EP0000942B1 - Wasserbehandlungsgerät für eine Geschirrspülmaschine - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Wasserbehandlungsgerät für eine Geschirrspülmaschine, in welcher unbehandeltes Wasser einerseits durch ein Behandlungsmittel in einem Behandlungstank eingeleitet werden kann und andererseits in einen Salzlaugentank zum Regenerieren des Behandlungsmittels eingeleitet werden kann, wobei eine Kammereinheit begrenzter Kapazität und geringer Dicke an einer Wand des Geschirrspülertanks angebracht ist und an ihrer Oberseite als Anti-Syphon-Schutz eine Entlüftungsöffnung aufweist. Als Wasserbehandlung gilt beispielsweise die Wasserenthärtung, bei welcher erfindungsgemäß eine bestimmte benötigte Menge an Wasserbehandlungsmittel in Abhängigkeit der Wasserbeschaffenheit bei jedem Betriebsdurchlauf der Maschine regeneriert wird.
• Es sind bereits ähnliche Geschirrspülmaschinen mit einem kleinen Behälter für das Wasserbehandlungsmittel bekannt, wie z. B. für einen lonentauscherharz, bei denen auch ein Behälter für Salz vorgesehen ist, der zur Bildung einer Salziaugenlösung verwendet wird, die ihrerseits zur Regenerierung des Behandlungsmittels benutzt wird. Als Teil des Betriebsumlaufes der Maschine läßt man eine Wassermenge durch den Salztank hindurchströmen, und die sich ergebende Salzlauge fließt durch das Wasserbehandlungsmittel zu dessen Regenerierung, wodurch das Mittel für das Waschen und Spülen in der Maschine vorbereitet ist. In typischer Weise erfolgt dies gegen Ende der Spülung, wodurch das Behandlungsmittel für den nächsten Betriebsumlauf regeneriert wird.
• Es gibt Geschirrspülmaschinen mit Systemen, bei welchen eine Anzahl von Rohren, Schläuchen usw. sowie Verbindungen erforderlich sind, um die Flüssigkeitsströmung durch die verschiedenen Behälter und in die Maschine zu führen. Aus der FR-PS 2 336 031 ist aber bereits ein Wasserbehandlungsgerät der eingangs genannten Art mit einer Kammereinheit begrenzter Kapazität und einem Anti-Syphon-Schutz in Gestalt einer vertikal angeordneten freien Luftstrecke bekannt.
• Die meisten Geschirrspülmaschinen müssen nämlich eine Anti-Syphon-Anordnung oder eine Luftunterbrecheranordnung haben, durch welche in der Maschine befindliche Flüssigkeit, auch Schmutzwasser genannt, nicht in das Wasserversorgungssystem zurückgezogen werden kann. Ein solcher Umstand, bei welchem im Wasserversorgungsnetz ein negativer Druck hervorgerufen wird, kann eine Druckumkehr im ganzen System hervorrufen. Deshalb müssen alle Wasserversorgungsleitungen zur Maschine direkt durch eine solche Anti-Syphon-Verbindung geführt werden.
• Nachteilig ist bei dem Wasserbehandlungsgerät nach der französischen Patentschrift einerseits, daß zur Aufrechterhaltung der Arbeitsfunktionen ein verhältnismäßig großer Wasserdruck oben an dem Gerät anstehen muß. Es gibt innerhalb Europas aber nicht nur Industriesondern auch Wohngegenden, bei welchen der anstehende Wasserdruck ziemlich gering ist, z. B. allein durch Hochbehälter in den einzelnen Etagen der Gebäuden gewährleistet wird. Andererseits ist es bei dem Wasserbehandlungsgerät der bekannten Art nachteilig, daß unbehandeltes Wasser direkt in den Waschtank der Geschirrspülmaschine fließen kann. Zur Überwindung des Fließwiderstandes im Austauscher des Wasserbehandlungsgerätes wird im bekannten Fall nämlich ein der Luftstrecke nachgeschalteter Diffusor verwendet. Es versteht sich, daß die unkontrollierte Umgehung des Austausches unerwünscht ist.
• Mit Nachteil erfolgt außerdem der Besalzungsvorgang bei dem bekannten Wasserbehandlungsgerät der französischen Patentschrift dadurch, daß unabhängig von den Wasserhärtegraden stets die gleiche Menge Rohwasser in einen Sammelbehälter geführt wird. Bei niederen Wasserhärten kann daher zuviel Salz verbraucht werden, und bei sehr hoher Wasserhärte wird möglicherweise zuwenig Salzlauge vom Salzlaugentank zum Behandlungstank geleitet.
• Es ist daher Aufgabe der Erfindung, unter Beibehaltung der freien Luftstrecke als Anti-Syphon-Schutz und Vermeidung übermäßiger Wasserverluste ein vereinfachtes Wasserbehandlungsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, welches zuverlässig auch unabhängig von dem anstehenden mehr oder weniger hohen Druck in der Rohwasserzufuhrleitung arbeitet.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine erste Kammer an ihrem Boden einen Einlaß vom Behandlungstank und in der Nähe ihres Bodens einen Auslaß in den Tank der Geschirrspülmaschine aufweist, eine zweite Kammer einen Einlaß nahe ihrer Oberseite zur Aufnahme unbehandelten Wassers und einen Auslaß an ihrem Boden zum Behandlungstank hin aufweist und eine dritte Kammer nahe ihrer Oberseite einen Einlaß zur Aufnahme unbehandelten Wassers und nahe ihrem Boden einen Auslaß zum Salzlaugentank aufweist und daß die zweite und die dritte Kammer Überlauföffnungen in die erste Kammer hinein unter der Entlüftungsöffnung aufweisen.
• Bei dem neuen, in eine Geschirrspülmaschine einbaubaren Wasserbehandlungsgerät wird unbehandeltes Wasser durch ein Behandlungsmittel, z. B. einen lonenaustauscher, in einen Behandlungstank während der Waschvorgänge eingeleitet, und in einen Salzlaugentank wird zum Regenerieren des Behandlungsmittels am Ende der Spülung Wasser zugeführt. Durch weitere Ausbildungen der Erfindung ist es möglich, ein Wasserbehandlungssystem vorzusehen, mit welchem ein kleinster Salzverbrauch (NaCI) erreicht werden kann, und zwar unter Anpassung an die unterschiedlichen Arten von Wasserversorgungen, an welche die Maschinen angeschlossen werden können. In verschiedenen geographischen Gegenden kann das zur Verfügung stehende Wasser nämlich unterschiedliche Verunreinigungen (oder unterschiedliche Mengen an Verunreinigungen) haben. Beispielsweise kann das Wasser einen höheren Konzentrationsgrad an Stoffen, gelösten Salzen von Kalzium und/oder Magnesium haben, welche ein »hartes« Wasser erzeugen. Deshalb können für eine beliebige gegebene Installation die Wasserbehandlungserfordernisse des Systems variieren.
• Es ist bei vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig, wenn oben an der dritten Kammer ein Umlenker zum Einleiten eines Teils des hereinkommenden unbehandelten Wassers in die dritte Kammer und über den Überlauf in die erste Kammer hinein vorgesehen ist, wobei vorzugsweise der Umlenker zur Veränderung der durch die dritte Kammer zu dem Salzlaugentank strömenden Wassermenge einstellbar ist. Damit kann man das System in vorteilhafter Weise an die speziellen Bedingungen der besonderen Installation der Maschine anpassen.
• Eine bevorzugte weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung vorgesehen ist, die aus einem von einem Zeitgeber gesteuerten Ventil besteht, welches die Menge des durch den Einlaß zu den Kammern strömenden unbehandelten Wassers reguliert, und daß der Umlenker zur Veränderung des tatsächlich durch die dritte Kammer zum Salzlaugentank hindurchgehenden Anteils des regulierten Stromes wirksam ist. Damit ist ein einfaches Einstellsystem geschaffen, mit welchem die Menge des zur Verfügung stehenden unbehandelten Wassers zur Bildung einer Salzlauge für die Regenerierung immer mit einer einfachen, zeitgebergesteuerten Ventilanordnung zugeführt wird. Diese Wassermenge kann teilweise zum Salzbehälter und teilweise zum Abfluß oder zur Abwasserleitungsverbindung der Maschine geführt werden. Es ist durch die Maßnahmen der Erfindung ein einfacher Umlenkmechanismus geschaffen, der von einem Techniker oder sogar vom Benutzer der Maschine eingestellt werden kann, so daß die aus dem Salzbehälter umgelenkte Wassermenge verändert wird, um direkt die Menge der erzeugten Salzlauge, welche durch das Wasserbehandlungsmittel strömt, während des Regenerierprozesses zu steuern.
• Die zur Regenerierung des Wasserbehandlungsmittels verwendete Salzlauge ist eine korrosive Substanz, insbesondere wenn man sie auf Metallflächen verdampfen läßt. Es gibt Erfahrungen mit Korrosionsschäden an verschiedenen Metallgeschirrspülmaschinenbehältern, wo die für die Regenerierung verwendete Salzlauge nicht überall von den Tankoberflächen abgespült wird. Durch die vorstehenden Maßnahmen wird aber sichergestellt, daß diese Salzlauge nur dann in den Geschirrspülbehälter zugeführt wird, wenn die Wasserspülung gegeben ist.
• Die eingangs erwähnte Kammer mit geringer Dicke kann auf der Wand des Geschirrspülmaschinenbehälters angebracht und z. B. aus geformtem Kunststoff hergestellt sein. Bei einer anderen Anordnung ist die Kammer aus Kunststoffbahnteilen gebildet, die erwärmt werden, im Vakuum zu den gewünschten Formen gestaltet und verbunden werden. Das Kammerteil hat eine derart geringe Dicke, daß es in den Raum zwischen der Wand des Geschirrspülbehälters und dem umgebenden Schrank paßt. Deshalb ragt das Kammerteil nicht in die die Maschine umgebenden Bereiche heraus und vergrößert somit nicht die Normgröße der Maschine, die in der Praxis innerhalb gewisser industriell gewährleisteter Maße bleibt.
• Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist ferner dann gegeben, wenn eine Wippe unterhalb des Endes der Einfülleitung für unbehandeltes bzw. Füllwasser und oberhalb einer Trennwand zwischen der Waschkammer und einem Durchgang derart angeordnet ist, daß bei der einen Stellung der Wippe das Füllwasser direkt zur Waschkammer und bei der anderen Stellung der Wippe das Füllwasser erst über den Enthärter und dann zur Waschkammer geleitet werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß oberhalb der Trennwand zwischen dem einen Durchgang und der Waschkammer eine steuerbare Wippe zum Umlenken unbehandelten Wassers direkt oder über den Tank mit dem Enthärtungsmittel in die Waschkammer hinein angeordnet ist. Auf diese Weise kann man in der einen Stellung das zugeführte unbehandelte Wasser direkt und ohne Durchlauf durch den Enthärter in die Waschkammer führen, während das unbehandelte Wasser in der anderen Stellung der Wippe dem Tank mit dem Enthärtungsmittel zuleitbar ist.
• Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigt
• Fig. 1 ein Wasserbehandlungssystem, wobei das Kammerteil im Querschnitt gezeigt ist, um die verschiedenen Kammern darin darzustellen, wobei die Behälter, Ventile und die anderen Installationsverbindungen schematisch gezeigt sind,
• Fig. 2 das an der Seitenwand des Behälters der Geschirrspüimaschine angebrachte Kammerteil,
• Fig. 3 und 4 in vergrößertem Maßstab Einzelheiten der einstellbaren Strömungsproportioniervorrichtung für das Wasserbehandlungssystem und
• Fig. 5 eine andere Ausführungsform des Wasserbehandlungssystems, bei welchem eine Wippe so angeordnet ist, daß das unbehandelte oder Füllwasser in deren einer Stellung direkt in die Waschkammer und in deren anderer Stellung erst über den Enthärter und dann in die Waschkammer eingeleitet werden kann.
• In den Fig. 1 und 2 ist das Kammerteil mit 10 bezeichnet. Es kann aus zwei geformten Kunststoffteilen gebildet werden, die im allgemeinen symmetrisch sind und durch ein zweckmäßiges Bindemittel oder eine Wärmeschweißanordnung angebracht werden. Das Teil kann auch durch Blasen hergestellt werden. Das Kammerteil 10 ist mit einem Auslaßanschluß 14 versehen, welcher durch eine Öffnung in der Behälterwand 12 der Geschirrspülmaschine hindurchgeht, und eine mit Gewinde versehene Befestigungseinrichtung 15 ist am Anschluß auf der Innenseite der Behälterwand angebracht, welche das Kammerteil befestigt. Eine weitere Befestigungseinrichtung 15 befindet sich nahe der Oberseite des Kammerteils, welches die Einstellteile der Umlenkvorrichtung umfaßt, die nachfolgend noch beschrieben werden. Die Versorgung mit unbehandeltem Wasser wird durch die Leitung 20 gezeigt, welche sich in zwei Versorgungsleitungen 21 und 22 aufteilt, in welchen elektrisch betätigte Ventile 23 bzw. 24 angeordnet sind. Das Kammerteil ist an seiner oberen Seite mit einer Entlüftungsöffnung 25 versehen, die allen Abteilen im Kammerteil 10 gemeinsam ist und die notwendige Anti-Syphon-Anordnung vorsieht. Das Teil 10 ist mit einem ersten oder Einlaßdurchgang 26 versehen, welcher vom Boden in Verbindung mit dem Ventil 23 zur Oberseite des Teils 10 und über eine Trennwand 27 führt. Unbehandeltes Wasser füllt den Durchgang 26 bis oben zur Trennwand 27, und wenn das Ventil 23 geöffnet wird, fällt Wasser durch einen als zweite Kammer bezeichneten weiteren Durchgang 28 zum Boden des Teils 10 und durch ein Verbindungsrohr 30 heraus in den Außentank 32, welcher das Wasserbehandlungsmittel enthält.
• Das behandelte Wasser strömt also über einen Einlaß 33 in den Boden einer Kammer 35, die vom Durchgang 28 durch eine sich vertikal erstrekkende Trennwand 36 getrennt ist, und dann durch den Auslaßanschluß 14, durch welchen das behandelte Wasser in den Tank der Geschirrspülmaschine eintritt. Die Trennwand 36 erstreckt sich in die Nähe der Oberseite des Kammerteils bis unter die Trennwand 27. In dem Falle, wenn die Strömung durch den Tank 32 aus bestimmtem Grund angehalten werden sollte, kann hereinströmendes unbehandeltes Wasser den Durchgang 28 füllen und über die Oberseite der Trennwand 36 hinüberströmen und somit direkt zum Auslaßanschluß 14 strömen. Dieser Überlauf befindet sich selbstverständlich unter der Entlüftungsöffnung 25, so daß die Anti-Syphon-Anordnung auch unter dieser Bedingung wirksam ist.
• Auf der anderen Seite des Kammerteils 10 befindet sich ein zweiter Einlaßdurchgang 40, der vom Boden mit dem Ventil 24 und der Leitung 22 verbunden ist. Der Durchgang 40 erstreckt sich auch zur Oberseite des Kammerteils 10. Er ist durch die Trennwand 41 von einer weiteren Kammer 45 getrennt, und eine weitere Trennwand 46 separiert die Kammern 35 und 45. Unter Betriebsbedingungen ist der Durchlaß 40 bis oben mit zuvor zugeführtem Wasser gefüllt. Während der Regenerierungsphase des Betriebsdurchlaufes wird eine feste Menge unbehandelten Wassers durch das Öffnungsventil 24 eine festgelegte Zeitlang hereingeführt. Wenn z. B. das Ventil 24 eine Strömung von zwischen 5 und 6 pro Minute durchläßt, wird durch das Öffnen des Ventils etwa 7 Sekunden lang eine Menge von 0,6 bis 0,71 Wasser zugelassen. Dieses Wasser fließt über den Durchlaß 40 in einen Bereich 48 über der Kammer 45 hinein und direkt über das obere Ende der Trennwand 46, auf welcher eine kurze Wand 50 angebracht ist.
• Ein einstellbares Umlenkteil 52 ist in diesem Bereich angebracht. Es weist einen ebenfalls in Fig. 4 dargestellten ersten Leitschaufelabschnitt 54 auf, welcher die Wasserströmung vom Durchgang 40 schneidet oder durchquert, und zwar je nach der Stellung des Umlenkteils, und er schafft die Möglichkeit, daß ein Teil des Stromes in die Kammer 45 hineinfällt. Der andere Teil dieser Strömung wird über das Umlenkteil 52 und über seine Leitschaufel 55 geführt und fällt direkt in die Kammer 35 und von dort zum Auslaßanschluß 14. Obwohl das Ventil 24 zum Durchlassen einer bestimmten Menge unbehandelten Wassers eine bestimmte Zeitlang geöffnet ist, strömt je nach der eingestellten Position des Umlenkteils 52 mehr oder weniger dieser Wassermenge in die Kammer 45 hinein, und zwar je nach der Stellung des Umlenkers 52.
• Der Boden der Kammer 45 ist durch das Rohr 57 mit dem Salzlösungstank 58 verbunden, welcher eine Menge Salz enthält. Die sich ergebende Salzlauge, welche von dem unbehandelten Wasser gebildet wird, läßt man durch ein Rohr 59 und ein Rückschlagventil 60 in den Behandlungstank 32 hineinströmen, um das Behandlungsmittel zu regenerieren. Dieses Waschen des Behandlungsmittels wird zu einer Strömung durch Leitung 33 zum Boden der Kammer 35 führen, aber die Menge der strömenden Salzlauge ist so klein, daß sich kein Überlauf von Salzlauge durch den Auslaßanschluß 14 ergibt. Die Salzlauge bleibt im wesentlichen bis zu einem weiteren Waschzyklus der Maschine im Tank 32. Dann wird das Ventil 23 eine Zeitlang geöffnet, um unbehandeltes Wasser durch die Durchlässe 26 und 28 zu führen und die Salzlauge aus dem Tank 32 heraus und durch den Anschluß 14 in den Geschirrspülertank hinein zu zwingen. Der (nicht dargestellte) Abfluß der Geschirrspülmaschine wird in diesem Augenblick offengehalten, und die Salzlauge strömt aus der Maschine aus. Der verbrauchten Salzlaugenströmung folgt behandeltes Wasser, welches durch das regenerierte Mittel hindurchgeht, und der Abfluß wird dann geschlossen, um den Geschirrspülertank zum Beginnen des Waschzyklus zu füllen. Jede kleine Menge in dem Tank verbleibender Salzlauge ist somit augenblicklich verdünnt und von der Tankwand abgewaschen, so daß eine Korrosion vermieden ist.
• Es sei bemerkt, daß der Umlenker auch mit einem Schaufelteil 62 versehen ist, welches sich auf der gegenüberliegenden Seite der Wand 50 von der Schaufel 55 erstreckt.
• Wenn irgendein Durchgang mit der Leitung 57 beginnend verstopft wird, kann sich in der Kammer 45 sammelndes Wasser über die Wand 50 in die Kammer 35 hineinfließen und dann durch den Auslaßanschluß austreten. Wasser im Durchlaß 28 und in den Kammern 35 und 45 sollte aber langfristig nicht über dem Niveau 14a stehen. Eine fortgesetzte Verbindung der Oberseite der Kammer 45 zur Entlüftung 25 bewirkt, daß der Druck auf dem Salzlaugentank 58 nur der Druck der Wassermengehöhe ist, die sich während der Öffnung des Ventils 24 in der Kammer45 sammelt.
• Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen Einzelheiten des Umlenkteiles und seiner Stellung. Der Umlenker hat einen zylindrischen Sockel 64, welcher das Ende eines geformten oder gegossenen Kunststoffzylinders 65 aufnimmt, wobei diese beiden Teile durch eine zweckmäßige Schraube 66 zusammengehalten sind. Ein stationäres Zylinderteil 68 ist durch eine Öffnung in der Oberseite der Trennwand 12 (Fig. 2) eingepaßt und wird von dem mit Gewinde versehenen Befestigungsteil 15 am Platz gehalten. Hierdurch wird auch das obere Ende des Kammerteils 10 befestigt.
• Das äußere Ende des Zylinders 65 weist einen Flansch 70 auf, der mit einem Dichtring 71 in Eingriff steht, um die Leckage von Wasser an dieser Stelle in den Geschirrspülertank zu verhindern. Auf der Fläche des Flansches befindet sich eine Kerbe 72, welche eine Anzeige vorsieht, mit der eine Reihe von Anzeigekerben 73 auf dem Teil 68 zusammenwirkt, wodurch der Benutzer eine Anzeige der Position des Umlenkerteils 52 hat.
• Das Gerät nach Fig. 5 ist im wesentlichen gleich wie gemäß Darstellung der Fig. 1 aufgebaut, so daß vergleichbare Teile mit gleichen, aber mit einem Apostroph versehenen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals beschrieben sind.
• Durch das Füllventil 23' strömt unbehandeltes Wasser oder Füllwasser durch die Leitung 26' über die Wippe 3 in Leitung 4 direkt in die Kammer 35' hinein. Bei der gezeigten Stellung 1 erfolgt keine Enthärtung des unbehandelten oder Füllwassers. Die Wippe 3 wird über eine Stange 6 durch eine Feder 5 in die Stellung 11 gebracht, in welcher das Füllwasser über den Enthärtungstank 32' geleitet wird. Das Herunterdrücken der Stange 6 in die Stellung I, in welcher das Füllwasser über die Kammer 35' direkt zu der Waschkammer geleitet wird, erfolgt entweder durch ein strombetätigtes Bimetall 7 oder kann direkt vom Zeitgeber mechanisch gesteuert werden. Durch das in Fig. 5 gezeigte Gerät ist eine Einrichtung vorgesehen, mit welcher es möglich ist, durch eine einfache Wippe 3 das Füllwasser direkt zur Kammer 35' oder über den Enthärter 32' dann erst zur Kammer 35' umzuleiten.

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