EP4230785A1 - Dosiersystem zur abgabe wenigstens einer fliessfähigen zubereitung in einen innenraum einer waschmaschine - Google Patents

Dosiersystem zur abgabe wenigstens einer fliessfähigen zubereitung in einen innenraum einer waschmaschine Download PDF

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EP4230785A1
EP4230785A1 EP22157798.4A EP22157798A EP4230785A1 EP 4230785 A1 EP4230785 A1 EP 4230785A1 EP 22157798 A EP22157798 A EP 22157798A EP 4230785 A1 EP4230785 A1 EP 4230785A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dosing
free
pump
dosing system
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22157798.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arnd Kessler
Robert RUIZ HERNANDEZ
Sergio LINZ
Ingo Hardacker
Dirck Seynaeve
Jan DE PAEPE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Priority to EP22157798.4A priority Critical patent/EP4230785A1/de
Priority to PCT/EP2023/051389 priority patent/WO2023156134A1/de
Publication of EP4230785A1 publication Critical patent/EP4230785A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F39/00—Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
    • D06F39/02—Devices for adding soap or other washing agents
    • D06F39/024—Devices for adding soap or other washing agents mounted on the agitator or the rotating drum; Free body dispensers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F33/00—Control of operations performed in washing machines or washer-dryers 
    • D06F33/30—Control of washing machines characterised by the purpose or target of the control 
    • D06F33/32—Control of operational steps, e.g. optimisation or improvement of operational steps depending on the condition of the laundry
    • D06F33/37—Control of operational steps, e.g. optimisation or improvement of operational steps depending on the condition of the laundry of metering of detergents or additives
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/14—Arrangements for detecting or measuring specific parameters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F39/00—Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
    • D06F39/02—Devices for adding soap or other washing agents
    • D06F39/022—Devices for adding soap or other washing agents in a liquid state

Definitions

  • the invention relates to a dosing system for dispensing at least one free-flowing preparation into an interior of a washing machine, comprising at least one dosing device and at least one container that can be coupled to the dosing device for storing the at least one free-flowing preparation.
  • Such dosing systems are used to be able to dose free-flowing preparations such as detergents in a user-friendly manner and to automate the dosing process as far as possible and to be able to optimize the washing result.
  • the WO 2011/134690 A1 shows a dosing system for use in the interior of a washing machine.
  • a preparation stored in the system for treating laundry in the washing machine is dispensed from a container by an actuator by moving a closure element.
  • WO 2017/167658 A1 describes a dosing device for use in the interior of a washing machine, which has valves that can be opened if necessary for dosing.
  • drum washing machines the laundry is applied to the container wall of the tub in various phases of the washing process by increasing the drum speed. The speeds reach 400 rpm to 1600 rpm. A high centrifugal force acts on the dosing device in the tub. The free-flowing preparations that are stored in the dosing device are also affected.
  • the valves for the product outlet are exposed to high pressure forces (overpressure or underpressure), especially during the centrifugal process. Movable valves with elastic seals are not designed for such a pressure load.
  • valves for dosing free-flowing preparations in dosing devices for use in tubs of washing machines is therefore disadvantageous with regard to reliable dosing and maintaining the functionality of the dosing device.
  • simple closure elements and valves are not suitable for achieving high dosing accuracy, even when dispensing very small amounts of the free-flowing preparation.
  • a dosing system for dispensing at least one free-flowing preparation into an interior of a washing machine, which comprises at least one dosing device and at least one container that can be coupled to the dosing device for storing the at least one free-flowing preparation.
  • the flowable preparation can be, for example, a detergent, detergent component, fragrance, bleach or solvent.
  • the container that can be coupled to the dosing device is preferably designed in such a way that it offers sufficient space for storing the at least one free-flowing preparation, sufficient for several washing processes, particularly preferably sufficient for 5 to 25 washing processes.
  • the dosing device has at least one electrical energy source for operating the dosing device.
  • the dosing device can be designed in the form of one or more batteries or rechargeable batteries, for example lithium polymer batteries, and supplies the other components of the dosing device with electrical energy.
  • the dosing device also comprises at least one dosing unit for dispensing a predefined amount of the at least one free-flowing preparation, at least one sensor unit for monitoring the dosing unit and at least one control unit coupled to the dosing unit and the sensor unit.
  • the dosing unit has a pump for dispensing the at least one free-flowing preparation.
  • the dosing unit can preferably have a motor and a gear for driving the pump.
  • the electrical energy source of the dosing device can supply the motor with electrical energy in order to ensure that the dosing process runs smoothly.
  • the dosing system is suitable for free positioning within the interior of the washing machine, preferably it is suitable for free positioning within the tub of a drum washing machine. It is preferably designed to be stable enough to withstand spin cycles inside the washing machine of 100 rpm, particularly preferably of up to 1600 rpm, without being damaged.
  • the design of the dosing unit with a pump makes it suitable for continuing to dose reliably under the influence of gravity of >1g and at the same time to seal the dosing system against the undesired escape of the free-flowing preparation and against the ingress of air and/or water.
  • one or more protective housings for have individual components of the dosing system in order to protect sensitive components from damage caused by mechanical influences.
  • the pump is designed as a peristaltic pump.
  • Peristaltic pumps offer the advantage that they function reliably even under the influence of high external forces, such as those that occur inside the tub during a washing process. With a dosing unit configured in this way, it can be ensured that reliable, precise dosing is possible at all times. In addition, high dosing accuracy can be achieved with peristaltic pumps even with very small dispensing quantities in the milliliter range and in the sub-milliliter range.
  • the peristaltic pump comprises a rotary body mounted eccentrically within a receptacle for conveying the at least one free-flowing preparation through a pump hose.
  • the pump hose is mounted around the body of rotation in the receptacle. Due to the eccentric mounting on an axis, for example in the form of a pump shaft, the part of the rotating body which has the greatest extent starting from the axis compresses a part of the pump hose to the maximum. If the rotating body, driven by the axis connected to the gearing and the motor of the dosing unit, is rotated about the latter, the point of maximum load on the pump hose moves along with the rotation. The rotating body continuously conveys the flowable preparation located in the pump hose through it. An exact flow rate can be determined by the rotational speed and frequency of rotation of the rotating body and can be adjusted by the control unit as required.
  • the rotary body can be controlled by the control unit using at least one signal transmitted by the sensor unit.
  • the sensor unit can detect the position of the rotary body and transmit this to the control unit for comparison.
  • the control unit can then in turn issue a control command to the dosing unit that is adapted to the desired delivery quantity of the free-flowing preparation and the current angular position of the rotary body, so that the dosing accuracy is constantly high.
  • the sensor unit has at least one Hall sensor and the rotating body has at least one magnet.
  • the position of the eccentric rotating body can be detected easily and precisely by means of the Hall sensor. As soon as the magnet located at a predetermined position on the body of rotation passes through the detection range of the Hall sensor, the precise position of the body of rotation can thus be determined.
  • the magnet is located in the area of the rotating body that maximally compresses the pump hose. This configuration is characterized by its functional reliability even when high forces are applied, for example when the speed of the tub is increased.
  • the rotating body can be moved by the control unit into a valve position for the tight closure of the peristaltic pump.
  • the sealing of the dosing unit must be ensured. It must be avoided that the environmental influence in the form of overpressure or negative pressure situations, which arise depending on the position of the dosing system in the rotating tub, cannot have a retroactive effect on the dosing system.
  • the container for storing the free-flowing preparation must be protected to avoid damage. Undesirable metering out when negative pressure is applied must be avoided, as must the entry of air and/or washing water into the container when excess pressure is applied.
  • the rotating body In the valve position, this can be used to seal off the dosing system.
  • the rotating body In the valve position, the rotating body is at a standstill and the maximum compression of the pump hose is preferably in a region of the receptacle that is as far away as possible from an inlet of the pump hose into the receptacle and its outlet from the receptacle.
  • the dosing unit motor continues to run after the end of a dosing process until the desired standstill and valve position is reached.
  • the motor In order to be able to determine a position that is as precise as possible, the motor preferably runs on until the magnet passes the Hall sensor again and can be positioned precisely from there. With a certain switching hysteresis, it is thus ensured that the rotating body and its valve position come to a standstill in a region of the receptacle in which a secure seal against external influences can take place.
  • the receptacle for the peristaltic pump is narrowed in places.
  • the load on the pump hose due to compression is reduced in a targeted manner in that the maximum load and thus also the best sealing occurs only in a predetermined partial area of the receptacle.
  • the compression of the pump tube is increased compared to the other areas.
  • the service life of the pump hose can be extended in an advantageous manner due to the increased compression only in places, which increases the service life of the dosing system overall, since replacing individual small components of the dosing system is unprofitable in practice and often simply not possible for the user.
  • the receptacle is preferably designed essentially round and through regional reduction of their radius narrowed in places.
  • the pump hose which is placed around the rotary body, runs essentially on a circular path along the inner wall of the receptacle.
  • the constriction of the receptacle is preferably in the area which is approximately 180°-300° when metered out, starting from the inlet in the conveying direction of the free-flowing preparation towards the outlet of the pump hose.
  • the container is suitable for the separate storage of at least two free-flowing preparations.
  • This offers the advantage of being able to provide several free-flowing preparations during a washing process with a single dosing system.
  • the container can have, for example, several cavities in which the free-flowing preparations are stored separately.
  • the dosing system has several separate containers for storing free-flowing preparations.
  • a dosing unit with several pumps or several dosing units each with one pump in order to dispense several separately stored free-flowing preparations from the container into the tub of the washing machine, which increases the user-friendliness of the dosing system.
  • the peristaltic pump has a double head.
  • the peristaltic pump includes a bidirectional freewheel.
  • a bidirectional freewheel For example, when using the double head in combination with the bidirectional freewheeling, a single dosing of two free-flowing preparations can be guaranteed with only one pump.
  • the freewheel enables a trouble-free change, so that depending on the direction of rotation of the pump shaft, only the first or a second pump head of the double head is in operation and the first or the second flowable Preparation is dispensed.
  • the bidirectional free-running prevents the other free-flowing preparation from being accidentally discharged at the same time or from backflow from occurring.
  • the dosing system comprises an essentially spherical outer shell, which is suitable for accommodating the dosing device and the container.
  • the spherical design offers the advantage that the distribution of forces on the dosing system is even, which increases the service life of the dosing system. It is also advantageous to design the dosing system in such a way that the container for storing the free-flowing preparation can be detachably coupled to the dosing system. As soon as the container or a cavity of the container has been emptied, the container can be removed and refilled or replaced by the user.
  • the outer shell also has an opening for each free-flowing preparation for the purpose of dosing it out.
  • FIG 1 a dosing system 1 according to the invention with a dosing device 2 and a container 3 is shown.
  • a dosing unit 4 has a pump 5, which is designed as a peristaltic pump in this exemplary embodiment.
  • the pump 5 is also designed as a double-head pump with a double-head 6 . This enables separate dosing of two free-flowing preparations that are stored in different cavities of the container 3 that are separate from one another.
  • At each outlet 8 a free-flowing preparation is dispensed into the interior of the washing machine, which is conducted from the container 3 via an inlet 9 into a pump hose 7 .
  • a motor 10 of the dosing unit 4 drives the pump 5 .
  • the motor 10 is protected from harmful external influences by a protective motor housing 12 .
  • the pump 5 is also protected by a protective pump housing 11 .
  • the dosing system 1 preferably has an interface for receiving dosing commands.
  • the dosing system 1 can be controlled by the user using a smartphone app.
  • Various washing programs and dosages can be set in the app.
  • two-way communication is advantageous, for example, the dosing system 1 can have additional sensors that detect the exact position of the dosing system 1 in the washing machine, the presence of water and the amount of laundry in the tub and transmit this information. In this way, a precise dosing can be implemented depending on the amount of laundry, the free-flowing preparation, the washing program and the individual treatment step of the washing process.
  • FIG figure 2 shows the dosing system 1 according to FIG figure 1 in a view without protective housing, so that a sensor unit 15 is visible, which extends over the double head 6.
  • a Hall sensor 16 is provided for each pump head of the double head 6 , which detects the rotary position of the rotary body 13 by means of a magnet 14 attached to a rotary body 13 .
  • the motor 10 is connected to a gear 17 and a bidirectionally acting freewheel 18, which enables a pump shaft 19 to be moved with a change of direction, so that the pump 5 with the double head 6 takes two liquid preparations from the container 3 via the pump hoses 7 can dispense individually and separately from each other.
  • FIG 3 is a cross-section of the dosing system 1 according to FIG figure 1 pictured.
  • the container 3 is detachably coupled to the dosing device 2 in a container receptacle 20 .
  • This has the advantage that the container 3 can be exchanged or refilled and used again in the dosing system 1 .
  • a leak-proof connection of the container 3 to the dosing device 2 is ensured.
  • the flowable preparation can only escape from the container 3 via the inlet 9 and reach the pump 5 via the pump hose 7 when the latter is driven by the motor 10 and the pump shaft 19 and sucks the flowable preparation out of the container 3 .
  • the two rotating bodies 13a,b each have magnets 14a,b, which are each detected by the two Hall sensors 16a,b in order to precisely detect the position of the rotating bodies 13a,b when passing the Hall sensors 16a,b. A consistently high dosing accuracy is thus ensured for both flowable preparations to be dosed.
  • figure 4 and 5 each show a cross section through a pump 5 of the dosing device 2.
  • figure 4 shows a receptacle 22 of the pump 5 for the pump hose 7a of a first free-flowing preparation with a constant segment radius of pump segments 21a-h.
  • the free-flowing preparation running via the inlet 9a into the pump tube 7a enters the pump 5, in the area of the pump segment 21h it leaves it again.
  • the free-flowing preparation is pressed inside the pump tube 7a through the pump segments 21a-h.
  • the free-flowing preparation which enters the pump 5 in the pump segment 21a, is sucked out of the container 3 fixed in the container receptacle 20 and discharged again in the area of the pump segments 21e-h.
  • the rotary body 13 loads the pump tube 7a alternately during its rotation. In the areas of compression, it also seals the pump tube 7a against the environment.
  • the sensor unit can use the magnet 14 to precisely detect the position of the rotary body 13, which is important for the dosing accuracy.
  • the pump head which is connected to the second free-flowing preparation via the pump tube 7b with the inlet 9b, stands still. In this way, an inadvertent dispensing of the second free-flowing preparation together with the first free-flowing preparation from the dosing system 1 can be prevented.
  • the receptacle of the pump 5 of the dosing device 2 in the pump segments 21e-g has a segment radius that is reduced compared to the area of the pump segments 21a-d and 21h, so that a step 23 extends over this area of the wall of the receptacle 22.
  • the maximum load on the pump tube 7 occurs in this area.
  • the sealing is best ensured in these segments.
  • the rotary body 13 can be rotated further after the end of the dosing process using the pump shaft 19 until it comes to a standstill in the narrowed area of the receptacle 22 and there a takes valve position.
  • the sealing of the dosing system 1 can best be ensured in this area, since the compression of the pump hose 7 is maximized here.

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Abstract

Dosiersystem (1) zur Abgabe wenigstens einer fließfähigen Zubereitung in einen Innenraum einer Waschmaschine, umfassend wenigstens ein Dosiergerät (2) und wenigstens einen mit dem Dosiergerät (2) koppelbaren Behälter (3) zur Bevorratung der wenigstens einen fließfähigen Zubereitung, wobei das Dosiergerät (2) wenigstens eine elektrische Energiequelle zum Betrieb des Dosiergeräts (2), wenigstens eine Dosiereinheit (4) zur Abgabe einer vordefinierten Menge der wenigstens einen fließfähigen Zubereitung, wenigstens eine Sensoreinheit (15) zur Überwachung der Dosiereinheit (4) und wenigstens eine mit der Dosiereinheit (4) und der Sensoreinheit (15) gekoppelte Steuereinheit umfasst, wobei die Dosiereinheit (4) eine Pumpe (5) zur Abgabe der wenigstens einen fließfähigen Zubereitung aufweist und wobei das Dosiersystem (1) zur freien Positionierung innerhalb des Innenraums der Waschmaschine geeignet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Dosiersystem zur Abgabe wenigstens einer fließfähigen Zubereitung in einen Innenraum einer Waschmaschine, umfassend wenigstens ein Dosiergerät und wenigstens einen mit dem Dosiergerät koppelbaren Behälter zur Bevorratung der wenigstens einen fließfähigen Zubereitung.
  • Derartige Dosiersysteme dienen dazu, fließfähige Zubereitungen wie beispielsweise Waschmittel auf anwenderfreundliche Art und Weise ausdosieren zu können und den Ablauf der Dosierung weitestgehend automatisieren und das Waschergebnis optimieren zu können.
  • Die WO 2011/134690 A1 zeigt ein Dosiersystem für den Einsatz im Innenraum einer Waschmaschine. Eine in dem System bevorratete Zubereitung zur Behandlung von Wäsche in der Waschmaschine wird mittels Bewegung eines Verschlusselements durch einen Aktuator aus einem Behälter ausdosiert.
  • In der WO 2017/167658 A1 ist ein Dosiergerät für den Einsatz im Innenraum einer Waschmaschine beschrieben, das über Ventile verfügt, die bei Bedarf zur Dosierung geöffnet werden können. In Trommelwaschmaschinen wird die Wäsche in verschiedenen Phasen des Waschprozesses durch Erhöhung der Trommeldrehzahl an die Behälterwand des Laugenbehälters angelegt. Die Drehzahlen erreichen dabei 400 rpm bis 1600 rpm. Auf das im Laugenbehälter befindliche Dosiergerät wirkt dabei eine hohe Zentrifugalkraft. Ebenfalls betroffen sind davon die fließfähigen Zubereitungen, die in dem Dosiergerät bevorratet sind. Je nach Position innerhalb des Laugenbehälters sind die Ventile zum Produktauslass insbesondere beim Schleudervorgang hohen Druckkräften (Über- oder Unterdruck) ausgesetzt. Bewegliche Ventile mit elastischen Dichtungen sind für eine solche Druckbelastung nicht ausgelegt. Die Verwendung von Ventilen für die Dosierung von fließfähigen Zubereitungen in Dosiergeräten für den Einsatz in Laugenbehältern von Waschmaschinen ist daher nachteilig in Bezug auf sichere Ausdosierung und die Aufrechterhaltung der Funktionstüchtigkeit des Dosiergeräts. Zudem sind einfache Verschlusselemente und Ventile nicht dazu geeignet, eine hohe Dosiergenauigkeit auch bei der Abgabe von Kleinstmengen der fließfähigen Zubereitung zu erzielen.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Dosiersystem zur Abgabe wenigstens einer fließfähigen Zubereitung in einen Innenraum einer Waschmaschine bereitzustellen, das eine hohe Dosiergenauigkeit bei gleichzeitiger Funktionssicherheit auch bei Einwirkung hoher mechanischer Kräfte bietet.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Dosiersystem gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 vorgeschlagen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Erfindungsgemäß ist ein Dosiersystem zur Abgabe wenigstens einer fließfähigen Zubereitung in einen Innenraum einer Waschmaschine vorgesehen, das wenigstens ein Dosiergerät und wenigstens einen mit dem Dosiergerät koppelbaren Behälter zur Bevorratung der wenigstens einen fließfähigen Zubereitung umfasst. Die fließfähige Zubereitung kann beispielsweise ein Waschmittel, Waschmittelkomponente, Duftstoff, Bleichmittel oder Lösungsmittel sein. Bevorzugt ist der mit dem Dosiergerät koppelbare Behälter so ausgestaltet, dass er ausreichend Platz für die Bevorratung der wenigstens einen fließfähigen Zubereitung ausreichend für mehrere Waschvorgänge bietet, besonders bevorzugt ausreichend für 5 bis 25 Waschvorgänge. Das Dosiergerät weist wenigstens eine elektrische Energiequelle zum Betrieb des Dosiergeräts auf. Beispielsweise kann sie in Form einer oder mehrerer Batterien oder aufladbaren Akkus, beispielsweise Lithiumpolymerakkus, ausgestaltet sein und versorgt die weiteren Bestandteile des Dosiergeräts mit elektrischer Energie. Das Dosiergerät umfasst zudem wenigstens eine Dosiereinheit zur Abgabe einer vordefinierten Menge der wenigstens einen fließfähigen Zubereitung, wenigstens eine Sensoreinheit zur Überwachung der Dosiereinheit und wenigstens eine mit der Dosiereinheit und der Sensoreinheit gekoppelte Steuereinheit. Die Dosiereinheit weist dabei eine Pumpe zur Abgabe der wenigstens einen fließfähigen Zubereitung auf. Zudem kann die Dosiereinheit bevorzugt einen Motor und ein Getriebe für den Antrieb der Pumpe aufweisen. Die elektrische Energiequelle des Dosiergeräts kann dabei den Motor den mit elektrischer Energie versorgen, um einen reibungslosen Ablauf des Ausdosierens zu gewährleisten.
  • Das Dosiersystem ist zur freien Positionierung innerhalb des Innenraums der Waschmaschine geeignet, bevorzugt ist es zur freien Positionierung innerhalb des Laugenbehälters einer Trommelwaschmaschine geeignet. Bevorzugt ist es stabil genug ausgebildet, um Schleudervorgänge innerhalb der Waschmaschine von 100 rpm, besonders bevorzugt von bis zu 1600 rpm unbeschadet zu überstehen. Durch die Ausgestaltung der Dosiereinheit mit einer Pumpe ist es dazu geeignet, bei der Einwirkung von Schwerkraft von >1g weiterhin zuverlässig auszudosieren und gleichzeitig dicht gegen unerwünschtes Austreten der fließfähigen Zubereitung und gegen ein Eindringen von Luft und/oder Wasser in das Dosiersystem abzuschließen. Zu seinem Schutz kann es beispielsweise ein oder mehrere Schutzgehäuse für einzelne Bestandteile des Dosiersystems aufweisen, um empfindliche Komponenten vor Beschädigung durch mechanische Einwirkung zu schützen.
  • Nach einem Vorschlag der Erfindung ist die Pumpe als Peristaltikpumpe ausgestaltet. Peristaltikpumpen bieten den Vorteil, dass diese auch bei Einwirkung hoher Kräfte von außen, wie sie beispielsweise während eines Waschvorgangs im Inneren des Laugenbehälters auftreten, zuverlässig funktionieren. Mit einer derart ausgestalteten Dosiereinheit kann sichergestellt werden, dass jederzeit eine zuverlässige, genaue Dosierung möglich ist. Zudem können mit Peristaltikpumpen hohe Dosiergenauigkeiten auch bei sehr kleinen Ausgabemengen im Milliliterbereich und im Sub-Milliliterbereich erreicht werden.
  • Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung umfasst die Peristaltikpumpe einen innerhalb einer Aufnahme exzentrisch gelagerten Rotationskörper zur Förderung der mindestens einen fließfähigen Zubereitung durch einen Pumpschlauch. Der Pumpschlauch ist in der Aufnahme um den Rotationskörper herum gelagert. Durch die exzentrische Lagerung auf einer Achse, beispielsweise in Form einer Pumpenwelle, komprimiert der Teil des Rotationskörpers, der ausgehend von der Achse die größte Ausdehnung hat, einen Teil des Pumpschlauchs maximal. Wird der Rotationskörper, angetrieben durch die mit dem Getriebe und dem Motor der Dosiereinheit in Verbindung stehenden Achse, um diese gedreht, so wandert der Punkt der maximalen Belastung auf den Pumpschlauch mit der Drehung mit. Dabei fördert der Rotationskörper kontinuierlich die im Pumpschlauch befindliche fließfähige Zubereitung durch diesen hindurch. Durch Drehgeschwindigkeit und Umdrehungshäufigkeit des Rotationskörpers ist eine genaue Durchflussmenge bestimmbar und von der Steuereinheit je nach Bedarf einstellbar.
  • Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist der Rotationskörper von der Steuereinheit mittels mindestens eines von der Sensoreinheit übermittelten Signals steuerbar. Die Sensoreinheit kann die Position des Rotationskörpers erfassen und diese an die Steuereinheit zum Abgleich übermitteln. Die Steuereinheit kann dann wiederum einen auf die gewünschte Abgabemenge der fließfähigen Zubereitung und aktuelle Winkelposition des Rotationskörpers angepassten Steuerbefehl an die Dosiereinheit abgeben, sodass die Dosiergenauigkeit laufend gleichbleibend hoch ist.
  • Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung weist die Sensoreinheit mindestens einen Hallsensor und der Rotationskörper mindestens einen Magneten auf. Mittels des Hallsensors ist die Position des exzentrischen Rotationskörpers einfach und genau erfassbar. Sobald der an einer vorbestimmten Position befindliche Magnet an dem Rotationskörper den Erfassungsbereich des Hallsensors durchläuft, kann damit die genaue Position des Rotationskörpers bestimmt werden. In Kombination mit einer vorbestimmten Rotationsgeschwindigkeit ist es möglich, den Rotationskörper stets in eine gewünschte Position nachdrehen zu lassen und damit exakt die gewünschte Menge der fließfähigen Zubereitung auszudosieren, die von der Steuereinheit an die Dosiereinheit vorgegeben wird. In einer bevorzugten Ausgestaltung befindet sich der Magnet in dem Bereich des Rotationskörpers, der den Pumpschlauch maximal komprimiert. Diese Ausgestaltung zeichnet sich durch auch bei Einwirkung hoher Kräfte, beispielsweise bei erhöhter Drehzahl des Laugenbehälters, durch ihre Funktionssicherheit aus.
  • Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist der Rotationskörper von der Steuereinheit in eine Ventilposition zum dichten Abschluss der Peristaltikpumpe verfahrbar. Um eine unerwünschte Ausdosierung und/oder eine Beschädigung des Dosiersystems zu vermeiden, muss die Abdichtung der Dosiereinheit sichergestellt sein. Dabei muss vermieden werden, dass der Umgebungseinfluss in Form von Überdruck- oder Unterdrucksituationen, die je nach Position des Dosiersystems im sich drehenden Laugenbehälter entstehen, nicht auf das Dosiersystem rückwirken kann. Insbesondere der Behälter zur Bevorratung der fließfähigen Zubereitung muss zur Vermeidung von Beschädigung geschützt sein. Eine unerwünschte Ausdosierung bei Wirken von Unterdruck muss ebenso vermieden werden wie der Eintritt von Luft und/oder Waschwasser in den Behälter bei Wirken von Überdruck. Dies kann in vorteilhafterweise durch den Rotationskörper gelöst werden. Dieser kann in der Ventilposition zur Abdichtung des Dosiersystems dienen. In der Ventilposition befindet sich der Rotationskörper im Stillstand und die maximale Komprimierung des Pumpschlauchs liegt bevorzugt in einem Bereich der Aufnahme, die einem Einlass des Pumpschlauchs in die Aufnahme sowie dessen Auslass aus der Aufnahme möglichst weit entfernt ist. Zu diesem Zweck läuft der Motor der Dosiereinheit nach Beendigung eines Dosiervorgangs so lange nach, bis die gewünschte Stillstands- und Ventilposition erreicht ist. Um eine möglichst genaue Position ermitteln zu können, läuft der Motor bevorzugt so lange nach, bis der Magnet ein weiteres Mal den Hall-Sensor passiert und von dort ausgehend genau positionierbar ist. Mit einer gewissen Schalthysterese ist so sichergestellt, dass das Erreichen des Stillstands des Rotationskörpers und dessen Ventilposition in einem Bereich der Aufnahme erfolgt, in der eine gesicherte Abdichtung gegen Außenwirkung erfolgen kann.
  • Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die Aufnahme der Peristaltikpumpe stellenweise verengt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Belastung des Pumpschlauchs durch Komprimierung gezielt dadurch reduziert, dass die maximale Belastung und damit auch die beste Abdichtung nur in einem vorbestimmten Teilbereich der Aufnahme erfolgt. In dem Bereich der Aufnahme, die verengt ist, ist die Komprimierung des Pumpschlauchs erhöht gegenüber den übrigen Bereichen. Durch die nur stellenweise erhöhte Komprimierung kann die Lebenszeit des Pumpschlauchs in vorteilhafter Weise verlängert werden, was insgesamt die Lebenszeit des Dosiersystems erhöht, da ein Austausch einzelner kleiner Bestandteile des Dosiersystems in der Praxis unrentabel und zudem für den Anwender schlichtweg oft nicht möglich ist. Bevorzugt ist die Aufnahme im Wesentlichen rund ausgestaltet und durch bereichsweise Verkleinerung ihres Radius stellenweise verengt. Der Pumpschlauch, der um den Rotationskörper gelegt ist, verläuft im Wesentlichen auf einer Kreisbahn entlang der inneren Wandung der Aufnahme. Bevorzugt liegt die Verengung der Aufnahme in dem Bereich, der bei Ausdosierung ausgehend vom Einlass in Förderrichtung der fließfähigen Zubereitung hin zum Auslass des Pumpschlauchs bei ca. 180°-300° liegt. Mithilfe des Hallsensors und des Magneten sowie einer vordefinierten Zeitspanne zum Erreichen dieses Bereichs kann so eine optimale Ventilposition des Rotationskörpers und damit die maximale Abdichtung des Dosiersystems sichergestellt werden.
  • Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist der Behälter zur getrennten Bevorratung von mindestens zwei fließfähigen Zubereitungen geeignet. Dies bietet den Vorteil, mit einem einzigen Dosiersystem mehrere fließfähige Zubereitungen während eines Waschvorgangs bereitstellen zu können. Zu diesem Zweck kann der Behälter beispielsweise mehrere Kavitäten aufweisen, in denen die fließfähigen Zubereitungen getrennt bevorratet sind. Es ist aber auch denkbar, dass das Dosiersystem mehrere getrennte Behälter zur Bevorratung von fließfähigen Zubereitungen aufweist.
  • Beispielsweise ist es dann möglich, eine Dosiereinheit mit mehreren Pumpen oder mehrere Dosiereinheiten mit jeweils einer Pumpe bereitzustellen, um mehrere getrennt bevorratete fließfähige Zubereitungen aus dem Behälter in den Laugenbehälter der Waschmaschine auszudosieren, was die Anwenderfreundlichkeit des Dosiersystems erhöht. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, fließfähige Zubereitungen nacheinander und getrennt in verschiedenen Abschnitten des Waschvorgangs auszudosieren, ohne dass diese sich in ihrer Wirkung negativ beeinflussen können, wie beispielsweise Waschmittel und Duftstoffe. Zudem ist es möglich, zwei oder mehr fließfähige Zubereitungen innerhalb eines Abschnitts des Waschvorgangs auszudosieren, sodass diese miteinander in Reaktion treten und ihre optimale Zusammenwirkung erst im Laugenbehälter entfalten können.
  • Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung umfasst die Peristaltikpumpe einen Doppelkopf. Dies bietet den Vorteil, dass zwei fließfähige Zubereitungen mit nur einer Dosiereinheit, einem Motor, einem Getriebe und einer Pumpenwelle ausdosierbar sind. Dies bietet den Vorteil, dass die Dosiereinheit möglichst wenig Platz im Dosiergerät einnimmt, obwohl mehrere fließfähige Zubereitungen ausdosierbar sind, da doppelte Einrichtung von Motor, Getriebe oder Pumpenwelle somit überflüssig sind.
  • Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung umfasst die Peristaltikpumpe einen bidirektionalen Freilauf. Beispielsweise kann bei Verwendung des Doppelkopfs in Kombination mit dem bidirektionalen Freilauf mit nur einer Pumpe ein einzelnes Ausdosieren zweier fließfähigen Zubereitungen gewährleistet werden. Durch den Freilauf ist ein störungsfreier Wechsel möglich, sodass je nach Drehrichtung der Pumpenwelle nur erster oder ein zweiter Pumpenkopf des Doppelkopfs in Betrieb ist und die erste oder die zweite fließfähige Zubereitung ausdosiert wird. Gleichzeitig wird mittels des bidirektionalen Freilaufs unterbunden, dass die andere fließfähige Zubereitung zeitgleich versehentlich ausdosiert wird oder ein Rückfluss stattfinden kann.
  • Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung umfasst das Dosiersystem eine im Wesentlichen kugelförmig ausgestaltete Außenhülle, die zur Aufnahme des Dosiergeräts und des Behälters geeignet ist. Die kugelförmige Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass die Kräfteverteilung auf das Dosiersystem gleichmäßig ist, wodurch sich die Lebensdauer des Dosiersystems erhöht. Es ist zudem vorteilhaft, das Dosiersystem derart auszugestalten, dass der Behälter zur Bevorratung der fließfähigen Zubereitung lösbar mit dem Dosiersystem koppelbar ist. Sobald der Behälter oder eine Kavität des Behälters entleert ist, kann der Behälter vom Anwender entnommen und nachgefüllt oder ausgetauscht werden. Die Außenhülle weist zudem eine Öffnung für jede fließfähige Zubereitung zum Zwecke ihrer Ausdosierung auf.
  • Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Dosiersystems werden nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    Abbildung eines erfindungsgemäßen Dosiersystems;
    Figur 2
    Abbildung des Dosiersystems gemäß Figur 1 ohne Schutzgehäuse;
    Figur 3
    Querschnitt durch das Dosiersystem gem. Fig. 1;
    Figur 4
    Querschnitt durch eine Pumpe des Dosiersystems gem. Fig. 1; und
    Figur 5
    Querschnitt durch eine Pumpe des Dosiersystems gem. Fig. 1 mit einer bereichsweise verengten Aufnahme.
  • In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Dosiersystem 1 mit einem Dosiergerät 2 und einem Behälter 3 dargestellt. Eine Dosiereinheit 4 weist eine Pumpe 5 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel als Peristaltikpumpe ausgestaltet ist. Die Pumpe 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel zudem als Doppelkopfpumpe mit einem Doppelkopf 6 ausgestaltet. Dies ermöglicht eine getrennte Dosierung von zwei fließfähigen Zubereitungen, die in verschiedenen, voneinander getrennten Kavitäten des Behälters 3 bevorratet sind. An jedem Auslass 8 wird jeweils eine fließfähige Zubereitung in den Innenraum der Waschmaschine abgegeben, der aus dem Behälter 3 über einen Einlass 9 in einen Pumpschlauch 7 geleitet wird. Ein Motor 10 der Dosiereinheit 4 treibt die Pumpe 5 an. Der Motor 10 ist von einem Motorschutzgehäuse 12 vor schädlichen Außeneinflüssen geschützt. Ebenso ist die Pumpe 5 mittels eines Pumpenschutzgehäuses 11 geschützt. Das Dosiersystem 1, das bevorzugt eine nicht dargestellte Außenhülle zum Schutz des Behälters 3 und des Dosiergeräts 2 aufweist, wird vom Anwender zusammen mit der zu waschenden Wäsche in den Laugenbehälter der Waschmaschine gegeben. Bevorzugt verfügt das Dosiersystem 1 über eine Schnittstelle zum Empfang von Dosierbefehlen. Beispielsweise kann das Dosiersystem 1 mittels einer Smartphoneapp vom Anwender gesteuert werden. In der App lassen sich verschiedene Waschprogramme und Dosierungen einstellen. Zudem ist eine beidseitige Kommunikation vorteilhaft, so kann das Dosiersystem 1 zum Beispiel über zusätzliche Sensoren verfügen, die die genaue Position des Dosiersystems 1 in der Waschmaschine, das Vorhandensein von Wasser sowie die im Laugenbehälter befindliche Wäschemenge erfassen und diese Informationen übertragen. Auf diese Weise lässt sich eine zielgenaue Dosierung in Abhängigkeit von der Wäschemenge, der fließfähigen Zubereitung, dem Waschprogramm und dem einzelnen Behandlungsschritt des Waschvorgangs realisieren.
  • Figur 2 zeigt das Dosiersystem 1 gemäß Figur 1 in einer Ansicht ohne Schutzgehäuse, sodass eine Sensoreinheit 15 sichtbar ist, die sich über den Doppelkopf 6 erstreckt. Für jeden Pumpenkopf des Doppelkopfs 6 ist ein Hallsensor 16 vorgesehen, der mittels eines an einem Rotationskörper 13 befestigten Magneten 14 die Drehposition des Rotationskörpers 13 erfasst. Der Motor 10 steht in Verbindung mit einem Getriebe 17 und einem bidirektional wirkenden Freilauf 18, der es ermöglicht, dass eine Pumpenwelle 19 mit Richtungswechsel bewegt wird, sodass die Pumpe 5 mit dem Doppelkopf 6 zwei aus dem Behälter 3 entnommene flüssige Zubereitungen über die Pumpschläuche 7 einzeln und getrennt voneinander ausdosieren kann.
  • In Figur 3 ist ein Querschnitt des Dosiersystems 1 gemäß Figur 1 abgebildet. Der Behälter 3 ist lösbar in einer Behälteraufnahme 20 mit dem Dosiergerät 2 gekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass der Behälter 3 ausgetauscht oder nachgefüllt und wieder in das Dosiersystem 1 eingesetzt werden kann. Im in der Behälteraufnahme 20 fixierten Zustand ist eine auslaufsichere Verbindung des Behälters 3 zum Dosiergerät 2 sichergestellt. Nur über den Einlass 9 kann die fließfähige Zubereitung aus dem Behälter 3 entweichen und über den Pumpschlauch 7 in die Pumpe 5 gelangen, wenn diese mittels Motor 10 und der Pumpenwelle 19 angetrieben wird und die fließfähige Zubereitung aus dem Behälter 3 ansaugt. Die beiden Rotationskörper 13a,b verfügen jeweils über Magneten 14a,b, die von den beiden Hallsensoren 16a,b jeweils erfasst werden, um die Position der Rotationskörper 13a,b bei Passieren der Hallsensoren 16a,b genau zu erfassen. So ist für beide auszudosierenden fließfähigen Zubereitungen eine gleichbleibend hohe Dosiergenauigkeit sichergestellt.
  • Figur 4 und 5 zeigen jeweils einen Querschnitt durch eine Pumpe 5 des Dosiergeräts 2. Figur 4 zeigt dabei eine Aufnahme 22 der Pumpe 5 für den Pumpschlauch 7a einer ersten fließfähigen Zubereitung mit einem gleichbleibenden Segmentradius von Pumpensegmenten 21a-h. Im Bereich des Pumpensegments 21a tritt die über den Einlass 9a in den Pumpschlauch 7a laufende fließfähige Zubereitung in die Pumpe 5 ein, im Bereich des Pumpensegments 21h verlässt sie diese wieder. Durch die Kreisbewegung des exzentrisch gelagerten Rotationskörpers 13 wird die fließfähige Zubereitung innerhalb des Pumpschlauchs 7a durch die Pumpensegmente 21a-h gedrückt. Im Bereich der Pumpensegmente 21b, 21c und 21d wird die fließfähige Zubereitung, die im Pumpensegment 21a in die Pumpe 5 eintritt, aus dem in der Behälteraufnahme 20 fixierten Behälter 3 angesaugt und im Bereich der Pumpensegmente 21e-h wieder ausgetragen. Außer im Bereich der Pumpensegmente 21a und 21h belastet der Rotationskörper 13 den Pumpschlauch 7a wechselnd während seiner Rotation. In den Bereichen der Komprimierung dichtet er den Pumpschlauch 7a zudem gegen die Umgebung ab. Mittels des Magneten 14 kann die Sensoreinheit die Position des Rotationskörpers 13 genau erfassen, was für die Dosiergenauigkeit wichtig ist. Während die erste fließfähige Zubereitung, die die Pumpe 5 über den Einlass 9a betritt, dosiert wird, steht der Pumpenkopf, der über den Pumpschlauch 7b mit dem Einlass 9b mit der zweiten fließfähigen Zubereitung verbunden ist, still. Auf diese Weise kann eine versehentliche Ausdosierung der zweiten fließfähigen Zubereitung gemeinsam mit der ersten fließfähigen Zubereitung aus dem Dosiersystem 1 unterbunden werden.
  • In Figur 5 verfügt die Aufnahme der Pumpe 5 des Dosiergeräts 2 in den Pumpensegmenten 21e-g über einen gegenüber dem Bereich der Pumpensegmenten 21a-d und 21h verkleinerten Segmentradius, sodass sich über diesen Bereich der Wandung der Aufnahme 22 eine Stufe 23 erstreckt. In diesem Bereich erfolgt die maximale Belastung auf den Pumpschlauch 7. In den übrigen Segmenten findet eine verringerte Komprimierung und damit verringerte Belastung des Pumpschlauchs 7 statt, was die Lebensdauer des Pumpschlauchs verlängert. Zudem ist in diesen Segmenten die Abdichtung am besten sichergestellt. Mithilfe des Hallsensors, der eine genaue Positionserfassung mithilfe des Magneten 14 vornimmt und dieses Signal an eine Steuereinheit weiterleitet, kann der Rotationskörper 13 nach Beendigung des Dosiervorgangs mittels der Pumpenwelle 19 weitergedreht werden, bis er im verengten Bereich der Aufnahme 22 zum Stillstand kommt und dort eine Ventilposition einnimmt. In diesem Bereich kann die Abdichtung des Dosiersystems 1 am besten sichergestellt werden, da die Komprimierung des Pumpschlauchs 7 hier maximiert ist.
    • Bezugszeichenliste:
    1. 1 Dosiersystem
    2. 2 Dosiergerät
    3. 3 Behälter
    4. 4 Dosiereinheit
    5. 5 Pumpe
    6. 6 Doppelkopf
    7. 7 Pumpschlauch
    8. 8 Auslass
    9. 9 Einlass
    10. 10 Motor
    11. 11 Pumpenschutzgehäuse
    12. 12 Motorschutzgehäuse
    13. 13 Rotationskörper
    14. 14 Magnet
    15. 15 Sensoreinheit
    16. 16 Hallsensor
    17. 17 Getriebe
    18. 18 Freilauf
    19. 19 Pumpenwelle
    20. 20 Behälteraufnahme
    21. 21 Pumpensegment
    22. 22 Aufnahme
    23. 23 Stufe

Claims (11)

  1. Dosiersystem (1) zur Abgabe wenigstens einer fließfähigen Zubereitung in einen Innenraum einer Waschmaschine, umfassend
    - wenigstens ein Dosiergerät (2) und
    - wenigstens einen mit dem Dosiergerät (2) koppelbaren Behälter (3) zur Bevorratung der wenigstens einen fließfähigen Zubereitung,
    wobei das Dosiergerät (2)
    - wenigstens eine elektrische Energiequelle zum Betrieb des Dosiergeräts (2),
    - wenigstens eine Dosiereinheit (4) zur Abgabe einer vordefinierten Menge der wenigstens einen fließfähigen Zubereitung,
    - wenigstens eine Sensoreinheit (15) zur Überwachung der Dosiereinheit (4) und
    - wenigstens eine mit der Dosiereinheit (4) und der Sensoreinheit (15) gekoppelte Steuereinheit
    umfasst, wobei die Dosiereinheit (4) eine Pumpe (5) zur Abgabe der wenigstens einen fließfähigen Zubereitung aufweist und wobei das Dosiersystem (1) zur freien Positionierung innerhalb des Innenraums der Waschmaschine geeignet ist.
  2. Dosiersystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (5) als Peristaltikpumpe ausgestaltet ist.
  3. Dosiersystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Peristaltikpumpe einen innerhalb einer Aufnahme (22) exzentrisch gelagerten Rotationskörper (13) zur Förderung der mindestens einen fließfähigen Zubereitung durch einen Pumpschlauch (7) umfasst.
  4. Dosiersystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (13) von der Steuereinheit mittels mindestens eines von der Sensoreinheit (15) übermittelten Signals steuerbar ist.
  5. Dosiersystem (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (15) mindestens einen Hallsensor (16) und der Rotationskörper (13) mindestens einen Magneten (14) aufweist.
  6. Dosiersystem (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (13) von der Steuereinheit in eine Ventilposition zum dichten Abschluss der Peristaltikpumpe verfahrbar ist.
  7. Dosiersystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (22) der Peristaltikpumpe stellenweise verengt ist.
  8. Dosiersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (3) zur getrennten Bevorratung von mindestens zwei fließfähigen Zubereitungen geeignet ist.
  9. Dosiersystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Peristaltikpumpe einen Doppelkopf (6) umfasst.
  10. Dosiersystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Peristaltikpumpe einen bidirektionalen Freilauf (18) umfasst.
  11. Dosiersystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiersystem (1) eine im Wesentlichen kugelförmig ausgestaltete Außenhülle umfasst, die zur Aufnahme des Dosiergeräts (2) und des Behälters (3) geeignet ist.
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