DE19947324A1

DE19947324A1 - Haushalt-Geschirrspülmaschine

Info

Publication number: DE19947324A1
Application number: DE1999147324
Authority: DE
Inventors: Helmut Jerg
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2001-04-05

Abstract

Ausgehend von einer Haushalt-Geschirrspülmaschine mit einem Spülbehälter, mindestens zwei Sprüheinrichtungen, einer Umwälzpumpe, einer Umsteuereinrichtung (14) sowie zumindest einem Ventilkörper (15), der in eine Verschlußstellung zum Verschließen eines Flüssigkeitsauslasses (20) bewegt werden kann, weist gemäß dem Gegenstand der Erfindung die Umsteuereinrichtung (14) für jeden Flüssigkeitsauslaß (18) einen einzelnen Ventilstößel (20) mit einem Ventilkörper (15) auf, deren Bewegung in die Verschlußstellungen jeweils von einer Druckfeder (23) aus Formgedächtnislegierung, die ihre Form bei Erwärmung verändert, steuerbar sind. Die Druckfeder aus Formgedächtnislegierung pro Flüssigkeitsauslaß stellt ein thermisches Stellelement zur Bewegungssteuerung dar, das wegen der Reaktion auf Temepraturänderungen eine besonders einfache, kostengünstigere und wegen der geringen Anzahl von erforderlichen Teilen eine qualitativ hochwertige Umsteuereinrichtung zur gezielten Beschickung der Sprüheinrichtungen bei konstant laufender Umwälzpumpe schafft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haushalt-Geschirrspülmaschine mit einem Spülbehälter, min destens zwei Sprüheinrichtungen, einer Umsteuereinrichtung sowie einem beweglichen Ventilkörper, der von einer Flüssigkeit in eine Verschlußstellung zum Verschließen eines Flüssigkeitsauslasses gelenkt werden kann.

Es ist beispielsweise aus der EP-OS 0 237 994 bekannt, daß in einem Spülbehälter einer handelsüblichen Haushalt-Geschirrspülmaschine vorzugsweise in Geschirrkörben angeordnetes Spülgut mit einer von einer Umwälzpumpe geförderten Flüssigkeit über mindestens zwei Sprüheinrichtungen beaufschlagt wird. Die Beschickung der beispiels weise beiden Sprüheinrichtungen mit der Flüssigkeit erfolgt entweder gleichzeitig oder abwechselnd, wobei die zuletzt genannte Methode durch den auf lediglich eine Sprüh einrichtung wirkenden vollen Druck ein besseres Reinigungsergebnis liefert und eine ge ringere Flüssigkeitsmenge und einen geringeren Energieaufwand für das Umwälzen und Erwärmen der Flüssigkeit benötigt. Zur Durchführung der wechselweisen oder gleichzei tigen Beschickung der Sprüheinrichtungen wird eine Umsteuereinrichtung - üblicherweise als Wasserweiche bezeichnet - verwendet, bei der ein Ventilkörper frei beweglich an geordnet ist.

Aus der EP-OS 0 407 743 ist beispielsweise eine Umsteuereinrichtung - darin als Mehr fachventil bezeichnet - für eine Geschirrspülmaschine bekannt, bei der in einer Ventil kammer mit einem Flüssigkeitseinlaß und mindestens zwei Flüssigkeitsauslässen jeweils ein Ventilstößel mit Ventilkörper für jeden Flüssigkeitsauslaß angeordnet ist. Jeder Ventilstößel wird über ein zugeordnetes Antriebsmittel - einem Aktuator - derart gesteu ert, daß der zugehörige Flüssigkeitsauslaß durch den Ventilkörper verschlossen bzw. wieder geöffnet wird. Das Mehrfachventil ermöglicht ein gleichzeitiges oder abwechseln des Schließen bzw. Öffnen mehrerer Flüssigkeitsauslässe und insbesondere deren gleichzeitiges Schließen ohne zusätzliche Schaltmittel.

Das bekannte Mehrfachventil benötigt die Aktuatoren als Ansteuermittel für die Ventil stößel, die als zusätzliche - wenn auch vormontierfähige - externe Bauteile vorzusehen und über eine Rastverbindung oder eine Schnappverbindung an dem Deckel der Ventil kammer extern anzubringen sind. Eine Membran ist vorzugsweise zum Einknöpfen der Aktuatorköpfe, der Ventilstößel und des Deckels in die Konstruktion des Mehrfachventils eingebunden. Die Aktuatoren arbeiten nach dem Prinzip der Erwärmung einer Wachs masse, was nachteiligerweise wegen des zumindest mittelfristig eintretenden Wachsver lusts zusätzliche Wartungs- oder Austauschmaßnahmen erforderlich macht. Daher hin aus sichern sie auch keine dauerhaft qualitativ hochwertige Lösung zur Ansteuerung der Ventilkörper.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Haushalt-Geschirrspülmaschine mit einer möglichst einfachen und dauerhaft qualitativ hochwertigen Umsteuereinrichtung zur abwechselnden oder gleichzeitigen Beschickung mehrerer Sprüheinrichtungen zu schaf fen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß dem Gegenstand der Erfindung weist die Umsteuereinrichtung für jeden Flüs sigkeitsauslaß einen einzelnen Ventilstößel mit einem Ventilkörper auf, deren Bewegung in die Verschlußstellungen jeweils von einer Druckfeder aus Formgedächtnislegierung, die ihre Form bei Erwärmung verändert, steuerbar sind.

Die Druckfeder aus Formgedächtnislegierung pro Flüssigkeitsauslaß stellt ein thermi sches Stellelement zur Bewegungssteuerung dar, das wegen der Reaktion auf Tempera turänderungen eine besonders einfache, kostengünstige und wegen der geringen Anzahl von erforderlichen Teilen eine qualitativ hochwertige Umsteuereinrichtung zur gezielten Beschickung der Sprüheinrichtungen bei konstant laufender Umwälzpumpe schafft. Es sind sowohl eine abwechselnde Beaufschlagung der vorzugsweise beiden Sprüheinrichtungen zur Senkung der Flüssigkeitsmenge pro Spülbad als auch ein Ver schließen und Öffnen lediglich eines einzelnen Flüssigkeitsauslasses getrennt voneinan der möglich. Auch das gleichzeitige Schließen bzw. Öffnen beider Sprüheinrichtungen ohne zusätzliche Schaltmittel ermöglicht die erfindungsgemäße Umsteuereinrichtung mit den Druckfedern aus Formgedächtnislegierung für alle Flüssigkeitsauslässe.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann durch die Druckfeder aus Formge dächtnislegierung eine Schließbewegung und eine Öffnungsbewegung des Ventilstössels gesteuert werden. Diese Zweiwege-Druckfeder besitzt den Vorteil, daß nur ein ther misches Stellelement für beide Bewegungen benutzt werden muss, was einen noch ge ringeren Teileaufwand für die Umsteuereinrichtung bedeutet.

Gemäß einer alternativen Variante der Erfindung kann eine Schließbewegung des Ventil stößels durch die Druckfeder aus Formgedächtnislegierung und eine Öffnungsbewegung des Ventilstößels durch eine Rückstellfeder gesteuert werden. Diese Einwege-Druckfeder in Verbindung mit der Rückstellfeder hat den Vorteil, daß die Schließbewegung und die Öffnungsbewegung durch verschiedene Steuermittel unabhängig voneinander erzielt werden. Darüber hinaus erlaubt die Rückstellfeder für den Fall eines wider Erwarten mit dem thermischen Stellelement auftretenden Problems eine sichere Rückbewegung des Ventilstößels in die geöffnete Grundstellung.

Es hat sich als günstig erwiesen, daß die Druckfeder aus Formgedächtnislegierung durch ein PTC-Element erwärmt wird. Dies ermöglicht eine schnelle und effiziente Erwärmung, wodurch die Druckfeder eine Formveränderung erfährt und den Ventilschlößel einschließlich dem Ventilkörper in die jeweilige Verschlußstellung lenkt.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird die Druckfeder aus Formge dächtnislegierung durch elektrische Anschlusskontakte erwärmt. Ein über die elektrischen Anschlusskontakte direkt fließender Strom bewirkt somit in sehr einfacher Art und Weise die Erwärmung zur Formveränderung.

Vorteilhafterweise sind die Ventilstößel jeweils in Ruhestellung geöffnet. Damit ist ge währleistet, daß im Fehlerfall immer eine große Flüssigkeitsmenge über beide Sprühein richtungen auf das Spülgut befördert und damit ein gutes Spülergebnis erzielt wird. Weiterhin kann gemäß verschiedener bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung der Ventilkörper zur sicheren und vollständigen Abdichtung der Flüssigkeitsauslässe entwe der kugelförmig oder kegelförmig oder dreiecksförmig ausgebildet sein, wobei der Ventil körper im zuletzt genannten Fall mit einem Konkavbogen als Hypothenuse zum Ver schließen des Flüssigkeitsauslasses versehen ist.

Darüber hinaus hat sich als günstig erwiesen, daß die Ventilstößel und die zugehörigen Druckfedern aus Formgedächtnislegierung in einem Gehäuse eines Durchlauferhitzers integriert sind, was eine kompakte und kostengünstige Anordnung darstellt.

Die Erfindung wird anhand eines in Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher er läutert. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 eine Haushalt-Geschirrspülmaschine in einer schematischen Darstellung,

Fig. 2 eine Anordnung der Umsteuereinrichtung in einem Durchlauferhitzer der Haushalt-Geschirrspülmaschine, und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung der Umsteuereinrichtung der erfindungsgemäßen Haushalt-Geschirrspülmaschine.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Haushalt-Geschirrspülmaschine 1, die einen Spülbehälter 2 zur Aufnahme von Spülgut - üblicherweise verschmutztes Geschirr und Besteck - aufweist, das beispielsweise in einem Geschirroberkorb 3 und einem Geschirr unterkorb 4 eingeordnet ist. In dem Spülbehälter 2 sind zumindest zwei Sprüheinrichtun gen 5, 6 zum Beaufschlagen des Spülguts mit einer Flüssigkeit angeordnet. Die Flüssig keit - üblicherweise als Spülflotte bezeichnet - kann von einer Umwälzpumpe 7 über eine Flüssigkeitszuleitung 8 zu einem oberen Sprüharm 5 und über eine Flüssigkeitszuleitung 9 zu einem unteren Sprüharm 6 gefördert werden.

Üblicherweise wird diese Flüssigkeit zumindest in einem Teilprogrammschritt eines Spül programms der Haushalt-Geschirrspülmaschine 1 durch einen Durchlauferhitzer 10 erwärmt, der mit einem Eingangsstutzen 11 an die Umwälzpumpe 7 und mit Ausgangs stutzen 12, 13 an die Flüssigkeitszuleitungen 8, 9 angeschlossen ist. Die Anzahl der Ausgangsstutzen entspricht der Anzahl der Sprüheinrichtungen oder gleichzeitig betrie bener Gruppen von Sprüheinrichtungen. Die von der Umwälzpumpe 7 geförderte Flüs sigkeit - vorzugsweise Wasser - wird demnach in dem Ausführungsbeispiel zum Ein gangsstutzen 11 des Durchlauferhitzers 10 und von dessen Ausgangsstutzen 12, 13 über die Flüssigkeitszuleitungen 8, 9 zu den Sprüheinrichtungen 5, 6 geleitet.

Mittels einer an das Gehäuse des Durchlauferhitzers 10 angeformten oder vorzugsweise für eine kompakte Anordnung im Durchlauferhitzer 10 integrierten Umsteuereinrichtung 14 - auch als Wasserweiche bezeichnet - können als Sprüheinrichtungen 5, 6 wirkende Sprüharme jeweils abwechselnd nacheinander und/ oder gleichzeitig ständig mit der Flüssigkeit beschickt werden. Dies zeigt Fig. 2 in einer Prinzipdarstellung mit dem linken Ausgangsstutzen 12 und zugehörigem Flüssigkeitsauslaß 17 für die Beschickung des oberen Sprüharms sowie mit dem rechten Ausgangsstutzen 13 und zugehörigem Flüs sigkeitsauslaß 18 für die Beschickung des unteren Sprüharms 6. Die im vorliegenden Beispiel vorhandenen beiden Flüssigkeitsauslässe 17, 18 gehen direkt in die Ausgangs stutzen 12, 13 über oder können mit diesen identisch sein. Des weiteren weist die Um steuereinrichtung 14 einen Flüssigkeitseinlaß - in Fig. 3 mit 16 bezeichnet - auf, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel sich an den Eingangsstutzen anschließt oder von die sem selbst gebildet wird. Die Teile der Umsteuereinrichtung 14 sind in einem abge schlossenen Gehäuse 26 angeordnet, das an das Gehäuse des Durchlauferhitzers 10 angekoppelt oder darin integriert ist.

Erfindungsgemäß weist die Umsteuereinrichtung 14 gemäß Fig. 2 für jeden Flüssigkeits auslaß 17, 18 einen einzelnen Ventilstößel 19, 20 mit einem Ventilkörper - in Fig. 3 mit 15 bezeichnet - auf, deren Bewegung jeweils von einer Druckfeder 22, 23 aus Formge dächtnislegierung (FGL-Druckfeder), die ihre Form bei Erwärmung verändert, steuerbar sind. Im dargestellten Beispiel führen die Ventilstößel 19, 20 jeweils eine Bewegung in vertikaler Richtung in Verschlußstellungen zum - wechselweisen oder gleichzeitigen - Abdichten der beiden Auslässe 17, 18 dann aus, wenn unterhalb der als thermische Stell elemente wirkenden Druckfedern 22, 23 angeordnete PTC-Elemente 25 erwärmt und die Druckfedern 22, 23 durch diese Erwärmung sich in ihrer Form verändern. Zum Öffnen der Flüssigkeitsauslässe 17, 18 erfolgt eine Bewegung der Ventilstößel 19, 20 in der entgegengesetzten Richtung durch jeweils eine Rückstellfeder 21, die den Ventilstößel 19, 20 einschließlich des Ventilkörpers in die Grundstellung zurückbefördert. An Stelle der im vorliegenden Beispiel benutzten beiden Rückstellfedern 21 können die FGL- Druckfedern 22, 23 durch Ausbildung als Zweiwege-Druckfedern - bei Temperatur rückgang - wieder in ihre ursprüngliche Form zurückkehren und damit die Ventilstößel 19, 20 wieder in die Grundstellung für das Öffnen der Auslässe 17, 18 bewegen.

Vorzugsweise befinden sich in der Nähe der Ventilstößel 19, 20 elektrische Anschluss kontakte 24, um die Umsteuereinrichtung 14 an eine Stromversorgungeinrichtung an schließen zu können. Für den Fall, daß keine PTC-Elemente 25 zum Erwärmen der FGL- Druckfedern 22, 23 verwendet werden, erfolgt die Temperaturerhöhung durch einen über die Anschlusskontakte 24 direkt fließenden Strom. Somit läßt sich das Verschließen und Öffnen eines einzigen Flüssigkeitsauslasses 18 bzw. beider Flüssigkeitsauslässe 17, 18 auf elegante Weise durch die in der Bewegung von thermischen Stellelementen 22, 23 getrennt steuerbaren Ventilstößel 22, 23 erzielen.

Fig. 3 zeigt in einer Schnittansicht den zum Abdichten/Öffnen des Flüssigkeitsauslasses 18 vorgesehenen Teil der Umsteuereinrichtung. Der andere Teil zum Öffnen/Schliesen des zweiten Flüssigkeitsauslasses ist identisch aufgebaut. Das Zusammenwirken der einzelnen Elemente gemäß dem Gegenstand der Erfindung bezieht den Ventilstößel 20 mit dem an seinem oberen Ende befestigten Ventilkörper 15, die an das untere Ende des Ventilstößels 20 angrenzende Druckfeder, 23 aus Formgedächtnislegierung sowie das darunter angeordnete PTC-Element 25 ein. Im vorliegenden Beispiel ist der Ventilkörper 15 kegelförmig oder kugelförmig geformt. Darüber hinaus sind vorzugsweise Dichtungen 27 zu beiden Seiten des in ein Gehäuse eingebetteten Ventilstößels 20 angebracht, an denen die Anbindung der Umsteuereinrichtung an das Gehäuse des Durchlauferhitzers erfolgt. Sobald die FGL-Druckfeder 23 durch das PTC-Element 25 erwärmt wird, entsteht eine temperaturabhängige Änderung der Form der Druckfeder, durch die der Ventilstößel 20 - entsprechend einem Stellelement - vertikal bewegt und der zugehörige Ventilkörper 15 in die Verschlußstellung zum Abdichten des Flüssigkeitsauslasses 18 gesteuert wird - siehe die beiden dargestellten Pfeile. Das von der Umwälzpumpe im Betriebszustand angesaugte und über den Durchlauferhitzer zu dem Flüssigkeitseinlaß 16 beförderte Wasser gelangt somit nicht zum unteren Sprüharm, sondern durch den - nicht dargestellten - geöffneten anderen Flüssigkeitsauslaß zum oberen Sprüharm und von dort auf das Spülgut. Die FGL-Druckfeder 23 ist ein thermisch aktives Steuermittel, das durch die Umwandlung von thermischer Energie in mechanische Energie einen ein fachen, aber präzisen und effektiven Stellvorgang für den Ventilstößel 20 mit dem Ven tilkörper 15 bewirkt. Dadurch sind die Ventilstößel für mehrere Flüssigkeitsauslässe ge trennt voneinander ansteuerbar, was alle Varianten der Schließbewegungen/Öffnungs bewegungen - gleichzeitig, abwechselnd usw. - einschließt.

Die Bewegung durch Formänderung der aus Formgedächtnislegierung hergestellten Druckfeder 23 zur Lenkung des Ventilkörpers 15 in die Abdichtposition ist im dargestell ten Beispiel durch die Rückstellfeder 21 reversibel, die den Ventilstößel 20 wieder nach unten zieht und damit den Flüssigkeitsauslaß 18 wieder öffnet. Das über den Flüssig keitseinlaß 16 einströmende Wasser kann nun zum unteren Sprüharm und von dort auf das Spülgut befördert werden. Eine strömungsgünstige Alternative sieht vor, daß der Ventilkörper 15 des Ventilstößels dreiecksförmig mit einem Konkavbogen als Hypothenu se ausgebildet ist, um im geöffneten Zustand des jeweiligen Flüssigkeitsauslasses das einströmende Wasser schneller zur Sprüheinrichtung transportieren zu können. Vorzugs weise ist auch der Flüssigkeitsauslaß zur Unterstützung des Wasserdurchsatzes vom Flüssigkeitseinlaß aus konkav angeformt. Der Ventilkörper 15 ist vorzugsweise aus ela stischem Material hergestellt, um in der Verschlußstellung eine noch bessere Abdichtpo sition für den Auslaß zu erzielen.

Bezugszeichenliste

1

Haushalt-Geschirrspülmaschine

2

Spülbehälter

3

Geschirroberkorb

4

Geschirrunterkorb

5

obere Sprüheinrichtung = oberer Sprüharm

6

untere Sprüheinrichtung = unterer Sprüharm

7

Umwälzpumpe

8

Flüssigkeitszuleitung zum oberen Sprüharm

9

Flüssigkeitszuleitung zum unteren Sprüharm

10

Durchlauferhitzer

11

Eingangsstutzen

12

(linker) Ausgangsstutzen zum oberen Sprüharm

13

(rechter) Ausgangsstutzen zum unteren Sprüharm

14

Umsteuereinrichtung = Wasserweiche

15

Ventilkörper

16

Flüssigkeitsauslaß

17

Flüssigkeitsauslaß zum oberen Sprüharm

18

Flüssigkeitsauslaß zum unteren Sprüharm

19

Ventilstößel

20

Ventilstößel

21

Rückstellfeder

22

Druckfeder

23

Druckfeder

24

elektrische Anschlusskontakte

25

PTC-Element

26

Gehäuse

Claims

1. Haushalt-Geschirrspülmaschine mit

- einem Spülbehälter (2) zur Aufnahme von Spülgut und mindestens zwei Sprühein richtungen (5, 6) zum Beaufschlagen des Spülguts mit von einer Umwälzpumpe (7) geförderter Flüssigkeit,
- einer Umsteuereinrichtung (14) mit einem Flüssigkeitseinlaß (16) und jeweils an eine Sprüheinrichtung (5, 6) angeschlossenen Flüssigkeitsauslässen (17, 18),
- mit mindestens einem Ventilkörper, der in eine Verschlußstellung zum Ver schließen des Flüssigkeitsauslasses (17, 18) bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet,
daß die Umsteuereinrichtung (14) für jeden Flüssigkeitsauslaß einen einzelnen Ventil stößel (19, 20) mit einem Ventilkörper (15) aufweist, deren Bewegung in die Ver schlußstellungen jeweils von einer Druckfeder (22, 23) aus Formgedächtnislegierung, die ihre Form bei Erwärmung verändert, steuerbar sind.

2. Haushalt-Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Druckfeder (22, 23) aus Formgedächtnislegierung eine Schließbewegung und eine Öffnungsbewegung des Ventilstössels (19, 20) steuerbar sind.

3. Haushalt-Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schließbewegung des Ventilstößels (19, 20) durch die Druckfeder (22, 23) aus Form gedächtnislegierung und eine Öffnungsbewegung des Ventilstößels (19, 20) durch ei ne Rückstellfeder (21) steuerbar sind.

4. Haushalt-Geschirrspülmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (22, 23) aus Formgedächtnislegierung durch ein PTC-Element (25) erwärmt wird.

5. Haushalt-Geschirrspülmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (22, 23) aus Formgedächtnislegierung durch elektrische Anschlusskontakte (24) erwärmt wird.

6. Haushalt-Geschirrspülmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstößel (19, 20) jeweils in Ruhestellung geöffnet sind.

7. Haushalt-Geschirrspülmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (15) kugelförmig ausgebildet ist.

8. Haushalt-Geschirrspülmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ventilkörper (15) kegelförmig ausgebildet ist.

9. Haushalt-Geschirrspülmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Ventilkörper (15) dreiecksförmig mit einem Konkavbogen als Hy pothenuse zum Verschließen des Flüssigkeitsauslasses (19, 20) ausgebildet ist.

10. Haushalt-Geschirrspülmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstößel (19, 20) und die zugehörigen Druckfedern (22, 23) aus Formgedächtnislegierung in einem Gehäuse eines Durchlauferhitzers (10) integriert sind.