DE3701118A1 - Dosiereinrichtung fuer fluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosiereinrichtung für Flüssigkeiten zum Einsatz in Waschmaschinen, Geschirr­ spülmaschinen o. dgl. mit einem belüfteten Vorratsbehälter für die Flüssigkeit, der über ein Auslaßventil mit einem die Dosiermenge bestimmenden Dosierbehälter verbunden ist, von dem die Flüssigkeit in die Maschine gefördert wird.

Bei einer bekannten Dosiereinrichtung dieser Gattung wird die dem Dosierbehälter zugeführte Dosiermenge dadurch eingestellt, daß das Auslaßventil des Vorratsbehälters während einer einstellbaren Zeit offengehalten wird. Die dem Dosierbehälter zugeführte Dosiermenge ist abhängig von dem in dem Vorratsbehälter herrschenden Druck, der Temperatur sowie der Viskosität der Flüssigkeit und den den Ventilhub des Auslaßventiles bzw. dessen Stellorgane und damit die Öffnungs- und Schließzeiten betreffenden Fertigungstoleranzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dosiereinrichtung der genannten Art so auszubilden, daß die Dosiermenge unab­ hängig von der Öffnungszeit des Auslaßventils, dem Druck der Temperatur und der Viskosität der zu dosierenden Flüssigkeit und den die Betätigung des Auslaßventils be­ treffenden Fertigungstoleranzen einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Dosierein­ richtung dadurch gelöst, daß der Dosierbehälter decksei­ tig geschlossen und mit einen in diesem vertikal ver­ stellbaren Belüftungsrohr sowie einem siphonartigen Ein­ laß versehen ist.

Durch die deckseitig geschlossene Ausbildung ergibt sich ein druckdichter Dosierbehälter, in dem die Dosiermenge über eine Veränderung des Abstandes des in ihm vertikal verstellbar geführten Belüftungsrohres von dem Boden des Dosierbehälters einstellbar ist. Dadurch ist die Dosier­ menge unabhängig von der Öffnungszeit des Auslaßventils und den diese beeinflussenden Fertigungstoleranzen in einfacher Weise einstellbar. Der Zustrom von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter wird durch ein Luftpolster be­ grenzt, das mit Erreichen des Belüftungsrohres durch den Flüssigkeitsspiegel in dem Dosierbehälter gebildet wird, wenn die Flüssigkeit in dem Belüftungsrohr den Flüssig­ keitsstand des Vorratsbehälters erreicht hat. Diese Do­ sierung ist unabhängig von der Temperatur und der Visko­ sität der zu dosierenden Flüssigkeit. Der in dem Belüf­ tungsrohr befindliche und von dem Flüssigkeitsstand des Vorratsbehälters abhängige Teil der Dosiermenge kann da­ bei durch die Wahl eines kleinen Rohrdurchmessers für das Belüftungsrohr klein gehalten werden.

Der siphonartige Einlaß des Dosierbehälters verhindert, daß das in ihm gebildete Luftpolster durch den Vorratsbe­ hälter entweichen kann.

Es ist vorteilhaft das Auslaßventil als Membranventil auszubilden, das durch Flüssigkeitsdruck gegen die Kraft einer Feder verschließbar ist. Das Auslaßventil ist damit in einfacher Weise über den anliegenden Flüssigkeitsdruck betätigbar. Weiterhin ist dadurch, daß die Öffnung des Auslaßventils relativ groß ausgeführt werden kann, ein Verkleben des Auslaßventils durch die zu dosierende Flüs­ sigkeit vermeidbar.

Es ist weiterhin vorteilhaft, eine Skala vorzusehen, die mit der Vertikaleinstellung des freien Endes des Belüf­ tungsrohres zusammenwirkt, so daß in einfacher Weise die Dosiermenge einstellbar und ablesbar ist.

Eine Vertikaleinstellung läßt sich dabei in einfacher Weise über einen an dem Belüftungsrohr angreifenden und mit der Skala zusammenwirkenden Drehschalter vornehmen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Belüftungs­ rohr in der gewählten Vertikaleinstellung durch ein mit dem Auslaßventil verbundenes Feststellelement gehalten. Das Belüftungsrohr wird während des Zustroms der Dosier­ menge in den Dosierbehälter, bei der dann vorhandenen Of­ fenstellung des Auslaßventils, in der gewählten Vertikal­ einstellung gehalten.

Es ist vorteilhaft, das Feststellelement als ein mit der Oberfläche des Belüftungsrohres zusammenwirkendes Brems­ element auszubilden. Damit ist eine kontinuierliche Ein­ stellung der Dosiermenge möglich.

Es kann aber auch das Feststellelement aus einem Rastele­ ment mit vorzugsweise halbkugelförmigen Vertiefungen oder Rillen bestehen. Diese Form der Vertiefung bewirkt, daß bei einem Eingreifen des Rastelements während der Offen­ stellung des Auslaßventils einerseits eine vertikale Ver­ schiebung des Belüftungsrohres in den Dosierbehälter ver­ hindert ist und andererseits eine vertikale Verschiebung des Belüftungsrohres zum Einstellen der Dosiermenge mög­ lich ist.

Vorzugsweise ist das Belüftungsrohr derart federbelastet, daß es nach Freigabe durch das Feststellelement beim Schließen des Auslaßventils in den Dosierbehälter bis in eine Endstellung verschiebbar ist, die der Einstellung der kleinsten Dosiermenge entspricht. Nach Abschluß eines Dosiervorganges erfolgt somit eine automatische Rück­ stellung des Belüftungsrohres auf die kleinste Dosiermen­ ge.

Es hat sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, daß ein Auslauf des Dosierbehälters zum Weitertransport der Dosiermenge in einen von dem Flüssigkeitsstrom durch­ strömbaren Injektor nach Art einer Wasserstrahlpumpe mün­ det. Durch den Flüssigkeitsstrom wird ein Verkleben durch die zu dosierende Flüssigkeit vermieden. Dadurch, daß ei­ ne sich an den Injektor anschließende Leitung einen Ab­ schnitt mit einem über der Füllhöhe des Vorratsbehälters liegenden Teil aufweist, läßt sich eine Entlüftung des Dosierbehälters durch die Zuleitung verhindern.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Teil des Vorratsbehälters durch einen austauschbaren han­ delsüblichen Behälter für die zu dosierende Flüssigkeit gebildet. Das Nachfüllen von Flüssigkeit in den Vorrats­ behälter ist dadurch in besonders einfacher Weise mög­ lich.

Vorteilhaft kann die vertikale Verschiebung des Belüf­ tungsrohres über elektrische Stellglieder erfolgen. Damit ist die Dosiermenge über einen Programmablauf automatisch einstellbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform baut das Betriebs­ medium des Injektors den Flüssigkeitsdruck für das Mem­ branventil auf, so daß es mit dem Entleeren des Dosierbe­ hälters geschlossen wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an­ hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungs­ gemäßen Dosiereinrichtung mit geschlossenem Auslaßventil,

Fig. 2 einen Teil der Dosiereinrichtung nach Fig. 1 mit geöffnetem Auslaßventil,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles mit geöffne­ tem Auslaßventil,

Fig. 4 einen Teil der Dosiereinrichtung nach Fig. 3 mit einer, der kleinsten Dosiermenge entsprechenden Vertikal­ einstellung des Belüftungsrohres und geschlossenem Aus­ laßventil,

Fig. 5 eine teilweise Vorderansicht eines in eine Vertie­ fung an einem Belüftungsrohr eingreifenden Rastelementes eines Feststellelementes,

Fig. 6 eine teilweise im Schnitt dargestellte Vorderan­ sicht eines mit einem Belüftungsrohr zusammenwirkenden Bremselements eines Feststellelements.

Die in Fig. 1 dargestellte Dosiereinrichtung weist einen Vorratsbehälter 1 mit einer Einfüllöffnung 2 für die zu dosierende Flüssigkeit auf, der durch einen Deckel 3 mit einer Belüftungsöffnung 4 verschließbar ist. An seinem unteren Ende hat der Vorratsbehälter 1 eine Auslaßöffnung 5, die als Teil eines Auslaßventils 6 durch eine Membran 7, gegen eine Druckfeder 9, verschließbar ist. Zum Schließen wird die Membran 7 des Auslaßventils 6 durch den Druck eines Wasserstromes beaufschlagt, der über ein Dosierventil 10 steuerbar ist und dem Auslaßventil 6 über einen Wassersprung 11 und eine Wasserleitung 12 zuführbar ist. Dem Auslaßventil 6 ist ein Siphon 13 nach­ geschaltet, durch das Flüssigkeit in den Dosierbehälter 16, mit dem durch anstehende Flüssigkeit geschlossenen Auslauf 17 fließt. Dem Auslauf 17 ist über die Wasserlei­ tung 12 und einen als Wasserstrahlpumpe ausgebildeten In­ jektor 19 ein Wasserstrom zuführbar, den die dosierte Flüssigkeit über eine Leitung 20 einem Laugenbehälter 21 zugeführt wird. Um bei geöffnetem Auslaßventil 6 ein Ab­ fließen der zu dosierenden Flüssigkeit in die Leitung 20 bzw. eine Entlüftung des Dosierbehalters 16 durch die Leitung 20 zu verhindern, weist diese einen Rohrabschnitt 20′ auf, dessen Höhe über derjenigen des Vorratsbehälters 1 liegt.

Vertikal zur Flüssigkeitsoberfläche im Dosierbehälter 16 ist durch den Vorratsbehälter 1 und diesem gegenüber ab­ gedichtet, ein Belüftungsrohr 22 vertikal verschiebbar gefuhrt. Über den Abstand 23 des in den Dosierbehälter 16 ragenden Endes des Belüftungsrohres 22 zum Boden des Do­ sierbehälters 16 ist die Dosiermenge einstellbar. An dem freien Ende des Beluftungsrohres 22 ist ein Zeiger 25 be­ festigt, der zur Einstellung und/oder Anzeige des Abstan­ des 23 und damit der eingestellten Dosiermenge mit einer ortsfest an der Dosiereinrichtung angebrachten Skala 26 zusammenwirkt. Die vertikale Verschiebung des Belüftungs­ rohres 22 ist durch einen Drehknopf 25′ möglich, der mit dem Belüftungsrohr 22 über eine nicht dargestellte form­ schlüssige Verbindung wie beispielsweise eine Zahnstan­ gen/Zahnradverbindung verbunden ist. Durch diese Verbin­ dung wird das Belüftungsrohr 22 in der eingestellten Ver­ tikaleinstellung gehalten.

Bei dem in Fig. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel sind mit dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugszeichen verse­ hen. Das Belüftungsrohr 22 verläuft bei dem zweiten Aus­ führungsbeispiel neben dem Vorratsbehälter 1. An dem aus dem Dosierbehälter 16 ragenden Ende des Belüftungsrohres 22 ist eine sich in vertikaler Richtung erstreckende Ver­ bindungsstange 24 befestigt, an dessen, dem Belüftungs­ rohr 22 entfernten Ende, eine Anzeige 25 angeordnet ist, die zur Einstellung und/oder Anzeige des Abstandes 23 mit der Skala 26 zusammenwirkt. Zum Halten des Belüftungsroh­ res 22 in einer gewählten Vertikaleinstellung greift ein Rastelelement 27 mit seinem halbkugelförmigen Ende in halbkugelförmige Vertiefungen 28 ein. Dadurch wird be­ wirkt, daß bei geöffnetem Ventil ein Verschieben des Be­ lüftungsrohres 22 nach unten verhindert ist, während eine vertikale Verschiebung des Belüftungsrohres 22 nach Oben oder Unten zum Einstellen der Dosiermenge möglich ist.

Das Belüftungsrohr 22 ist über eine an der Verbindungs­ stange 24 angreifende Rückstellfeder 29 so belastet, daß bei Freigabe (Fig. 4) das Belüftungsrohr 22 in den Do­ sierbehälter 16 so weit eingeschoben wird, daß der aus dieser Vertikaleinstellung resultierende Abstand 23′ der Einstellung der kleinsten Dosiermenge entspricht. Ein nicht gezeichneter Anschlag bestimmt diese Einstellung.

Das Eingreifen des Rastelelementes 27 in eine der Vertie­ fungen 28 des Belüftungsrohres 22 ist im Detail in Fig. 5 dargestellt.

Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform, gemäß der das Belüftungsrohr 22 in der gewählten Vertikaleinstel­ lung reibschlüssig durch Anlegen eines Bremselementes 30 an der Außenfläche des Belüftungsrohres 22 gehalten wird. Der Reibkontakt verhindert ein ungewolltes Ver­ schieben des Belüftungsrohres 22, während eine Verschie­ bung zum Zwecke der Einstellung der Dosiermenge möglich ist.

Beide Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dosierein­ richtung haben prinzipiell die gleiche Wirkungsweise. Die Dosiermenge ist über den mit dem Belüftungsrohr 22 ver­ bundenen Zeiger 25 und die Skala 26 einstellbar. Dem eingestellten Abstand 23 des Belüftungsrohres 22 ent­ spricht eine bestimmte Menge der zu dosierenden Flüssig­ keit, die dem Dosierbehälter 16 zuströmen kann. Wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, kann bei druckloser Wasserlei­ tung 12 und somit geöffnetem Auslaßventil 6 Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 1 durch den Siphon 13 in den Do­ sierbehälter 16 strömen. Sobald der Flüssigkeitsstand in dem Dosierbehälter 16 dem Abstand 23 entspricht, bildet sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Dosierbe­ hälter 16 ein Luftpolster aus, das dazu führt, daß die zuströmende Flüssigkeit im Belüftungsrohr 22 aufsteigt. Das weitere Einströmen von Flüssigkeit wird dann durch das Luftpolster verhindert, wenn die Flüssigkeit in dem Belüftungsrohr 22 einen Stand erreicht, der dem Flüssig­ keitsstand in dem Vorratsbehälter 1 entspricht. Der Siphon 13 verhindert dabei ein Entweichen des Luftpol­ sters aus dem Dosierbehälter 16 in den Vorratsbehälter 1. Durch die Wahl eines kleinen Innendurchmessers fur das Belüftungsrohr 22 wird die in ihm enthaltene und von dem Flüssigkeitsstand in dem Vorratsbehälter 1 abhängige Flüssigkeitsmenge klein gehalten. Wird das Dosierventil 10 geöffnet, dann bewirkt der über den Wassersprung 11 und die Wasserleitung 12 zugeführte Wasserstrom ein Schließen des Auslaßventils 6. Weiterhin wird über den Wassersprung 11 dem als Wasserstrahlpumpe wirkenden In­ jektor 19 ein Wasserstrom zugeführt, der die Dosiermenge über die Leitung 20 in den Laugenbehälter 21 fördert. Der Dosierbehälter 16 wird dabei über das Belüftungsrohr 22 belüftet.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel wird, wie in Fig. 4 dargestellt, durch das Schließen des Auslaßventils 6 der Ventilstößel 8 entgegen der Druckfeder 9 in Richtung zu der Auslaßöffnung 5 bewegt, wodurch das Rastelement 27 außer Eingriff mit der entsprechenden Vertiefung 28 ge­ bracht wird. Die Rückstellfeder 29 bewirkt dann ein Ver­ schieben des Belüftungsrohres 22 in den Dosierbehälter 16, wobei die Vorspannung der Feder 29 so gewählt ist, daß das Belüftungsrohr, wie in Fig. 4 dargestellt, so weit in den Dosierbehälter 16 geschoben wird, daß der sich dann einstellende Abstand 23′ der Einstellung der kleinsten Dosiermenge entspricht. Dadurch wird sicherge­ stellt, daß nach einer Dosierung mit einer vorgegebenen Einstellung der Dosiermenge eine Überdosierung selbst dann vermieden wird, wenn die erforderliche Neueinstel­ lung der Dosiermenge unterbleibt. Eine Vergrößerung der eingestellten Dosiermenge ist bei einem Bremselement 30 nach Fig. 6 und einem Rastelement 27 nach Fig. 5, das in entsprechende sagezahnformige Vertiefungen 28 des Belüf­ tungsrohres 2 eingreift, auch dann möglich, wenn nach Schließen des Dosierventils 10 das Auslaßventil 6 geöff­ net ist. Eine Arretierung des Belüftungsrohres 22 erfolgt dann in der gewählten Vertikaleinstellung durch das Bremselement 30 oder das Eingreifen des Rastelementes 27 in die entsprechende Vertiefung 28 des Belüftungsrohres 22.

Ein Einstellen auf eine Dosiermenge, die dem Mehrfachen der über den Abstand 23 einstellbaren Dosiermenge ent­ spricht, ist bei Dosiereinrichtungen ohne Rückstellfeder 29 und mit einer Vorkehrung gegen ein unbeabsichtigtes Verschieben des Belüftungsrohres 22 dadurch möglich, daß das Auslaßventil 6 nach Abschluß eines Dosiervorganges erneut geöffnet wird. Das Dosierventil 10 wird mit einer Häufigkeit, die dem gewünschten Mehrfachen der einge­ stellten Dosiermenge entspricht, jeweils nach Abschluß eines Dosiervorganges geschlossen, so daß das Auslaßventil 6 jeweils infolge des Druckabfalls in der Wasserzuleitung 12 durch die Druckfeder 9 erneut geöffnet wird.

Claims (12)

1. Dosiereinrichtung für Flüssigkeiten zum Einsatz in Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen o. dgl., mit ei­ nem belüfteten Vorratsbehälter für die Flüssigkeit, der über ein Auslaßventil mit einem die Dosiermenge bestimmenden Dosierbehälter verbunden ist, von dem die Flüssigkeit in die Maschine gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbehälter deck­ seitig geschlossen und mit einen in diesem vertikal verstellbaren Belüftungsrohr, sowie einem siphonarti­ gen Einlaß versehen ist.

2. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (6) ein Membranventil ist, das durch Flüssigkeitsdruck gegen die Kraft einer Feder (9) verschließbar ist.

3. Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine mit der Vertikaleinstellung des freien Endes des Belüftungsrohres (22) zusammen­ wirkenden Skala (26) zum Einstellen der Dosiermenge.

4. Dosiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikaleinstellung über einen an dem Belüftungsrohr (22) angreifenden und mit der Skala (26) zusammenwirkenden Drehschalter (25′) erfolgt.

5. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Belüftungsrohr (22) in der gewählten Vertikaleinstellung durch ein Feststell­ element (27, 33) gehalten ist.

6. Dosiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellelement ein am Belüftungsrohr anliegendes Bremselement (30) auf­ weist.

7. Dosiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststellelement als Rastelement (27), vorzugsweise für halbkugelförmige Vertiefungen (28) ausgebildet ist.

8. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Belüftungsrohr (22) derart federbelastet ist, daß es nach Freigabe durch das Feststellelement (27, 28) auf kleinste Dosiermenge in den Dosierbehälter eingeschoben wird.

9. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslauf (17) des Do­ sierbehälters (16) mit einem Injektor nach Art einer Wasserstrahlpumpe (19) verbunden ist und eine daran anschließende Leitung (20) einen über der Höhe des Vorratsbehälters (1) liegenden Teil (20′) aufweist.

10. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Vorratsbe­ hälters (1) durch einen austauschbaren handelsübli­ chen Behälter für die zu dosierende Flüssigkeit ge­ bildet ist.

11. Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Verschie­ bung des Belüftungsrohres (22) über elektrische Stellglieder erfolgt.

12. Dosiereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsmedium des Injektors (19) den Flüssigkeitsdruck für das Membranventil (6) aufweist.