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Die Erfindung betrifft eine Pumpeinrichtung für die Ab-
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gabe eines flüssigen Zusatzmittels, insbesondere für das Zugeben von
Reinigungsmittel in Wasser.
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Bei verschiedenen Anwendungsfällen ist es wünschenswert, ein flüssiges
Zusatzmittel in meßbaren Quantitäten einer Hauptflüssigkeit in häufigen, jedoch
nicht unbedingt regelmäßigen Intervallen zuzugeben. Die Zugabe von Reinigungsmittel
zu jeder frischen Füllung mit Waschwasser erfolgt beispielsweise bei Geschirrspülmaschinen,
insbesondere bei sogenannten AblaSmaschinen, bei welchen nach jedem Waschzyklus
das gesamte Wasser in den Abwasserkanal gegeben wird. Bei verhältnismäßig billigen
und kleinen Geschirrspülmaschin#n mit einem Tankvolumen von etwa 10 000 cm> ist
es nicht vertretbar, hochentwickelte Meßeinrichtungen für eine automatische Eingabe
des Reinigungsmittels in das Waschwasser zu installieren. Der Benutzer muß daher
das Reinigungsmittel mit Hand zugeben, was ein mühsamer und ungenauer Vorgang ist,
der oft am Tag wiederholt werden muß und leicht vergessen wird. Es wäre hierbei
vielleicht möglich, eine billige Handpumpe vorzusehen, jedoch muß auch in diesem
Fall die Bedienungsperson an die Betätigung der Pumpe denken und diese nur so lange
betätigen, bis eine ausreichende Menge an Reinigungsmittel eingegeben ist. Die benötigte
Menge an Reinigungsmittel unterscheidet sich aber von der Art des zu reinigenden
Geschirrs. Für Gläser wird beispielsweise nur eine geringe, für fettiges Geschirr
demgegenüber eine größere Menge an Reinigungsmittel benötigt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine preiswerte Pumpeinrichtung
für flüssiges Zusatzmittel vorzusehen, welche
eine automatische
Abgabe des Zusatzmittels ermöglicht.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung soll auch die Abgabemenge des
Zusatzmittels variabel sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Pumpe in richtung für
die Abgabe eines flüssigen Zusatzmittels an eine unter Druck eingegebene Hauptflüssigkeit
gelöst, welche eine Balgpumpe aufweist, deren Balg eine ein Zusatzmittel aufnehmende
Kammer bildet, sowie damit derart verbundene Rückschlagventile, daS während des
Zusammendrückens des Balgs das Zusatzmittel aus dem Balg durch einen Ausgabedurchlaß
an die Stelle fließt, an welcher das Zusatzmittel eingegeben werden soll, und während
der Ausdehnung des Balgs das Zusatzmittel von einer Vorratsquelle durch einen Eingabedurchlaß
in den Balg gelangt, wobei der Balg eine Vorspannung für seine Expansion aufweist
und mittels einer Hilfseinrichtung zusammendrückbar ist, welche mit der Hauptflüssigkeit
verbindbar ist und hinsichtlich der Betätigung des Balgs von deren Druck abhängig
ist.
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Mit der Erfindung wird daher das Zusatzmittel automatisch eingegeben,
sobald der Zustrom der Hauptflüssigkeit vorliegt. Der Druck des Hauptflüssigkeit-Flusses
dient dabei dem Zusammendrücken des Balgs. Natürlich ist die Menge des abgegebenen.
:Zusatzmittels durch die Kapazität des Balgs begrenzt und hängt von dem Ausmaß ab,
zu welchem der Balg durch die Hilfseinrichtung zusammengedrückt wird. Vorzugsweise
ist diese Menge wahlweise durch einen einstellbaren Anschlag variabel, der den Hub
begrenzt,
mit welchem der erste Balg expandiert, und somit die Menge
des Zusatzmittels begrenzt, die in den Balg von dem Zusatzmittelvorrat eintritt.
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Zur Ermöglichung eines wirklich unkomplizierten und einfachen Aufbaus,
der keine elektrische Versorgung benötigt, wird die auf Druck ansprechende Hilfseinrichtung
vorzugsweise von einem zweiten Balg gebildet, der hinsichtlich der Vorspannung schwächer
ist als der erste, das Zusatzmittel aufnehmende Balg, wobei die Endteile beider
Balge derart aneinander angeordnet werden, daß bei einer im wesentlichen vollständigen
Expansion des ersten Balgs der zweite Balg im wesentlichen vollständig zusammengedrückt
ist. Das Innere des zweiten Balges ist mit einer Stelle einer Leitung verbunden,
durch die die Hauptflüssigkeit unter Druck fließt, beispielsweise einer Wasserleitung
eines Geschirrspülers hinter dem programmgesteuerten Magnetventil oder an der Ausgangs-
oder Druckseite einer in der Maschine vorgesehenen Waschpumpe. Wenn somit das Steuerventil
der Hauptflüssigkeit geöffnet oder die Waschpumpe angeschaltet ist, wird ein Teil
der Hauptflüssigkeit in den zweiten Balg geleitet, welcher expandiert und den ersten
Balg zusammendrückt, so daß dieser den Inhalt an Zusatzmittel ausgibt. Wenn das
Steuerventil wieder geschlossen oder die Waschpumpe angehalten wird, expandiert
der vorgespannte erste Balg und drückt den zweiten Balg zusammen, womit zur Vorbereitung
für den nächsten Fall ein# Zusatzmittel-Ausgabe das Zusatzmittel aufgenommen wird.
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Die Vorspannung des ersten Balgs wird vorzugsweise durch elastische
Eigenschaften des Balgmaterials erreicht, wo-
bei der zweite Balg
aus dem gleichen Material in einer jedoch dünneren Stärke gefertigt sein kann, so
daß dieser schwächer wird. Zusätzlich kann beim ersten Balg eine Druckfeder vorgesehen
werden, die dessen Expansion unterstützt. Da der zweite Balg mit der Hauptflüssigkeit
an der Stelle nach dem Magnetventil oder der Druckseite der Waschpumpe in Verbindung
steht, ist bei dessen Zusammendrücken nach dem Abschalten des Steuerventils oder
der Waschpumpe ein nur sehr geringer Widerstand vorhanden, da die Hauptflüssigkeit
in dem zweiten Balg das gleiche Ziel wie die übrige Hauptflüssigkeit hat, nämlich
in den Waschtank im Falle eines Geschirrspülers.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird eine Pumpeinrichtung
für ein flüssiges Reinigungsmittel in einer Geschirrspülmaschine vorgesehen, wobei
sich die Pumpeinrichtung auszeichnet durch einen axial expandier-und zusammendrückbaren
ersten Balg mit einem geschlossenen, bewegbaren Endteil, welcher mit seinem anderen
Ende an einer stationären ersten Wand mit einem Eingabedurchlaß und einem Ausgabedurchlaß
für das Reinigungsmittel dicht angebracht ist und eine mit den Durchlässen in Verbindung
stehende Kammer für das Reinigungsmittel bildet, durch je ein an jedem Durchlaß
derart angeordnetes Rückschlagventil, daß das Reinigungsmittel nur durch den Eingabedurchlaß
in die Kammer und aus dieser nur durch den Ausgabedurchlaß fließt, und durch einen
axial expandier- und zusammendrückbaren zweiten Balg mit einem geschlossenen, bewegbaren
Endteil, welcher mit seinem anderen Ende an einer stationären zweiten Wand mit einem
Wassereinlaß dicht angebracht ist und eine mit dem Einlaß in Verbindung stehende
Wasserkammer bildet, wobei erster und zweiter Balg
so zueinander
angeordnet sind, daß ihre Endteile aneinander anliegen und der erste Balg eine größere
Vorspannung für seine axiale Expansion aufweist, als der zweite Balg.
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Die Erfindung kann sich auch auf eine Geschirrspülmaschine erstrecken,
sofern die erfindungsgemäße Pumpeinrichtung darin vorgesehen ist.
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Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang
mit einer Geschirrspülmaschine anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur
zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpeinrichtung sowie deren
Zuordnung zu einem Geschirrspüler und einem Zusatzmittelbehälter in schematischer
Darstellung.
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Ein gänzlich entleerbarer Geschirrspüler weist einen Tank 1 für das
Waschwasser 2 auf, das nach jedem Waschzyklus durch das automatische offenen des
Auslaßventils 3 in den Abwasserkanal gegeben wird. Bevor das Geschirr nach einem
Waschzyklus von etwa 60'sec. entnommen werden kann, wird heißes Spülwasser für etwa
10 sec. aus den Düsen eines SprUhrohres 4 auf das Geschirr gerichtet, nachdem ein
Magnetventil 6 in einer Versorgungsleitung 7, das mit dem Rohr 4 in Verbindung steht,
automatisch geöffnet worden ist. Dieses automatische oeffnen erfolgt gemäß dem Programm
der Maschine. Das Auslaßventil 3 wird vor dem oeffnen des Ventils 6 geschlossen,
so daß nach dem Sprühzyklus das Spülwasser in dem Tank 1 gesammelt werden kann und
als Waschwasser für die nächste Füllung von schmutzigem Geschirr bereitsteht. Eine
sogenannte Waschpumpe ist mit 8 bezeichnet und besitzt in ihrem Gehäuse eine normalerweise
durch
eine Schraube 9 verschlossene, kleine Luftöffnung.
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Diese Pumpe dient dazu, das Geschirr mit dem Waschwasser 2 zu umspülen
und es beim Waschzyklus durch eine Zirkulation des Wassers in dem Tank unter Druck
auf das Geschirr zu richten. Sofern die Maschine nicht bereits mit einer Einlaßöffnung
für ein Reinigungsmittel versehen ist, kann eine solche öffnung in dem Tank 1 vorgesehen
werden, um eine Zuführleitung, beispielsweise ein Rohr oder einen Schlauch 10 aufnehmen
zu können, der von einer Pumpeinrichtung 11 für den Zusatz gemäß der Erfindung kommt.
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Die Pumpeinrichtung 11 hat den Zweck, eine vorbestimmte Menge an Reinigungsmittel
in den Waschtank 1 als Zusatz für das Wasser aus der Leitung 7 zu geben, wobei das
Zusatzmittel den Tank entweder vor, während oder nach dem Eintritt des Waschwassers
erreicht. Die Einrichtung weist ein zweiteiliges Vorpumpengehäuse auf, von dem ein
erster Teil 12 aus einer Wand 13 an einem Ende eines Hohlzylinders 14 besteht, der
an seinem anderen Ende offen ist. Die Endwand 13 enthält einen Eingabedurchlaß 16,
der vom Inneren des Zylinders zu einem Rohransatz 17 mit Innengewinde führt, sowie
einen Ausgabedurchlaß 18, der vom Inneren des Zylinders zu einem weiteren Rohransatz
mit Innengewinde 19 führt.
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Der andere Teil 21 des Pumpengehäuses weist eine Endplatte 22 an einem
Ende eines Hohlzylinders 23 auf, der am anderen Ende offen ist. In der Endplatte
22 ist eine Bohrung 24 mit Innengewinde ausgeformt, in welcher ein Wassereinlaßstutzen
26 eingesetzt ist. Die offenen Enden der Zylinder 14 und 23 sind ineinandergeschoben
und gegebenenfalls durch HeiSverklebung, Verkittung oder auf irgendeine andere Weise
miteinander verbunden. Bevor die Gehäuseteile miteinander ver-
bunden
werden, wird ein Faltenbalg 27 mit einem offenen Flanschende an der Wand 13 mittels
Heißverklebung oder durch eine andere hermetische Abdichtung angebracht, wogegen
das andere Ende des Balgs geschlossen bleibt. Das Innere des Balgs 27 stellt eine
Reinigungsmittelkammer 28 dar, welche mit den Durchlässen 16 und 18 in Verbindung
steht. In gleicher Weise ist ein Balg 29 mit einem offenen Flanschende absolut dicht
an der Platte 22 angebracht, wobei das andere Ende des Balgs 29 geschlossen ist.
Das Innere des Faltenbalges 29 stellt eine Wasserkammer 31 dar, welche mit dem Einlaßstutzen
26 in Verbindung steht.
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Die Faltenbalge 27 und 29 haben im wesentlichen gleiche Länge und
Durchmesser, wobei allerdings der Faltenbalg 27 aus einem dickeren Material als
der Balg 29 gefertigt ist.
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Vor dem Zusammenfügen der Gehäuseteile befinden sich die Balge im
ausgedehnten Zustand, wobei jedoch der Balg 27 aufgrund der größeren Dicke eine
größere Vorspannung im ausgedehnten Zustand aufweist als der Balg 29. Mit anderen
Worten ist der Balg 27 stärker, so daß beim Zusammenbringen der Gehäuseteile 12
und 21 mit einer Berührung der Balgenden der Balg 27 ausgedehnt bleibt und den Balg
29 nahezu vollständig zusammendrückt. Dieser Effekt kann durch die Wirkung einer
rostfreien Druckfeder aus Stahl 35 verstärkt werden, welche aber nicht unbedingt
notwendig ist.
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Das Gehäuse 32 eines Rückschlagventils ist in das Innengewinde des
Rohransatzes 17 eingedreht. Am Boden einer Ausnehmung 30 des Gehäuses 32 ist ein
Ventilsitz 33 für eine Ventilkugel 34 ausgeformt. Die Ausnehmung ist durch
eine
durchlöcherte Absperrscheibe 36 verschlossen. Der Eingabedurchlaß 16 steht mit der
Ausnehmung 30 durch die Öffnung in der Scheibe 36 in Verbindung. Außerhalb des Rohransatzes
17 ist das Ventilgehäuse 32 mit einem Anschlußstück 37 mit Außengewinde versehen,
das mit einer Leitung 38 verbunden werden kann, welche in einem Bodenventil 39 endet
und in einen Reinigungsmittelbehälter 41 eintaucht. Das Ventilgehäuse 32 weist außerdem
eine Bohrung 42 auf, welche von dem Ventilsitz 33 zur Spitze des Anschlußstückes
37 führt.
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In dem Innengewinde des Rohransatzes 19 ist ein weiteres Rückschlagventil-Gehäuse
43 eingesetzt, welches von vergleidixuem Aufbau zu dem Gehäuse 32 ist, ausgenommen,
daß in diesem Fall der Ventilsitz für eine Ventilkugel 44 in eine Scheibe 46 ausgeformt
ist, welche die mit einer Bohrung 48 in Verbindung stehende Ausnehmung 47 verschließt.
Das Ventilgehäuse 43 ist mit der oben erwähnten Versorgungsleitung 10 verbunden.
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Ein Ende einer Wasserleitung 49 ist mit dem Einlaßstutzen 26 verbunden,
wogegen das andere Ende gemäß der dargestellten Ausführungsform mit der Versorgungsleitung
7 für heißes Wasser in Verbindung steht, und zwar ist dieser Anschluß nach dem Magnetventil
6 vorgesehen.
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Die Pumpeinrichtung 11 arbeitet nun auf automatische Weise folgendermaßen.
Nachdem das Geschirr (nicht gezeigt) in dem Tank 1 einem Waschzyklus von 60 sec.
ausgesetzt war und das Waschwasser 2 in den Abfluß gegeben worden ist,
wird
gemäß dem Waschprogramm der Auslaßhahn 3 geschlossen und ein Heißspülgang von etwa
10 sec. durch Aktivierung des Magnetventils 6 durchgeführt, womit Spülwasser unter
Druck in das Sprührohr 4 gegeben wird. Ein Teil des Wassers wird ebenso in die Leitung
49 gezwungen und tritt in die Wasserkammer 31 ein, womit sich der Balg 29 ausdehnt.
Damit drückt dieser den Balg 27 zusammen, womit das Mittel aus der Kammer 28 durch
den Ausgabedurchlaß 18, dann durch das damit verbundene Rückschlagventil über die
Leitung 10 in den Tank 1 eingespritzt wird. Dies alles erfolgt sehr schnell und
mit Sicherheit bevor der Spülzyklus der Maschine beendet ist. Beim nachfolgenden
Verschließen des Ventils 6 fällt der Wasserdruck in der expandierten Kammer 31 auf
atmosphärischen Druck ab und die Spannung des zusammengedrückten Balges 27 zwingt
diesen wieder zur Ausdehnung, wodurch der Balg 29 zusammengedrückt und das Wasser
aus der Kammer 31 durch die Leitung 49 und das Rohr 4 in den Tank 1 gedrückt wird.
Das in dem Tank gesammelte Spülwasser 2 enthält nun eine Menge an Reinigungsmittelzusatz,
der ausreichend für den nächsten Waschzyklus ist, welcher nach der Entnahme des
reinen Geschirrs und der Neubeladung mit schmutzigem Geschirr von neuem gestartet
wird.
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Während das Mittel durch den Ausgabedurchlaß 18 in den Tank 1 gepreßt
worden ist, war die Ventilkugel 34 auf ihren Sitz 33 gedrückt. Bei der Expansion
des Balges 27 wird die Kugel 34 jedoch durch das Mittel angehoben, das aus dem Behälter
41 angesaugt und in die Kammer 28 durch den Eingabedurchlaß 16 gegeben wird. Die
Pumpeinrichtung
11 ist dann bereit, eine weitere Menge an Reinigungsmittel
in den Tank 1 abzugeben, wenn das tMagnetventil 6 wieder geöffnet wird. Die tatsächliche
Menge an Reinigungsmittel, das beim Zusammendrücken des Balges 27 abgegeben wird,
hängt von dem Volumen der Kammer 28 ab, welche beispielsweise so ausgebildet sein
kann, daß sie etwa 50 cm3 an Zusatzmittel in einen Waschtank mit einem Fassungsvermögen
von ca. 10 000 cm3 liefert, womit eine Reinigungsmittelkonzentration von 0,5 % im
Waschwasser vorhanden ist. Es ist jedoch nicht wünschenswert, daß nun unterschiedliche
Größen von Pumpeinheiten für eine Vielzahl von unterschiedlichen Tankkapazitäten
hergestellt und gelagert werden nüssen. Außerdem ist es wünschenswert, dem Benutzer
eine Einstellung der Menge an Reinigungsmittelzugabe in Anpassung an die Geschirrart
und an die Wasserhärte zu ermöglichen. Außerdem sollte eine Ausgestaltung einer
Pumpeinheit 11 vorzugsweise auch für den Gebrauch an anderen Maschinen möglich sein,
als nur an Geschirrspülmaschinen. Gemäß der Erfindung wird daher die nachfolgende,
sehr einfache Ausgestaltung einer Einstellung vorgesehen.
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In einer Vertiefung 51, welche zwischen zwei Erhebungen der Rippen
in dem Balg 27 gebildet wird, vorzugsweise in der Vertiefung ganz nahe am freien
Ende des Balgs, wird von dem Balg 27 ein Ring 52 getragen, der einen zylindrischen
Führungsflansch 53 aufweist, welcher entlang der Innenfläche des Gehäuseteils 21
gleiten kann.
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Ein Anschlagelement 54 ist zwangsläufig verschiebbar in einem Axialschlitz
56 im Zylinder 23 vorgesehen. Vorzugsweise kann das Anschlagelement 54 in einen
seitlichen
Rastzahn 57 aus einer Vielzahl von Rastzähnen 57 in
den Schlitz einrasten. Vorzugsweise kann noch ein weiteres Anschlagelement 58 vorgesehen
werden, das verschiebbar in einem Axialschlitz 59 angeordnet ist, der gegenüber
dem Schlitz 56 liegt.
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In der Zeichnung sind die Anschlagelemente 54 und 58 so angeordnet,
daß eine im wesentlichen völlige Expansion des Balges 27 ermöglicht ist. Wenn die
Anschlagelemente nahe an der Endwand 13 eingerastet werden, ist eine völlige Expansion
des Balgs 27 aufgrund des Ringes 52 vermieden, der an den Anschlagelementen anstoßen
würde.
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Mit einer solchen Einstellung der Anschlagelemente wird demgemäß weniger
Reinigungsmittel in die Kammer 28 angesaugt und dementsprechend weniger in den Tank
1 bei dem nachfolgenden Zusammendrücken des Balges 27 aufgrund der Tätigkeit des
Balges 29 ausgegeben. Eine nicht dargestellte Skala kann auf dem Zylinder 23 neben
jedem Schlitz 56 bzw. 59 ausgebildet sein.
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Wenn die Installationsarbeit beim Zusammenbringen der Leitung 49 in
die Versorgungsleitung 7 vermieden werden soll, kann die Leitung 49 auch mit der
Waschpumpe 8 verbunden werden, nachdem die Schraube 9 von dem Luftloch entfernt
worden ist. Die Wirkungsweise der Pumpeinrichtung 11 ist in diesem Fall die gleiche
wie oben, mit der Ausnahme, daß eine Ladung von Reinigungsmittel immer dann zugegeben
wird, wenn die Waschpumpe gestartet wird.
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Das Pumpengehäuse, die beiden Ventilgehäuse und die beiden Balge sind
vorzugsweise aus Kunststoff, wogegen
die Gehäuseteile vorzugsweise
Preß- oder Spritzteile sind.
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Wie bereits erwähnt, ist die Pumpeinrichtung gemäß der Erfindung auch
für andere Anwendungsfälle verwendbar.
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Beispielsweise kann die Einrichtung auch für Geschirrspülmaschinen
verwendet werden, bei denen das Wasser nicht vollständig abgelassen wird, sondern
nur ein Teil des Waschwassers nach jedem Waschzyklus entfernt wird.
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In diesem Fall sollte die Pumpeinrichtung so eingestellt werden, daß
nur eine geringe Menge an Reinigungsmittel zur Aufrechterhaltung der Konzentration
nach dem Nachfüllen eingegeben wird. Außerdem wird in vielen einfachen Betrieben
das Geschirr noch in Abwaschbecken gewaschen, wo es neuerdings üblich ist, sogenannte
Zapfverteiler vorzusehen, bei welchen es sich um eine Zusatzeinrichtung für einen
Zapfhahn mit einem Schlauchanschluß an den Reinigungsmittelbehälter handelt, so
daß das Reinigungsmittel während des Wasserflusses diesem zugemischt wird.
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Von der Verwendung von Zapfverteilern ist abzuraten und außerdem sind
diese in bestimmten Ländern wegen der Gefahr der Wasserverschmutzung verboten, nachdem
bei ungewöhnlichen Umständen innerhalb der Wasserleitungen das Reinigungsmittel
in die Leitung aufgezogen werden kann.
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Die Pumpeinrichtung gemäß der Erfindung ist ideal für Abwaschbecken,
da die Leitung 49 auf einfache Weise nach dem Zapfhahn ohne Beeinflussung des Wasserflusses
angebracht werden kann, wogegen die Leitung 10 einfach in das Becken eintaucht.
Die Gefahr einer Kontamination ist dabei ausgeschlossen, da der Reinigungsmittel-
und Wasser.-
kreis innerhalb und außerhalb der Pumpeinrichtung
völlig voneinander getrennt sind. Sollte der Zapfhahn für Frischwasser benötigt
werden, kann ein einfach zu installierendes Absperrventil 61 oder dergleichen in
der Leitung 49 vorgesehen werden, so daß die Pumpeinrichtung bei abgesperrtem Ventil
unbetätigt bleibt und nicht von dem Zapfhahn abgetrennt werden muß.
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Zur Erleichterung des Einbaus der Pumpeinrichtung an irgend einer
gewünschten Stelle, beispielsweise in einer Geschirrspülmaschine oder an der Wand,
kann der Gehäuseteil 12 vorzugsweise mit einem Trockenklebeband 62 versehen sein.
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Neben einem automatischen Betrieb kann durch Weglassen des Gehäuseteils
21 die Einrichtung auch als Handpumpe gefertigt werden, wobei das Reinigungsmittel
dann durch Ausüben eines manuellen Drucks auf das geschlossene Ende des Balgs 27
ausgegeben werden kann.