WO2010007051A2 - Sensoranordnung für ein dosiersystem - Google Patents

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WO2010007051A2
WO2010007051A2 PCT/EP2009/058966 EP2009058966W WO2010007051A2 WO 2010007051 A2 WO2010007051 A2 WO 2010007051A2 EP 2009058966 W EP2009058966 W EP 2009058966W WO 2010007051 A2 WO2010007051 A2 WO 2010007051A2
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dosing
cartridge
sensor
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Arnd Kessler
Salvatore Fileccia
Hans-Georg MÜHLHAUSEN
Dieter Eichholz
Roland Schmalz
Gerold Jans
Baloc Nguyen
Michael Pasternak
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Henkel Ag & Co. Kgaa
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    • A47L2501/07—Consumable products, e.g. detergent, rinse aids or salt

Definitions

  • the invention relates to a metering device and a metering system with a sensor arrangement for the delivery of a plurality of preparations for use in water-bearing devices, in particular water-conducting household appliances such as
  • Dishwashers washing machines, dryers or automatic surface cleaning systems.
  • Prior art dishwashing detergents are available to the consumer in a variety of forms. In addition to the traditional liquid hand dishwashing detergents, machine dishwashing detergents are particularly important with the spread of household dishwashers. These automatic dishwashing agents are typically offered to the consumer in solid form, for example as powders or as tablets, but increasingly also in liquid form. For some time now, the main focus has been on the convenient dosing of detergents and cleaning agents and the simplification of the steps necessary to carry out a washing or cleaning process.
  • the cleaning agents were preferably added to new ingredients, for example, more effective surfactants, polymers, enzymes or bleach.
  • new ingredients for example, more effective surfactants, polymers, enzymes or bleach.
  • Detergent amount necessary to carry out a cleaning process, detergent or detergent portions are in automatic or semi-automatic Sampled in the course of several successive cleaning process in the interior of the cleaning machine. For the consumer eliminates the need for manual dosing with each cleaning or washing cycle. Examples of such devices are described in European patent application EP 1 759 624 A2 (Reckitt Benckiser) or in German patent application DE 53 5005 062 479 A1 (BSH Bosch and Siemens Hausmaschine GmbH).
  • An autonomous dosing device that can be positioned by the user substantially freely in a dish rack of a dishwasher must have a substantially identical product dispensing behavior in every position in the dish rack. For this purpose, it must be ensured that the parameter triggering or controlling the product delivery, which is to be detected via a corresponding sensor, is detected as independent as possible from the position of the metering device.
  • the object of the invention is therefore to provide a sensor arrangement for a metering system of the type described, which causes a similar product delivery behavior of the metering substantially independent of the position of the metering device in or on the cutlery basket of a dishwasher.
  • the advantages of the metering system according to the invention is that it is ensured by the spray arms of the dishwasher that water is brought to the bottom of the metering device and thus in contact with the sensor. Due to the fact that the distance between the spray arms and the sensor is as low as possible due to the bottom-side arrangement of the sensor, the water experiences only a slight cooling between the outlet on the spray arms and the contact with the sensor, so that the most accurate temperature measurement can be carried out , Furthermore, it is ensured that wetting of the sensor with water is not hindered by ware also arranged in the dishwasher.
  • the metering system consists of the basic components of a cartridge filled with preparation and a metering device which can be coupled to the cartridge, which in turn is formed from further assemblies such as component carrier, actuator, closure element, sensor, energy source and / or control unit.
  • the metering system according to the invention is mobile. Movable in the sense of this application means that the dosing system is not insoluble with a water-carrying device such as a dishwasher, Washing machine, washer or the like is connected, but for example, from a dishwasher by the user removed or positioned in a dishwasher, so is independently handled, is
  • the dosing device for the user is not detachably connected to a water-carrying device such as a dishwasher, washing machine, laundry dryer or the like and only the cartridge is movable.
  • the dosing system can be formed from materials which are dimensionally stable up to a temperature of 120 ° C.
  • the preparations to be dosed may have a pH value between 2 and 12, depending on the intended use, all components of the dosing system which come into contact with the preparations should have a corresponding acid and / or alkali resistance. Furthermore, these components should be largely chemically inert by a suitable choice of material, for example against nonionic surfactants, enzymes and / or fragrances.
  • a cartridge is understood to mean a packaging material which is suitable for enveloping or holding together at least one flowable, free-flowing or dispersible preparation and which can be coupled to a metering device for dispensing at least one preparation.
  • the cartridge has a preferably rigid chamber for storing a preparation.
  • a cartridge can also comprise a plurality of chambers which can be filled with mutually different compositions.
  • the cartridge has at least one outlet opening, which is arranged such that a gravity-induced release of preparation from the cartridge in the position of use of the dosing device can be effected.
  • no further funding for the release of preparation from the cartridge is required, whereby the structure of the metering device can be kept simple and the manufacturing cost low.
  • At least one second chamber is provided for receiving at least one second flowable preparation, the second chamber having at least one outlet opening arranged such that a gravity-induced product release from the second chamber in the use position of the dosing is feasible.
  • the arrangement of a second chamber is particularly advantageous if in the separate chambers of the cartridge preparations are stored, which are usually not stable to each other, such as bleaching agents and enzymes.
  • one of the chambers can be designed for the delivery of volatile preparations, such as a fragrance to the environment.
  • the cartridge may also be asymmetrical. It is particularly preferred to form the asymmetry of the cartridge in such a way that the cartridge can only be coupled to the dosing device in a predefined position in which an otherwise possible incorrect operation by the user is prevented.
  • the cartridge can take on any spatial form. It can for example be cube-shaped, spherical or plate-like.
  • the dispenser in dishwashers, it is particularly advantageous to mold the device based on dishes to be cleaned in dishwashers. So this example, plate-shaped, be formed in approximately the dimensions of a plate. As a result, the metering device can save space, e.g. be positioned in the lower basket of the dishwasher. Furthermore, the correct positioning of the dosing unit opens up to the user intuitively through the plate-like shape.
  • the dosing device and the cartridge preferably have a ratio of height: width: depth of between 5: 5: 1 and 50: 50: 1, particularly preferably of about 10: 10: 1. Due to the "slim" design of the dosing device and the cartridge, it is in particular possible to position the device in the lower cutlery basket of a dishwashing machine in the receptacles provided for plates This has the advantage that the preparations discharged from the dosing device pass directly into the wash liquor and can not adhere to other items to be washed. Usually, commercial household dishwashers are designed in such a way that the arrangement of larger items to be washed, such as pans or large plates, is provided in the lower basket of the dishwasher. In order to avoid a non-optimal positioning of the dosing system consisting of the dosing device and the coupled with the dosing device cartridge by the user in the upper basket, is in an advantageous
  • the metering system dimensioned such that a positioning of the metering system is only possible in the designated receptacles of the lower basket.
  • the width and the height of the metering system can be selected in particular between 150 mm and 300 mm, particularly preferably between 175 mm and 250 mm.
  • the metering unit in cup shape or pot shape with a substantially circular or square base.
  • the outlet openings of a cartridge are preferably arranged in a line, whereby a slender, plate-shaped design of the dosing device is made possible.
  • the cartridge has an RFID tag that contains at least information about the contents of the cartridge and that can be read by a sensor unit, which may be provided in particular in the metering device or dishwasher.
  • This information can be used, for example, to select a dosing program stored in the dosing unit control unit. In this way it can be ensured that an optimal dosing program is always used for a particular preparation. It can also be provided that in the absence of an RFID tag or an RFID tag with a false or faulty identifier, no metering is done by the metering device and instead an optical or acoustic signal is generated that the user to the present Error indicates.
  • the cartridges may also have structural elements which cooperate with corresponding elements of the metering device according to the key-lock principle, so that, for example, only cartridges of a particular type can be coupled to the metering device. Furthermore, this configuration makes it possible for information about the cartridge coupled to the dosing device to be transmitted to the control unit of the dosing device, as a result of which control of the dosing device coordinated with the contents of the corresponding container can take place.
  • the cartridge is designed in particular for receiving flowable detergents or cleaning agents. Particularly preferably, such a cartridge has a plurality of chambers for the spatially separated receiving in each case of different preparations of a washing or cleaning agent. Exemplary - but not exhaustive - are listed below some possible combinations of filling the chambers with different preparations:
  • all preparations are flowable, as this ensures rapid dissolution of the preparations in the washing liquor of the dishwasher, whereby these preparations a rapid to immediate cleaning or rinsing, especially on the walls of the washing compartment and / or a Achieve light guide of the cartridge and / or the dosing device.
  • the cartridge usually has a total filling volume of ⁇ 5,000 ml, in particular ⁇ 1,000 ml, preferably ⁇ 500 ml, more preferably ⁇ 250 ml, most preferably ⁇ 50 ml.
  • the chambers of a cartridge may have the same or different filling volumes.
  • the ratio of the chamber volumes is preferably 5: 1
  • a three-chamber configuration preferably 4: 1: 1
  • these configurations are particularly suitable for use in dishwashers.
  • the cartridge preferably has three chambers.
  • one chamber contains an alkaline cleaning preparation, another chamber an enzymatic preparation and a third chamber a rinse aid, wherein the volume ratio of the chambers is approximately 4: 1: 1.
  • the chamber containing the alkaline cleaning preparation preferably has the largest filling volume of the existing chambers.
  • the chambers, which store an enzymatic preparation or a rinse aid have approximately equal filling volumes.
  • a two- and / or three-chamber design of the cartridge is in particular possible to stockpile in particular a perfume, disinfectant and / or Vor harmonyszurung in a detachably arranged on the cartridge or the dosing, another chamber.
  • the cartridge comprises a cartridge bottom, which in the position of use in
  • Direction of gravity is directed downward and at the preferred for each chamber at least one arranged in the direction of gravity bottom outlet opening is provided.
  • the outlet openings arranged on the bottom side are in particular designed such that at least one, preferably all, outlet openings can communicate with the inlet openings of the dosing device, ie preparation via the outlet openings from the cartridge into the dosing device, preferably gravitationally effected, can flow in.
  • one or more chambers have a not arranged in the direction of gravity bottom outlet opening. This is particularly advantageous if, for example, a fragrance is to be delivered to the environment of the cartridge.
  • the cartridge is preferably formed from at least two elements connected to one another in a material-locking manner, wherein the connecting edge of the elements on the cartridge bottom extends outside the outlet openings, that is to say the connecting edge does not intersect the outlet openings.
  • This is particularly advantageous, since in this way leakage problems are avoided in the coupling with the metering device in the region of the outlet openings, which occur in particular in the case of the high thermal cycling usually occurring in a dishwasher.
  • the cohesive connection can be produced for example by gluing, welding, soldering, pressing or vulcanization.
  • the ratio of depth (T) of the cartridge to width (B) of the cartridge is about 1:20.
  • the ratio of height (H) of the cartridge to width (B) of the cartridge is preferably about 1: 1.
  • a sensor unit and / or a power source is also arranged on or in the metering device.
  • the dosing device consists of a splash-proof housing, that the penetration of water spray, as may occur, for example, when used in a dishwasher, in the interior of the dosing device by at least the control unit, sensor unit and / or actuator are arranged prevented.
  • potting materials for example, multicomponent epoxy, and acrylate casting compounds such as methacrylate esters, urethane-metha and cyanoacrylates or two-component materials can be used with polyurethanes, silicones, epoxy resins.
  • the material from which the dosing device is formed prevents or at least reduces the growth of a biofilm.
  • the material known from the prior art it is possible to use corresponding surface structures of the material known from the prior art, and additives such as biocides.
  • Film is prevented or at least reduced, equipped. In this case, for example, correspondingly effective films can be used.
  • the dosing device comprises at least a first interface which cooperates in or on a household appliance, in particular a water-conducting household appliance, preferably a dishwasher or washing machine formed corresponding interface in such a way that a transmission of electrical energy and / or signals from Household appliance for dosing and / or from the dosing device to the household appliance is realized.
  • a household appliance in particular a water-conducting household appliance, preferably a dishwasher or washing machine formed corresponding interface in such a way that a transmission of electrical energy and / or signals from Household appliance for dosing and / or from the dosing device to the household appliance is realized.
  • the interfaces are formed by connectors.
  • the interface cells can be designed in such a way that a wireless transmission of electrical energy and / or electrical and / or optical signals is effected.
  • the interfaces provided for the transmission of electrical energy are inductive transmitters or receivers of electromagnetic waves.
  • the interface of a water-conducting device such as a dishwasher, can be designed as an alternating-current transmitter coil with iron core and the interface of the dosing device as a receiver coil with iron core.
  • the transmission of electrical energy can also be provided by means of an interface, the household appliance side, an electrically operated light source and dosier confuse wheier yogurt.
  • a light sensor such as a photodiode or a solar cell comprises.
  • the light emitted by the light source is converted by the light sensor into electrical energy, which in turn feeds, for example, a metering device side accumulator.
  • an interface on the dosing device and the water-conducting device for transmitting (ie transmitting and receiving) electromagnetic and / or optical signals, which in particular Radios-, measuring and / or control information of the dosing and / or the water-bearing device such as a dishwasher.
  • such an interface can be designed such that a wireless transmission of electrical energy and / or electromagnetic and / or optical signals is effected.
  • the interface is configured to transmit and / or receive optical signals. It is very particularly preferred that the interface is configured to emit or receive light in the visible range. Since darkness usually prevails in the interior of the dishwasher during operation of a dishwasher, signals in the visible, optical region, for example in the form of signal pulses or light flashes, can be emitted and / or detected by the dosing device. It has proven particularly advantageous to use wavelengths between 600-800 nm in the visible spectrum.
  • the interface is configured to emit or receive infrared signals.
  • the interface for transmitting or receiving infrared signals in the near infrared range (780nm-3,000nm) is configured.
  • the interface comprises at least one LED.
  • the interface comprises at least two LEDs. It is also possible according to a further preferred embodiment of the invention to provide at least two LEDs which emit light in a mutually different wavelength. This makes it possible, for example, to define different signal bands on which information can be sent or received.
  • At least one LED is an RGB LED whose wavelength is adjustable.
  • an LED can be used to define different signal bands that emit signals at different wavelengths.
  • light is emitted at a different wavelength during the drying process, during which there is a high level of atmospheric humidity (mist) in the washing compartment, than, for example, during a washing step.
  • the interface of the dosing device may be configured so that the LED both for the transmission of signals inside the dishwasher, especially when closed Dishwasher door, as well as for visual display of an operating state of the metering device, in particular when the dishwasher door is open, is provided.
  • an optical signal is designed as a signal pulse with a pulse duration between 1 ms and 10 seconds, preferably between 5 ms and 100 ms seconds.
  • the interface of the dosing device is configured such that it emits an optical signal with the dishwasher closed and unloaded, that a mean illuminance E between 0.01 and 100 lux, preferably between 0.1 and 50 lux measured on the causes the Spülraum limiting walls. This illuminance is then sufficient to cause multiple reflections with or on the other Spülraum14n and so possible signal shadows in the washing compartment, in particular in the loading condition of the dishwasher to reduce or prevent.
  • the signal transmitted and / or received by the interface is in particular a carrier of information, in particular a control signal or a signal representing an operating state of the dosing device and / or the dishwasher.
  • the dosing device for dispensing at least one washing and / or cleaning agent preparation from a cartridge into the interior of a domestic appliance has a light source by means of which a light signal can be coupled into a light guide of the cartridge.
  • the light source may be an LED.
  • the corresponding light signals can for example be slid into the head of the cartridge, so that even if the dosing is positioned in the plate receptacle between other items to be washed, the light signals are visually perceptible by the user with proper loading of the dish drawer of the head-side portion of the dishes and the cartridge usually remains uncovered. Furthermore, it is possible for the light signal coupled into the optical waveguide of the cartridge and passing through the optical waveguide to be detectable by a sensor located on the dosing device. This will be explained in more detail in a subsequent section.
  • the dosing device for dispensing at least one washing and / or cleaning agent preparation inside a household appliance comprises at least one optical transmitting unit, wherein the optical transmitting unit is configured in such a way that signals from the transmitting unit in a coupled with the dosing device Cartridge can be coupled and signals from the transmitting unit in the environment of the dosing device are radiated.
  • the optical transmitting unit is configured in such a way that signals from the transmitting unit in a coupled with the dosing device Cartridge can be coupled and signals from the transmitting unit in the environment of the dosing device are radiated.
  • the optical transmitting unit may be an LED, which preferably emits light in the visible and / or IR range. It is also conceivable to use another suitable optical transmitting unit, e.g. a laser diode, to use. It is particularly preferable to use optical transmission units which emit light in the wavelength range between 600-800 nm.
  • the dosing device may comprise at least one optical receiving unit.
  • the dosing device can receive signals from an optical transmission unit arranged in the household appliance.
  • This can be realized by any suitable optical receiving unit, such as photocells, photomultipliers, semiconductor detectors, photodiodes, photoresistors, solar cells, phototransistors, CCD and / or CMOS image sensors. It is particularly preferred that the optical receiving unit is suitable for receiving light in the wavelength range of 600-800 nm.
  • the optical receiving unit on the dosing device can also be configured such that the signals that can be coupled from the transmitting unit into a cartridge coupled to the dosing device can be decoupled from the cartridge and detected by the optical receiving unit of the dosing device.
  • the signals emitted by the transmitting unit into the surroundings of the metering device may preferably represent information regarding operating conditions or control commands.
  • the metering device for dispensing at least one flowable detergent and / or cleaning agent preparation into the interior of a domestic appliance may in particular have a metering chamber communicating with the metering device communicating cartridge connected to a metering device in the metering chamber inlet, so that in the position of use of the metering preparation gravitational effects the cartridge is inserted into the metering chamber with a Dosierhuntauslass downstream of the Dosierhunteinlass which can be closed by a valve in the metering a float is arranged whose density is less than the density of the preparation, wherein the float is formed in the manner in that the preparation can circumnavigate and / or flow through the floating body and the floating body and the metering chamber inlet are configured in such a way that the metering chamber inlet can be closed by the floating body.
  • the float can close the Dosierhunteinlass sealing or non-sealing.
  • a non-sealing closure of the float is indeed at the Dosierhunteinlass, but this seals not against inflow of preparation from the cartridge, so that an exchange of preparation between the cartridge and the metering chamber is possible.
  • the float body acts in this embodiment of the invention as a targeted throttle, which minimizes the slip between Dosierhunteinlauf and Dosierhuntauslass when opening the valve and thus co-determines the dosing accuracy.
  • the float and the metering chamber can be designed as a self-closing valve, on the one hand, in order to bring about the lowest possible energy consumption in an energy self-sufficient dosing device; on the other hand, a defined amount of preparation, which corresponds approximately to the filling volume of the dosing, released.
  • the rate of climb of the floating body can advantageously also be stored in the control unit of the dosing device which activates the valve. This will be it it is also possible to apply the valve in such a way that a delivery of preparation greater than the volume of the metering chamber is realized. In this case, the valve is then reopened before the float reaches its upper closure position at Dosierhunteinlass and closes the Dosierhunteinlass.
  • the floating body and the metering chamber are configured such that in the delivery position of the valve associated with the metering chamber outlet, the rate of rise of the floating body in the washing and / or detergent preparation is smaller than the flow rate of the preparation surrounding the float from the metering chamber.
  • the float is preferred to form substantially spherical.
  • the float may also be substantially cylindrical.
  • the metering chamber is substantially cylindrical. Furthermore, it is advantageous that the diameter of the metering chamber is slightly larger than the diameter of the cylindrical or spherical floating body, so that a slip between the metering chamber and floating body arises with respect to the preparation.
  • the float is made of a foamed, polymeric material - in particular of foamed PP - formed.
  • the metering chamber is L-shaped.
  • a diaphragm between the Dosierhunteinlass and Dosierhuntauslass be arranged, wherein the aperture is formed such that it is sealingly or non-sealingly closed by the float, the float is preferably disposed between the aperture and the Dosierhunteinlass.
  • the dosing device comprises a component carrier on which at least the actuator and the closure element and the energy source and / or the control unit and / or the sensor unit and / or the dosing chamber are arranged.
  • the component carrier has receptacles for the said components and / or the components are formed integrally with the component carrier.
  • the receptacles for the components in the component carrier can be provided for a positive, positive and / or cohesive connection between a corresponding component and the corresponding receptacle.
  • the energy source, the control unit and the sensor unit are arranged in a module on or in the component carrier.
  • the energy source, the control unit and the sensor unit are arranged in a module on or in the component carrier.
  • Control unit and the sensor unit combined in an assembly.
  • This can be realized, for example, in that the energy source, the control unit and the sensor unit are arranged on a common electrical printed circuit board.
  • the component carrier is designed trough-like, manufactured as an injection molded part. It is particularly preferred that the metering chamber is formed integrally with the component carrier.
  • the component carrier By the component carrier a largely simple automatic assembly with the necessary components of the dosing device is possible.
  • the component carrier can be prefabricated as a whole, preferably automatically and assembled to form a dosing device.
  • the trough-like component carrier can be closed in accordance with an embodiment of the invention after the assembly liquid-tight from a, for example, cover-like closure element.
  • the closure element may be formed, for example, as a film which is liquid-tight, materially connected to the component carrier and forms one or more liquid-tight chambers with the trough-like component carrier.
  • the closure element can also be a console, in which the component carrier can be inserted, wherein the console and the component carrier in the assembled state form the dosing device.
  • the component carrier and the console act in the assembled state in such a way that between the component carrier and the console a liquid-tight connection is formed so that no rinse water can get into the interior of the dosing device or the component carrier.
  • the receptacle for the actuator on the component carrier in the direction of gravity is arranged above the metering chamber, whereby a compact design of the metering device can be realized.
  • the compact design can be further optimized by the Dosierhunteinlass is arranged on the component carrier above the receptacle of the actuator in the position of use of the dosing device. Also, it is preferable that the components on the
  • Component carrier are arranged substantially in a row to each other, in particular along the longitudinal axis of the component carrier.
  • the receptacle for the actuator on an opening which is in line with the Dosierhuntauslass, so that a
  • Closure element from the actuator through the opening and the Dosierhuntauslass can be moved back and forth.
  • the component carrier is formed of a transparent material.
  • the component carrier comprises at least one optical waveguide, via which light from the environment of the dosing device can be directed into and / or out of the interior of the dosing device or the component carrier, to an optical transmitting and / or receiving unit, the optical waveguide in particular is formed integrally with the transparent component carrier.
  • At least one opening is provided in the dosing device, by means of which light from the environment of the dosing device in and / or out of the optical waveguide can be coupled in and / or out.
  • an actuator is a device which converts an input variable into a different output quantity and with which an object is moved or whose movement is generated, wherein the actuator is coupled to at least one shutter element, directly or indirectly releasing the preparation at least one cartridge chamber can be effected.
  • the actuator may be driven by drives selected from the group of gravity drives, ion drives, electric drives, motor drives, hydraulic drives, pneumatic drives, gear drives, threaded spindle drives, ball screws, linear drives, roller screws, tooth worm drives, piezoelectric actuators, chain drives, and / or recoil drives.
  • the actuator may be formed of an electric motor coupled to a transmission that converts the rotational movement of the motor into a linear motion of a carriage coupled to the transmission. This is particularly advantageous for a slim, plate-shaped design of the dosing unit.
  • At least one magnetic element can be arranged on the actuator, which causes a product discharge from the container with a magnet element with the same polarity on a dispenser as soon as the two magnetic elements are positioned against one another such that magnetic repulsion of the homopolar magnetic elements is effected and a non-contact release mechanism is realized.
  • the actuator is a bistable solenoid, which forms a pulse-controlled, bi-stable valve together with an engaging in the bistable solenoid, designed as a plunger core closure element.
  • Bistable lifting magnets are electromechanical magnets with linear direction of movement, wherein the plunger locked in each end position without current.
  • Bistable lifting magnets or valves are known in the art.
  • a bistable valve requires a pulse to change valve positions (open / closed) and then remains in that position until a counter pulse is sent to the valve. Therefore, one speaks of a pulse-controlled valve.
  • a significant advantage of such pulse-controlled valves is that they do not consume energy to dwell in the Ventilendlagen, the closed position and discharge position, but only need an energy pulse to change the valve layers, thus the Ventilendlagen are considered to be stable.
  • a bistable valve remains in that switching position, which last received a control signal.
  • a bistable property of solenoids can be realized in different ways.
  • a division of the coil is known. The coil is split more or less centrally so that a gap is created. In this gap, a permanent magnet is used.
  • the plunger core itself is both the front and the back so turned off that he has in the respective end position a flat surface lying to the frame of the magnet. The magnetic field of the permanent magnet flows over this surface.
  • the diving core sticks here.
  • the use of two separate coils is possible.
  • the principle is similar to the bistable solenoid with split coil. The difference is that they are actually two electrically different coils. These are controlled separately, depending on the direction in which the plunger is to be moved.
  • the actuator is arranged in a component carrier in the manner that in the use position of the metering device, a receptacle for the actuator on the component carrier in the direction of gravity above the metering chamber is arranged. It is particularly advantageous that in the position of use of the dosing of the inlet of the
  • Metering chamber is arranged on the component carrier above the receptacle of the actuator.
  • the metering device has a component carrier in which a receptacle for the actuator on the component carrier is arranged laterally next to the metering chamber in the use position of the metering device.
  • the receptacle for the actuator preferably has an opening which is in line with the outlet of the metering chamber, wherein the closure element from the actuator through the opening to the outlet is movable back and forth.
  • a closure element is a component that acts on the actuator and that as a result of this action causes the opening or the closure of an outlet opening.
  • the closure element can be valves which can be brought into a product delivery position or closure position by the actuator.
  • the embodiment of the closure element and the actuator in the form of a solenoid valve, wherein the dispenser are configured by the valve and the actuator by the electromagnetic or piezoelectric drive of the solenoid valve.
  • the amount and timing of dosing can be controlled very precisely by the use of solenoid valves.
  • a sensor is a sensor or sensor that has certain physical or chemical properties and / or material properties
  • the dosing unit preferably has at least one sensor which is suitable for detecting a temperature.
  • the temperature sensor is designed in particular for detecting a water temperature.
  • the dosing unit comprises a sensor for detecting the conductivity, whereby in particular the presence of water or the spraying of water, in particular in a dishwasher, is detected.
  • the dosing unit has a sensor which can determine physical, chemical and / or mechanical parameters from the surroundings of the dosing unit.
  • the sensor unit may comprise one or more active and / or passive sensors for the qualitative and / or quantitative detection of mechanical, electrical, physical and / or chemical variables, which are passed as control signals to the control unit.
  • the sensors of the sensor unit from the group of timers, temperature sensors, infrared sensors, brightness sensors, temperature sensors, motion sensors, strain sensors, speed sensors, proximity sensors,
  • Flow sensors color sensors, gas sensors, vibration sensors, pressure sensors, conductivity sensors, turbidity sensors, sound pressure sensors, "lab-on-a-chip” sensors, force sensors, acceleration sensors, inclination sensors, pH sensors, humidity sensors, magnetic field sensors, RFID sensors, magnetic field sensors, HaII sensors, biochips, odor sensors, hydrogen sulfide sensors and / or MEMS sensors may be selected. Particularly in the case of preparations whose viscosity varies greatly depending on the temperature, it is advantageous for volume or mass control of the metered preparations to provide flow sensors in the metering device.
  • Suitable flow sensors may be selected from the group of orifice flow rate sensors, electromagnetic flowmeters, Coriolis mass flow rate measurement, vortex flowmeter, ultrasonic flow rate measurement, variable area flow measurement, annular piston flow measurement, thermal mass flow measurement, or differential pressure flow measurement.
  • At least two sensor units are provided for measuring mutually different parameters, wherein very particularly preferably a sensor unit is a conductivity sensor and a further sensor unit is a temperature sensor. Furthermore, it is preferred that at least one sensor unit is a brightness sensor.
  • the sensors are especially adapted to detect the beginning, the course and the end of a washing program.
  • the sensor combinations listed in the following table can be used
  • the conductivity sensor can be detected, for example, whether the conductivity sensor is wetted by water, so that, for example. determine if there is water in the dishwasher.
  • Rinsing programs usually have a characteristic temperature profile, the u.a. is determined by the heating of the rinse water and the drying of the dishes, which can be detected by a temperature sensor.
  • a brightness sensor By means of a brightness sensor, it is possible, for example, to detect the incidence of light into the interior of a dishwasher when the dishwasher door is opened, from which, for example, it is possible to conclude that the washing program has ended.
  • a turbidity sensor can also be provided. From this it is also possible, for example, to select a dosing program in the dosing device that applies to the determined contamination situation.
  • a temperature-dependent viscosity curve of at least one preparation to be deposited in the control unit, the dosage being adapted by the control unit in accordance with the temperature and thus the viscosity of the preparation.
  • an apparatus for direct determination of the viscosity of the preparation is provided.
  • the data line between the sensor and the control unit can be realized via an electrically conductive cable or wirelessly.
  • at least one sensor outside the dosing device is positioned or positionable in the interior of a dishwasher and a data line - in particular wireless - for transmitting the measured data from the sensor to the dosing device is formed.
  • a wirelessly formed data line is formed in particular by the transmission of electromagnetic waves or light. It is preferable to form a wireless data line according to standardized standards such as Bluetooth, IrDA, IEEE 802, GSM, UMTS, etc.
  • At least one sensor unit is connected to or in the control unit is arranged.
  • a temperature sensor in the dosing device or directly on the board carrying the control unit, so that the temperature sensor has no direct contact with the surroundings.
  • the sensor unit is arranged at the bottom of the dosing device, wherein in the position of use the bottom of the dosing device is directed downward in the direction of gravity.
  • the sensor unit comprises a temperature and / or a conductivity sensor.
  • the energy consumers of the dosing device in particular the control unit, including an on / off switch can be connected to the power source and the energy source only after reaching the A state of the on / off switch loaded with a sensor unit forms the on / off switch or connected to this and switches this.
  • the sensor unit prefferably has two contacts in contact with the environment at the bottom of the dosing device, in particular configured as contact pins projecting downwards from the bottom, one contact as anode contact and the other contact as cathode contact the power source is connected and that without electrically conductive connection between the contacts of the off-state located on / off switch remains in the off state and upon the emergence of an electrically conductive connection between the contacts of the off-state on / off Switch in the on state switches.
  • the on / off switch is provided or combined with a self-holding circuit which ensures latching of the energy supply of the energy consumers after reaching the on state of the on / off switch up to a switch-off signal of the control unit . causes.
  • the on / off switch can be designed in particular as a transistor circuit. It is preferable that the transistor of the on / off switch designed as a pnp transistor and the emitter, possibly via a drive circuit, to the supply voltage to the collector, possibly via a drive circuit to ground and to the cathode contact and the base on the one hand, possibly via a drive circuit, to the supply voltage, on the other hand, if necessary via a drive circuit to the anode contact, is connected.
  • the drive circuit preferably has at least one drive resistor, which is designed in particular as a resistance voltage divider.
  • a sensor unit designed as a conductivity sensor which has two contacts in contact with the environment at the bottom of the dosing device and the anode contact of the on / off Sensor unit is simultaneously the anode contact of the conductivity sensor forming sensor unit.
  • the sensor unit forming the temperature sensor may be integrated in a contact, in particular the cathode contact, of the sensor unit forming the conductivity sensor.
  • the contact of the sensor unit forming the conductivity sensor, which receives the temperature sensor may preferably be designed as a hollow contact pin, in which the temperature sensor of the sensor unit forming the temperature sensor is arranged.
  • the energy source, the control unit and the sensor unit are combined in an assembly on or in the component carrier.
  • the contacts of a conductivity sensor arranged on the bottom side are surrounded by an electrically conductive silicone.
  • the conductivity sensor may in this case be designed, in particular in the form of a resistance measurement, between two contacts spaced apart from one another and in contact with the surroundings of the dosing device. It is particularly preferred that the silicone is flush-mounted in the bottom of the metering device.
  • Silicone on a roughly circular base The silicone shows a good wettability with water and thus provides good measurement results regarding the detection of water in the dishwasher.
  • Control unit A control unit in the sense of this application is a device which is suitable for
  • control unit influences actuators with the aid of information, in particular of measuring signals of the sensor unit, which processes them in the sense of the control target.
  • control unit may be a programmable microprocessor.
  • a plurality of dosing programs is stored on the microprocessor, which are selectable and executable in a particularly preferred embodiment according to the container coupled to the dosing device.
  • the control unit has, in a preferred embodiment, no connection to the possibly existing control of the household appliance. Accordingly, no information, in particular electrical, optical or electromagnetic signals, is exchanged directly between the control unit and the control of the household appliance.
  • control unit is coupled to the existing control of the household appliance.
  • this coupling is wireless.
  • a transmitter on or in a dishwasher preferably on or at the dosing chamber embedded in the door of the dishwasher, which wirelessly transmits a signal to the dosing unit when the control of the domestic appliance controls the dosing of, for example, a detergent from the dosing unit Dosing or rinse aid causes.
  • the control unit can store several programs for releasing different preparations or releasing products in different applications.
  • the call of the corresponding program can be effected by means of corresponding RFID labels or geometric information carriers formed on the container.
  • control unit can be configured in such a way that on the one hand the dosing takes place in a sufficiently short time to ensure a good cleaning result and on the other hand the dosing of the preparation does not occur so quickly.
  • This can be realized, for example, by an interval-type release, whereby the individual metering intervals are set in such a way that the corresponding metered amount dissolves completely during a cleaning cycle.
  • the metering intervals for dispensing a preparation are between 30-90 seconds, particularly preferably 45-75 seconds.
  • the delivery of preparations from the dosing device can be done sequentially or simultaneously.
  • the dishwasher and the dosing device work together in such a way that 1 mg to 1 g of surfactant are released in the final rinse program of the dishwasher per m 2 Spülraumwand Design. This ensures that the walls of the washing compartment retain their gloss even after a plurality of rinsing cycles and the dosing system retains its optical transmission capability.
  • the dishwasher and the dosing device to interact in such a way that at least one enzyme-containing preparation and / or alkaline preparation is released in the pre-washing program and / or main washing program, with the release of the enzyme-containing preparation preferably taking place prior to release the alkaline preparation takes place.
  • the dishwasher and the dosing device work together in such a way that 0.1 mg-250 mg of enzyme protein is released in the pre-washing program and / or main wash program of the dishwasher per m 2 of dishwashing area, whereby the gloss level of the dishwashing walls is further improved or even after a plurality of rinsing cycles is maintained.
  • data such as control and / or dosing programs of the control unit or operating parameters or protocols stored by the control unit can be read from the control unit or loaded into the control unit.
  • This can be realized for example by means of an optical interface, wherein the optical interface is correspondingly connected to the control unit.
  • the data to be transmitted are then coded and transmitted or received as light signals, in particular in the visible range, the wavelength range between 600-800 nm being preferred.
  • a present in the metering sensor for transmitting data from and / or to the control unit.
  • the contacts of a conductivity sensor which are connected to the control unit and which provides a conductivity determination by means of a resistance measurement at the contacts of the conductivity sensor, can be used for data transmission.
  • the energy source a component of the dosing, which is expedient to provide a suitable for the operation of the dosing or the dosing energy.
  • the energy source is designed such that the dosing system is self-sufficient.
  • the energy source provides electrical energy.
  • the energy source may be, for example, a battery, an accumulator, a power supply, solar cells or the like.
  • a battery may be selected from the group of alkaline manganese batteries, zinc carbon batteries, nickel oxyhydroxide batteries, lithium batteries, lithium iron sulfide batteries, zinc air batteries, zinc chloride batteries, Mercury oxide zinc batteries and / or silver oxide zinc batteries.
  • Lead accumulators lead dioxide / lead
  • nickel nickel
  • Cadmium Batteries Nickel Metal Hydride Batteries, Lithium Ion Batteries, Lithium Polymer Batteries, Alkaline Manganese Batteries, Silver Zinc Batteries, Nickel Hydrogen Batteries, Zinc Bromine Batteries, Sodium Nickel Chloride Batteries Batteries and / or nickel-iron batteries.
  • the accumulator may in particular be designed in such a way that it is by loading wide up lad bar.
  • mechanical energy sources consisting of one or more coil spring, torsion spring or torsion bar spring, spiral spring, air spring / gas spring and / or elastomer spring.
  • the energy source is dimensioned such that the dosing device can go through about 300 dosing cycles before the energy source is exhausted. It is particularly preferred that the energy source can run between 1 and 300 dosing cycles, most preferably between 10 and 300, more preferably between 100 and 300, before the energy source is depleted.
  • means for energy conversion can be provided in or on the dosing unit, which generate a voltage by means of which the accumulator is charged. For example, these means may be designed as a dynamo, which is driven by the water flows during a rinse cycle in a dishwasher and emits the voltage thus generated to the accumulator.
  • Figure 4 dosing and cartridge in an exploded view
  • FIG. 6 Component carrier in an exploded view
  • FIG. 7 Component carrier in an exploded view
  • FIG. 9 Component carrier in a perspective view on outlet openings
  • FIG. 10 Component carrier in a perspective front view
  • FIG. 11 Component carrier in bottom view
  • FIG. 12 Dosing device in the state assembled with the cartridge in a perspective view
  • FIG. 1 shows a self-sufficient dosing device 2 with a two-chamber cartridge 1 in the separated and assembled state.
  • the metering device 2 has two metering chamber inlets 21a, 21b for repeatedly releasably receiving the corresponding outlet openings 5a, 5b of the chambers 3a, 3b of the cartridge 1.
  • display and controls 37 On the front are display and controls 37, which indicate the operating state of the dosing device 2 and act on this.
  • the metering chamber inlets 21a, 21b furthermore have means which, when the cartridge 1 is pushed onto the metering device 2, effect the opening of the outlet openings 5a, 5b of the chambers 3a, 3b, so that the interior of the chambers 3a, 3b communicating with the metering chamber inlets 21a, 21 b is connected.
  • the cartridge 1 may consist of one or more chambers 3a, 3b.
  • the cartridge 1 may be integrally formed with a plurality of chambers 3a, 3b or more pieces, in which case the individual chambers 3a, 3b are joined together to form a cartridge 1, in particular by cohesive, positive or non-positive connection methods.
  • the fixation by one or more of the types of compounds from the group of snap-in compounds, compression joints, fusions, adhesive bonds, welded joints, solder joints, screw, wedge, clamp or bounce joints can be done.
  • the fixation can also be formed by a shrink sleeve (so-called sleeve), which is pulled in a heated state at least in sections over the cartridge and firmly encloses the cartridge in the cooled state.
  • the bottom of the cartridge 1 may be funnel-shaped inclined to the discharge opening 5a, 5b.
  • the inner wall of the cartridge 1 can be formed by suitable choice of material and / or surface design in such a way that a low material adhesion of the product to the inner cartridge wall is realized. Also by this measure, the residual emptying of the cartridge 1 can be further optimized.
  • the chambers 3a, 3b of the cartridge 1 may have the same or different filling volumes. In a configuration with two chambers 3a, 3b this is Ratio of the chamber volumes preferably 5: 1, in a configuration with three chambers preferably 4: 1: 1, these configurations are particularly suitable for use in dishwashers.
  • a connection method can also be that the chambers 3a, 3b are inserted into one of the corresponding metering chamber inlets 21a, 21b of the metering device 2 and thus fixed against each other.
  • connection between the chambers 3a, 3b may in particular be made detachable in order to allow a separate exchange of a chamber.
  • the chambers 3a, 3b each contain a preparation 40a, 40b.
  • the preparation 40a, 40b may have the same or different composition.
  • the chambers 3a, 3b are made of a transparent material, so that the filling level of the preparations 40a, 40b is visible from the outside by the user.
  • the outlet openings 5a, 5b are designed such that they form a positive and / or non-positive, in particular liquid-tight, connection with the corresponding metering chamber inlets 21a, 21b.
  • each of the outlet openings 5a, 5b is formed so that it fits only one of the Dosierhunteinlässe 21a, 21b, thereby preventing a chamber is accidentally plugged onto a wrong Dosierhunteinlass.
  • the cartridge 1 usually has a filling volume of ⁇ 5,000 ml, in particular ⁇ 1,000 ml, preferably ⁇ 500 ml, more preferably ⁇ 250 ml, most preferably ⁇ 50 ml.
  • the metering unit 2 and the cartridge 1 can be adapted in the assembled state in particular to the geometries of the devices or in which they are applied in order to ensure the least possible loss of useful volume.
  • the dosing unit 2 and the cartridge 1 for example, plate-shaped, approximately in the dimensions of a plate, be educated. As a result, the dosing unit can be positioned to save space in the lower basket.
  • the cartridge 1 is advantageous to form the cartridge 1 at least in sections of a transparent material.
  • the cartridge 1 In order to protect heat-sensitive components of a product contained in a cartridge from heat, it is advantageous to produce the cartridge 1 from a material with a low thermal conductivity.
  • the outlet openings 5a, 5b of the cartridge 1 are preferably arranged on a line or in alignment, whereby a slender, plate-shaped design of the dosing dispenser is made possible.
  • FIG. 2 shows a self-sufficient dosing device with a two-chamber cartridge 1 in the dish drawer 11 with the dishwasher door 39 of a dishwashing machine 38 open.
  • the dosing device 2 with the cartridge 1 can in principle be positioned anywhere within the dish drawer 1 1, it being advantageous to provide a dish-shaped or cup-shaped metering system 1, 2 in a corresponding dish or cup receptacle of the dish drawer 11.
  • a metering chamber 53 in which a dishwasher cleaner preparation can be given, for example in the form of a tablet.
  • An advantage of this embodiment of the invention is that in the arrangement of the self-sufficient dosing 1, 2 in the lower dish drawer 1 1, the delivery of the preparations 40a, 40b from the cartridge 1 directly via the bottom side arranged on the dispenser outlet openings in the rinse water liquor, so that a fast solution and even distribution of the rinse formulations in the washing program is guaranteed.
  • FIG. 3 shows a further possible embodiment of the cartridge 1 with three chambers 3a, 3b, 3c.
  • the first chamber 3a and the second chamber 3b are approximately the same
  • the third chamber 3c has a filling volume about 5 times that of one of the chambers 3a or 3b.
  • the cartridge base 4 has a ramp-like shoulder in the region of the third chamber 3c. Due to this asymmetrical design of the Cartridge 1 can be ensured that the cartridge 1 in a designated position with the dosing device 2 can be coupled and insertion in a wrong position by a corresponding configuration of the dosing device 2 and the console 54 is prevented.
  • Cartridge element 7 and the cover-like cartridge element 6 along the common connecting edge 8 cohesively connected to each other. This can be realized for example by welding or gluing.
  • the webs 9a, 9b are also firmly bonded to the cartridge element 6.
  • the connecting edge 8 does not run through the outlet openings 5a-c, as a result of which leakage problems, in particular in the state coupled to the dosing device, are avoided in the region of the openings 5a-c.
  • FIG. 4 shows in an exploded view the essential components of the metering system consisting of cartridge 1 and metering device 2.
  • the cartridge 1 is composed of two cartridge elements 6, 7.
  • the dosing device 2 consists essentially of a component carrier 23 and a bracket 54 into which the component carrier 23 can be inserted.
  • Figure 5 shows a side view of the component carrier 23 of the dosing device 2, which will be explained in more detail below.
  • the metering chamber 20 On the component carrier 23, the metering chamber 20, the actuator 18 and the closure element 19 and the power source 15, the control unit 16 and the sensor unit 17 are arranged.
  • the metering chamber 20, the predosing chamber 26, the metering chamber inlet 21 and the receptacle 29 are formed integrally with the component carrier 23.
  • the energy source 15, the control unit 16 and the sensor unit 17 are combined in an assembly by being arranged on a corresponding circuit board.
  • the pre-metering chamber 26 and the actuator 18 are, as shown in Figure 23, on the
  • the predosing chamber 26 has an L-shaped basic shape with a shoulder in the lower region in which the receptacle 29 for the actuator 18 is embedded. Below the pre-metering chamber 26 and of the actuator 18, the outlet chamber 27 is arranged. The pre-metering chamber 26 and the discharge chamber 27 together form the metering chamber 20.
  • the pre-metering chamber 26 and the outlet chamber 27 are connected to each other through the opening 34.
  • the receptacle 29, the opening 34 and the Dosierhuntauslass 22 lie on a plane perpendicular to the longitudinal axis of the component carrier 23 escape, so that the rod-shaped closure element 19 can be passed through the openings 22,29,34.
  • the rear walls of the pre-metering chamber 26 and the outlet chamber 27 are integrally formed with the component carrier 23.
  • the front wall can then be connected to the metering chamber 20 in a material-tight manner, for example by a cover element or a film (not shown).
  • the embodiment of the dosing chamber 20 will be explained in more detail below with reference to the detail view of FIG.
  • the bottom 62 is inclined in a funnel-like manner toward the metering chamber outlet 22 arranged centrally in the outlet chamber 27.
  • the Dosierhuntauslass 22 is located in a channel 63 which is perpendicular to the longitudinal axis of the component carrier 23 in the outlet chamber 27.
  • the funnel-shaped bottom 62 and the channel 63 and the outlet opening 22 arranged therein ensure at a deviating from the horizontal position of the dosing metering and a nearly complete emptying of preparation from the dosing 20. Further, the preparation flows through the corresponding funnel-shaped floor design faster , Especially in higher-viscosity preparations, from the metering chamber, so that the metering interval in the preparation is released, can be kept short.
  • FIG. 1 The arrangement of the actuator 18, the closure element 19 and the seal 36 on the component carrier 23 will be explained in more detail with reference to the exploded view in FIG.
  • the figure shows a component carrier 23 with three arranged side by side Dosing chambers 20.
  • the actuator 18c, the closure element 19c and the seal 36c in the assembled state on the component carrier 23 is shown.
  • the seal 36b and the closure element 19b are shown in the assembled state in the metering chamber, while the actuator 18b is detached from the closure element 19b.
  • Dosing chamber 20a, both the seal 36a, the closure member 19a and the actuator 18a is shown in an exploded view.
  • Predosing chamber 26 is arranged in an L-shaped manner above the metering chamber 20, the receptacle for the actuator 18 being arranged on the limb of the predosing chamber running parallel to the bottom of the component carrier 23.
  • the metering chamber 20 and the predosing chamber 26 are connected to each other through the opening 34.
  • the receptacle 29, the opening 34 and the Dosierhuntauslass 22 lie on an axis which is perpendicular to the longitudinal axis of the component carrier 23.
  • the seal 36 has a substantially hollow cylinder-like space shape with a closed by a plate-like tail head.
  • the elastic seal 36 can be arranged in the metering chamber 20 in such a way that the plate-like end piece presses against the opening 34 on the inside against the metering chamber outlet 22 and with the side of the seal 36 facing away from the plate-like end piece.
  • the cylindrical closure element 19 is formed with its first end such that it engages in the hollow-cylindrical seal 36 and there material, force and / or positively fixed.
  • the closure element 19 is dimensioned in such a way that it can be passed through the opening 34 and the opening of the receptacle 29, but strikes the Dosierhuntauslass 22 so that the closure member 19 can not slip down out of the component carrier 23.
  • the closure element 19 protrudes with one end out of the receptacle 29. This end is plugged into the actuator 18 designed as a bistable electromagnet and acts as an anchor.
  • FIG. 8 shows the component carrier 23 known from FIG. 7 in plan view. It can be seen that the metering chamber inlets 21a-c and the receptacles 29a-c for the actuators 18a-c are arranged on a line which corresponds to the longitudinal axis of the component carrier 23.
  • FIG. 9 shows the bottom side of the component carrier 23 in a perspective view. It can be seen that the Dosierhuntauslässe 22a-c and the receptacle 28 are formed for the sensor unit hollow cylinder-like, whereby the actual outlet opening and the Dosiersortauslässe 22a-c closing seal 36a-c are protected from mechanical damage.
  • the ventilation system of the dosing unit 2 will be explained in more detail with reference to FIG. If a preparation is discharged from the metering chamber via the Dosierhuntauslass 22 to the environment, created by the falling liquid level in the chambers of the cartridge 1, a negative pressure, by the ambient air for pressure equalization in the
  • Dosierhunteinlass 22 and the outlet chamber 27 is sucked.
  • the L-shaped predosing chamber 26 extends within the vertical leg, a chamber wall 31 in the region of the vertical leg, a first channel 32 and a second Train channel 33.
  • Chamber wall 31 the rising air is passed into the right channel 33, so that this channel 33 primarily acts as a vent channel, while the other channel 32 primarily ensures a flow of preparation from the cartridge 1.
  • the Dosierhunteinlass 21 is disposed on a nozzle 30 which is communicatively connected to the pre-metering chamber 26. It can be seen that the chamber wall 31 also extends into the nozzle 30 and divides it into two separate channels.
  • FIG. 1 the bottom side of the component carrier 23 is shown in a plan view.
  • the Dosierzigauslässe 22a-c and the receptacle 28 for the sensor unit 17 are arranged on a line which corresponds substantially to the longitudinal axis of the component carrier 23.
  • FIG. 12 shows the metering device 2 in the assembled state with the cartridge 1 in a perspective view.
  • the metering system has a height h, a width b and a depth t in the assembled state.
  • the width b and the height h should not exceed 210 mm.
  • the depth t should be less than 20mm.
  • the ratio of width / height / depth should be about 10: 10: 1.
  • the height h and the width b preferably correspond to the format of a medium-sized dining table.
  • the dosing system can be positioned in a simple, and intuitive way for the user in the appropriate dish of a dishwasher washing rack.
  • FIG. 13 shows a perspective view of the bracket 54.
  • a hook 56 is integrally formed on the hinge 55 which engages in a corresponding receptacle of the cartridge 1 and thus fixes the cartridge opposite the metering device 2.
  • the hooks 56 are substantially opposite. It is also conceivable that in total only one hook 56 is arranged on an inner side of the bracket 54.
  • FIG. 14 shows a schematic representation of a cross-sectional view through an actuator 18 embodied as a bistable lifting magnet.
  • a first coil 58 and a second coil 59 are shown with a permanent magnet 57 arranged between the coils 58, 59.
  • the closure element 19 is accommodated as a plunger core.
  • the closure element 19 can be moved to the holding points 60 and 61 by a pulse-like energization of the coils 58, 59, in that an electrically generated magnetic field of one of the coils 58, 59 with a corresponding polarization is superimposed on the magnetic field of the permanent magnet 57.
  • a pulse-like energization of the coils 58, 59 in that an electrically generated magnetic field of one of the coils 58, 59 with a corresponding polarization is superimposed on the magnetic field of the permanent magnet 57.
  • the metering system of the type described above is basically suitable for being used in or in connection with water-conducting devices of any kind.
  • the dosing system according to the invention is particularly suitable for use in water-bearing household appliances such as dishwashers and / or washing machines, but not limited to such use.
  • the dosing system according to the invention wherever a dosage of at least one, preferably several preparations in a liquid medium according to a dosing program triggering or controlling external physical or chemical parameters is needed.

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Abstract

Dosiersystem (1, 2) zur Positionierung im Inneren einer Geschirrspülmaschine durch einen Benutzer umfassend wenigstens eine Kartusche (1) für fließfähige Wasch- oder Reinigungsmittel mit einer Mehrzahl von Kammern (3a, 3b, 3c) zur räumlich separierten Aufnahme jeweils voneinander verschiedener Zubereitungen eines Wasch- oder Reinigungsmittels, sowie ein mit der Kartusche (1) kuppelbares Dosiergerät (2) umfassend wenigstens eine Energiequelle (15), eine Steuereinheit (16), eine Sensoreinheit (17), wenigstens einen Aktuator (18), der in derart mit der Energiequelle (15) und der Steuereinheit (16) verbunden ist, dass ein Steuersignal der Steuereinheit (16) eine Bewegung des Aktuators (18) bewirkt, ein Verschlusselement (19), dass mit dem Aktuator (18) in derart gekoppelt ist, dass eine Bewegung des Aktuators (18) das Verschlusselement (19) in eine Verschluss- oder eine Abgabestellung versetzt, wenigstens einer Dosierkammer (20), die im zusammengesetzten Zustand von Kartusche (1) und Dosiergerät (2) mit mindestens einer der Kartuschenkammern (3a, 3b, 3c) kommunizierend verbunden ist, wobei die Dosierkammer (20) einen Einlass (21) für das Einströmen von Wasch- oder Reinigungsmittel aus einer Kartuschenkammer (3a, 3b, 3c) und einen Auslass (22) für das Ausströmen von Wasch- oder Reinigungsmittel aus der Dosierkammer (20) in die Umgebung umfasst wobei zumindest der Auslass (22) der Dosierkammer (20) durch das Verschlusselement (19) verschließ- oder freigebbar ist, wobei die Sensoreinheit (17) am Boden des Dosiergeräts angeordnet und das in Gebrauchsstellung der Boden des Dosiergeräts (2) in Schwerkraftrichtung nach unten gerichtet ist.

Description

Sensoranordnung für ein Dosiersystem
Die Erfindung betrifft ein Dosiergerät und ein Dosiersystem mit einer Sensoranordnung für die Abgabe einer Mehrzahl von Zubereitungen zur Anwendung in wasserführenden Geräten, insbesondere wasserführenden Haushaltsgeräten wie beispielsweise
Geschirrspülmaschinen, Waschmaschinen, Wäschetrocknern oder automatischen Oberflächenreinigungssystemen.
Stand der Technik Geschirrspülmittel stehen dem Verbraucher in einer Vielzahl von Angebotsformen zur Verfügung. Neben den traditionellen flüssigen Handgeschirrspülmitteln haben mit der Verbreitung von Haushaltsgeschirrspülmaschinen insbesondere die maschinellen Geschirrspülmittel eine große Bedeutung. Diese maschinellen Geschirrspülmittel werden dem Verbraucher typischerweise in fester Form, beispielsweise als Pulver oder als Tabletten, zunehmend jedoch auch in flüssiger Form angeboten. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei seit geraumer Zeit auf der bequemen Dosierung von Wasch- und Reinigungsmitteln und der Vereinfachung der zur Durchführung eines Wasch- oder Reinigungsverfahrens notwendigen Arbeitsschritte.
Ferner ist eines der Hauptziele der Hersteller maschineller Reinigungsmittel die
Verbesserung der Reinigungsleistung dieser Mittel, wobei in jüngster Zeit ein verstärktes Augenmerk auf die Reinigungsleistung bei Niedrigtemperatur-Reinigungsgängen bzw. in Reinigungsgängen mit verringertem Wasserverbrauch gelegt wird. Hierzu wurden den Reinigungsmitteln vorzugsweise neue Inhaltsstoffe, beispielsweise wirksamere Tenside, Polymere, Enzyme oder Bleichmittel zugesetzt. Da neue Inhaltsstoffe jedoch nur in begrenztem Umfang zur Verfügung stehen und die pro Reinigungsgang eingesetzte Menge der Inhaltsstoffe aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen nicht in beliebigem Maße erhöht werden kann, sind diesem Lösungsansatz natürliche Grenzen gesetzt.
In diesem Zusammenhang sind in jüngster Zeit insbesondere Vorrichtungen zur
Mehrfachdosierung von Wasch- und Reinigungsmitteln in das Blickfeld der Produktentwickler geraten. Bei diesen Vorrichtungen kann zwischen in die Geschirrspülmaschine oder Textilwaschmaschine integrierten Dosierkammern einerseits und eigenständigen, von der Geschirrspülmaschine oder Textilwaschmaschine unabhängigen Vorrichtungen andererseits unterschieden werden. Mittels dieser Vorrichtungen, welche die mehrfache der für die
Durchführung eines Reinigungsverfahrens notwendigen Reinigungsmittelmenge enthalten, werden Wasch- oder Reinigungsmittelportionen in automatischer oder halbautomatischer Weise im Verlauf mehrerer aufeinander folgender Reinigungsverfahren in den Innenraum der Reinigungsmaschine dosiert. Für den Verbraucher entfällt die Notwendigkeit der manuellen Dosierung bei jedem Reinigungs- bzw. Waschgang. Beispiele für derartige Vorrichtungen werden in der europäischen Patentanmeldung EP 1 759 624 A2 (Reckitt Benckiser) oder in der deutschen Patentanmeldung DE 53 5005 062 479 A1 (BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH) beschrieben.
Ein autarkes, durch den Benutzer im Wesentlichen frei in einem Geschirrkorb einer Spülmaschine positionierbares Dosiergerät muss in jeder Position im Geschirrkorb ein im Wesentlichen gleiches Produktabgabeverhalten aufweisen. Hierzu muss gewährleistet sein, dass der die Produktabgabe auslösenden oder steuernde Parameter, der über einen entsprechenden Sensor zu detektieren ist, möglichst unabhängig von der Position des Dosiergeräts erfasst wird.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sensoranordnung für ein Dosiersystem der eingangs geschilderten Art bereitzustellen, die ein gleiches Produktabgabeverhalten des Dosiersystems im wesentlichen unabhängig von der Position des Dosiergeräts im oder am Besteckkorb einer Geschirrspülmaschine bewirkt.
Der Vorteile des erfindungsgemäßen Dosiersystems ist, dass durch die Sprüharme des Geschirrspülers sichergestellt ist, dass Wasser auf die Unterseite des Dosiergeräts und somit in Kontakt mit dem Sensor gebracht wird. Dadurch, dass durch die bodenseitige Anordnung des Sensors der Abstand zwischen den Sprüharmen und dem Sensor möglichst gering ist, erfährt das Wasser zwischen dem Austritt an den Sprüharmen und dem Kontakt mit dem Sensor nur eine geringe Abkühlung, so dass eine möglichst genaue Temperaturmessung durchgeführt werden kann. Ferner wird sichergestellt, dass eine Benetzung des Sensors mit Wasser nicht durch ebenfalls in der Geschirrspülmaschine angeordnetes Spülgut behindert wird.
Das erfindungsgemäße Dosiersystem besteht aus den Grundbauelementen einer mit Zubereitung befüllten Kartusche und einem mit der Kartusche kuppelbarem Dosiergerät, welches wiederum aus weiteren Baugruppen, wie beispielsweise Bauelementträger, Aktuator, Verschlusselement, Sensor, Energieguelle und/oder Steuereinheit, gebildet ist.
Es ist bevorzugt, dass das erfindungsgemäße Dosiersystem beweglich ist. Beweglich im Sinne dieser Anmeldung bedeutet, dass das Dosiersystem nicht unlösbar mit einer wasserführenden Vorrichtung wie beispielsweise einer Geschirrspülmaschine, Waschmaschine, Wäschtrockner oder dergleichen verbunden ist, sondern beispielsweise aus einer Geschirrspülmaschine durch den Benutzer entnehmbar oder in einer Geschirrspülmaschine positionierbar, also eigenständig handhabbar, ist
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist es auch denkbar, dass das Dosiergerät für den Benutzer nicht lösbar mit einer wasserführenden Vorrichtung wie beispielsweise einer Geschirrspülmaschine, Waschmaschine, Wäschtrockner oder dergleichen verbunden ist und lediglich die Kartusche beweglich ist.
Um den Betrieb bei erhöhten Temperaturen, wie sie beispielsweise in einzelnen Waschzyklen einer Geschirrspülmaschine auftreten, zu gewährleisten, kann das Dosiersystem aus Materialen geformt sein, die bis zu einer Temperatur von 1200C formstabil sind.
Da die zu dosierenden Zubereitungen je nach beabsichtigtem Verwendungszweck einen pH- Wert zwischen 2 und 12 aufweisen können, sollten alle Komponenten des Dosiersystems, die in Kontakt mit den Zubereitungen kommen, eine entsprechende Säure- und/oder Alkaliresistenz aufweisen. Ferner sollten die diese Komponenten durch eine geeignete Materialauswahl weitestgehend chemisch inert, beispielsweise gegen nichtionische Tenside, Enzyme und/oder Duftstoffe sein.
Kartusche
Unter einer Kartusche im Sinne dieser Anmeldung wird ein Packmittel verstanden, das dazu geeignet ist wenigstens eine fließfähige, schüttfähige oder streufähige Zubereitungen zu umhüllen oder zusammenzuhalten und das zur Abgabe wenigstens einer Zubereitung an ein Dosiergerät koppelbar ist.
In der einfachsten, denkbaren Ausführung weist die Kartusche eine, bevorzugt formstabile Kammer zur Bevorratung einer Zubereitung auf. Insbesondere kann eine Kartusche auch mehrere Kammern umfassen, die mit voneinander verschiedenen Zusammensetzungen befüllbar sind.
Es ist vorteilhaft, dass die Kartusche wenigstens eine Auslassöffnung aufweist, die derart angeordnet ist, dass eine schwerkraftbewirkte Zubereitungsfreisetzung aus der Kartusche in der Gebrauchsstellung des Dosiergeräts bewirkt werden kann. Hierdurch werden keine weiteren Fördermittel zur Freisetzung von Zubereitung aus der Kartusche benötigt, wodurch der Aufbau des Dosiergeräts einfach und die Herstellungskosten niedrig gehalten werden können. Des Weiteren kann die Verwendung von Fördermitteln, wie z.B. Pumpen entfallen, wodurch die Lebensdauer einer Batterie oder Akkus des Dosiergeräts gesteigert werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist wenigstens eine zweite Kammer zur Aufnahme wenigstens einer zweiten fließ- oder streufähigen Zubereitung vorgesehen, wobei die zweite Kammer wenigstens eine Auslassöffnung aufweist, die derart angeordnet ist, dass eine schwerkraftbewirkte Produktfreisetzung aus der zweiten Kammer in der Gebrauchsstellung des Dosiergeräts bewirkbar ist. Die Anordnung einer zweiten Kammer ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn in den voneinander getrennten Kammern der Kartusche Zubereitungen bevorratet sind, die üblicherweise nicht miteinander lagerstabil sind, wie beispielsweise Bleichmittel und Enzyme.
Des Weiteren ist es vorstellbar, dass mehr als zwei, insbesondere drei bis vier Kammern in bzw. an einer Kartusche vorgesehen sind. Insbesondere kann einer der Kammern zur Abgabe von flüchtigen Zubereitungen wie etwa eines Duftstoffs an die Umgebung ausgestaltet sein.
Insbesondere kann die Kartusche auch asymmetrisch ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist es die Asymmetrie der Kartusche derart auszuformen, dass die Kartusche nur in einer vordefinierten Position in mit dem Dosiergerät koppelbar ist, wodurch eine sonst mögliche Fehlbedienung durch den Benutzer verhindert wird.
Die Kartusche kann jede beliebige Raumform annehmen. Sie kann beispielsweise würfelartig, kugelförmig oder plattenartig ausgebildet sein.
Zur Verwendung des Dosiergeräts in Geschirrspülmaschinen ist es besonders vorteilhaft, das Gerät in Anlehnung an in Geschirrspülmaschinen zu reinigendem Geschirr auszuformen. So kann dieses beispielsweise plattenförmig, in etwa in den Abmessungen eines Tellers, ausgebildet sein. Hierdurch kann das Dosiergerät platzsparend z.B. im Unterkorb des Geschirrspülers positioniert werden. Ferner erschließt sich die richtige Positionierung der Dosiereinheit dem Benutzer unmittelbar intuitiv durch die tellerartige Formgebung.
Bevorzugt weist das Dosiergerät und die Kartusche im miteinander gekoppelten Zustand ein Verhältnis von Höhe:Breite:Tiefe zwischen 5:5:1 und 50:50:1 , insbesondere bevorzugt von etwa 10:10:1 auf. Durch die „schlanke" Ausbildung des Dosiergeräts und der Kartusche ist es insbesondere möglich, das Gerät in dem unteren Besteckkorb einer Geschirrspülmaschine in den für Teller vorgesehenen Aufnahmen zu positionieren. Dies hat den Vorteil, dass die aus dem Dosiergerät abgegeben Zubereitungen direkt in die Waschflotte gelangen und nicht an anderem Spülgut anhaften können. Üblicherweise sind handelsübliche Haushaltsgeschirrspülmaschinen in derart konzipiert, dass die Anordnung von größerem Spülgut, wie etwa Pfannen oder große Teller, im unteren Korb der Geschirrspülmaschine vorgesehen ist. Um eine nicht optimale Positionierung des Dosiersystems bestehend aus dem Dosiergerät und der mit dem Dosiergerät gekoppelten Kartusche durch den Benutzer im oberen Korb zu vermeiden, ist in einer vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung das Dosiersystem derart dimensioniert, dass eine Positionierung des Dosiersystems lediglich in den dafür vorgesehenen Aufnahmen des unteren Korbes ermöglicht ist. Hierzu können die Breite und die Höhe des Dosiersystems insbesondere zwischen 150mm und 300mm, besonders bevorzugt zwischen 175mm und 250mm gewählt sein.
Es ist jedoch auch denkbar, die Dosiereinheit in Becherform oder Topfform mit einer im Wesentlichen kreisrunden oder quadratischen Grundfläche auszubilden.
Die Auslassöffnungen einer Kartusche sind bevorzugt auf einer Linie angeordnet, wodurch eine schlanke, tellerförmige Ausbildung des Dosiergeräts ermöglicht ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, weist die Kartusche ein RFID-Etikett auf, dass zumindest Informationen über den Inhalt der Kartusche beinhaltet und das durch eine Sensoreinheit, die insbesondere im Dosiergerät oder Geschirrspülmaschine vorgesehen sein kann, auslesbar ist.
Diese Informationen können beispielsweise verwendet werden, um ein in der Steuereinheit des Dosiergeräts gespeichertes Dosierprogramm auszuwählen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass stets ein für eine bestimmte Zubereitung optimales Dosierprogramm verwendet wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass bei nicht Vorhandensein eines RFID-Etiketts oder bei einem RFID-Etikett mit einer falschen oder fehlerhaften Kennung, keine Dosierung durch die Dosiervorrichtung erfolgt und statt dessen ein optisches oder akustisches Signal erzeugt wird, dass den Benutzer auf den vorliegenden Fehler hinweist.
Um einen Fehlgebrauch der Kartusche auszuschließen, können die Kartuschen auch strukturelle Elemente aufweisen, die mit korrespondierenden Elementen des Dosiergeräts nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip zusammenwirken, so dass beispielsweise nur Kartuschen eines bestimmten Typs an das Dosiergerät koppelbar sind. Ferner ist es durch diese Ausgestaltung möglich, dass Informationen über die an das Dosiergerät gekoppelten Kartusche an die Steuereinheit des Dosiergeräts übertragen werden, wodurch eine auf den Inhalt des dementsprechenden Behälters abgestimmte Steuerung der Dosiervorrichtung erfolgen kann. Die Kartusche ist insbesondere zur Aufnahme von fließfähigen Wasch- oder Reinigungsmittel ausgebildet. Besonders bevorzugt weist eine derartige Kartusche eine Mehrzahl von Kammern zur räumlich separierten Aufnahme jeweils voneinander verschiedener Zubereitungen eines Wasch- oder Reinigungsmittels auf. Exemplarisch - aber nicht abschließend - sind nachfolgend einige Kombinationsmöglichkeiten der Befüllung der Kammern mit unterschiedlichen Zubereitungen aufgelistet:
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Es ist besonders bevorzugt, dass alle Zubereitungen fließfähig sind, da hierdurch ein schnelles Lösen der Zubereitungen in der Waschflotte des Geschirrspülers gewährleistet ist, wodurch diese Zubereitungen eine rasche bis sofortige Reinigungs- bzw. Klarspülwirkung, insbesondere auch auf den Wänden des Spülraums und/oder eines Lichtleiters der Kartusche und/oder des Dosiergeräts erzielen.
Die Kartusche weist üblicherweise ein Gesamtfüllvolumen von <5.000 ml, insbesondere <1.000 ml, bevorzugt <500ml, besonders bevorzugt <250 ml, ganz besonders bevorzugt < 50 ml auf.
Die Kammern einer Kartusche können gleiche oder voneinander verschiedene Füllvolumina aufweisen. Bei einer Konfiguration mit zwei Kammern beträgt das Verhältnis der Kammervolumina bevorzugt 5:1 , bei einer Konfiguration mit drei Kammern bevorzugt 4:1 :1 , wobei diese Konfigurationen insbesondere zur Verwendung in Geschirrspülmaschinen geeignet sind.
Wie oben erwähnt, besitzt die Kartusche vorzugsweise drei Kammern. Für den Einsatz einer derartigen Kartusche in einer Geschirrspülmaschine ist es insbesondere bevorzugt, dass eine Kammer eine alkalische Reinigungszubereitung, eine weitere Kammer eine enzymatische Zubereitung und eine dritte Kammer einen Klarspüler beinhaltet, wobei das Volumenverhältnis der Kammern in etwa 4:1 :1 beträgt.
Die die alkalische Reinigungszubereitung beinhaltende Kammer weist bevorzugt das größte Füllvolumen der vorhandenen Kammern auf. Bevorzugt weisen die Kammern, die eine enzymatische Zubereitung bzw. einen Klarspüler bevorraten, in etwa gleiche Füllvolumina auf.
Bei einer Zwei- und/oder Drei-Kammerausführung der Kartusche ist insbesondere möglich, insbesondere eine Duftstoff-, Desinfektions- und/oder Vorbehandlungszubereitung in einer lösbar an der Kartusche oder am Dosiergerät angeordneten, weiteren Kammer zu bevorraten.
Die Kartusche umfasst einen Kartuschenboden, der in Gebrauchsstellung in
Schwerkraftrichtung nach unten gerichtet ist und an dem bevorzugt für jede Kammer mindestens eine in Schwerkraftrichtung bodenseitig angeordnete Auslassöffnung vorgesehen ist. Die bodenseitig angeordneten Auslassöffnungen sind insbesondere derart ausgebildet, dass wenigstens eine, bevorzugt alle Auslassöffnungen mit den Einlassöffnungen des Dosiergeräts kommunizierend verbindbar sind, also Zubereitung über die Auslassöffnungen aus der Kartusche in das Dosiergerät, bevorzugt schwerkraftbewirkt, einfließen kann.
Es ist auch denkbar, dass eine oder mehrere Kammern eine nicht in Schwerkraftrichtung bodenseitig angeordnete Auslassöffnung aufweisen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zum Beispiel ein Duftstoff an die Umgebung der Kartusche abgegeben werden soll.
Bevorzugt ist die Kartusche aus wenigstens zwei miteinander stoffschlüssig verbundenen Elementen gebildet, wobei die Verbindungskante der Elemente am Kartuschenboden außerhalb der Auslassöffnungen verläuft, die Verbindungskante die Auslassöffnungen also nicht schneidet. Dies ist insbesondere von Vorteil, da hierdurch Dichtigkeitsprobleme bei der Kopplung mit dem Dosiergerät im Bereich der Auslassöffnungen vermieden werden, die insbesondere bei den in einem Geschirrspüler üblicherweise vorkommenden hohen Temperaturwechselbeanspruchungen vorkommen. Die stoffschlüssige Verbindung kann beispielsweise durch Kleben, Schweißen, Löten, Pressen oder Vulkanisieren hergestellt sein.
Bevorzugt beträgt das Verhältnis von Tiefe (T) der Kartusche zu Breite (B) der Kartusche in etwa 1 :20. Das Verhältnis von Höhe (H) der Kartusche zu Breite (B) der Kartusche beträgt bevorzugt in etwa 1 :1.
Dosiergerät
In dem Dosiergerät sind die zum Betrieb notwendige Steuereinheit sowie wenigstens ein Aktuator integriert. Bevorzugt ist ebenfalls eine Sensoreinheit und/oder eine Energiequelle an oder in dem Dosiergerät angeordnet.
Vorzugsweise besteht das Dosiergerät aus einem spritzwassergeschütztem Gehäuse, dass das Eindringen von Spritzwasser, wie es beispielsweise bei der Verwendung in einer Geschirrspülmaschine auftreten kann, in das Innere des Dosiergeräts, indem zumindest die Steuereinheit, Sensoreinheit und/oder Aktuator angeordnet sind, verhindert.
Besonders vorteilhaft ist es, insbesondere die Energiequelle, die Steuereinheit sowie die Sensoreinheit derart zu vergießen, dass das Dosiergerät im Wesentlichen wasserdicht, das Dosiergerät also auch bei vollständigem Umschluss mit Flüssigkeit funktionsfähig ist. Als Vergussmaterialien können beispielsweise mehrkomponentige Epoxyd-, und Acrylat- Vergußmassen wie Methacrylatester, Urethan-Metha und Cyanacrylate oder Zweikomponenten-Materialien mit Polyurethanen, Silikonen, Epoxydharzen verwendet werden.
Eine Alternative oder Ergänzung zum Vergießen stellt das Verkapseln der Bauteile in einem entsprechend ausgestalteten, feuchtigkeitsdichten Gehäuse dar. Eine derartige Ausgestaltung wird an nachfolgender Stelle noch näher erläutert.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, die Bauelemente bzw. Baugruppen auf, an und/oder in einem Bauelementträger im Dosiergerät anzuordnen, auch dies wird an andere Stelle noch erläutert.
Ferner ist es vorteilhaft, dass das Material, aus dem das Dosiergerät geformt ist, ein Anwachsen eines Bio-Films verhindert oder zumindest reduziert. Hierzu können entsprechende aus dem Stand der Technik bekannte Oberflächenstrukturen des Materials, Zuschlagstoffe, wie beispielsweise Biozide, verwendet werden. Es ist auch denkbar, von mikrobiellem Aufwuchs gefährdete Bereiche des Dosiergeräts, insbesondere Bereiche, in denen Spülwasser anstehen kann, partiell mit einem Material, dass ein Anwachsen eines Bio- Films verhindert oder zumindest reduziert, ausgestattet wird. Hierbei können beispielsweise auch entsprechend wirkende Folien zum Einsatz kommen.
Es ist besonders bevorzugt, dass das Dosiergerät wenigstens eine erste Schnittstelle umfasst, welche in oder an einem Haushaltsgerät, insbesondere einem wasserführendem Haushaltsgerät, bevorzugt eine Geschirrspül- oder Waschmaschine ausgebildeten korrespondierenden Schnittstelle in derart zusammenwirkt, dass eine Übertragung von elektrischer Energie und/oder Signalen vom Haushaltsgerät zum Dosiergerät und/oder vom Dosiergerät zum Haushaltsgerät verwirklicht ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Schnittstellen durch Steckverbinder ausgebildet. In einer weiteren Ausgestaltung können die Schnittellen in derart ausgebildet sein, dass eine drahtlose Übertragung von elektrischer Energie und oder elektrischen und/oder optischen Signalen bewirkt ist.
Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, dass die zur Übertragung von elektrischer Energie vorgesehene Schnittstellen induktive Sender bzw. Empfänger elektromagnetischer Wellen sind. So kann insbesondere die Schnittstelle eines wasserführenden Geräts, wie etwa einer Geschirrspülmaschine, als eine mit Wechselstrom betriebene Sender-Spule mit Eisenkern und die Schnittstelle des Dosiergeräts als eine Empfänger-Spule mit Eisenkern ausgebildet sein.
In einer alternativen Ausführung kann die Übertragung von elektrischer Energie auch mittels einer Schnittstelle vorgesehen sein, die hauhaltsgeräteseitig eine elektrisch betriebene Lichtquelle und dosiergeräteseitig einen Lichtsensor, beispielsweise eine Photodiode oder eine Solarzelle, umfasst. Das von der Lichtquelle ausgesendete Licht wird vom Lichtsensor in elektrische Energie gewandelt, welche dann wiederum beispielsweise einen dosiergeräteseitigen Akkumulator speist.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist eine Schnittstelle am Dosiergerät und dem wasserführenden Gerät, wie etwa einer Geschirrspülmaschine, zur Übertragung (d.h. Senden und Empfangen) von elektromagnetischen und/oder optischen Signalen, welche insbesondere Betriebszustands-, Mess- und/oder Steuerinformationen des Dosiergeräts und/oder des wasserführenden Geräts wie einer Geschirrspülmaschine repräsentieren, ausgebildet.
Selbstverständlich ist es möglich, nur eine Schnittstelle zur Übertragung von Signalen oder eine Schnittstelle zur Übertragung von elektrischer Energie vorzusehen oder jeweils eine Schnittstelle zur Übertragung von Signalen und eine Schnittstelle zur Übertragung von elektrischer Energie vorzusehen oder eine Schnittstelle vorzusehen, die sowohl geeignet ist, eine Übertragung von elektrischer Energie und Signalen bereitzustellen.
Insbesondere kann eine derartige Schnittstelle derart ausgebildet sein, dass eine drahtlose Übertragung von elektrischer Energie und/oder elektromagnetischen und/oder optischen Signalen bewirkt ist.
Es ist besonders bevorzugt, dass die Schnittstelle zum Aussenden und/oder Empfang von optischen Signalen konfiguriert ist. Ganz besonders bevorzugt ist es, dass die Schnittstelle zum Aussenden bzw. Empfang von Licht im sichtbaren Bereich konfiguriert ist. Da üblicherweise im Betrieb einer Geschirrspülmaschine im Inneren des Spülraums Dunkelheit vorherrscht, können Signale im sichtbaren, optischen Bereich, beispielsweise in Form von Signalimpulsen bzw. Lichtblitzen, vom Dosiergerät ausgesendet und/oder detektiert werden. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, Wellenlängen zwischen 600-800nm im sichtbaren Spektrum zu verwenden.
Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, dass die Schnittstelle zum Aussenden bzw. Empfang von Infrarotsignalen konfiguriert ist. Insbesondere ist es von Vorteil, dass die Schnittstelle zum Aussenden bzw. Empfang von Infrarotsignalen im nahen Infrarotbereich (780nm-3.000nm) konfiguriert ist.
Insbesondere umfasst die Schnittstelle wenigstens eine LED. Besonders bevorzugt umfasst die Schnittstelle wenigstens zwei LEDs. Auch ist es gemäß einer weiter zu bevorzugenden Ausgestaltung der Erfindung möglich, wenigstens zwei LEDs vorzusehen, die Licht in einer voneinander verschiedenen Wellenlänge aussenden. Hierdurch wird es beispielsweise möglich, unterschiedliche Signalbänder zu definieren auf denen Informationen gesendet bzw. empfangen werden können.
Ferner ist es in einer Weiterentwicklung der Erfindung von Vorteil, dass wenigstens eine LED eine RGB-LED ist, deren Wellenlänge einstellbar ist. So können beispielsweise mit einer LED verschiedene Signalbänder definiert werden, die Signale auf unterschiedlichen Wellenlängen aussenden. So ist es beispielsweise auch denkbar, dass während des Trocknungsvorgangs, währenddessen eine hohe Luftfeuchtigkeit (Nebel) im Spülraum herrscht, Licht in einer anderen Wellenlänge emittiert wird, als beispielsweise während eines Spülschritts.
Die Schnittstelle des Dosiergeräts kann so konfiguriert sein, dass die LED sowohl zur Aussendung von Signalen in Innere des Geschirrspülers, insbesondere bei geschlossener Geschirrspülmaschinentür, als auch zur optischen Anzeige eines Betriebszustandes des Dosiergeräts, insbesondere bei geöffneter Geschirrspülmaschinentür, vorgesehen ist.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass ein optisches Signal als Signalimpuls mit einer Impulsdauer zwischen 1 ms und 10 Sekunden, bevorzugt zwischen 5ms und 100ms Sekunden ausgebildet ist.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die Schnittstelle des Dosiergeräts derart konfiguriert ist, dass sie ein optisches Signal bei geschlossener und unbeladener Geschirrspülmaschine aussendet, dass eine mittlere Beleuchtungsstärke E zwischen 0,01 und 100 Lux, bevorzugt zwischen 0,1 und 50 Lux gemessen an den den Spülraum begrenzenden Wänden bewirkt. Diese Beleuchtungsstärke ist dann ausreichend, um Mehrfachreflektionen mit bzw. an den anderen Spülraumwänden zu bewirken und so mögliche Signalschatten im Spülraum, insbesondere im Beladungszustand der Geschirrspülmaschine, zu reduzieren bzw. zu verhindern.
Bei dem von der Schnittstelle ausgesendete und/oder empfangene Signal handelt es sich insbesondere um einen Träger von Information, insbesondere um ein Steuersignal oder ein Signal, dass einen Betriebszustand des Dosiergeräts und/oder des Geschirrspülers repräsentiert.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung weist das Dosiergerät zur Abgabe von wenigstens einer Wasch- und/oder Reinigungsmittelzubereitung aus einer Kartusche ins Innere eines Haushaltsgeräts eine Lichtquelle auf, mittels derer ein Lichtsignal in einen Lichtleiter der Kartusche einkoppelbar ist. Insbesondere kann die Lichtquelle eine LED sein. Hierdurch wird es beispielsweise möglich, Lichtsignale, die beispielsweise den Betriebszustand des Dosiergeräts repräsentieren, aus dem Dosiergerät in die Kartusche einzukoppeln, so dass diese an der Kartusche von einem Benutzer optisch wahrnehmbar sind. Dies ist insbesondere von Vorteil, da das Dosiergerät in der Gebrauchsstellung in der Telleraufnahme einer Geschirrschublade in einem Geschirrspüler, zwischen anderem Spülgut optisch verdeckt sein kann. Durch die Einkopplung des Lichts aus dem Dosiergerät in die Kartusche können die entsprechenden Lichtsignale beispielsweise auch in den Kopfbereich der Kartusche gleitet werden, so dass diese auch wenn das Dosiergerät in der Telleraufnahme zwischen anderem Spülgut positioniert ist, die Lichtsignale vom Benutzer optisch wahrnehmbar sind, da bei ordnungsgemäßer Beladung der Geschirrschublade der kopfseitige Bereich des Spülguts und der Kartusche üblicherweise unverdeckt bleibt. Ferner ist es möglich, dass das in den Lichtleiter der Kartusche eingekoppelte und den Lichtleiter durchlaufende Lichtsignal durch einen am Dosiergerät befindlichen Sensor erfassbar ist. Dies wird in einem nachfolgenden Abschnitt näher erläutert.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung umfasst das Dosiergerät zur Abgabe von wenigstens einer Wasch- und/oder Reinigungsmittelzubereitung ins Innere eines Haushaltsgeräts wenigstens eine optische Sendeeinheit, wobei die optische Sendeeinheit in der Art konfiguriert ist, dass Signale von der Sendeeinheit in eine mit dem Dosiergerät koppelbaren Kartusche einkoppelbar und Signale von der Sendeeinheit in die Umgebung des Dosiergeräts abstrahlbar sind. Hierdurch kann mittels einer optischen Sendeeinheit sowohl eine Signalübermittlung zwischen dem Dosiergerät und beispielsweise einem Haushaltsgerät wie einer Geschirrspülmaschine als auch dem Signaleintrag in eine Kartusche realisiert sein.
Insbesondere kann die optische Sendeeinheit eine LED sein, welche bevorzugt Licht im sichtbaren und/oder IR-Bereich abstrahlt. Es ist auch denkbar, eine andere geeignete optische Sendeeinheit, wie z.B. eine Laser-Diode, zu verwenden. Besonders zu bevorzugen ist es optische Sendeeinheiten zu verwenden, die Licht im Wellenlängenbereich zwischen 600-800nm aussenden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Dosiergerät wenigstens eine optische Empfangseinheit umfassen. Hierdurch wird es beispielsweise möglich, dass das Dosiergerät Signale von einer im Haushaltsgerät angeordneten optischen Sendeeinheit empfangen kann. Dies kann durch jede geeignete optische Empfangseinheit realisiert sein, wie beispielsweise Photozellen, Photomultiplier, Halbleiterdetektoren, Fotodioden, Fotowiderstände, Solarzellen, Fototransistoren, CCD- und/oder CMOS-Bildsensoren. Besonders bevorzugt ist es, dass die optische Empfangseinheit geeignet ist, Licht im Wellenlängenbereich von 600-800nm zu empfangen.
Insbesondere kann die optische Empfangseinheit am Dosiergerät auch derart ausgebildet sein, dass die von der Sendeeinheit in eine mit dem Dosiergerät gekoppelten Kartusche einkoppelbaren Signale aus der Kartusche auskoppelbar und von der optischen Empfangseinheit des Dosiergeräts detektierbar sind.
Die von der Sendeeinheit in die Umgebung des Dosiergeräts ausgesendeten Signale können bevorzugter Weise Informationen bezüglich Betriebszuständen oder Steuerbefehle repräsentieren.
Dosierkammer Das Dosiergerät zur Abgabe von wenigstens einer fließfähigen Wasch- und/oder Reinigungsmittelzubereitung ins Innere eines Haushaltsgeräts kann insbesondere eine Dosierkammer aufweisen, die mit dem Dosiergerät koppelbaren Kartusche kommunizierend mit einem im Dosiergerät befindlichen Dosierkammereinlass verbunden ist, so dass in der Gebrauchsstellung des Dosiergeräts Zubereitung schwerkraftbewirkt aus der Kartusche in die Dosierkammer einfließt wobei einen in Schwerkraftrichtung dem Dosierkammereinlass nachfolgenden Dosierkammerauslass angeordnet ist, der durch ein Ventil verschließbar ist wobei in der Dosierkammer ein Schwimmkörper angeordnet ist, dessen Dichte geringer ist als die Dichte der Zubereitung, wobei der Schwimmkörper in der Art ausgebildet ist, dass Zubereitung den Schwimmkörper um- und/oder durchströmen kann und der Schwimmkörper und der Dosierkammereinlass in derart konfiguriert sind, dass der Dosierkammereinlass durch den Schwimmkörper verschließbar ist.
Je nach Konfiguration der Dichte der Zubereitung und der Dichte des Schwimmkörpers und der daraus resultierenden Auftriebskraft, kann der Schwimmkörper den Dosierkammereinlass dichtend oder nicht dichtend verschließen. Bei einem nicht dichtenden Verschluss liegt der Schwimmkörper zwar an dem Dosierkammereinlass an, dichtet diesen aber nicht gegen Zufluss von Zubereitung aus der Kartusche ab, so dass ein Austausch von Zubereitung zwischen der Kartusche und der Dosierkammer möglich ist. Der Schwimmerkörper wirkt in dieser Ausgestaltung der Erfindung als eine gezielte Drossel, die beim Öffnen des Ventils den Schlupf zwischen Dosierkammereinlauf und Dosierkammerauslass minimiert und damit die Dosiergenauigkeit mitbestimmt.
Alternativ kann der Schwimmkörper und die Dosierkammer als selbstschließendes Ventil ausgebildeten sein, zum einen, um ein möglichst geringer Energieverbrauch in einem energieautarken Dosiergerät zu bewirken; zum anderen wird eine definierte Menge an Zubereitung, die in etwa dem Füllvolumen der Dosierkammer entspricht, freigesetzt.
Besonders vorteilhaft ist es, die Dichte der Wasch- und/oder Reinigungsmittelzubereitung und die Dichte des Schwimmkörpers so zu wählen, dass der Schwimmkörper eine
Steiggeschwindigkeit von 1 ,5 mm/sec bis 25 mm/sec, bevorzugt 2 mm/sec bis 20 mm/sec, insbesondere bevorzugt 2,5 mm/sec bis 17,5 mm/sec in der Wasch- und/oder Reinigungsmittelzubereitung aufweist. Hierdurch wird ein hinreichend rasches Verschließen des Dosierkammereinlasses durch den aufsteigenden Schwimmkörper und somit ein hinreichend kurzes Intervall zwischen zwei Zubereitungsdosierungen gewährleistet.
Die Steiggeschwindigkeit des Schwimmkörpers kann vorteilhafter Weise auch in der das Ventil ansteuernde Steuereinheit des Dosiergeräts gespeichert sein. Hierdurch wird es möglich, das Ventil auch so zu beschälten, dass eine Abgabe von Zubereitung größer als das Volumen der Dosierkammer realisiert ist. Hierbei wird das Ventil dann erneut geöffnet, bevor der Schwimmkörper seine obere Verschlussstellung am Dosierkammereinlass erreicht und den Dosierkammereinlass verschließt.
Um ein genaues Dosieren aus der Dosierkammer in die Umgebung des Dosiergeräts zu gewährleisten hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Schwimmkörper und die Dosierkammer in der Art konfiguriert sind, dass in der Abgabestellung des den Dosierkammerauslass zugeordneten Ventils die Steiggeschwindigkeit des Schwimmkörpers in der Wasch- und/oder Reinigungsmittelzubereitung kleiner ist als die Strömgeschwindigkeit der den Schwimmkörper umgebenden Zubereitung aus der Dosierkammer.
Es ist bevorzugt den Schwimmkörper im Wesentlichen kugelförmig auszubilden. Alternativ kann der Schwimmkörper auch im Wesentlichen zylinderförmig sein.
Es ist zu bevorzugen, dass die Dosierkammer im Wesentlichen zylinderförmig ist. Des Weiteren ist es von Vorteil, dass der Durchmesser der Dosierkammer geringfügig größer ist als der Durchmesser des zylinder- oder kugelförmigen Schwimmkörpers, so dass ein Schlupf zwischen Dosierkammer und Schwimmkörper hinsichtlich der Zubereitung entsteht.
Gemäß einer zu bevorzugenden Ausgestaltung, ist der Schwimmkörper aus einem geschäumten, polymeren Material - insbesondere aus geschäumten PP - gebildet.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführung ist die Dosierkammer L-förmig ausgeformt.
Ferner kann in der Dosierkammer eine Blende zwischen dem Dosierkammereinlass und Dosierkammerauslass angeordnet sein, wobei die Blendenöffnung derart ausgebildet ist, dass sie durch den Schwimmkörper dichtend oder nicht dichtend verschließbar ist, wobei der Schwimmkörper bevorzugt zwischen der Blende und dem Dosierkammereinlass angeordnet ist.
Bauelemententräqer
Das Dosiergerät umfasst einen Bauelementträger, an dem zumindest der Aktuator und das Verschlusselement sowie die Energiequelle und/oder die Steuereinheit und/oder die Sensoreinheit und/oder die Dosierkammer angeordnet sind. Der Bauelementträger weist Aufnahmen für die genannten Bauelemente auf und/oder die Bauelemente sind einstückig mit dem Bauelementträger ausgeformt.
Die Aufnahmen für die Bauelemente im Bauelementträger können für eine kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung zwischen einem entsprechenden Bauelement und der korrespondierenden Aufnahme vorgesehen sein.
Ferner ist es denkbar, dass für eine einfache Demontage der Bauelemente vom Bauelementträger, die Dosierkammer, der Aktuator, das Verschlusselement, die Energiequelle, die Steuereinheit und/oder die Sensoreinheit jeweils lösbar am Bauelementträger angeordnet ist.
Auch ist es vorteilhaft, dass die Energiequelle, die Steuereinheit und die Sensoreinheit in einer Baugruppe zusammengefasst am bzw. im Bauelementträger angeordnet sind. In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung sind die Energiequelle, die
Steuereinheit und die Sensoreinheit in einer Baugruppe zusammengefasst. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die Energiequelle, die Steuereinheit und die Sensoreinheit auf einer gemeinsamen elektrischen Leiterplatine angeordnet sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, ist der Bauelementträger wannenartig ausgestaltet, als Spritzgussteil gefertigt. Besonders bevorzugt ist es, dass die Dosierkammer einstückig mit dem Bauelementträger ausgebildet ist.
Durch den Bauelementträger ist eine weitestgehend einfache automatische Bestückung mit den notwendigen Bauelementen des Dosiergeräts möglich. Der Bauelementträger kann so als Ganzes bevorzugt automatisch vorkonfektioniert und zu einem Dosiergerät zusammengefügt werden.
Der wannenartig ausgebildete Bauelementträger kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nach der Bestückung flüssigkeitsdicht von einem , beispielsweise deckelartigen Verschlusselement verschlossen werden. Das Verschlusselement kann beispielsweise als Folie ausgebildet sein, die flüssigkeitsdicht, stoffschlüssig mit dem Bauelementträger verbunden ist und mit dem wannenartigen Bauelementträger eine oder mehrere flüssigkeitsdichte Kammern ausbildet.
Das Verschlusselement kann auch eine Konsole sein, in die der Bauelementträger einführbar ist, wobei die Konsole und der Bauelementträger im zusammengesetzten Zustand das Dosiergerät ausbilden. Der Bauelementträger und die Konsole wirken im zusammengesetzten Zustand in derart zusammen, dass zwischen mit dem Bauelementträger und der Konsole eine flüssigkeitsdichte Verbindung ausgebildet ist, so dass kein Spülwasser in das Innere des Dosiergeräts bzw. des Bauelementträgers gelangen kann.
Ferner ist bevorzugt, dass in Gebrauchsstellung des Dosiergeräts die Aufnahme für den Aktuator am Bauelementträger in Schwerkraftrichtung oberhalb der Dosierkammer angeordnet ist, wodurch sich eine kompakte Bauform des Dosiergeräts realisieren lässt. Die kompakte Bauweise lässt sich weiter optimieren, indem in Gebrauchsstellung des Dosiergeräts der Dosierkammereinlass am Bauelementträger oberhalb der Aufnahme des Aktuators angeordnet ist. Auch ist es zu bevorzugen, dass die Bauelemente auf dem
Bauelementträger im Wesentlichen in einer Reihe zueinander, insbesondere entlang der Längsachse des Bauelementträgers, angeordnet sind.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung weist die Aufnahme für den Aktuator eine Öffnung auf, welche auf einer Linie mit dem Dosierkammerauslass liegt, so dass ein
Verschlusselement vom Aktuator durch die Öffnung und den Dosierkammerauslass hin und her bewegt werden kann.
Es ist besonders bevorzugt, dass der Bauelemententräger aus einem transparenten Material gebildet ist.
Vorteilhafter Weise umfasst der Bauelementträger wenigstens einen Lichtleiter, über den Licht aus der Umgebung des Dosiergeräts zu einer optischen Sende- und/oder Empfangseinheit ins und/oder aus dem lnnere(n) des Dosiergeräts bzw. des Bauelementträgers geleitet werden kann, wobei der Lichtleiter insbesondere einstückig mit dem transparenten Bauelementträger ausgeformt ist.
Ferner ist es daher bevorzugt, dass im Dosiergerät wenigstens eine Öffnung vorgesehen ist, durch die Licht aus der Umgebung des Dosiergeräts in und/oder aus dem Lichtleiter ein- und/oder auskoppelbar ist.
Aktuator
Im Sinne dieser Anmeldung ist ein Aktuator eine Vorrichtung, die eine Eingangsgröße in eine andersartige Ausgangsgröße umwandelt und mit der ein Objekt bewegt oder dessen Bewegung erzeugt wird, wobei der Aktuator derart mit wenigstens einem Verschlusselement gekoppelt ist, dass mittelbar oder unmittelbar die Freigabe von Zubereitung aus wenigstens einer Kartuschenkammer bewirkt werden kann. Der Aktuator kann mittels Antrieben ausgewählt aus der Gruppe der Schwerkraftantriebe, lonenantriebe, Elektroantriebe, Motorenantriebe, Hydraulikantriebe, pneumatischen Antriebe, Zahnradantriebe, Gewindespindelantriebe, Kugelgewindetriebe, Linearantriebe, Rollengewindetriebe, Zahnschneckenantriebe, piezoelektrische Antriebe, Kettenantriebe, und/oder Rückstoßantriebe angetrieben sein.
Insbesondere kann der Aktuator aus einem Elektromotor, der mit einem Getriebe gekoppelt ist, dass die Drehbewegung des Motors in eine Linearbewegung eines an das Getriebe gekoppelten Schlittens umwandelt, ausgebildet sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei einer schlanken, tellerförmigen Ausbildung der Dosiereinheit.
An dem Aktuator kann wenigstens ein Magnetelement angeordnet sein, dass mit einem gleichgepolten Magnetelement an einem Spender eine Produktabgabe aus dem Behälter bewirkt, sobald die beiden Magnetelemente derart gegeneinander positioniert sind, dass eine magnetische Abstoßung der gleichpoligen Magnetelemente bewirkt und ein berührungsloser Freisetzungsmechanismus realisiert ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung, ist der Aktuator ein bistabiler Hubmagnet, der zusammen mit einem in den bistabilen Hubmagneten eingreifenden, als Tauchkern ausgebildeten Verschlusselements ein impulsgesteuertes, bi-stabiles Ventil bildet. Bistabile Hubmagnete sind elektromechanische Magnete mit linearer Bewegungsrichtung, wobei der Tauchkern in jeder Endposition unbestromt arretiert.
Bistabile Hubmagneten bzw. -ventile sind im Stand der Technik bekannt. Ein bistabiles Ventil benötigt für den Wechsel der Ventillagen (offen/geschlossen) einen Impuls und verbleibt dann in dieser Stellung bis ein Gegenimpuls an das Ventil gesendet wird. Daher spricht man auch von einem impulsgesteuerten Ventil. Ein wesentlicher Vorteil derartig impulsgesteuerter Ventile ist, dass sie keine Energie verbrauchen um in den Ventilendlagen, der Verschlussstellung und Abgabestellung, zu verweilen, sondern lediglich einen Energieimpuls zum Wechsel der Ventillagen benötigen, somit die Ventilendlagen als stabil zu betrachten sind. Ein bistabiles Ventil bleibt in jener Schaltstellung, welche zuletzt ein Steuersignal erhalten hat.
Per Stromimpuls wird das Verschlusselement (Tauchkern) in eine Endposition gefahren. Der Strom wird abgeschaltet, das Verschlusselement hält die Position. Per Stromimpuls wird das Verschlusselement in die andere Endposition gefahren. Der Strom wird abgeschaltet, das Verschlusselement hält die Position. Eine bistabile Eigenschaft von Hubmagneten kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden. Zum einen ist eine Teilung der Spule bekannt. Die Spule wird mehr oder minder mittig geteilt, so dass ein Spalt entsteht. In diesen Spalt ist ein Permanentmagnet eingesetzt. Der Tauchkern selber ist sowohl vorne wie hinten so abgedreht, dass er in der jeweiligen Endposition eine plan aufliegende Fläche zum Rahmen des Magneten hat. Über diese Fläche fließt das Magnetfeld des Permanentmagneten. Der Tauchkern haftet hier. Alternativ ist auch der Einsatz von zwei getrennten Spulen möglich. Das Prinzip ist ähnlich wie dem bistabilen Hubmagnet mit geteilter Spule. Der Unterschied liegt darin, dass es sich tatsächlich um elektrisch zwei verschiedene Spulen handelt. Diese werden getrennt voneinander angesteuert, je nachdem in welche Richtung der Tauchkern bewegt werden soll.
Insbesondere ist der Aktuator in einen Bauelementträger in der Art angeordnet, daß in Gebrauchsstellung des Dosiergeräts eine Aufnahme für den Aktuator am Bauelementträger in Schwerkraftrichtung oberhalb der Dosierkammer angeordnet ist. Hierbei ist es ganz besonders von Vorteil, dass in Gebrauchsstellung des Dosiergeräts der Einlaß der
Dosierkammer am Bauelementträger oberhalb der Aufnahme des Aktuators angeordnet ist.
Es ist auch denkbar, daß das Dosiergerät einen Bauelementträger aufweist bei dem in Gebrauchsstellung des Dosiergeräts eine Aufnahme für den Aktuator am Bauelementträger seitlich neben der Dosierkammer angeordnet ist.
Die Aufnahme für den Aktuator weist bevorzugt eine Öffnung auf, die auf einer Linie mit dem Auslaß der Dosierkammer liegt, wobei das Verschlußelement vom Aktuator durch die Öffnung zum Auslaß hin und her bewegbar ist.
Verschlusselement
Bei einem Verschlusselement im Sinne dieser Anmeldung handelt es sich um ein Bauelement, auf dass der Aktuator einwirkt und dass als Folge dieses Einwirkens die Öffnung bzw. den Verschluss einer Auslassöffnung bewirkt.
Bei dem Verschlusselement kann es sich beispielsweise um Ventile handeln, die durch den Aktuator in eine Produktabgabestellung oder Verschlussstellung gebracht werden können.
Besonders bevorzugt ist die Ausführung des Verschlusselements und des Aktuators in Form eines Magnetventils, bei der der Spender durch das Ventil und der Aktuator durch den elektromagnetischen oder piezoelektrischen Antrieb des Magnetventils ausgestaltet sind. Insbesondere bei der Verwendung einer Mehrzahl von Behältern und somit zu dosierenden Zubereitungen, lässt sich durch die Verwendung von Magnetventilen die Menge sowie die Zeitpunkte der Dosierung sehr genau regeln.
Es ist daher vorteilhaft, die Abgabe von Zubereitungen aus jeder Auslassöffnung einer Kammer mit einem Magnetventil zu steuern, indem das Magnetventil mittelbar oder unmittelbar die Freigabe von Zubereitung aus der Produktabgabeöffnung bestimmt.
Sensor
Ein Sensor im Sinne dieser Anmeldung ist ein Messgrößenaufnehmer oder Messfühler, der bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften und/oder die stoffliche
Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als Messgröße quantitativ erfassen kann.
Die Dosiereinheit weist bevorzugt wenigstens einen Sensor auf, der zur Erfassung einer Temperatur geeignet ist. Der Temperatursensor ist insbesondere zur Erfassung einer Wassertemperatur ausgebildet.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Dosiereinheit einen Sensor zur Erfassung der Leitfähigkeit umfasst, wodurch insbesondere das Vorhandensein von Wasser bzw. das Versprühen von Wasser, insbesondere in einer Geschirrspülmaschine, erfasst wird.
Die Dosiereinheit weist in einer Weiterentwicklung der Erfindung einen Sensor auf, der physikalische, chemische und/oder mechanische Parameter aus der Umgebung der Dosiereinheit bestimmen kann. Die Sensoreinheit kann einen oder mehrere aktive und/oder passive Sensoren zur qualitativen und/oder quantitativen Erfassung mechanischer, elektrischer, physikalischer und/oder chemischer Größen umfassen, die als Steuersignale an die Steuereinheit geleitet werden.
Insbesondere können die Sensoren der Sensoreinheit aus der Gruppe der Zeitgeber, Temperatursensoren, Infrarotsensoren, Helligkeitssensoren, Temperatursensoren, Bewegungssensoren, Dehnungssensoren, Drehzahlsensoren, Näherungssensoren,
Durchflusssensoren, Farbsensoren, Gassensoren, Vibrationssensoren, Drucksensoren, Leitfähigkeitssensoren, Trübungssensoren, Schallwechseldrucksensoren, „Lab-on-a-Chip"- Sensoren, Kraftsensoren, Beschleunigungssensoren, Neigungssensoren, pH-Wert-Sensoren, Feuchtigkeitssensoren, Magnetfeldsensoren, RFID-Sensoren, Magnetfeldsensoren, HaII- Sensoren, Bio-Chips, Geruchssensoren, Schwefelwasserstoffsensoren und/oder MEMS- Sensoren ausgewählt sein. Insbesondere bei Zubereitungen deren Viskosität temperaturabhängig stark schwankt, ist es zur Volumen- bzw. Massenkontrolle der dosierten Zubereitungen von Vorteil, Durchflusssensoren in der Dosiervorrichtung vorzusehen. Geeignete Durchflusssensoren können aus der Gruppe der Blenden-Durchflusssensoren, magnetisch-induktiven Durchflussmessern, Massendurchflussmessung nach dem Coriolis-Verfahren, Wirbelzähler- Durchflussmessverfahren, Ultraschalldurchflussmessverfahren, Schwebekörperdurchflussmessung, Ringkolbendurchflussmessung, thermische Massendurchflussmessung oder Wirkdruckdurchflussmessung ausgewählt sein.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass wenigstens zwei Sensoreinheiten zur Messung von voneinander verschiedenen Parametern vorgesehen sind, wobei ganz besonders bevorzugt eine Sensoreinheit ein Leitfähigkeitssensor und eine weitere Sensoreinheit ein Temperatursensor ist. Ferner ist es bevorzugt, dass wenigstens eine Sensoreinheit ein Helligkeitssensor ist.
Die Sensoren sind insbesondere darauf abgestimmt, den Beginn, Verlauf und das Ende eines Spülprogramms zu detektieren. Hierzu können - beispielhaft und nicht abschließend - die in folgender Tabelle aufgeführten Sensorkombinationen verwendet werden
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Mittels des Leitfähigkeitssensors kann beispielsweise detektiert werden, ob der Leitfähigkeitssensor von Wasser benetzt ist, so dass sich damit z.B. feststellen lässt, ob sich Wasser in der Geschirrspülmaschine befindet.
Spülprogramme weisen in der Regel einen charakteristischen Temperaturverlauf, der u.a. von der Erwärmung des Spülwassers und der Trocknung des Spülguts bestimmt wird, welcher über einen Temperatursensor erfassbar ist.
Mittels eines Helligkeitssensors kann beispielsweise der Lichteinfall ins Innere eines Geschirrspülers beim Öffnen der Geschirrspülmaschinentür detektiert werden, woraus sich z.B. auf ein Ende des Spülprogramms schließen lässt. Um den Verschmutzungsgrad des zu reinigenden Spülguts in der Spülmaschine zu ermitteln, kann auch ein Trübungssensor vorgesehen sein. Hieraus lässt sich beispielsweise auch ein auf die festgestellte Verschmutzungssituation zutreffendes Dosierprogramm im Dosiergerät auswählen.
Es ist auch denkbar, den Verlauf eines Spülprogramms mit Hilfe wenigstens eines Schallsensors zu erkennen, indem spezifische Schall- und/oder Vibrationsemissionen z.B. beim Pumpen bzw. Abpumpen von Wasser, detektiert werden.
Selbstverständlich ist es dem Fachmann möglich, beliebige, geeignete Kombinationen mehrerer Sensoren zur Erzielung einer Spülprogrammüberwachung zu verwenden.
Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung ist es denkbar, dass in der Steuereinheit eine von der Temperatur abhängige Viskositätskurve wenigstens einer Zubereitung hinterlegt ist, wobei die Dosierung entsprechend der Temperatur und somit der Viskosität der Zubereitung durch die Steuereinheit angepasst wird.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zur direkten Bestimmung der Viskosität der Zubereitung vorgesehen.
Die vorab aufgeführten Alternativen zur Bestimmung der Dosiermenge bzw. der Viskosität einer Zubereitung dienen zur Erzeugung eines Steuersignals, dass durch die Steuereinheit derart zur Steuerung eines Spenders verarbeitet wird, dass im wesentlichen eine konstante Dosierung einer Zubereitung bewirkt wird.
Die Datenleitung zwischen Sensor und Steuereinheit kann über ein elektrisch leitendes Kabel oder kabellos realisiert sein. Prinzipiell ist es auch denkbar, dass wenigstens ein Sensor außerhalb des Dosiergeräts im Inneren einer Geschirrspülmaschine positioniert oder positionierbar ist und eine Datenleitung - insbesondere kabellos - zur Übermittlung der Messdaten vom Sensor an das Dosiergerät ausgebildet ist.
Eine kabellos ausgebildete Datenleitung ist insbesondere durch die Übertragung elektromagnetischer Wellen oder Licht ausgebildet. Es ist bevorzugt, eine kabellose Datenleitung nach normierten Standards wie beispielsweise Bluetooth, IrDA, IEEE 802, GSM, UMTS etc. auszubilden.
Um eine effiziente Fertigung und Zusammenbau des Dosiergeräts zu ermöglichen, ist es jedoch auch möglich, dass wenigstens eine Sensoreinheit an oder in der Steuereinheit angeordnet ist. Beispielsweise ist es möglich, einen Temperatursensor in dem Dosiergerät bzw. direkt auf der die Steuereinheit tragenden Platine vorzusehen, so dass der Temperatursensor keinen direkten Kontakt mit der Umgebung aufweist.
In einer besonders bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist die Sensoreinheit am Boden des Dosiergeräts angeordnet wobei in Gebrauchsstellung der Boden des Dosiergeräts in Schwerkraftrichtung nach unten gerichtet ist. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, dass die Sensoreinheit einen Temperatur- und/ oder einen Leitfähigkeitssensor umfasst. Durch eine derartige Konfiguration wird sichergestellt, dass durch die Sprüharme des Geschirrspülers Wasser auf die Unterseite des Dosiergeräts und somit in Kontakt mit dem Sensor gebracht wird. Dadurch, dass durch die bodenseitige Anordnung des Sensors der Abstand zwischen den Sprüharmen und dem Sensor möglichst gering ist, erfährt das Wasser zwischen dem Austritt an den Sprüharmen und dem Kontakt mit dem Sensor nur eine geringe Abkühlung, so dass eine möglichst genaue Temperaturmessung durchgeführt werden kann.
Um den Energieverbrauch des Dosiergeräts bzw. die Lebensdauer der Energiequelle, insbesondere einer Batterie, zu verlängern, können die Energieverbraucher des Dosiergerätes, insbesondere die Steuereinheit, unter Einschluss eines Ein-/Aus-Schalters an die Energiequelle angeschlossen sein und die Energiequelle erst nach Erreichen des Ein- Zustands des Ein-/Aus-Schalters belastet wobei eine Sensoreinheit den Ein-/Aus-Schalter bildet oder mit diesem verbunden ist und diesen schaltet.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Sensoreinheit unten am Boden des Dosiergerätes zwei mit der Umgebung in Kontakt stehende Kontakte aufweist, insbesondere ausgeführt als nach unten aus dem Boden ragende Kontaktstifte, dass ein Kontakt als Anoden-Kontakt und der andere Kontakt als Kathoden-Kontakt bezüglich der Energiequelle geschaltet ist und dass ohne elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontakten der im Aus-Zustand befindliche Ein-/Aus-Schalter im Aus-Zustand verbleibt und bei Entstehen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Kontakten der im Aus-Zustand befindliche Ein-/Aus-Schalter in den Ein-Zustand schaltet.
Es ist ferner bevorzugt, dass der Ein-/Aus-Schalter mit einer Selbsthalteschaltung versehen bzw. kombiniert ist, die eine Selbsthaltung der Energieversorgung der Energieverbraucher nach Erreichen des Ein-Zustandes des Ein-/Aus-Schalters bis zu einem Ausschaltsignal der Steuereinheit gewährleistet bzw. bewirkt. Der Ein-/Aus-Schalter kann insbesondere als Transistorschaltung ausgeführt sein. Dabei ist es zu bevorzugen, dass der Transistor des Ein-/Aus-Schalters als pnp-Transistor ausgeführt und mit dem Emitter, ggf. über eine Ansteuerschaltung, an die Versorgungsspannung, mit dem Kollektor, ggf. über eine Ansteuerschaltung, an Masse und an den Kathoden-Kontakt und mit der Basis einerseits, ggf. über eine Ansteuerschaltung, an die Versorgungsspannung, andererseits, ggf. über eine Ansteuerschaltung, an den Anoden-Kontakt, geschaltet ist.
Die Ansteuerschaltung weist bevorzugt mindestens einen Ansteuerwiderstand auf, der insbesondere als Widerstands-Spannungsteiler ausgeführt ist.
Ganz besonders vorteilhaft ist es , dass neben der Ein-/Aus-Sensoreinheit eine als Leitfähigkeitssensor ausgeführte Sensoreinheit vorgesehen ist, die unten an dem Boden des Dosiergerätes zwei mit der Umgebung in Kontakt stehende Kontakte aufweist und daß der Anoden-Kontakt der Ein-/Aus-Sensoreinheit gleichzeitig der Anoden-Kontakt der den Leitfähigkeitssensor bildenden Sensoreinheit ist. Hierdurch wird es ermöglicht einen Ein-/Aus- Schalter und einen Leitfähigkeitssensor in einem Bauteil, einem Transistor, zu realisieren.
Auch ist es möglich, dass die den Temperatursensor bildende Sensoreinheit in einen Kontakt, insbesondere den Kathoden-Kontakt, der den Leitfähigkeitssensor bildenden Sensoreinheit integriert ist.
Hierbei kann der den Temperatursensor aufnehmende Kontakt der den Leitfähigkeitssensor bildenden Sensoreinheit bevorzugt als hohler Kontaktstift ausgeführt sein, in dem der Temperatursensor der den Temperatursensor bildenden Sensoreinheit angeordnet ist.
Um eine kompakte Baugröße zu realisieren ist es des Weiteren von Vorteil, dass die Energiequelle, die Steuereinheit und die Sensoreinheit in einer Baugruppe zusammengefasst am bzw. im Bauelementträger angeordnet ist.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Kontakte eines bodenseitig angeordneten Leitfähigkeitssensors mit einem elektrisch leitfähigen Silikon umgeben sind. Der Leitfähigkeitssensor kann hierbei insbesondere in Form einer Widerstandsmessung zwischen zwei voneinander beabstandeten, mit der Umgebung des Dosiergeräts in Kontakt stehenden Kontakten ausgebildet sein. Hierbei ist ganz besonders zu bevorzugen, dass das Silikon flächenbündig im Boden des Dosiergeräts eingelassen ist. Vorteilhafter Weise weist das
Silikon eine in etwa kreisrunde Grundfläche auf. Das Silikon zeigt eine gute Benetzbarkeit mit Wasser und liefert somit gute Messergebnisse hinsichtlich der Detektierung von Wasser im Geschirrspüler. Um eine, die Sensorgenauigkeit beeinträchtigende, Polarisation an den Kontakten des Leitfähigkeitssensors bei der Verwendung einer Gleichstromquelle zur vermeiden, ist es vorteilhaft, zwei aufeinander folgende Widerstandsmessungen am Leitfähigkeitssensor mit jeweils unterschiedlicher Polarität, also mit einer Vertauschung von Plus- und Minus-Pol, durchzuführen, so dass sich an den Kontakten keine Ladungsüberschüsse bilden können.
Steuereinheit Eine Steuereinheit im Sinne dieser Anmeldung ist eine Vorrichtung, die geeignet ist, das
Transportieren von Material, Energie und/oder Information zu beeinflussen. Die Steuereinheit beeinflusst hierzu Aktuatoren mit Hilfe von Informationen, insbesondere von Messsignalen der Sensoreinheit, die sie im Sinne des Steuerungsziels verarbeitet.
Insbesondere kann es sich bei der Steuereinheit um einen programmierbaren Mikroprozessor handeln. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf dem Mikroprozessor eine Mehrzahl von Dosierprogrammen gespeichert, die in einer besonders bevorzugten Ausbildung entsprechend dem an das Dosiergerät gekoppelten Behälter auswählbar und ausführbar sind.
Die Steuereinheit weist in einer bevorzugten Ausführungsform keine Verbindung zur möglicherweise vorhandenen Steuerung des Haushaltsgeräts auf. Es werden demnach keine Informationen, insbesondere elektrische, optischen oder elektromagnetischen Signale, direkt zwischen der Steuereinheit und der Steuerung des Haushaltsgeräts ausgetauscht.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit mit der vorhandenen Steuerung des Haushaltsgeräts gekoppelt. Bevorzugt ist diese Kopplung kabellos ausgeführt. Beispielsweise ist es möglich, einen Sender an oder in einer Geschirrspülmaschine, vorzugsweise auf oder an der in der Tür der Geschirrspülmaschine eingelassenen Dosierkammer zu positionieren, der drahtlos ein Signal an die Dosiereinheit überträgt, wenn die Steuerung des Haushaltsgeräts die Dosierung bspw. eines Reinigungsmittels aus der Dosierkammer oder von Klarspüler bewirkt.
In der Steuereinheit können mehrere Programme zur Freigabe von unterschiedlichen Zubereitungen oder zur Freigabe von Produkten in unterschiedlichen Anwendungsfällen gespeichert sein. Der Aufruf des entsprechenden Programms kann in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung durch entsprechende RFID-Label oder am Behälter ausgeformte geometrische Informationsträger bewirkt sein. So ist es beispielsweise möglich, die gleiche Steuereinheit für eine Mehrzahl von Anwendungen zu verwenden, beispielsweise zur Dosierung von Reinigungsmittel in Geschirrspülmaschinen, zur Abgabe von Parfümen bei der Raumbeduftung, zur Applikation von Reinigungssubstanzen in ein Toilettenbecken etc.
Zur Dosierung von insbesondere zur Vergelung neigenden Zubereitungen kann die Steuereinheit derart konfiguriert sein, dass einerseits die Dosierung in hinreichend kurzer Zeit erfolgt um ein gutes Reinigungsergebnis zu gewährleisten und andererseits die Zubereitung nicht so schnell dosiert, dass Vergelungen des Zubereitungsschwalls auftreten. Dies kann beispielsweise durch eine intervallartige Freisetzung realisiert sein, wobei die einzelnen Dosierungsintervalle so eingestellt sind, das sich die entsprechend dosierte Menge vollständig während eines Reiniungszyklus auflösen.
Besonders bevorzugt ist es, dass die Dosierintervalle zur Abgabe einer Zubereitung zwischen 30-90 sec, insbesondere bevorzugt 45-75 sec liegen.
Die Abgabe von Zubereitungen aus dem Dosiergerät kann sequenziell oder zeitgleich erfolgen.
Es ist insbesondere bevorzugt, eine Mehrzahl von Zubereitungen sequenziell in einem Spülprogramm zu dosieren. Insbesondere sind folgende Dosiersequenzen zu bevorzugen
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wirken die Geschirrspülmaschine und das Dosiergerät in der Art zusammen, dass 1 mg bis 1g Tensid im Klarspülprogramm der Geschirrspülmaschine pro m2 Spülraumwandfläche freigesetzt werden. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Wände des Spülraums auch nach einer Vielzahl von Spülzyklen ihren Glanzgrad beibehalten und das Dosiersystem seine optische Übertragungsfähigkeit beibehält.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass die Geschirrspülmaschine und das Dosiergerät in der Art zusammenwirken, dass im Vor- und/oder Hauptwaschprogramm der Geschirrspülmaschine wenigstens eine enzymhaltige Zubereitung und/oder alkalische Zubereitung freigesetzt wird, wobei die Freisetzung der enzymhaltigen Zubereitung bevorzugt zeitlich vor der Freisetzung der alkalischen Zubereitung erfolgt.
In einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wirken Geschirrspülmaschine und das Dosiergerät in der Art zusammen, dass 0,1 mg - 250 mg Enzymprotein im Vor- und/oder Hauptwaschprogramm der Geschirrspülmaschine pro m2 Spülraumwandfläche freigesetzt werden, wodurch der Glanzgrad der Spülraumwände weiter verbessert bzw. auch nach einer Vielzahl von Spülzyklen erhalten bleibt.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung können Daten wie z.B. Steuer- und/oder Dosierprogramme der Steuereinheit oder von der Steuereinheit gespeicherte Betriebsparameter oder -Protokolle aus der Steuereinheit ausgelesen oder in die Steuereinheit geladen werden. Dies kann beispielsweise mittels einer optischen Schnittstelle realisiert sein, wobei die optische Schnittstelle entsprechend mit der Steuereinheit verbunden ist. Die zu übertragenden Daten werden dann als Lichtsignale, insbesondere im sichtbaren Bereich, wobei der Wellenlängenbereich zwischen 600-800nm bevorzugt ist, kodiert und ausgesendet bzw. empfangen. Es ist jedoch auch möglich, einen im Dosiergerät vorhandenen Sensor zur Übertragung von Daten aus und/oder zur Steuereinheit zu verwenden. Beispielsweise können die Kontakte eines Leitfähigkeitssensors, die mit der Steuereinheit verbunden sind und die eine Leitfähigkeitsbestimmung mittels einer Widerstandsmessung an den Kontakten des Leitfähigkeitssensors bereitstellt, zur Datenübertragung verwendet werden. Enerqiequelle
Im Sinne dieser Anmeldung wird als Energiequelle ein Bauelement des Dosiersystems verstanden, welches zweckmäßig ist, eine zum Betrieb der Dosiersystems bzw. des Dosiergeräts geeignete Energie bereit zu stellen. Bevorzugt ist die Energiequelle derart ausgestaltet, dass das Dosiersystem autark ist.
Vorzugsweise stellt die Energiequelle elektrische Energie zur Verfügung. Bei der Energiequelle kann es sich beispielsweise um eine Batterie, einen Akkumulator ein Netzgerät, Solarzellen oder dergleichen handeln.
Besonders vorteilhaft ist es, die Energiequelle austauschbar auszuführen, zum Beispiel in Form einer auswechselbaren Batterie.
Eine Batterie kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Alkali-Mangan- Batterien, Zink-Kohle-Batterien, Nickel-Oxyhydroxid-Batterien, Lithium-Batterien, Lithium- Eisensulfid-Batterien, Zink-Luft-Batterien, Zink-Chlorid-Batterien, Quecksilberoxid-Zink- Batterien und/oder Silberoxid-Zink-Batterien.
Als Akkumulator eignen sich beispielsweise Bleiakkumulatoren (Bleidioxid/Blei), Nickel-
Cadmium-Akkus, Nickel-Metallhydrid-Akkus, Lithium-Ionen-Akkus, Lithium-Polymer-Akkus, Alkali-Mangan-Akkus, Silber-Zink-Akkus, Nickel-Wasserstoff-Akkus, Zink-Brom-Akkus, Natrium-Nickelchlorid-Akkus und/oder Nickel-Eisen-Akkus.
Der Akkumulator kann insbesondere in derart ausgestaltet sein, dass er durch Induktion wide rauf lad bar ist.
Es ist jedoch auch denkbar, mechanische Energiequellen bestehend aus einer oder mehrerer Schraubenfeder, Torsionsfeder oder Drehstabfeder, Biegefeder, Luftfeder/Gasdruckfeder und/oder Elastomerfeder auszubilden.
Die Energiequelle ist in dergestalt dimensioniert, dass das Dosiergerät in etwa 300 Dosierzyklen durchlaufen kann, bevor die Energiequelle erschöpft ist. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Energiequelle zwischen 1 und 300 Dosierzyklen, ganz besonders bevorzugt zwischen 10 und 300, weiterhin bevorzugt zwischen 100 und 300 durchlaufen kann, bevor die Energiequelle erschöpft ist. Ferner können in oder an der Dosiereinheit Mittel zur Energieumwandlung vorgesehen sein, die eine Spannung erzeugen, mittels derer der Akkumulator aufgeladen wird. Beispielsweise können diese Mittel als Dynamo ausgebildet sein, der durch die Wasserströme während eines Spülgangs in einer Geschirrspülmaschine angetrieben wird und die so erzeugte Spannung an den Akkumulator abgibt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei werden auch besonders bevorzugte Ausgestaltungen und besonders bevorzugte Kombinationen von Merkmalen im Einzelnen weiter beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 Autarkes Dosiergerät mit Zwei-Kammer-Kartusche im separierten und zusammengebauten Zustand
Figur 2 Autarkes Dosiergerät mit Zwei-Kammer-Kartusche angeordnet in einer Schublade einer Geschirrspülmaschine
Figur 3 Kartusche mit drei Kammern in Vorderansicht
Figur 4 Dosiergerät und Kartusche in Explosionsdarstellung
Figur 5 Bauelementträger in Vorderansicht
Figur 6 Bauelementträger in einer Explosionsdarstellung
Figur 7 Bauelementträger in einer Explosionsdarstellung
Figur 8 Bauelementträger in Aufsicht
Figur 9 Bauelementträger in perspektivischer Ansicht auf Auslassöffnungen
Figur 10 Bauelementträger in perspektivischer Vorderansicht
Figur 11 Bauelementträger in Bodenansicht
Figur 12 Dosiergerät im mit Kartusche zusammengefügtem Zustand in perspektivischer Ansicht
Figur 13 Konsole mit Scharnier in perspektivischer Ansicht
Figur 14 Aktuator ausgebildet als bistabiler Hubmagnet
Figur 15 Schaltbild Sensorschaltung Figur 1 zeigt ein autarkes Dosiergerät 2 mit einer Zwei-Kammer-Kartusche 1 im separierten und zusammengebauten Zustand.
Das Dosiergerät 2 weist zwei Dosierkammereinlässe 21a, 21 b zur wiederholt lösbaren Aufnahme der korrespondierenden Auslassöffnungen 5a, 5b der Kammern 3a, 3b der Kartusche 1 auf. An der Vorderseite befinden sich Anzeige- und Bedienelemente 37, die den Betriebszustand des Dosiergeräts 2 anzeigen bzw. auf diesen einwirken.
Die Dosierkammereinlässe 21a, 21 b weisen ferner Mittel auf, die beim Aufstecken der Kartusche 1 auf das Dosiergerät 2 die Öffnung des Auslassöffnungen 5a, 5b der Kammern 3a, 3b bewirken, so dass das Innere der Kammern 3a, 3b kommunizierend mit den Dosierkammereinlässen 21a, 21 b verbunden ist.
Die Kartusche 1 kann aus einer oder mehreren Kammern 3a, 3b bestehen. Die Kartusche 1 kann einstückig mit mehreren Kammern 3a, 3b oder mehrstückig ausgebildet sein, wobei dann die einzelnen Kammern 3a, 3b zu einer Kartusche 1 zusammengefügt werden, insbesondere durch stoffschlüssige, formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindungsmethoden.
Insbesondere kann die Fixierung durch eine oder mehrere der Verbindungsarten aus der Gruppe der Snap-In Verbindungen, Pressverbindungen, Schmelzverbindungen, Klebverbindungen, Schweißverbindungen, Lötverbindungen, Schraubverbindungen, Keilverbindungen, Klemmverbindungen oder Prellverbindungen erfolgen. Insbesondere kann die Fixierung auch durch einen Schrumpfschlauch (sog. Sleeve) ausgebildet sein, der in einem erwärmten Zustand zumindest abschnittsweise über die Kartusche gezogen wird und die Kartusche im abgekühlten Zustand fest umschließt.
Um vorteilhafte Restentleerungseigenschaften der Kartusche 1 bereitzustellen, kann der Boden der Kartusche 1 trichterförmig zur Abgabeöffnung 5a, 5b hin geneigt sein. Des Weiteren kann die Innenwand der Kartusche 1 durch geeignete Materialwahl und/oder Oberflächenausgestaltung in derart ausgebildet sein, dass eine geringe Materialanhaftung des Produkts an der inneren Kartuschenwand realisiert ist. Auch durch diese Maßnahme lässt sich die Restentleerbarkeit der Kartusche 1 weiter optimieren.
Die Kammern 3a, 3b der Kartusche 1 können gleiche oder voneinander verschiedene Füllvolumina aufweisen. Bei einer Konfiguration mit zwei Kammern 3a, 3b beträgt das Verhältnis der Kammervolumina bevorzugt 5:1 , bei einer Konfiguration mit drei Kammern bevorzugt 4:1 :1 , wobei diese Konfigurationen insbesondere zur Verwendung in Geschirrspülmaschinen geeignet sind.
Eine Verbindungsmethode kann auch darin bestehen, dass die Kammern 3a, 3b in einen der korrespondierenden Dosierkammereinlässen 21a, 21 b des Dosiergeräts 2 gesteckt und so gegeneinander fixiert werden.
Die Verbindung zwischen den Kammern 3a, 3b kann insbesondere lösbar ausgebildet sein, um ein separates Austauschen einer Kammer zu erlauben.
Die Kammern 3a, 3b beinhalten jeweils eine Zubereitung 40a, 40b. Die Zubereitung 40a, 40b können gleiche oder unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen.
Vorteilhafter Weise sind die Kammern 3a, 3b aus einem transparenten Material gefertigt, so dass der Füllstand der Zubereitungen 40a, 40b von Außen durch den Benutzer sichtbar ist. Es kann jedoch auch von Vorteil sein, wenigstens eine der Kammern aus einem opaken Material zu fertigen, insbesondere dann, wenn die in dieser Kammer befindliche Zubereitung lichtsensitive Inhaltsstoffe enthält.
Die Auslassöffnungen 5a, 5b sind so ausgestaltet, dass sie mit den korrespondierenden Dosierkammereinlässen 21a, 21 b eine form- und/oder kraftschlüssige, insbesondere flüssigkeitsdichte, Verbindung ausbilden.
Besonders vorteilhaft ist es, dass jeder der Auslassöffnungen 5a, 5b so ausgebildet ist, dass er nur auf einen der Dosierkammereinlässe 21a, 21 b passt, wodurch verhindert wird, dass eine Kammer versehentlich auf einen falschen Dosierkammereinlass gesteckt wird.
Die Kartusche 1 weist üblicherweise ein Füllvolumen von <5.000 ml, insbesondere <1.000 ml, bevorzugt <500ml, besonders bevorzugt <250 ml, ganz besonders bevorzugt < 50 ml auf.
Die Dosiereinheit 2 und die Kartusche 1 können im zusammengefügten Zustand insbesondere den Geometrien der Geräte an oder in denen sie angewendet werden angepasst sein um einen möglichst geringen Nutzvolumenverlust zu gewährleisten. Zur Verwendung der Dosiereinheit 2 und der Kartusche 1 in Geschirrspülmaschinen ist es besonders vorteilhaft, die Dosiereinheit 2 und die Kartusche 1 in Anlehnung an in Geschirrspülmaschinen zu reinigendem Geschirr auszuformen. So kann die Dosiereinheit 2 und die Kartusche 1 beispielsweise plattenförmig, in etwa in den Abmessungen eines Tellers, ausgebildet sein. Hierdurch kann die Dosiereinheit Platz sparend im Unterkorb positioniert werden.
Um eine unmittelbare optische Füllstandskontrolle bereitzustellen, ist es von Vorteil, die Kartusche 1 zumindest abschnittsweise aus einem transparenten Material zu formen.
Um hitzeempfindliche Bestandteile eines in einer Kartusche befindlichen Produktes vor Wärmeeinwirkung zu schützen, ist es von Vorteil, die Kartusche 1 aus einem Material mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit herzustellen.
Die Auslassöffnungen 5a, 5b der Kartusche 1 sind bevorzugt auf einer Linie bzw. in einer Flucht angeordnet, wodurch eine schlanke, tellerförmige Ausbildung des Dosierspenders ermöglicht ist.
Figur 2 zeigt ein autarkes Dosiergerät mit einer Zwei-Kammer-Kartusche 1 in der Geschirrschublade 11 bei geöffneter Geschirrspülmaschinentür 39 einer Geschirrspülmaschine 38. Man erkennt, dass das Dosiergerät 2 mit der Kartusche 1 prinzipiell an einer beliebigen Stelle innerhalb der Geschirrschublade 1 1 positionierbar ist, wobei es von Vorteil ist, ein teller- oder becherartig ausgeformtes Dosiersystem 1 ,2 in einer entsprechenden Teller- oder Becheraufnahme der Geschirrschublade 11 vorzusehen. In der Geschirrspülmaschinentür 39 befindet sich eine Dosierkammer 53, in die eine Geschirrspülmaschinenreinigerzubereitung gegeben werden kann, beispielsweise in Form einer Tablette. Befindet sich das Dosiersystem 1 ,2 im betriebsbereiten Zustand im Inneren des Geschirrspülers 38, so ist eine Reinigungszubereitungszugabe für jeden Spülzyklus über die Dosierkammer 53 nicht notwendig, da eine Reinigungsmittelabgabe für eine Mehrzahl von Spülgängen über das Dosiersystem 1 ,2 realisiert ist, was nachfolgend noch näher erläutert wird. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung der Erfindung, dass bei Anordnung des autarken Dosiersystems 1 ,2 in der unteren Geschirrschublade 1 1 die Abgabe der Zubereitungen 40a, 40b aus der Kartusche 1 direkt über die bodenseitig am Dosiergerät angeordneten Auslassöffnungen in die Spülwasserflotte erfolgt, so dass eine schnelle Lösung und gleichmäßige Verteilung der Spülzubereitungen im Spülprogramm gewährleistet ist.
Figur 3 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsform der Kartusche 1 mit drei Kammern 3a, 3b, 3c. Die erste Kammer 3a und die zweite Kammer 3b weisen ein in etwa gleiches
Füllvolumen auf. Die dritte Kammer 3c hat ein Füllvolumen, dass etwa 5 mal so groß ist wie das einer der Kammern 3a oder 3b. Der Kartuschenboden 4 weist im Bereich der dritten Kammer 3c einen rampenartigen Absatz auf. Durch diese asymmetrische Gestaltung der Kartusche 1 kann sichergestellt werden, dass die Kartusche 1 in einer dafür vorgesehenen Position mit dem Dosiergerät 2 koppelbar ist und ein Einsetzen in einer falschen Lage durch eine korrespondierende Ausgestaltung des Dosiergeräts 2 bzw. der Konsole 54 verhindert ist.
Im zusammengebauten Zustand der Kartusche 1 sind das wannenförmige
Kartuschenelement 7 und das deckelartige Kartuschenelement 6 entlang der gemeinsamen Verbindungskante 8 stoffschlüssig miteinander verbunden. Dies kann beispielsweise durch Schweißen oder Kleben realisiert sein. Selbstverständlich sind im zusammengebauten Zustand der Kartusche 1 auch die Stege 9a, 9b mit dem Kartuschenelement 6 stoffschlüssig verbunden.
Die Verbindungskante 8 läuft hierbei nicht durch die Auslassöffnungen 5a-c, wodurch Dichtigkeitsprobleme, insbesondere im mit dem Dosiergerät gekoppelten Zustand, im Bereich der Öffnungen 5a-c vermieden werden.
Figur 4 zeigt in einer Explosionsdarstellung die wesentlichen Bauelemente des Dosiersystems bestehend aus Kartusche 1 und Dosiergerät 2.
Wie der Figur 4 zu entnehmen ist, ist die Kartusche 1 aus zwei Kartuschenelementen 6,7 zusammengesetzt. Das Dosiergerät 2 besteht im Wesentlichen aus einem Bauelementträger 23 und einer Konsole 54, in die der Bauelementträger 23 einsetzbar ist.
Figur 5 zeigt eine Seitenansicht auf den Bauelementträger 23 des Dosiergeräts 2, der nachfolgend näher erläutert wird.
An dem Bauelementträger 23 sind die Dosierkammer 20, der Aktuator 18 und das Verschlusselement 19 sowie die Energiequelle 15, die Steuereinheit 16 und die Sensoreinheit 17 angeordnet. Die Dosierkammer 20, die Vordosierkammer 26, der Dosierkammereinlass 21 sowie die Aufnahme 29 sind einstückig mit dem Bauelementträger 23 ausgebildet.
Wie der Figur 5 weiter zu entnehmen ist, sind die Energiequelle 15, die Steuereinheit 16 und die Sensoreinheit 17 in einer Baugruppe zusammengefasst, indem sie auf einer entsprechenden Platine angeordnet sind.
Die Vordosierkammer 26 und der Aktuator 18 sind, wie in Figur 23 gezeigt, auf dem
Bauelementträger 23 im Wesentlichen nebeneinander angeordnet. Die Vordosierkammer 26 weist eine L-förmige Grundform mit einer Schulter im unteren Bereich auf, in der die Aufnahme 29 für den Aktuator 18 eingelassen ist. Unterhalb der Vordosierkammer 26 und des Aktuators 18 ist die Auslasskammer 27 angeordnet. Die Vordosierkammer 26 und die Auslasskammer 27 bilden gemeinsam die Dosierkammer 20 aus.
Die Vordosierkammer 26 und die Auslasskammer 27 sind durch die Öffnung 34 miteinander verbunden.
Die Aufnahme 29, die Öffnung 34 sowie der Dosierkammerauslass 22 liegen auf einer senkrecht zur Längsachse des Bauelementträgers 23 liegenden Flucht, so dass das stabförmge Verschlusselement 19 durch die Öffnungen 22,29,34 hindurch geführt werden kann.
Wie insbesondere aus der Figur 6 ersichtlich, sind die Rückwände der Vordosierkammer 26 und die Auslasskammer 27 integral mit dem Bauelementträger 23 ausgeformt. Die Vorderwand kann dann beispielsweise durch ein Deckelement oder eine Folie (nicht abgebildet) stoffschlüssig mit der Dosierkammer 20 verbunden werden.
Im Folgenden wird die Ausgestaltung der Dosierkammer 20 anhand der Detailansicht der Figur 6 näher erläutert. Man erkennt die Auslasskammer 27, welche über einen Boden 62 verfügt. Der Boden 62 ist hin zur mittig in der Auslasskammer 27 angeordneten Dosierkammerauslass 22 trichterartig geneigt. Der Dosierkammerauslass 22 befindet sich in einem Kanal 63, der rechtwinklig zur Längsachse des Bauelementträgers 23 in der Auslasskammer 27 verläuft. Der trichterartig ausgeformte Boden 62 sowie der Kanal 63 und die darin angeordnete Auslassöffnung 22 gewährleisten bei einer von der Horizontalen abweichenden Lage des Dosiergeräts eine Dosier- sowie eine nahezu vollständige Restentleerbarkeit von Zubereitung aus der Dosierkammer 20. Ferner fließt die Zubereitung durch die entsprechend trichterförmige Bodengestaltung schneller, insbesondere bei höherviskosen Zubereitungen, aus der Dosierkammer aus, so dass das Dosierintervall, in dem Zubereitung freigesetzt wird, kurz gehalten werden kann.
In der Figur 6 ist lediglich die mittlere Dosierkammer 20 mit einer trichterförmigen
Bodenausgestaltung der eingangs beschriebenen Art versehen. Es versteht sich, dass abweichend von dieser Darstellung auch andere, weitere oder alle Dosierkammern eine derartige Ausformung aufweisen können. Dies gilt auch für die Vordosierkammern 26 und Auslasskammern 27, soweit diese vorgesehen sind.
Anhand der Explosionsdarstellung in Figur 7 wird die Anordnung des Aktuators 18, des Verschlusselements 19 sowie der Dichtung 36 an dem Bauelementträger 23 näher erläutert. Die Abbildung zeigt einen Bauelementträger 23 mit drei nebeneinander angeordneten Dosierkammern 20. In der Dosierkammer ganz rechts ist der Aktuator 18c, das Verschlusselement 19c und die Dichtung 36c im zusammengebauten Zustand am Bauelementträger 23 gezeigt. Bei der mittleren Dosierkammer ist die Dichtung 36b sowie das Verschlusselement 19b im zusammengefügten Zustand in der Dosierkammer gezeigt, während der Aktuator 18b vom Verschlusselement 19b gelöst ist. Über der linken
Dosierkammer 20a ist sowohl die Dichtung 36a, das Verschlusselement 19a als auch der Aktuator 18a in einer Explosionsdarstellung abgebildet.
Integral mit dem Bauelementträger 23 ist die Dosierkammer 20, die Vordosierkammer 26, der Dosierkammereinlass 21 sowie die Aufnahme 29 für den Aktuator 18 ausgebildet. Die
Vordosierkammer 26 ist L-förmig oberhalb der Dosierkammer 20 angeordnet, wobei an dem parallel zum Boden des Bauelementträgers 23 verlaufenden Schenkel der Vordosierkammer, die Aufnahme für den Aktuator 18 angeordnet ist. Die Dosierkammer 20 und die Vordosierkammer 26 sind durch die Öffnung 34 miteinander verbunden. Die Aufnahme 29, die Öffnung 34 und der Dosierkammerauslass 22 liegen auf einer Achse, welche senkrecht zur Längsachse des Bauelementträgers 23 verläuft.
Die Dichtung 36 hat eine im Wesentlichen hohlzylinder-artige Raumgestalt mit einem durch ein tellerartiges Endstück verschlossenen Kopf. Die elastische Dichtung 36 lässt sich in derart in der Dosierkammer 20 anordnen, dass das tellerartige Endstück innenseitig gegen den Dosierkammerauslass 22 und mit der dem tellerartigen Endstück abgewandten Seite der Dichtung 36 gegen die Öffnung 34 drückt. Das zylinderförmige Verschlusselement 19 ist mit seinem ersten Ende derart ausgebildet, dass es in die hohlzylinder-förmige Dichtung 36 eingreift und dort stoff-, kraft- und/oder formschlüssig fixierbar ist. Das Verschlusselement 19 ist dabei in derart dimensioniert, dass es durch die Öffnung 34 und die Öffnung der Aufnahme 29 hindurchgeführt werden kann, jedoch am Dosierkammerauslass 22 anschlägt, so dass das Verschlusselement 19 nicht nach unten hin aus dem Bauelementträger 23 herausrutschen kann.
Das Verschlusselement 19 ragt mit einem Ende aus der Aufnahme 29 heraus. Dieses Ende wird in den als bistabilen Elektromagneten ausgeführten Aktuator 18 gesteckt und fungiert als Anker.
Die Figur 8 zeigt den aus Figur 7 bekannten Bauelementträger 23 in der Aufsicht. Man erkennt, dass die Dosierkammereinlässe 21a-c und die Aufnahmen 29a-c für die Aktuatoren 18a-c auf einer Linie, die der Längsachse des Bauelementträgers 23 entspricht, angeordnet sind. Figur 9 zeigt die Bodenseite des Bauelementträgers 23 in einer perspektivischen Ansicht. Es ist ersichtlich, dass die Dosierkammerauslässe 22a-c sowie die Aufnahme 28 für die Sensoreinheit hohlzylinderartig ausgebildet sind, wodurch die eigentliche Auslassöffnung und die die Dosierkammerauslässe 22a-c verschließende Dichtung 36a-c vor mechanischen Beschädigungen geschützt sind.
Das Belüftungssystem der Dosiereinheit 2 wird anhand der Figur 10 näher erläutert. Wird eine Zubereitung aus der Dosierkammer über den Dosierkammerauslass 22 an die Umgebung abgegeben, entsteht durch den fallenden Flüssigkeitsspiegel in den Kammern der Kartusche 1 ein Unterdruck, durch den Umgebungsluft zum Druckausgleich in den
Dosierkammereinlass 22 und die Auslasskammer 27 gesogen wird. Über die Öffnung 34 steigt die angesaugte Umgebungsluft entsprechend dem Druckgradienten weiter nach oben in Richtung der Kartusche 1. In der L-förmig ausgebildeten Vordosierkammer 26 erstreckt sich innerhalb des vertikalen Schenkels eine Kammerwand 31 die im Bereich des vertikalen Schenkels einen ersten Kanal 32 und einen zweiten Kanal 33 ausbilden. Durch die
Kammerwand 31 wird die aufsteigende Luft in den rechten Kanal 33 geleitet, so dass dieser Kanal 33 vorrangig als Entlüftungskanal fungiert, während der andere Kanal 32 vorrangig ein Nachfließen von Zubereitung aus der Kartusche 1 gewährleistet.
Der Dosierkammereinlass 21 ist auf einem Stutzen 30 angeordnet, der kommunizierend mit der Vordosierkammer 26 verbunden ist. Man erkennt, dass die Kammerwand 31 sich auch in den Stutzen 30 erstreckt und diesen in zwei separate Kanäle teilt.
In Figur 1 1 ist die Bodenseite des Bauelementträgers 23 in einer Aufsicht dargestellt. Die Dosierkammerauslässe 22a-c sowie die Aufnahme 28 für die Sensoreinheit 17 sind auf einer Linie angeordnet, welche im Wesentlichen der Längsachse des Bauelementträgers 23 entspricht.
Figur 12 zeigt das Dosiergerät 2 im mit der Kartusche 1 zusammengefügten Zustand in perspektivischer Ansicht. Das Dosiersystem besitzt im zusammengefügten Zustand eine Höhe h, eine Breite b und eine Tiefe t. Die Breite b und die Höhe h sollten 210 mm nicht überschreiten. Die Tiefe t sollte kleiner als 20mm betragen. Das Verhältnis von Breite/ Höhe/ Tiefe sollte in etwa 10:10:1 betragen. Bevorzugt entspricht die Höhe h und die Breite b dem Format eines mittelgroßen Esstellers. Somit lässt sich das Dosiersystem auf einfache, und für den Benutzer intuitive Art und Weise in die entsprechende Geschirraufnahme eines Spülkorbs einer Spülmaschine positionieren. Figur 13 zeigt eine perspektivische Aufsicht auf die Konsole 54. Man erkennt, dass jeweils innenseitig ein Haken 56 am Scharnier 55 angeformt ist, welcher in eine korrespondierende Aufnahme der Kartusche 1 eingreift und so die Kartusche gegenüber dem Dosiergerät 2 fixiert. Die Haken 56 liegen sich im Wesentlichen gegenüber. Es ist auch denkbar, dass insgesamt nur ein Haken 56 auf einer Innenseite der Konsole 54 angeordnet ist.
Figur 14 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Querschnittsansicht durch einen als bistabilen Hubmagneten ausgebildeten Aktuator 18. Man erkennt eine erste Spule 58 und eine zweite Spule 59 mit einem zwischen den Spulen 58,59 angeordneten Permanentmagneten 57. In den kreisringförmigen Spulen 58,59 sowie dem kreisringförmigen Permanentmagneten 57 ist das Verschlusselement 19 als Tauchkern aufgenommen. Durch magnetischen Rückschluss zwischen dem Magnetfeld des Permanentmagneten 57 und dem magnetisierbaren Verschlusselement 19 wird eine Haltekraft erzeugt, wodurch das Verschlusselement 19 in einer Position fixierbar ist, welche jeweils durch die Haltepunkte 60,61 definiert ist.
Das Verschlusselement 19 kann durch eine impulsartige Bestromung der Spulen 58,59 zu den Haltepunkten 60 und 61 bewegt werden, indem dem Magnetfeld des Permanentmagneten 57 ein elektrisch erzeugtes Magnetfeld jeweils einer der Spulen 58,59 mit einer entsprechenden Polarisation überlagert wird. Wird beispielsweise die Spule 58 bestromt, so wird ein Abriss des magnetischen Rückschlusses zwischen dem Permanentmagneten 57 und dem Verschlusselement 19 bewirkt, so dass nachfolgend das Verschlusselement 19 in das Magnetfeld der Spule 58 vom Haltepunkt 60 zum Haltepunkt 61 bewegt wird, was aus der unteren Abbildung von Figur 14 hervorgeht. Wird eine entsprechende impulsartige Bestromung der Spule 59 bewirkt, so bewegt sich das
Verschlusselement 19 vom Haltepunkt 61 zurück in die Ausgangsstellung von Haltepunkt 60.
Wie bereits eingangs erwähnt, ist das Dosiersystem der eingangs beschriebenen Art grundsätzlich dazu geeignet, in oder in Verbindung mit wasserführenden Vorrichtungen jedweder Art eingesetzt zu werden. Wie in den vorangestellten Ausführungsbeispielen erläutert, ist das erfindungsgemäße Dosiersystem insbesondere geeignet zu Verwendung in wasserführenden Haushaltsgeräten wie Geschirrspül- und/oder Waschmaschinen, jedoch nicht auf derartige Verwendung beschränkt.
Generell ist es möglich das erfindungsgemäße Dosiersystem überall dort anzuwenden, wo eine Dosierung von wenigstens einer, bevorzugt mehrerer Zubereitungen in ein flüssiges Medium entsprechend einem ein Dosierprogramm auslösenden oder steuernden äußeren physikalischen oder chemischen Parameter benötigt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Dosiergerät eines Dosiersystems für fließfähige Wasch- oder Reinigungsmittel mit
• mindestens einer Energiequelle (15), • einer Steuereinheit (16),
• mindestens einer mit der Steuereinheit (16) verbundenen Sensoreinheit (17),
• mindestens einer Kombination aus Aktuator (18), Verschlußelement (19) und Dosierkammer (20) für ein Wasch- oder Reinigungsmittel, wobei die Dosierkammer (20) einen Einlaß (21 ) für das Einströmen von Wasch- oder Reinigungsmittel aus einer Kartuschenkammer (3a, 3b, 3c) einer an das Dosiergerät (2) angekuppelten
Kartusche (1 ) und einen Auslaß (22) für das Ausströmen von Wasch- oder Reinigungsmittel aus der Dosierkammer (20) in die Umgebung aufweist und der Auslaß (22) der Dosierkammer (20) durch das Verschlußelement (19) verschließ- oder freigebbar ist, wobei das Dosiergerät (2) einen Boden aufweist, die in Gebrauchsstellung des Dosiergerätes (2) in Schwerkraftrichtung nach unten gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (17) bzw. die Sensoreinheiten (17) am Boden des Dosiergerätes (2) angeordnet ist.
2. Dosiergerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (17) ausgewählt ist aus der Gruppe der Zeitgeber, Temperatursensoren, Infrarotsensoren, Helligkeitssensoren, Bewegungssensoren, Dehnungssensoren, Drehzahlsensoren, Näherungssensoren, Durchflußsensoren, Farbsensoren, Gassensoren, Vibrationssensoren, Drucksensoren, Leitfähigkeitssensoren, Trübungssensoren,
Schallwechseldrucksensoren, "Lab-on-a-Chip"-Sensoren, Kraftsensoren, Beschleunigungssensoren, Neigungssensoren, pH-Wert-Sensoren, Feuchtigkeitssensoren, Magnetfeldsensoren, RFID-Sensoren, Hall-Sensoren, Bio- Chips, Geruchssensoren, Schwefelwasserstoffsensoren und/oder MEMS-Sensoren.
3. Dosiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Sensoreinheiten zur Messung von voneinander verschiedenen Parametern vorgesehen sind.
4. Dosiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoreinheit ein Leitfähigkeitssensor und eine weitere Sensoreinheit ein Temperatursensor ist.
5. Dosiergerät nach Anspruch 2 und ggf. Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sensoreinheit ein Helligkeitssensor ist.
6. Dosiergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (17) an oder in der Steuereinheit (16) angeordnet ist.
7. Dosiergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieverbraucher des Dosiergerätes (2), insbesondere die Steuereinheit (16), unter Einschluß eines Ein-/Aus-Schalters (70) an die Energiequelle (15) angeschlossen sind und die Energiequelle (15) erst nach Erreichen des Ein-Zustands des Ein-/Aus-
Schalters (70) belasten und daß eine Sensoreinheit (17) den Ein-/Aus-Schalter (70) bildet oder mit diesem verbunden ist und diesen schaltet.
8. Dosiergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinheit (17) unten am Boden des Dosiergerätes (2) zwei mit der Umgebung in Kontakt stehende
Kontakte (71 , 72) aufweist, insbesondere ausgeführt als nach unten aus dem Boden ragende Kontaktstifte, daß ein Kontakt (71 ) als Anoden-Kontakt (71 ) und der andere Kontakt (72) als Kathoden-Kontakt (72) bezüglich der Energiequelle (15) geschaltet ist und daß ohne elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontakten (71 , 72) der im Aus-Zustand befindliche Ein-/Aus-Schalter (70) im Aus-Zustand verbleibt und bei
Entstehen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Kontakten (71 , 72) der im Aus-Zustand befindliche Ein-/Aus-Schalter (70) in den Ein-Zustand schaltet.
9. Dosiergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein-/Aus-Schalter (70) mit einer Selbsthalteschaltung versehen bzw. kombiniert ist, die eine Selbsthaltung der
Energieversorgung der Energieverbraucher nach Erreichen des Ein-Zustandes des Ein-/Aus-Schalters (70) bis zu einem Ausschaltsignal der Steuereinheit (16) gewährleistet bzw. bewirkt.
10. Dosiergerät nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein- /Aus-Schalter (70) als Transistorschaltung ausgeführt ist.
11. Dosiergerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (73) des Ein-/Aus-Schalters (70) als pnp-Transistor ausgeführt und mit dem Emitter, ggf. über eine Ansteuerschaltung (74), an die Versorgungsspannung, mit dem Kollektor, ggf. über eine Ansteuerschaltung, an Masse und an den Kathoden-Kontakt (72) und mit der Basis einerseits, ggf. über eine Ansteuerschaltung (75), an die Versorgungsspannung, andererseits, ggf. über eine Ansteuerschaltung (76), an den Anoden-Kontakt (71 ), geschaltet ist.
12. Dosiergerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ansteuerschaltung (75; 76) mindestens einen Ansteuerwiderstand aufweist, insbesondere als
Widerstands-Spannungsteiler ausgeführt ist.
13. Dosiergerät nach Anspruch 8 und ggf. einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Ein-/Aus-Sensoreinheit (70) eine als Leitfähigkeitssensor ausgeführte
Sensoreinheit vorgesehen ist, die unten an dem Boden des Dosiergerätes (2) zwei mit der Umgebung in Kontakt stehende Kontakte aufweist und daß der Anoden-Kontakt (71 ) der Ein-/Aus-Sensoreinheit gleichzeitig der Anoden-Kontakt der den Leitfähigkeitssensor bildenden Sensoreinheit ist.
14. Dosiergerät nach Anspruch 4 und ggf. einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die den Temperatursensor bildende Sensoreinheit in einen Kontakt, insbesondere den Kathoden-Kontakt, der den Leitfähigkeitssensor bildenden Sensoreinheit integriert ist.
15. Dosiergerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der den Temperatursensor aufnehmende Kontakt der den Leitfähigkeitssensor bildenden Sensoreinheit als hohler Kontaktstift ausgeführt ist, in dem der Temperatursensor der den Temperatursensor bildenden Sensoreinheit angeordnet ist.
16. Dosiergerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosiergerät (2) einen Bauelementträger (23) umfaßt, an dem zumindest die Dosierkammer (20), der Aktuator (18) und das Verschlußelement (19) sowie die Energiequelle (15) und/oder die Steuereinheit (16) und/oder die Sensoreinheit (17) angeordnet sind.
17. Dosiersystem zur Positionierung im Inneren einer Geschirrspülmaschine, umfassend wenigstens eine Kartusche (1 ) für fließfähige Wasch- oder Reinigungsmittel mit einer Mehrzahl von Kammern (3a, 3b, 3c) zur räumlich separierten Aufnahme jeweils voneinander verschiedener Zubereitungen eines Wasch- oder Reinigungsmittels und ein mit der Kartusche (1 ) kuppelbares Dosiergerät (2), gekennzeichnet durch ein Dosiergerät (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 20.
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