DE10017242A1 - Vorrichtung zur Förderung von fließfähigen Stoffen - Google Patents

Abstract

Um eine Vorrichtung (1, 1', 1'') zur Förderung von fließfähigen Stoffen zu schaffen, die gegenüber den bisher üblichen Pumpen zu ihrem Betrieb keine besonderen Zulaufvoraussetzungen benötigt und die einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist, ist erfindungsgemäß eine Anordnung (10, 10', 10'') vorgesehen, in der die Stoffe durch ein gasförmiges Fördermedium mit einem Druck beaufschlagt werden, der zwischen zwei Druckniveaus abwechselnd so verändert wird, daß bei einem niedrigen Druckniveau die Stoffe in die Anordnung (10, 10', 10'') eintreten und durch Anlegen des höheren Druckniveaus in die gewünschte Förderrichtung gefördert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung von fließfähigen Stoffen und/oder Stoffgemischen.

Üblicherweise werden fließfähige Stoffe, wie z. B. Flüssigkeiten, feinkörnige Schüttgüter oder Gemische aus Feststoffpartikeln mit Flüssigkeiten oder Gasen, mittels Pumpen ver­ schiedenster Bauarten transportiert, unter anderem durch Kreiselpumpen, Kolbenpumpen oder Membranpumpen etc..

Beim Einsatz von Kreiselpumpen tritt durch die Zentrifugalwirkung eine Entmischung von Gasen bzw. Feststoffpartikeln auf, wodurch die Fördermenge und der Wirkungsgrad der Pumpe beeinträchtigt werden.

Bei üblichen Pumpverfahren, z. B. mit gewöhnlichen Pumpen, muß z. B. eine Flüssigkeit unter einem hydrostatischen Druck aus einem Vorlagebehälter in die Pumpe einfließen. Der aktive, bewegte Teil der Pumpe, sei es das Laufrad, ein Kolben oder eine Membrane erzeugt einen Unterdruck und saugt die Flüssigkeit in die Pumpe ein. Dieser Unterdruck wird durch den Zulauf der Flüssigkeit begrenzt. Wenn der hydrostatische Druck auf der Saugseite nicht ausreicht, eine ausreichende Menge an Flüssigkeit in die Pumpe einzu­ drücken und den oben genannten Unterdruck zu begrenzen, kann der sich am Saugstut­ zen einstellende Absolutdruck unter den Dampfdruck der Flüssigkeit sinken, was zur Fol­ ge hat, daß die Flüssigkeit verdampft und nunmehr Dampf, anstelle oder neben der Flüs­ sigkeit, in die Pumpe gelangt. Dies hat zur Folge, daß die Förderleistung auf einen Bruchteil der vorgesehenen Fördermenge absinkt. Ferner stellt sich bei diesem - Kavitati­ on genannten - Vorgang eine übermäßige Geräuschentwicklung und eine Schädigung der Pumpe ein, die von der Kondensation der Dampfblasen hervorgerufen wird.

Da sich der Dampfdruck bei höheren Temperaturen und beim Vorhandensein von Fest­ stoffpartikeln, sogenannten Keimen, erhöht, d. h. in die Nähe des Atmosphärendrucks verschoben wird, treten solche Erscheinungen beim Pumpen von warmen und ver­ schmutzten Flüssigkeiten, wie dies z. B. in Geschirrspülmaschinen der Fall ist, besonders stark und häufig auf, was zu den oben beschriebenen schweren Störungen des Betrie­ bes führen kann.

Zur Vermeidung dieser Nachteile, wird versucht, wie oben schon beschrieben, die Flüs­ sigkeit unter einem eigenen, ausreichenden hydrostatischen Druck, z. B. aus einem Vor­ lagebehälter, in die Pumpe einfließen zu lassen. Hierzu ist auf der Saugseite der Pumpe, z. B. in einem Vorlagebehälter, eine Mindesthöhe der Flüssigkeit, die sogenannte NPSH (Net Positive Suction Head), einzuhalten, wodurch der notwendige hydrostatische Druck entstehen kann. Diese - üblicherweise Zulaufhöhe genannte - Mindesthöhe der Flüssig­ keit kann allerdings nicht immer gewährleistet werden, weil dies z. B. räumlich nicht mög­ lich ist oder weil eine dafür benötigte Vorlage einer zusätzlichen Masse an Flüssigkeit un­ erwünscht ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Förderung von fließfähigen Stoffen zu schaffen, die keine besonderen Zulaufvoraussetzungen benötigt und die einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Anordnung vorgesehen ist, in der die Stoffe durch ein gasförmiges Fördermedium mit einem Druck beaufschlagt werden, der zwischen zwei Druckniveaus abwechselnd so verändert wird, daß bei einem niedrigen Druckniveau die Stoffe in die Anordnung eintreten und durch Anlegen des hö­ heren Druckniveaus in die gewünschte Förderrichtung gefördert werden.

Durch das Anlegen des niedrigen Druckes können Stoffe trotz niedriger Zulaufhöhe in ausreichender Menge angesaugt werden. Durch die folgende Beaufschlagung mit höhe­ rem Druck erfolgt die Förderung der Stoffe zwangsweise durch Verdrängung. Die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung kann konstruktiv äußerst einfach aufgebaut werden, da im Grunde, wie unten näher erläutert, nur ein Hohlkörper mit einem Einlaß und einem Auslaß geschaffen werden muß, in der ein zu fördernder Stoff mittels eines gasförmigen Förder­ mediums unter Druck gesetzt werden kann. Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Förderung von fließfähigen Stoffen geschaffen, die keine besonderen Zulaufvorausset­ zungen benötigt und die einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist.

Zweckmäßigerweise wird das gasförmige Fördermedium mittels wenigstens eines Ver­ dichters unter Druck gestellt, was eine einfache Möglichkeit zur Druckerzeugung in einem gasförmigen Fördermedium ist.

Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung weist die Anordnung wenigstens einen mit einem Behälter mittels einer Leitung leitend verbundenen Druckraum, in den das gasförmige Fördermedium, durch ein Ventil gesteuert, eingeleitet wird, auf, wobei der Druck in dem Druckraum zwischen zwei Druckniveaus abwechselnd so verändert wird, daß beim niedrigen Druckniveau im Druckbehälter die Stoffe aus dem Behälter in den Druckraum eintreten, wobei zwischen dem Behälter und dem Druckraum ein Ventil zum Öffnen oder Schließen der Verbindung zwischen dem Behälter und dem Druckraum an­ geordnet ist. Nach dem bevorzugten Merkmal der Erfindung werden die Stoffe ferner durch Anlegen des höheren Druckniveaus an den Druckraum in eine mit dem Druckraum leitend verbundene Ableitung gefördert, wobei zwischen dem Druckraum und der Ablei­ tung ein Ventil zum Öffnen oder Schließen der Verbindung zwischen dem Druckraum und der Ableitung angeordnet ist und weist der Druckraum einen weiteren mit einem Ventil gesteuerten Eingang auf. Mit diesem sehr einfachen Aufbau der erfindungsgemäßen Vor­ richtung, die außer den genannten vier Ventilen und dem Verdichter für das gasförmige Fördermedium keine bewegten mechanischen Aggregate aufweist, ist eine einfache Möglichkeit zur Beaufschlagung der zu fördernden Stoffe geschaffen, wobei der Einsatz von direkt auf die zu fördernden Stoffe wirkender mechanischer Mittel vollständig vermie­ den wird, wodurch die erfindungsgemäße Vorrichtung wenig reparaturanfällig ist und ei­ nen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die Leitung von dem Behälter bis zur Ableitung und weist eine Abzweigung zu dem Druckraum auf, wobei der Eintritt des gasförmigen Fördermediums in den Druckraum in Gebrauchslage der Vor­ richtung oben und der Eintritt der Stoffe von der Leitung her in Gebrauchslage der Vor­ richtung unten angeordnet ist, womit eine weitere Vereinfachung im Aufbau der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung gelungen ist.

In besonders vorteilhafter Weise ist das Ventil zum Öffnen oder Schließen der Verbin­ dung zwischen dem Behälter und dem Druckraum ein Rückschlagventil, das eine Aus­ trittsöffnung des Behälters bei Auftreten einer in der Anordnung gegen den Behälter ge­ richteten Strömung verschließt. Durch den Einsatz eines Rückschlagventils an dieser Stelle der Anordnung wird die Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber der Verwendung eines z. B. Elektromagnetventils wesentlich vereinfacht.

Ebenso ist in besonders vorteilhafter Weise das Ventil zum Öffnen oder Schließen der Verbindung zwischen dem Druckraum und der Ableitung ein Rückschlagventil, das die Ableitung bei Auftreten einer in der Anordnung gegen den Behälter oder gegen den Druckraum gerichteten Strömung verschließt. Durch den Einsatz eines Rückschlagventils auch an dieser Stelle der Anordnung wird die Steuerung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung gegenüber der Verwendung eines z. B. Elektromagnetventilen wesentlich ver­ einfacht.

Bevorzugt weist das Rückschlagventil einen kugel- oder kegelförmigen Schließkörper auf, womit die einfachste und zugleich wirksamste Möglichkeit eines Rückschlagventil gewählt ist.

Vorteilhafterweise leitet der Verdichter das gasförmige Fördermedium in einen in Strö­ mungsrichtung des gasförmigen Fördermediums nach dem Verdichter an diesen ange­ schlossenen Druckbehälter ein. Mit dieser Vorratshaltung an unter Druck stehendem gasförmigem Fördermedium wird der dauernde ununterbrochene Betrieb der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung gewährleistet.

Bestimmungsgemäß ist das Ventil zur Steuerung der Einleitung des gasförmigen För­ dermediums in den Druckraum zwischen dem Druckbehälter und dem Druckraum ange­ ordnet.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Anordnung eine Ver­ bindung zwischen der Ableitung und dem Verdichter für das gasförmige Fördermedium auf, in der ein weiteres Ventil zur Steuerung der Einleitung des gasförmigen Fördermedi­ ums in die Ableitung angeordnet ist. Mit dieser einfachen Verbindung mit einem weiteren Ventil ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung noch effektiver zu betreiben, da damit ein zusätzliches Nachdrücken der schon in die Ableitung geförderten Stoffe durch­ geführt werden kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Stoffe in der Anord­ nung durch das gasförmige Fördermedium mit einem Druck beaufschlagt, der zwischen zwei Druckniveaus abwechselnd so verändert wird, daß bei einem niedrigen Druckniveau, bei dem ein Unterdruck herrscht, die Stoffe eingesaugt und durch Anlegen des höheren Druckniveaus, bei dem ein Überdruck herrscht, in die gewünschte Förderrichtung geför­ dert werden. Da das gasförmige Fördermedium zum Verdichten auch angesaugt werden muß, wird mit dieser Maßnahme, dieser ohnehin vorhandene Unterdruck auch zur Förde­ rung der Stoffe verwendet, insbesondere zur Beschleunigung des Befüllens des Druck­ raumes mit einer neuen, zu fördernden Stoffmenge.

Hierzu wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bevorzugt so gestaltet, daß der Druck in dem Druckraum zwischen zwei Druckniveaus abwechselnd so verändert wird, daß bei dem niedrigen Druckniveau im Druckbehälter, bei dem ein Unterdruck herrscht, die Stoffe aus dem mit diesem Druckraum leitend verbundenen Behälter in den Druckraum eingesaugt und durch Anlegen des höheren Druckniveaus, bei dem ein Über­ druck herrscht, in die mit dem Druckraum verbundene Ableitung gefördert wird. Die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung arbeitet in zwei Takten. Im ersten Takt werden, durch Anlegen des Unterdrucks, Stoffe in den Druckraum eingesaugt und im zweiten Takt werden diese Stoffe durch Anlegen eines Überdrucks aus dem Druckraum in die gewünschte Richtung gefördert.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Anordnung eine Ver­ bindung zwischen dem Druckraum und einer Saugleitung des Verdichters auf, wobei die Saugleitung des Verdichters in Strömungsrichtung des gasförmigen Fördermediums nach der Abzweigung für die Verbindung mit dem Ventil des weiteren mit einem Ventil gesteu­ erten Eingangs des Druckraumes ein weiteres Ventil zum Öffnen oder Schließen der Saugleitung gegenüber der Umgebung aufweist. Mit dieser einfachen Verbindung und ei­ nem weiteren Ventil ist es auf einfache Art und Weise möglich, den ohnehin vorhandenen Unterdruck auch zur Förderung der Stoffe zu verwenden.

Vorzugsweise ist das gasförmige Fördermedium Luft, womit das am Häufigsten vorkom­ mende Gas zur Förderung der Stoffe verwendet wird.

Vorteilhafterweise bestehen die zu fördernden Stoffe aus Gasen, Flüssigkeiten oder Feststoffen und/oder Gemischen derselben, was die große Anwendungsvielfalt der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung aufzeigt.

In besonders vorteilhafter Weise sind die Stoffe eine gegebenenfalls mit Feststoffen und/ oder mit Gasen befrachtete, gegebenenfalls heiße und/oder schäumende, Flüssigkeit, was aufzeigt, daß sogar eine Förderung einer wegen besonderer Zusätze eventuell Kor­ rosion verursachenden Flüssigkeit mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich wird. Ebenso wird aufgezeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sogar bei höheren Temperaturen und beim Vorhandensein von Feststoffpartikeln die Gefahr des Auftretens der Kavitation vollständig vermieden wird.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erfindungsgemäße Vor­ richtung in einer Geschirrspülmaschine angeordnet. In einer Geschirrspülmaschine ist der geförderte Stoff bekannterweise eine Reinigungsflüssigkeit, die ggf. mit Reinigungs- oder Klarspülmitteln vermischt und ggf. auch mit abgetragenen Speiseresten verschmutzt ist, mit der in der Geschirrspülmaschine zu reinigendes Gut beaufschlagt wird. In der Praxis hat sich gezeigt, daß durch die Förderung der Reinigungsflüssigkeit mit der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung in einer Geschirrspülmaschine besonders gute Reinigungsergeb­ nisse erzielt werden.

Die beschriebene Erfindung betrifft weiterhin eine Geschirrspülmaschine in der eine Vor­ richtung zur Förderung von Flüssigkeit nach wenigstens einem der vorher besprochenen Ansprüche angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand den in der Zeichnung dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfin­ dung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Haushalt-Geschirrspül­ maschine mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 5 den zeitlichen Verlauf eines Sprühimpules nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

In der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden gleiche Teile mit gleichen Bezugs­ zeichen benannt.

In den im folgenden Ausführungsbeispielen wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Förderung von Stoffen an einer Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten gezeigt und beschrieben.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, 1', 1" zur Förderung von Stoffen in den drei ge­ zeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen weist eine Anordnung 10, 10', 10" auf, in der die Flüssigkeit durch ein unter Druck stehendes gasförmiges Fördermedium beauf­ schlagt wird, wobei in den drei gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen er­ findungsgemäß die Flüssigkeit in der Anordnung 10, 10', 10" durch das gasförmige För­ dermedium mit einem Druck beaufschlagt wird, der zwischen zwei Druckniveaus abwech­ selnd so verändert wird, daß bei einem niedrigen Druckniveau die Flüssigkeit nachfließt und durch Anlegen des höheren Druckniveaus in die gewünschte Förderrichtung geför­ dert wird. Durch die Beaufschlagung mit einem unter Druck stehenden gasförmigen För­ dermedium ist es möglich eine Flüssigkeit weitgehend ohne bewegte mechanische Ag­ gregate zu fördern. Die Vorrichtung benötigt keine technisch aufwendigen Zulaufbedin­ gungen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß eine derartige erfindungsgemäße Vorrichtung keine Schwierigkeiten aufweist. Das gasförmige Fördermedium wird in den gezeigten Ausführungsbeispielen mittels eines Verdichters 2 unter Druck gestellt. In Strömungs­ richtung des gasförmigen Fördermediums nach dem Verdichter 2, das heißt an einem Druckausgang 3 des Verdichters 2, ist ein Druckbehälter 4 angeschlossen, in den das gasförmige Fördermedium eingeleitet und bevorratet wird.

Weiterhin weist die Anordnung 10, 10', 10" in den drei gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen einen mit einem Behälter 9 leitend verbundenen Druckraum 11 auf. In den Druckraum 11 wird das gasförmige Fördermedium, gesteuert durch ein Ventil 5, eingeleitet. Dieses Ventil 5 zur Steuerung der Einleitung des gasförmigen Fördermedi­ ums in den Druckraum 11 ist in den drei gezeigten und beschriebenen Ausführungsbei­ spielen in einer Verbindungsleitung 21 zwischen dem Druckbehälter 4 und einem Eintritt 20 des gasförmigen Fördermediums in den Druckraum 11 angeordnet. Mit dem Druck­ raum 11 und dem Behälter 9 ist eine Ableitung 12 leitend verbunden. Wie aus den Fig. 1 bis 3 gut erkennbar ist, ist bei den drei gezeigten und beschriebenen Ausführungsbei­ spielen eine Leitung 13 von dem Behälter 9 bis zur Ableitung 12 fortgesetzt, die eine Ab­ zweigung 14 zu dem Druckraum 11 aufweist. Zwischen dem Behälter 9 und dem Druck­ raum 11 ist bei den drei gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen ein Ventil 15 zum Öffnen und Schließen der Verbindung zwischen dem Behälter 9 und dem Druck­ raum 11 angeordnet, das, in den drei gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispie­ len ein Rückschlagventil mit einem kugel- oder kegelförmigen Schließkörper ist, das ei­ nen Flüssigkeitsauslaß aus dem Behälter 9 bei Auftreten einer gegen den Behälter 9 ge­ richteten Strömung verschließt. Zwischen dem Druckraum 11 und der Ableitung 12 ist bei den drei gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen ein Ventil 16 zum Öffnen und Schließen der Ableitung 12 angeordnet, das, in den drei gezeigten und beschriebe­ nen Ausführungsbeispielen, ein Rückschlagventil mit einem kugel- oder kegelförmigen Schließkörper ist, das die Ableitung 12 bei Auftreten einer gegen den Behälter 9 oder ge­ gen den Druckraum 11 gerichteten Strömung verschließt. Der Druckraum 11 weist einen weiteren mit einem Ventil 17 gesteuerten Eingang 18 auf, an den eine Entlüftungsleitung 19 angeschlossen ist. Den drei gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispielen ist weiterhin gemeinsam, daß der Eintritt 20 des gasförmigen Fördermediums in den Druck­ raum 11 in Gebrauchslage, d. h. aus frontaler Sicht auf die Fig. 1 bis 4, oben und der Eintritt der Leitung 13, d. h. die Abzweigung 14, unten angeordnet ist.

Die Förderung von Stoffen nach einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung wird in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wie folgt ausge­ führt:

Erfindungsgemäß wird in der in Fig. 1 gezeigten Anordnung 10 der Stoff - im gezeigten Ausführungsbeispiel die Flüssigkeit - in dem Druckraum 11 durch das gasförmige För­ dermedium mit einem Druck beaufschlagt, der zwischen zwei Druckniveaus abwechselnd so verändert wird, daß bei einem niedrigen Druckniveau der Stoff - im gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel die Flüssigkeit - nachfließt und durch Anlegen des höheren Druckniveaus in die gewünschte Förderrichtung gefördert wird.

Die Ventile 5, 16 und 17 sind anfänglich geschlossen. Die Flüssigkeit erstreckt sich auf­ grund der leitenden Verbindung zwischen dem Behälter 9 und dem Druckraum 11, wobei in diesem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Verbindung mit dem Behälter 9 unter dessen Flüssigkeitsniveau N1 angeordnet ist, in beiden Behältern 9 und 11 bis zu dem Flüssigkeitsniveau N1. Durch Öffnen des Ventils 5 wird das unter einem Überdruck stehende gasförmige Fördermedium in den Druckraum 11 eingeleitet, wodurch die Flüs­ sigkeit bis zu einem unteren Niveau N2 verdrängt wird. Dabei wird das Ventil 15 ge­ schlossen und das Ventil 16 geöffnet, so daß die Flüssigkeit weiter in die Ableitung 12 eindringt, wobei eine gleiche Menge Flüssigkeit aus der Ableitung 12 in entsprechende Verbraucher bewegt wird. Nun wird das Ventil 5 geschlossen und das Ventil 17 geöffnet, wodurch das in dem Druckraum 11 befindliche gasförmige Fördermedium über die Ent­ lüftungsleitung 19 entweicht. Nun öffnet das Ventil 15, so daß Flüssigkeit aus dem Be­ hälter 9 in den Druckraum 11 nachströmen kann. Das Ventil 16 wird, in der gezeigten und beschriebenen Ausführungsform, aufgrund des Gewichts der Kugel des Ventils und der oberhalb der Kugel des Ventils 16 in der Ableitung 12 befindlichen Stoffmenge geschlos­ sen. Dieser Vorgang wird nun solange Förderung benötigt wird wiederholt.

In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Anordnung 10' zusätzlich zu der in Fig. 1 gezeigten und beschriebenen Anordnung 10 eine Verbindung 22 zwischen der Ableitung 12 und dem Verdichter 2 für das gasförmige Fördermedium, im gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen der Ableitung 12 und dem Druckbehälter 4 auf. In der Ver­ bindung 22 ist ein weiteres Ventil 6 zur Steuerung der Einleitung des gasförmigen För­ dermediums in die Ableitung 12 angeordnet, wobei die Verbindungsleitung 21 zwischen dem Druckbehälter 4 und dem Eintritt 20 des gasförmigen Fördermediums in den Druck­ raum 11, wie in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, ein Ventil 5 zur Steuerung der Einleitung des gasförmige Fördermediums in den Druckraum 11 aufweist.

Auch in der in Fig. 2 gezeigten Anordnung 10' wird erfindungsgemäß der Stoff - im ge­ zeigten Ausführungsbeispiel die Flüssigkeit - in der Anordnung 10' durch das gasförmige Fördermedium mit einem Druck beaufschlagt, der zwischen zwei Druckniveaus abwech­ selnd so verändert wird, daß bei einem niedrigen Druckniveau der Stoff - im gezeigten Ausführungsbeispiel die Flüssigkeit - nachfließt und durch Anlegen des höheren Druckni­ veaus in die gewünschte Förderrichtung gefördert wird, wobei das Anlegen des höheren Druckniveaus zur Beaufschlagung des Stoffs - im gezeigten Ausführungsbeispiel der Flüssigkeit - mit einem Überdruck mehr als einmal, im beschriebenen Ausführungsbei­ spiel zweimal, in kurzen Abständen erfolgt.

Die Förderung von Stoffen nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung wird in dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wie folgt ausgeführt:

Die Ventile 5, 6, 16 und 17 sind anfänglich geschlossen, das Ventil 8 ist geöffnet. Die Flüssigkeit erstreckt sich aufgrund der leitenden Verbindung zwischen dem Behälter 9 und dem Druckraum 11, wobei auch in diesem Ausführungsbeispiel die Verbindung mit dem Behälter 9 unter dessen Flüssigkeitsniveau N1 angeordnet ist, in beiden Behältern bis zu dem Flüssigkeitsniveau N1. Durch Öffnen des Ventils 5 wird das unter einem Überdruck stehende gasförmige Fördermedium in den Druckraum 11 eingeleitet, wodurch die Flüssigkeit bis zu dem unteren Flüssigkeitsniveau N2 verdrängt wird. Dabei wird das Ventil 15 geschlossen und das Ventil 16 geöffnet, so daß die Flüssigkeit weiter in die Ab­ leitung 12 eindringt, wobei eine gleiche Menge Flüssigkeit aus der Ableitung 12 zu ent­ sprechenden Verbrauchern bewegt wird. Nun wird das Ventil 5 geschlossen und das weitere Ventil 6 zur Steuerung der Einleitung des gasförmigen Fördermediums in die Ab­ leitung 12 geöffnet - oder es wird, in umgekehrter Reihenfolge, zuerst das weitere Ventil 6 zur Steuerung der Einleitung des gasförmigen Fördermediums in die Ableitung 12 geöff­ net und dann das Ventil 5 geschlossen -, wodurch in beiden Fällen das gasförmige För­ dermedium in die Ableitung 12 geleitet wird und das zweite Anlegen des höheren Druck­ niveaus zur Beaufschlagung des Stoffs - im gezeigten Ausführungsbeispiel der Flüssig­ keit - mit einem Überdruck erfolgt, wodurch ein Nachdrücken der in der Ableitung 12 be­ findlichen Flüssigkeit bewirkt wird, so daß nochmals Flüssigkeit zu entsprechenden Ver­ brauchern bewegt wird. Das Ventil 16 wird geschlossen. Nun wird auch das Ventil 6 ge­ schlossen und das Ventil 17 geöffnet, wodurch das in dem Druckraum 11 befindliche gasförmige Fördermedium über die Entlüftungsleitung 19 entweicht. Nun öffnet das Ventil 15, so daß Flüssigkeit aus dem Behälter 9 in den Druckraum 11 nachströmen kann. Das Ventil 16 wird in Schließlage gehalten. Dieser Vorgang wird nun solange Förderung be­ nötigt wird wiederholt.

In dem in Fig. 3 gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die An­ ordnung 10" zusätzlich zu der in Fig. 2 gezeigten und beschriebenen Anordnung eine Verbindung 23 zwischen dem Druckraum 11 und einer Saugleitung 7 des Verdichters 2 auf, wobei die Saugleitung 7 des Verdichters 2 in Strömungsrichtung des gasförmigen Fördermediums nach der Abzweigung für die Verbindung 23 mit dem Ventil 17 des weite­ ren mit einem Ventil 17 gesteuerten Eingangs 20 des Druckraumes 11 ein weiteres Ventil 8 zum Öffnen oder Schließen der Saugleitung 7 gegenüber der Umgebung aufweist.

Auch in der in Fig. 3 gezeigten Anordnung 10" wird erfindungsgemäß der Stoff - im ge­ zeigten Ausführungsbeispiel die Flüssigkeit - durch das gasförmige Fördermedium mit ei­ nem Druck beaufschlagt, der zwischen zwei Druckniveaus abwechselnd so verändert wird, daß bei einem niedrigen Druckniveau der Stoff - im gezeigten Ausführungsbeispiel die Flüssigkeit - nachfließt und durch Anlegen des höheren Druckniveaus in die ge­ wünschte Förderrichtung gefördert wird, wobei aber in der in Fig. 3 gezeigten Anordnung 10" bei dem niedrigen Druckniveau, ein Unterdruck herrscht, so daß der Stoff - im ge­ zeigten Ausführungsbeispiel die Flüssigkeit - angesaugt wird und wobei in der in Fig. 3 gezeigten Anordnung 10" beim Anlegen des höheren Druckniveaus ein Überdruck herrscht.

Alternativ zu der oben angeführten Verbindung mit einer Saugleitung 7 des Verdichters 2 ist es natürlich auch möglich den benötigten Unterdruck mit einem zusätzlichen Verdich­ ter zu erzeugen und diesen an die Verbindung 23 anzuschließen.

Die Förderung von Stoffen nach der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung wird in dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wie folgt ausgeführt.

Die Ventile 5, 6, 8 und 16 sind anfänglich geschlossen, die Ventile 15 und 17 sind geöff­ net. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbe­ hälter 9 auf das Flüssigkeitsniveau N1 und in dem Druckraum 11 aufgrund der weiter unten beschriebenen Saugfunktion des Unterdruckes auf das wesentlich höhere Flüssig­ keitsniveau N1". Durch Schließen des Ventils 17 und gleichzeitiges Öffnen des Ventils 5 wird das unter einem Überdruck stehende gasförmige Fördermedium in den Druckraum 11 eingeleitet, wodurch die Flüssigkeit bis zu einem unteren Flüssigkeitsniveau N2 ver­ drängt wird. Dabei wird das Ventil 15 geschlossen und das Ventil 16 geöffnet, sodaß die Flüssigkeit weiter in die Flüssigkeitsableitung 12 eindringt, wobei eine gleiche Menge Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsableitung 12 zu entsprechenden Flüssigkeitsverbraucher bewegt wird. In etwa gleichzeitig mit dem Ventil 5 wird auch das Ventil 8 geöffnet, damit der Verdichter 2 Gas einsaugen kann und ein Druck- und Mengenausgleich des Gases erfolgt.

Wie zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben, kann, wenn gewünscht, auch bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nun das Ventil 5 geschlossen und das weitere Ventil 6 zur Steuerung der Einleitung des gas­ förmigen Fördermediums in die Ableitung 12 geöffnet werden - oder es kann, in umge­ kehrter Reihenfolge, zuerst das weitere Ventil 6 zur Steuerung der Einleitung des gasför­ migen Fördermediums in die Ableitung 12 geöffnet und dann das Ventil 5 geschlossen werden -, wodurch in beiden alternativen Programmschritten das gasförmige Förderme­ dium in die Ableitung 12 geleitet wird und das zweite Anlegen des höheren Druckniveaus zur Beaufschlagung des Stoffs - im gezeigten Ausführungsbeispiel der Flüssigkeit - mit einem Überdruck erfolgt, wodurch ein Nachdrücken der in der Ableitung 12 befindlichen Flüssigkeit bewirkt wird, so daß nochmals Flüssigkeit zu entsprechenden Verbrauchern bewegt wird.

Das Ventil 16 wird geschlossen. Nun werden auch das Ventil 6 und das Ventil 8 ge­ schlossen und das Ventil 17 geöffnet, wodurch das in dem Druckraum 11 befindliche gasförmige Fördermedium über die Entlüftungsleitung 19 und die Saugleitung 7 zum Ver­ dichter 2 geleitet wird und ein Unterdruck in der Druckkammer 11 entsteht. Durch den Unterdruck oder, für den Fall, daß das Ventil 15 kein Rückschlagventil ist, durch Fremd­ steuerung öffnet sich nun das Ventil 15, so daß Flüssigkeit durch den in der Druckkam­ mer 11 herrschenden Unterdruck aus dem Behälter 9 in den Druckraum 11 eingesaugt wird. Das Ventil 16 wird in Schließlage gehalten. Nun wird das Ventil 17 geschlossen und gleichzeitig wird das Ventil 8 wieder geöffnet. Dieser Vorgang wird nun solange Förde­ rung benötigt wird wiederholt.

Bei geeignet gewählten Querschnitten und Leitungslängen, kann anstelle des Ventils 8 auch eine Rohrverengung, wie z. B. eine Blende, vorgesehen oder aber ein solches Ventil verwendet werden, das anstelle des gänzlichen Schließens und des Öffnens lediglich ge­ drosselt oder weiter geöffnet wird.

In Fig. 4 wird eine Geschirrspülmaschine 25, im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Haushalt-Geschirrspülmaschine gezeigt, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung 1" zur Förderung von Stoffen in der in der Fig. 3 gezeigten und beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform angeordnet ist. Bei dieser Anwendung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung 1" ist das gasförmige Fördermedium Luft und der zu fördernde Stoff eine Reini­ gungsflüssigkeit, mit der in der Geschirrspülmaschine 25 zu reinigendes Gut beaufschlagt wird, nämlich Wasser, das ggf. mit Reinigungs- oder Klarspülmitteln vermischt und ggf. auch mit abgetragenen Speiseresten verschmutzt ist.

Der Behälter 9 der Vorrichtung 1" wird bei der Geschirrspülmaschine 25 von dem unter­ sten Abschnitt eines Spülbehälters 26 gebildet, der üblicherweise Pumpentopf oder Ab­ laufwanne genannt wird und in dem sich die von dem in Geschirrkörben 27, 28 eingefüll­ ten, nicht gezeigten zu reinigendem Gut, z. B. Besteck, Teller, Tassen, Gläser usw., zu­ rücklaufenden Reinigungsflüssigkeit sammelt. Das zu reinigende Gut wird mit der Reini­ gungsflüssigkeit durch Sprüheinrichtungen, z. B. sogenannten Sprüharmen 29, 30, beauf­ schlagt. Die Reinigungsflüssigkeit wird in der in Fig. 4 gezeigten und beschriebenen An­ ordnung mittels der Vorrichtung 1", wie zu Fig. 4 beschrieben, in die mit den Zuleitungen zu den Sprüharmen 29, 30 verbundene Ableitung 12 gefördert.

Der zeitlichen Verlauf eines mit der zu den Fig. 3 und 4 gezeigten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispielen der Erfindung geschilderten Vorrichtung 1" erzeugten Sprühimpulses ist in Fig. 5 gezeigt, wobei die Figur den zeitlichen Ablauf und den erzeugten Wasserdruck ab dem Zeitpunkt des Öffnen des Ventils 17 zum Ansaugen der Reinigungsflüssigkeit in den Druckraum 11 zeigt. Der Zeitraum zum Ansaugen ist in Fig. 5 mit Ts bezeichnet und beträgt etwa eine Sekunde. In dem in Fig. 3 und 4 beschriebenen bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung wird nun über eine Zeitdauer Tp von etwa einer halben Se­ kunde eine Pause eingelegt. Nun folgt die impulsartige Förderung der Reinigungsflüssig­ keit durch Öffnen des Ventils 5 mit einer Impulshöhe If von im Ausführungsbeispiel ca. 310 Millibar und das Nachdrücken durch Öffnen des Ventils 6 mit einer Impulshöhe In von im Ausführungsbeispiel zusätzlich ca. 90 Millibar zusammen über eine Zeitdauer Ti von im Ausführungsbeispiel einer halben Sekunde. In dem beschriebenen Ausführungsbei­ spiel ist also das Verhältnis der Dauer des zeitlichen Abstandes (Ts + Tp) der Förderun­ gen der Reinigungsflüssigkeit zu der Dauer der Förderung der Reinigungsflüssigkeit Ti in etwa 3 : 1. Mit dieser sehr kurzen Impulsdauer Ti wird die Reinigungswirkung der unter Druck auf das zu reinigende Gut aufgebrachten Reinigungsflüssigkeit optimiert.

Bei einer Beaufschlagung des zu reinigenden Gutes im zeitlichen Abstand wie in den zu Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung erfolgt bei jedem Be­ ginn der Beaufschlagung ein Druckanstieg in der beaufschlagenden Reinigungsflüssigkeit sowie bei jedem Ende der Beaufschlagung ein Abfall des Druckes in der beaufschlagen­ den Reinigungsflüssigkeit. In der Praxis hat sich gezeigt, daß durch das abwechselnde Ansteigen und Abfallen des Druckes der Reinigungsflüssigkeit und der damit verursach­ ten abwechselnde Ansteigen und Abfallen der auf die Verschmutzungen auf dem zu rei­ nigenden Gut wirkenden mechanischen Kräfte, ein ausreichendes Reinigungsergebnis bei einer kurzen Dauer der Beaufschlagung erreicht wird, insbesondere wenn die Förde­ rung der Reinigungsflüssigkeit impulsartig, wie bei den zu den Fig. 3 und 4 beschrie­ benen Ausführungsformen der Erfindung, erfolgt, wobei das abwechselnde Ansteigen und Abfallen des Druckes der Reinigungsflüssigkeit und der damit verursachten abwech­ selnde Ansteigen und Abfallen der auf die Verschmutzungen auf dem zu reinigenden Gut wirkenden mechanischen Kräfte in sehr kurzer Zeitdauer und damit sehr intensiv stattfin­ det.

Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Förderung von fließfähigen Stoffen geschaffen, die keine besonderen Zulaufvoraussetzungen benötigt und die einen einfachen konstruk­ tiven Aufbau aufweist.

Bezugszeichenliste

1

,

1

',

1

" Vorrichtung

2

Verdichter

3

Druckausgang

4

Druckbehälter

5

Ventil

6

Ventil

7

Saugleitung

8

Ventil

9

Behälter

10

,

10

',

10

" Anordnung

11

Druckraum

12

Ableitung

13

Leitung

14

Abzweigung

15

Ventil

16

Ventil

17

Ventil

18

Eingang

19

Entlüftungsleitung

20

Eintritt

21

Verbindungsleitung

22

Verbindung

23

Verbindung

25

Geschirrspülmaschine

26

Spülbehälter

27

Geschirrkorb

28

Geschirrkorb

29

Sprüharm

30

Sprüharm
N1, N1" Flüssigkeitsniveau
N2 Flüssigkeitsniveau

Claims (18)

1. Vorrichtung zur Förderung von fließfähigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (10, 10', 10") vorgesehen ist, in der die Stoffe durch ein gas­ förmiges Fördermedium mit einem Druck beaufschlagt werden, der zwischen zwei Druckniveaus abwechselnd so verändert wird, daß bei einem niedrigen Druckniveau die Stoffe in die Anordnung (10, 10', 10") eintreten und durch Anlegen des höheren Druckniveaus in die gewünschte Förderrichtung gefördert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige För­ dermedium mittels wenigstens eines Verdichters (2) unter Druck gestellt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (10, 10', 10") wenigstens einen mit einem Behälter (9) mittels einer Leitung (13) lei­ tend verbundenen Druckraum (11), in den das gasförmige Fördermedium, durch ein Ventil (5) gesteuert, eingeleitet wird, aufweist, wobei der Druck in dem Druckraum (11), zwischen zwei Druckniveaus, abwechselnd so verändert wird, daß beim nied­ rigen Druckniveau im Druckbehälter (11) die Stoffe aus dem Behälter (9) in den Druckraum (11) eintreten, wobei zwischen dem Behälter (9) und dem Druckraum (11) ein Ventil (15) zum Öffnen oder Schließen der Verbindung zwischen dem Be­ hälter (9) und dem Druckraum (11) angeordnet ist, und daß durch Anlegen des hö­ heren Druckniveaus an den Druckraum (11) die Stoffe in eine mit dem Druckraum (11) leitend verbundene Ableitung (12) gefördert werden, wobei zwischen dem Druckraum (11) und der Ableitung (12) ein Ventil (16) zum Öffnen oder Schließen der Verbindung zwischen dem Druckraum (11) und der Ableitung (12) angeordnet ist und daß der Druckraum (11) einen weiteren mit einem Ventil (17) gesteuerten Eingang (18) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (13) sich von dem Behälter (9) bis zur Ableitung (12) erstreckt und eine Abzweigung (14) zu dem Druckraum (11) aufweist, wobei der Eintritt (20) des gasförmigen Fördermedi­ ums in den Druckraum (11) in Gebrauchslage der Vorrichtung (1, 1', 1") oben und der Eintritt der Stoffe von der Leitung (13) her in Gebrauchslage der Vorrichtung (1, 1', 1") unten angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (15) zum Öffnen oder Schließen der Verbindung zwischen dem Behälter (9) und dem Druckraum (11) ein Rückschlagventil ist, das eine Austrittsöffnung des Behälters (9) bei Auftreten einer in der Anordnung (10, 10', 10") gegen den Behälter (9) gerich­ teten Strömung verschließt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16) zum Öffnen oder Schließen der Verbindung zwischen dem Druckraum (11) und der Ableitung (12) ein Rückschlagventil ist, das die Ableitung (12) bei Auftreten einer in der Anordnung (10, 10', 10") gegen den Behälter (9) oder gegen den Druckraum (11) gerichteten Strömung verschließt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rück­ schlagventil einen kugel- oder kegelförmigen Schließkörper aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (2) das gasförmige Fördermedium in einen in Strömungsrichtung des gasförmigen Fördermediums nach dem Verdichter (2) an diesen angeschlossenen Druckbehälter (4) einleitet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (5) zur Steuerung der Einleitung des gasförmigen Fördermediums in den Druckraum (11) zwischen dem Druckbehälter (4) und dem Druckraum (11) ange­ ordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (10', 10") eine Verbindung (22) zwischen der Ableitung (12) und dem Verdichter (2) für das gasförmige Fördermedium aufweist, in der ein weiteres Ventil (6) zur Steuerung der Einleitung des gasförmigen Fördermediums in die Ableitung (12) angeordnet ist.

11. Vorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe in der Anordnung (10") durch das gasförmige Fördermedium mit einem Druck be­ aufschlagt werden, der zwischen zwei Druckniveaus abwechselnd so verändert wird, daß bei einem niedrigen Druckniveau, bei dem ein Unterdruck herrscht, die Stoffe eingesaugt und durch Anlegen des höheren Druckniveaus, bei dem ein Überdruck herrscht, in die gewünschte Förderrichtung gefördert werden.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in dem Druckraum (11), zwischen zwei Druckniveaus, abwechselnd so ver­ ändert wird, daß bei dem niedrigen Druckniveau im Druckbehälter (11), bei dem ein Unterdruck herrscht, die Stoffe aus dem mit diesem Druckraum (11) leitend verbun­ denen Behälter (9) in den Druckraum (11) eingesaugt und durch Anlegen des höhe­ ren Druckniveaus, bei dem ein Überdruck herrscht, in die mit dem Druckraum (11) leitend verbundene Ableitung (12) gefördert wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (10") eine Verbindung (23) zwischen dem Druckraum (11) und einer Saugleitung (7) des Verdichters (2) aufweist, wobei die Saugleitung (7) des Verdichters (2) in Strö­ mungsrichtung des gasförmigen Fördermediums nach der Abzweigung für die Ver­ bindung mit dem Ventil (17) des weiteren mit einem Ventil (17) gesteuerten Ein­ gangs (18) des Druckraumes (11) ein weiteres Ventil (8) zum Öffnen oder Schlie­ ßen der Saugleitung (7) gegenüber der Umgebung aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Fördermedium Luft ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zu fördernden Stoffe aus Gasen, Flüssigkeiten oder Feststoffen und/oder Gemi­ schen derselben bestehen.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe gegebenenfalls mit Feststoffen und/ oder mit Gasen befrachtete, gegebe­ nenfalls heiße und/oder schäumende, Flüssigkeiten sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer Geschirrspülmaschine (25) angeordnet ist.

18. Geschirrspülmaschine dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (1, 1', 1") zur Förderung von Stoffen nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, in der Geschirrspülmaschine (25) angeordnet ist.