DE3631687A1 - Dosiergeraet fuer fluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dosiergerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Dosiergerät dieser Art (DE-PS 28 51 076) ist ein Vorratsbehälter mit drei Kammern vorgesehen. Die Kammern weisen in Ihrem unteren Bereich Auslaufleitungen auf, wobei den Auslaufleitungen von zwei Kammern eine manuell einstellbare Ventileinrichtung zugeordnet ist. Die Auslaufleitung der dritten Kammer mündet dabei in eine allen Kammern gemeinsame Abflußleitung, in deren Verlauf ein weiteres steuerbares Ventil liegt. Bei diesem Aufbau wird somit beim Öffnen dieses letztgenannten Ventils immer die eine der Kammern entleert. Wahlweise können die Volumina der anderen Kammern durch entsprechende Verstellung der Ventileinrichtung zusätzlich freigegeben werden. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Dosierung von Flüssigkeit in drei Volumen-Stufen zu steuern. Für das Regenerieren von Enthärtereinrichtungen in vorzugsweise Geschirrspül- oder Waschmaschinen ist es jedoch aus Umweltschutzgründen zweckmäßig, zur Anpassung an unterschiedliche Wasserhärten eine höhere Zahl von unterschiedlichen Volumen vorzusehen. Die Beschickung eines in die Abflußleitung eingeschalteten Salzgefäßes mit unterschiedlichen Volumen, die als Salzsole einem nachgeschalteten Ionenaustauscher zugeführt werden, läßt sich dann in feineren Stufen ausführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Dosiergerät gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 Maßnahmen zu treffen, durch die mehr unterschiedliche Teilvolumen aus dem Vorratsbehälter freigegeben werden können, als Kammern vorhanden sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Bei einer Ausgestaltung eines Dosiergerätes gemäß der Erfindung können durch die Zuordnung je einer Ventilstrecke zu jeder Kammer die einzelnen Kammervolumen einzeln oder in den möglichen Kombinationen für den Ablauf freigeschaltet werden. Es ergibt sich dadurch bei drei Kammern mit einem Volumenverhältnis wie 1:2:4 eine in sieben Stufen veränderbare Dosiermenge. Um dabei ausgehend von einer Anfangsstellung der Ventileinrichtung das jeweilige Ablaufvolumen mit dem Verstellweg der Ventileinrichtung stufig fortlaufend zu steigern, können Einzelventile in die Auslaufleitungen gelegt werden, die elektrisch oder über eine Nockenstange gesteuert die gewünschten Volumen bzw. Volumenkombinationen freigeben. Vorzugsweise ist jedoch die Ventileinrichtung so ausgebildet, daß die gewünschte stufige Zunahme mit fortschreitender Verstellung eines einzigen Ventilschiebers erreicht wird. Hierzu dienen für drei Kammern die Maßnahmen des Anspruchs 2. Der Ventilschieber, der vorzugsweise als drehbares Ventilküken ausgebildet ist, wird dann in seiner Drehbewegung auf die erforderlichen sieben aufeinanderfolgenden Stufen begrenzt, wobei von Stufe zu Stufe die freigegebene Flüssigkeitsmenge jeweils um den Wert erhöht oder vermindert wird, der dem Volumen der kleinsten Kammer entspricht.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Skizzen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in einer Prinzipskizze eine Schnittdarstellung eines Dosiergerätes, das eine Wasserenthärtungseinrichtung speist,

Fig. 2 eine Ansicht einer Anzeigeeinheit für eine Ventileinrichtung,

Fig. 3 ein feststehendes Ventilgegenstück mit den Ansatzpunkten der einzelnen Auslaufleitungen eines Vorratsbehälters,

Fig. 4 einen dem Ventilgegenstück zuzuordnenden Ventilschieber im Schnitt mit in bestimmer Anordnung zu den Mündungen der Ablaufleitungen angeordneten Ventilöffnungen,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die gemäß den Fig. 3 und 4 aufgebaute Ventileinrichtung in einer Anfangsstellung zur Dosierung des kleinsten Flüssigkeitsvolumens und

Fig. 6 die Ventileinrichtung in der zu nutzenden Endstellung zur Dosierung des größten Flüssigkeitsvolumens.

Ein Dosiergerät für Flüssigkeiten weist einen Vorratsbehälter (1) auf, der durch zwei gleich hohe Trennwände in drei Kammern (3, 4, 5) unterteilt ist. Das Volumen der größten Kammer (5) ist dabei doppelt so groß wie das der mittelgroßen Kammer (4), deren Volumen ebenfalls doppelt so groß wie das der kleinsten Kammer (3) ist. Die Trennwände (2) enden in der gleichen Höhe wie eine im Mantel des Vorratsbehälters (1) vorgesehene Überlauföffnung (6), die bei einem wasserführenden Haushaltsgerät wie einer Geschirrspül- oder Waschmaschine an deren Flüssigkeitsbehälter angeschlossen ist. An den tiefsten Stellen im Bereich des jeweiligen Bodens führen aus den Kammern (3, 4, 5) Ablaufleitungen (7, 8, 9) zu einer manuell steuerbaren Ventileinrichtung (10), die so einzustellen ist, daß in einer ersten Anfangsstellung die Auslaufleitung (7) der kleinsten Kammer (3), in einer zweiten Stellung die Auslaufleitung (8) der mittelgroßen Kammer (4), in einer dritten Stellung die Auslaufleitungen (7, 8) der kleinsten und der mittelgroßen Kammer (3, 4), in einer vierten Stellung nur die Auslaufleitung (9) der größten Kammer (5), in einer fünften Stellung die Auslaufleitungen (7 und 9) der kleinsten und der größten Kammer (3, 5), in einer sechsten Stellung die Auslaufleitungen (8 und 9) der mittelgroßen und der größten Kammer (4, 5) und in einer siebten Endstellung alle Auslaufleitungen (7, 8, 9) freigegeben sind. In der Ventileinrichtung (10) münden alle Ventilstrecken in eine gemeinsame Abflußleitung (11), die in einen Salzsolevorratsbehälter (12) mündet. In einer Verbindungsleitung (13) zwischen dem Salzsolevorratsbehälter (12) und einem Ionenaustauscher (14) liegt ein elektromechanisch steuerbares Magnetventil (15), das nach einer Befüllung des Vorratsbehälters (1) über eine von oben in den offenen Vorratsbehälter (1) mündende Wasserzuleitung (16) im Programmablauf des Haushaltsgeräts geöffnet wird, wenn eine Regenerierung des Ionenaustauschers (14) erforderlich ist. Der Ionenaustauscher (14) weist dabei einen Hartwasserzulauf (17) und einen zum Flüssigkeitsbehälter eines flüssigkeitsführenden Haushaltsgeräts führende Ableitung (18) auf. Die beim Öffnen des Magnetventils (15) aus dem Vorratsbehälter (1) abfließende Flüssigkeitsmenge läßt sich somit gemäß den unterschiedlichen Kombinationsmöglichkeiten der Kammervolumina gemäß Fig. 2 in sieben aufeinanderfolgenden Stufen mit jeweils einer um das der kleinsten Kammer (3) entsprechende Volumen gesteigerten Wassermenge dosiert dem Salzsolevorratsbehälter zuführen, aus dem eine entsprechende Menge Salzsole zur Regenerierung in den Ionenaustauscher (14) einströmt.

Die Ventileinrichtung (10) kann drei elektrisch steuerbare Magnetventile aufweisen, die über einen Siebenstufenschalter so angesteuert werden, daß sich die oben aufgeführte Öffnungsfolge der einzelnen Ventile ergibt. Es können jedoch auch drei mechanisch verstellbare Ventile mit Schiebern vorgesehen werden, die mit einer verstellbaren Nockenwalze in Eingriff stehen. Die Nockenwalze weist dabei in den einzelnen Stellungen Nocken in solcher Anordnung auf, daß die geforderte Öffnungsfolge erzielt wird.

Um die geforderten Schaltfunktionen in einer Ventileinrichtung mit einer einzigen einstellbaren Stellvorrichtung realisieren zu können, ist gemäß den Fig. 3 bis 6 einem als drehbares Küken ausgebildeten Ventilschieber (20) ein Ventilgehäuse (21) als feststehendes Ventilgegenstück zugeordnet. Der zylindrisch ausgebildete Ventilschieber (20) sitzt dabei in einer entsprechenden Bohrung des Ventilgegenstücks (21). In das Ventilgegenstück (21) münden radial die Auslaufleitungen (7, 8 und 9) ein. Die Mündungsöffnungen (22, 23 und 24) der Auslaufleitungen (7, 8, 9) sind dabei winkelversetzt zueinander angeordnet in der Weise, daß die Mündung (23) der Ablaufleitung (8) der mittleren Kammer (4) um sieben Achtzehntel und die Mündung (24) der größten Kammer (5) um neun Achtzehntel des gesamten Verstellweges des Ventilschiebers (21) gegenüber der Mündung (22) der kleinsten Kammer (3) in der Verstellrichtung des Ventilschiebers (21) verschoben ist. Die Mündungen (22 bis 24) liegen dabei in der Verstellrichtung des Ventilschiebers (21) ausgehend von einer in Fig. 5 dargestellten Anfangsstellung hintereinander. Als gesamter Verstellweg des Ventilschiebers (21) ist dabei eine volle Drehung des Ventilschiebers (20) mit 360 Grad bzw. achtzehn Achtzehnteln vorausgesetzt. Die Breite der Mündungen (22 und 23) beträgt in der Verstellrichtung höchstens ein Sechsunddreißigstel, während sich die Mündung (24) der größten Kammer (5) bzw. der zugehörigen Auslaufleitung (9) über insgesamt fünf Sechsunddreißigstel in der Verstellrichtung weiter erstreckt. Die Mitte der Mündungsöffnung (24) der größten Kammer (5) liegt somit zehn Achtzehntel gegenüber der Mündungsöffnung (22) der kleinsten Kammer (3) versetzt, während die Mündungsöffnung (23) der mittelgroßen Kammer (4) in der gleichen Verstellrichtung nur um sieben Achtzehntel gegenüber der Mündungsöffnung (22) der kleinsten Kammer (3) versetzt steht. Im Ventilschieber (21) befinden sich fünf Ventilöffnungen (25, 26, 27, 28 und 29), wobei sich die Ventilöffnung (25) über fünf Sechsunddreißigstel des Verstellweges erstreckt. Im Abstand von fünf Sechsunddreißigsteln folgt mit einer Breite von drei Sechsunddreißigsteln die nächste Ventilöffnung (26), an die sich nach elf Sechsunddreißigsteln die weitere Ventilöffnung (27) anschließt. Im Abstand von je drei Sechsunddreißigsteln folgen anschließend die beiden übrigen Ventilöffnungen (28 und 29), die wie die Ventilöffnung (27) ebenfalls eine Breite von jeweils einem Sechsunddreißigstel aufweisen. Zwischen der Ventilöffnung (29) und der Ventilöffnung (25) liegt ein letzter Abschnitt des Ventilschiebers (20) mit einer Breite von drei Sechsunddreißigsteln. Die Ventilöffnungen (25 bis 29) verlaufen ebenfalls radial innerhalb des Ventilschiebers (20) und münden in die gemeinsame Abflußleitung (11). Die Abstände zwischen den Mitten der Ventilöffnungen betragen zwischen den ersten Ventilöffnungen (25 und 26) neun Sechsunddreißigstel, zwischen den weiteren Ventilöffnungen (26 und 27) dreizehn Sechsunddreißigstel, zwischen den übrigen Ventilöffnungen (27 und 28) bzw. (28 und 29) jeweils zwei Achtzehntel. Jeweils zwischen den Ventilöffnungen (25 bis 29) ist der Mantel des Ventilschiebers (20) geschlossen, so daß diese Mantelabschnitte bei Überdeckung der Mündungsöffnungen (22, 23, 24) durch ihre dichte Anlage mit dem Innenmantel der Bohrung des Ventilgegenstücks (21) für einen Verschluß der entsprechenden Ventilstrecken sorgen, soweit nicht gleichzeitig eine Teilüberdeckung mit einer der Ventilöffnungen gegeben ist.

Gemäß Fig. 5 befindet sich der Ventilschieber (20) in der Anfangsstellung, in welcher die Mündung (22) der Ablaufleitung (7) mit dem Endbereich der Ventilöffnung (25) korrespondiert. Die Mündungen (23 und 24) sind dabei durch den Mantel des im hohlzylindrischen Ventilgegenstück (21) dicht geführten Ventilschiebers (20) verschlossen. Bei einem Öffnen des Magnetventils (15) kann somit nur der Inhalt der kleinsten Kammer (3) in den Salzsolevorratsbehälter (12) und von dort in den Ionenaustauscher (14) fließen. Die entsprechend kleine Salzsolenmenge reicht dann zur Regenerierung des Ionenauschtauschers nach jedem Spülvorgang im Haushaltsgerät, wenn die Wasserhärte gering ist. In einer zweiten Stellung, in welcher der Ventilschieber (20) um ein Achtzehntel des gesamten Verstellweges weitergedreht ist, kommt die Ventilöffnung (26) mit der Mündung (23) der Ablaufleitung (8) in Überdeckung, während die Mündungen (22 und 24) durch den geschlossenen Mantel des Ventilschiebers verschlossen sind. Es kann dann nur der Inhalt der mittelgroßen Kammer (4) abfließen. In einer dritten, um ein weiteres Achtzehntel des Verstellweges verdrehten Stellung des Ventilschiebers (20) bleibt die Ventilöffnung (26) noch mit der Mündung (23) in Überdeckung, während die Mündung (22) in Überdeckung mit der Ventilöffnung (29) gelangt. Hierdurch können die Inhalte der kleinsten und der mittelgroßen Kammern (3, 4) ablaufen. In einer dritten Stellung korrespondiert lediglich die Ventilöffnung (26) mit der Mündung (24), wodurch nur der Inhalt der größten Kammer (5) für den Abfluß freigegeben ist. In einer fünften Stellung bleibt die Überdeckung der Ventilöffnung (26) mit der Mündung (24) aufrechterhalten, während die Mündung (22) mit der Ventilöffnung (28) korrespondiert. Es können dann die Volumina der kleinsten und der größten Kammer (3, 5) abfließen. In der sechsten Stellung des Ventilschiebers (20) bleibt die Überdeckung der Ventilöffnung (26) mit der Mündung (24) aufrechterhalten, während bei verschlossener Mündung (22) nun die Ventilöffnung (25) mit der Mündung (23) korrespondiert. Die Kammer (4) werden jetzt zur Entleerung bereitgestellt. Schließlich bleibt auch in der siebten, in Fig. 6 dargestellten Stellung des Ventilschiebers (20) die Überdeckung der Ventilöffnung (26) mit der Mündung (24) und die Überdeckung der Ventilöffnung (25) mit der Mündung (23) aufrechterhalten, während zusätzlich die Mündung (22) nun mit der Ventilöffnung (27) korrespondiert. In dieser Schaltstellung des Ventilschiebers sind dann alle Ventilstrecken freigegeben, so daß der gesamte Inhalt des Vorratsbehälters (1) bei einem Öffnen des Magnetventils (15) abfließen kann. In den vorgenannten sieben Schaltstellungen kann somit aufeinanderfolgend das Abflußvolumen aus dem Vorratsbehälter (1) in Stufen vergrößtert bzw. vermindert werden. Eine den Umweltschutzbedingungen genügende, den Wasserhärtegraden angepaßte verbesserte Dosierung der Salzsole zur Regenerierung des Ionenaustauschers ist damit mit einem einfachen Ventilaufbau realisierbar.

Selbstverständlich ist es auch möglich, bei einer geänderten Folge der Kammern bzw. der Anordnung ihrer Ablaufleitungen am Ventilgegenstück (21) durch eine entsprechende Änderung der Anordnung der Ventilöffnungen zum gleichen Ergebnis zu gelangen. Auch können die Mündungen der Ablaufleitungen (7, 8, 9) axial zu den Ventilöffnungen im Ventilschieber (20) geführt werden.

Claims (7)

1. Dosiergerät für Flüssigkeiten mit einem Vorratsbehälter, der drei Kammern aufweist, mit je einer Auslaufleitung im unteren Bereich der Kammern, mit einer Auslaufleitungen zugeordneten, eine einstellbare Stellvorrichtung aufweisenden Ventileinrichtung sowie mit einer allen Auslaufleitungen und der Ventileinrichtung nachfolgenden gemeinsamen Abflußleitung, in deren Verlauf ein weiteres steuerbares Ventil liegt, insbesondere für Enthärter in Geschirrspül- oder Waschmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Volumina der Kammern (3, 4, 5) fortlaufend wie etwa 1 : 2 erhöhen und daß jeder Auslaufleitung (7, 8, 9) eine steuerbare Ventilstrecke zugeordnet ist.

2. Dosiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung einen Ventilschieber (21) aufweist, der gegenüber einem feststehenden dichtanliegenden Ventilgegenstück (20) verstellbar ist, daß die Mündung (23) der Ablaufleitung (8) der mittleren Kammer (4) um sieben Achtzehntel und die Mündung (24) der größten Kammer (5) um neun Achtzehntel des gesamten Verstellweges des Ventilschiebers (21) gegenüber der Mündung (22) der kleinsten Kammer (3) ausgehend von einer Anfangsstellung in der Verstellrichtung des Ventilschiebers (21) verschoben ist, daß sich die Mündung (24) der größten Kammer (5) über insgesamt fünf Sechsunddreißigstel in der Verstellrichtung weiter erstreckt, und daß im Ventilschieber (21) Ventilöffnungen (25, 26, 27, 28, 29) vorgesehen sind, von welchen sich eine (25) über fünf Sechsunddreißigstel des Verstellweges erstreckt, der eine weitere Ventilöffnung (26) im Abstand von fünf Sechsunddreißigsteln mit einer Breite von drei Sechsunddreißigsteln folgt, daß sich nach elf Sechsunddreißigsteln eine weitere Ventilöffnung (27) anschließt, der im Abstand von je drei Sechsunddreißigsteln zwei weitere Ventilöffnungen (28, 29) mit einer Breite von je ebenfalls einem Sechsunddreißigstel folgen und daß die Ventilöffnungen (25, 26, 27, 28, 29) in die Abflußleitung (11) münden.

3. Dosiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Auslaufleitung ein eigenes steuerbares Ventil zugeordnet ist und daß den Ventilen eine Steuervorrichtung zugeordnet ist, die in einer Anfangsstellung die Auslaufleitung der kleinsten Kammer, in einer zweiten Stellung die Auslaufleitung der mittelgroßen Kammer, in einer dritten Stellung die Auslaufleitungen der kleinsten und der mittelgroßen Kammer, in einer vierten Stellung die Auslaufleitung der größten Kammer, in einer fünften Stellung die Auslaufleitungen der größten und der kleinsten Kammer, in einer sechsten Stellung die Auslaufleitungen der mittelgroßen und der größten Kammer und in einer siebten Stellung alle Auslaufleitungen freigibt.

4. Dosiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile elektrisch steuerbare Magnetventile sind, die von einer elektrischen siebenstelligen Schaltvorrichtung steuerbar sind.

5. Dosiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile mechanisch verstellbare Schieber aufweisen, die mit einer verstellbaren Nockenwalze in Eingriff stehen.

6. Dosiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (21) als Zylinder ausgebildet ist, in dessen Mantel radial die Ventilöffnungen (25, 26, 27, 28, 29) eingebracht sind und daß das Ventilgegenstück (20) ein dem Ventilschieber (21) im Durchmesser angepaßter Hohlzylinder ist, durch den radial die Mündungen (22, 23, 24) der Auslaufleitungen (7, 8, 9) geführt sind.

7. Dosiergerät nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anfangsstellung die Mündung (22) der Ablaufleitung (7) der kleinsten Kammer (3) mit dem Anfang der fünf Sechsunddreißigstel langen Ventilöffnung (25) korrespondiert und daß der Verstellweg von einer Stellung des Ventilschiebers (20) bis in die folgende Stellung mit erhöhtem oder erniedrigten Auslaufvolumen je ein Achtzehntel des Gesamtverstellweges des Ventilschiebers (20) ist und daß der Verstellweg auf sieben Achtzehntel begrenzt ist.