau anzugeben.
  • Die Erfindung geht aus von einem wasserführenden Haushaltsgerät, Wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspül- oder Waschmaschine, wenigstens aufweisend eine mit einem Leitungssystem des wasserführenden Haushaltsgerätes in Verbindung stehende Pumpe, die mit einem Motor in Verbindung steht, und mit einem Ventil mit einem axial bewegbaren Ventilkörper, der am Pumpenrad der Pumpe angeordnet ist. Dabei kann es sich bei der Pumpe mit einem Ventil um eine Laugenpumpe handeln, die dazu dient, am Ende eines Spülvorgangs verschmutzte Spülflotte, die zusätzlich mit Schmutzpartikeln versetzt sein kann, aus einem Behandlungsraum, wie beispielsweise einem Spülbehälter einer Geschirrspülmaschine, in ein hausseitiges Abwasserentsorgungssystem zu fördern. Der Ventilkörper kann unabhängig von dem Pumpenrad zwischen einer ersten Position, in der das Ventil geöffnet ist und einer zweiten Position, in der das Ventil geschlossen ist, bewegt werden, d.h. es handelt sich bei dem Pumpenrad und dem Ventilkörper um zwei Bauteile. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, die Pumpe mit einem Ventil integral auszuführen, d.h., das Pumpenrad der Pumpe bildet zugleich einen Ventilkörper zum Sperren eines Durchgangs der Pumpe, wobei dieses Bauteil axial, insbesondere axial entlang einer Motorachse zum Antrieb der Pumpe bewegt werden kann, um so das Ventil zu öffnen oder zu schließen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass der Motor in zwei Drehrichtungen betreibbar ist und das Ventil in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Motors öffnet oder schließt. Somit kann durch einfache Art und Weise ein gesteuertes Öffnen und Schließen des Ventils erreicht werden und damit eine Sperrung des Durchgangs der Pumpe. Ferner ist keine Entlüftung der als Laugenpumpe dienenden Pumpe im Fall einer Geschirrspülmaschine nötig.
  • Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass der Motor in Wirkverbindung mit dem Ventil steht, sodass sichergestellt ist, dass allein durch die beliebige Drehrichtung des Motors das Ventil geöffnet oder geschlossen wird und nicht durch Strömungsverhältnisse im Leitungssystem des wasserführenden Haushaltsgerätes in ungewollter Weise beeinflusst wird.
  • Ferner weist das Ventil einen zwischen einer geöffneten und geschlossenen Stellung bewegbaren Ventilkörper auf, wobei bei geöffneter Stellung ein Durchgang von einem Einlass zu einem Auslass der Pumpe freigegeben ist und die Pumpe Spülflotte zu fördern vermag und bei geschlossener Stellung dieser Durchgang geschlossen ist, sodass auch bei strömungsbedingten Unterdruckverhältnissen keine Strömung in dem Leitungssystem des wasserführenden Haushaltsgerätes auftreten kann. Jedoch ist es auch denkbar, dass der Ventilkörper beliebige Stellungen zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung einnehmen kann, um so beispielsweise eine Mengenregulierung zu ermöglichen.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Ventilkörper axial entlang einer Motor und Pumpe verbindenden Welle bewegbar ist. Dies erlaubt einen besonders einfachen Aufbau mit einer direkten Verbindung von Motor und Pumpe.
  • Um in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Motors ein Öffnen und Schließen des Ventils zu bewirken ist vorzugsweise zwischen Motor und Ventil ein Getriebe vorgesehen. Dabei wandelt das Getriebe eine Drehbewegung der Welle in eine lineare, zur Welle koaxiale verlaufende Bewegung um. Hierzu weist das Getriebe vorzugsweise eine Gewindespindel auf, die derart ausgebildet ist, dass in Abhängigkeit von einer Drehrichtung, der Ventilkörper aus einer geöffneten in die geschlossene Position bewegt wird und bei Umkehrung der Drehrichtung des Motors aus der geschlossenen in die geöffnete Position bewegt wird.
  • Als Motor kann jeder in wasserführenden Haushaltsgeräten übliche Elektromotor verwendet werden. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, dass bürstenlose Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren mit Permanentmagneten Verwendung finden, wie beispielsweise BLDC- oder BLAC-Motoren. Bürstenlose Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren können eine sensorlose Erfassung der Drehzahl des Motors und damit ein Blockieren des Antriebs erlauben, sodass ohne zusätzlich Sensoren eine Erfassung eines Blockieren des Antriebs erkannt werden kann, insbesondere auch, wenn durch einen Drehrichtungswechsel bedingt das Ventil von der geöffneten in die geschlossene Position oder umgekehrt bewegt wird und die weitere Bewegung durch einen Anschlag begrenzt ist. BLCD- und BLAC-Motoren erlauben ferner einen schnellen Drehrichtungswechsel und damit eine Ausnutzung der Trägheit des Flügelrades der Pumpe, um einen Positionswechsel zu bewirken, ohne das hierzu weitere mechanische Hilfsmittel nötig sind.
  • Dabei steht vorzugsweise der Motor mit einer Steuerung des wasserführenden Haushaltsgerätes in Erfindung, in der Art, dass ein geschlossenes Ventil erfasst wird und entsprechend der Motor nicht weiter angesteuert wird. Ferner kann so problemlos vorgesehen sein, auf den Fehlerfall zu reagieren, dass ein Blockieren bei einem Drehrichtungswechsel ausbleibt, z.B. durch Nachfüllen einer bestimmten Menge Frischwasser bei gleichzeitigem Abpumpen.
  • Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Ablaufleitung unterhalb des Spülbehälterbodens angeordnet ist, d.h., dass das wasserführende Haushaltsgerät weist keinen einen Siphon bildende Ablaufführung und Ablaufbelüftung auf, die eine Rücklaufsperre bilden. Somit weist das wasserführende Haushaltsgerät einen vereinfachten Aufbau auf, wobei der gewonnene Bauraum beispielsweise zur Verbesserung der Dämmung oder zur Anordnung von Zwischenspeichern für Spülflotte verwendet werden kann. Zugleich kann die Pumpe von ihrer Leistungsfähigkeit her geringer dimensioniert werden, was eine Energieersparnis und einen zusätzlichen Bauraumgewinn liefert.
  • Außerdem ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine mit dem Ventilkörper zusammenwirkende Dichtung an einem Deckel der Pumpe angeordnet ist, sodass sich ein besonders einfacher Aufbau ergibt, der auch die Durchführung von Wartung- oder Instandsetzungsarbeiten erleichtert.
  • Schließlich ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Pumpenrad der Pumpe zusammen mit dem Ventilkörper des Ventils axial bewegbar angeordnet ist, d.h. Pumpenrad und Ventilkörper sind ein Bauteil und zwischen einer ersten Position bewegbar, in der das Ventil geöffnet ist und einer zweiten Position, in der das Ventil geschlossen ist.
  • Ferner gehört zur Erfindung eine erfindungsgemäße Pumpe für ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät.
    • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
    • Fig. 1
    Eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Pumpe mit einem Ventil gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung.
  • Die als Laugenpumpe dienende Pumpe 2 für eine Geschirrspülmaschine (nicht dargestellt) weist einen Durchgang 24 mit einem Pumpenraum 22 auf, wobei der Durchgang 24 mit einem Einlassanschluss (nicht dargestellt) und einem Auslassanschluss (nicht dargestellt) an ein Leitungssystem (nicht dargestellt) einer Geschirrspülmaschine angeschlossen sind.
  • In dem Pumpenraum 22 ist ein Flügelrad 14 drehbar auf einer Welle 6 angeordnet. Die Welle 6 stellt eine Verbindung mit einem Motor 18, wie beispielsweise einem BLDC- oder BLAC-Motor her, der mit einer Steuerung (nicht dargestellt) eines wasserführenden Haushaltsgerätes zur Ansteuerung verbunden ist.
  • Das Flügelrad 14 weist an seinem vorderen Ende einen Ventilkörper 20 auf, der in der geschlossenen Position (nicht dargestellt) an der Innenseite des Pumpenraums 22 angeordneten Dichtung 10 anliegt und so einen sicheren Verschluss des Durchgangs der Pumpe bewirkt. Zur Abdichtung ist ferner am Pumpendeckel 16 eine weitere Dichtung 12 vorgesehen.
  • Zusammen bilden der Ventilkörper 20 und die Dichtung 10 das Ventil 4. Dabei ist der Ventilkörper 20 mit dem Flügelrad 14 fest verbunden und insbesondere einstückig, beispielsweise aus Kunststoff, gebildet.
  • Das Flügelrad 14 weist ferner ein ein Spindelgetriebe aufweisendes Gewinde 8 auf, das in Eingriff mit der Welle 6 steht und es erlaubt, dass je nach Drehrichtung der Welle 6 das Flügelrad 14 mit dem Ventilkörper 20 von der geöffneten in die geschlossene Position oder umgekehrt bewegt wird. Hierzu wandelt das Spindelgetriebe (nicht dargestellt) des Getriebes 8 die Drehbewegung der Welle 6 in eine koaxial zur Welle 6 verlaufende, lineare, drehrichtungsabhängige Hin- und Herbewegung des Ventilskörpers 20 um.
  • Im Betrieb erfolgt ein Öffnen des Ventils 4 durch Ansteuern des Motors 18, worauf durch das Getriebe 8 eine Umwandlung der Drehbewegung der Welle 6 in eine lineare Verschiebung des Ventilkörpers 20 aus der geschlossen in die in Fig. 1 dargestellt offene Position erfolgt. Wenn diese Position erreicht ist, stoppt ein Anschlag (nicht dargestellt) diese Bewegung. Zugleich erfasst die Steuerung der Geschirrspülmaschine, dass diese Bewegung durch den Anschlag blockiert ist und beendet hierauf diesen Vorgang. Anschließend kann Flüssigkeit durch antreiben des Flügelrades 4 gefördert werden. Zum Verschließen wird der Motor 18 in entgegen gesetzter Richtung angetrieben, sodass der Ventilkörper 20 aus der offenen in die geschlossene Position bewegt wird, bis diese Bewegung wieder durch einen Anschlag begrenzt und von der Steuerung erfasst wird.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 2
    Pumpe
    4
    Ventil
    6
    Welle
    8
    Getriebe
    10
    Dichtung
    12
    Dichtung
    14
    Flügelrad
    16
    Deckel
    18
    Motor
    20
    Ventilkörper
    22
    Pumpenraum
    24
    Durchgang

Claims (12)

  1. Wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspül- oder Waschmaschine, wenigstens aufweisend eine mit einem Leitungssystem des wasserführenden Haushaltsgerätes in Verbindung stehende Pumpe (2), die mit einem Motor (18) in Verbindung steht, und mit einem Ventil (4) mit einem axial bewegbaren Ventilkörper (20), der am Pumpenrad der Pumpe (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (18) in zwei Richtungen betreibbar ist und das Ventil (4) in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Motors (18) öffnet oder schließt.
  2. Wasserführendes Haushaltsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (18) in Wirkverbindung mit dem Ventil (4) steht.
  3. Wasserführendes Haushaltsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (4) einen zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegbaren Ventilkörper (20) aufweist.
  4. Wasserführendes Haushaltsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (20) koaxial entlang einer den Motor (18) und die Pumpe (2) verbindenden Welle (6) bewegbar ist.
  5. Wasserführendes Haushaltsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Motor (18) und Ventil (4) mittels eines Getriebe (8) miteinander verbunden sind.
  6. Wasserführendes Haushaltsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (8) ein Spindelgetriebe aufweist.
  7. Wasserführendes Haushaltsgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (18) ein BLDC- oder BLAC-Motor ist.
  8. Wasserführendes Haushaltsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (18) mit einer Steuerung des wasserführenden Haushaltsgerätes in Verbindung steht, derart, dass wenigstens ein geschlossenes Ventil (4) erfasst wird.
  9. Wasserführendes Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ablaufleitung des wasserführenden Haushaltsgerätes unterhalb eines Spülbehalterbodens des wasserführenden Haushaltsgerätes angeordnet ist.
  10. Wasserführendes Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Ventilkörper (20) zusammenwirkende Dichtung (10) an einem Deckel (16) der Pumpe (2) angeordnet ist.
  11. Wasserführendes Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad der Pumpe (2) zusammen mit dem Ventilkörper (20) des Ventils (4) axial bewegbar angeordnet ist.
  12. Pumpe mit einem Ventil für ein wasserführendes Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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