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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, welche
das Überlaufen
von Wasser aus der Maschine heraus verhindert, und ist zur Anwendung
in Waschmaschinen bestimmt, in welchen Wasser als die Flüssigkeit
genutzt wird.
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Überlaufen
von Wasser kann bei Waschmaschinen durch solche Faktoren verursacht
werden, wie das Unterbringen der Maschine in einer geneigten Position
in jedwede Richtung in Bezug auf die Bodenebene oder durch das Einbringen
zu großer
Wassermengen. Um solches Überlaufen
zu vermeiden, wurden verschiedene Verfahren, wie die Verwendung
von pneumatischen Sicherheitseinrichtungen und -schwimmern sowie
auch Messen der Strömungsgeschwindigkeit
des übermäßigen Zulaufwassers,
entwickelt. Diese Verfahren werden nachfolgend erörtert.
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Nach
derzeitigem Stand der Technik wird in
EP
0580563 eine Sicherheitsvorrichtung offenbart, die einen
Schlauch enthält,
der in Wechselwirkung mit dem Maschinengehäuse (Rahmen) in Spülmaschinen
genutzt wird. Dieser Schlauch ist mit einer Einlassöffnung an
dem Punkt versehen, welcher der Sicherheitshöhe des in dem Maschinengehäuse angesammelten
Wassers entspricht, und das druckluftbetriebene Sicherheitssystem
wird aktiviert, wenn Wasser durch die genannte Einlassöffnung in
eine luftdichte Kammer eintritt, und hält die Maschine an. Dieses
Sicherheitssystem bestimmt den Wasserstand, bevor Wasser bis zur
Sicherheitshöhe
steigt und aktiviert Licht- und Tonsignale. Bei solchen Vorrichtungen
wird ein im Schlauch vorhandener Schwimmer während des Wechselwirkungsvorgangs betätigt, und
ein oder mehrere Schalter werden dazu genutzt, die Position des
Schwimmers zu bestimmen.
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In
einem anderen Dokument zum Stand der Technik,
EP 0951860 , wird eine Vorrichtung
genannt, die dazu genutzt wird, das Überlaufen von Wasser in Wasch-
oder Spülmaschinen
zu verhindern. Diese Vorrichtung besteht aus einem Gestell am Boden
der Maschine, in welchem aus den hydraulischen Anschlüssen kommendes
Wasser gesammelt wird, um dessen Verschütten aus irgend einem Bestandteil der
Maschine zu verhindern, und einem im Gestell befindlichen Schwimmer,
der einen Mikroschalter betätigt,
wenn er auf Grund des steigenden Wasserstandes steigt. Dieser Mikroschalter
schließt
das Zuflussventil und betätigt
die Entleerungspumpe, wodurch Überlaufen
vermieden wird. In den Ansprüchen
der genannten Anmeldung werden der Schwimmer und ein in dem Schwimmer
befindliches Loch erwähnt,
wobei das Loch durch ein membranförmiges Teil verschlossen wird,
um es wasserdicht zu machen, und das membranförmige Teil den Schwimmer dadurch
aktiviert, dass es ihn nach oben drückt. Die vom membranförmigen Teil
auf den Schwimmer ausgeübte
Druckkraft wird durch ein Relais vom membranförmigen Teil auf den Schwimmer übertragen.
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Ein
weiterer Stand der Technik wird im
US-Patent
Nr. 5309939 erläutert,
in welchem eine Sicherheitsvorrichtung für Wasser führende Haushaltsgeräte offenbart
wird. Diese Sicherheitsvorrichtung besteht aus einem Schwimmer,
der in einer Kammer in einem Abstand zum Flüs sigkeitsbehälter angeordnet
ist, und einem Sicherheitsniveauschalter, welcher zusammenwirkend
mit dem Schwimmer arbeitet. Dort wirkt der Schwimmer auf den Schalter,
welcher wiederum die Entleerungspumpe einschaltet, und wenn das
Flüssigkeitsniveau
ein gewisses Niveau über
dem erwarteten Niveau erreicht, wird das Zuflussventil dementsprechend
geschlossen gehalten, und wenn die Flüssigkeitsmenge das erwartete
Niveau erreicht, schaltet der Schwimmer mit Hilfe des Schalters
die Entleerungspumpe aus.
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In
einer weiteren Veröffentlichung
zum Stand der Technik,
EP 0958777 ,
wird ein Wasserstandsregler offenbart, der zum Regulieren des Wasserstands in
Wasch- oder Spülmaschinen
genutzt wird. Diese Vorrichtung besteht aus einem in einer Schwimmerkammer,
welche mit einer Hilfskammer des Maschinenbottichs verbunden ist,
geführten
Schwimmer. Eine in der Hilfskammer angeordnete Stange bewegt sich
auf der vertikalen Achse zwischen den beiden Wasserstandsniveaus
des Schwimmers und aktiviert den Hebel und wirkt so auf den Mikroschalter.
In diesem Fall wird das Zuflussventil geschlossen, um das Einfließen von
Wasser zu verhindern. Der Hebel wird durch einen unabhängigen Mechanismus
betrieben und agiert an zwei Hauptpunkten in Verbindung mit dem
Mikroschalter.
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In
EP 0947156 wird eine Wasserversorgungs-
und Dosierungsvorrichtung für
Wasch- oder Spülmaschinen
offenbart. Das Dosieren geschieht über Messen des Flüssigkeitsstandes
im Wassertank, der im Gestell angeordnet ist. Diese Vorrichtung bestimmt
das Niveau durch Bestimmung des Flüssigkeitsstandes im Wassertank,
was dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste Schwimmer mittels
des ersten Kontakts die Flüssigkeit
daran hindert, in den Tank eingefüllt zu werden. Dieser erste
Schwimmer ist in einer Kammer innerhalb der Vorrichtung angeordnet,
in einem Körper
mit definierten Grenzen, der seinerseits außerhalb des Tanks angeordnet
ist, mit dem er hydraulisch verbunden ist. Auf diesem Wege bewirkt
ein Ansteigen des Wasserstandes im Tank das Steigen des in der ersten
Kammer befindlichen ersten Schwimmers, was zur Aktivierung des Schalters
führt,
um den Wasserstand auf ein vorbestimmtes Niveau zu senken. Der Körper der
Vorrichtung ist mit mindestens einer zweiten Kammer versehen, in welcher
sich ein zweiter Schwimmer befindet, um die Aktivierung des Mikroschalters
durch einen zweiten, elektrischen Kontakt zu bewirken. Die zweite
Kammer ist ebenfalls hydraulisch mit dem Wassertank verbunden. Der
zweite Schwimmer in der zweiten Kammer steigt ebenfalls in Abhängigkeit
vom Steigen des Flüssigkeitsstandes
im Tank, und demzufolge wird der zweite Kontakt hergestellt, wenn
die Flüssigkeit
das vorbestimmte zweite Niveau erreicht. Der zweite Schwimmer ist
kugelförmig
und die zweite Kammer, der zweite Kontakt und der zweite Schwimmer
werden für
Sicherheitszwecke genutzt, falls der erste Kontakt nicht eingeschaltet
wird. Der Grenzwert, der nötig
ist, um den zweiten Kontakt einzuschalten, ist auf einem höheren Niveau,
als der des ersten Kontakts.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung
zur Verwendung in wasserführenden
Waschmaschinen, die verhindert, dass Wasser aus der Maschine überströmt.
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Die
Sicherheitsvorrichtung gegen Überlauf, die
zur Verwirklichung oben genannten Ziels der Erfindung geschaffen
wurde, ist in den beigefügten Zeichnungen
wie folgt dargestellt:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Überlaufschwimmers,
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2 ist
eine perspektivische Draufsicht, die den äußeren Schwimmer zeigt,
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3 ist
eine perspektivische Ansicht von unten, die den äußeren Schwimmer zeigt,
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4 ist
eine Ansicht des äußeren Schwimmers
von unten,
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5 ist
eine Seitenansicht im Querschnitt des äußeren Schwimmers,
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6 ist
eine perspektivische Draufsicht, die den inneren Schwimmer zeigt,
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7 ist
eine perspektivische Ansicht von unten, die den inneren Schwimmer
zeigt,
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8 ist
eine Ansicht des inneren Schwimmers von unten,
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9 ist
eine Seitenansicht im Querschnitt des inneren Schwimmers,
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10 ist
eine Gesamtansicht der Sicherheitsvorrichtung gegen Überlauf,
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11 ist
eine Ansicht im Querschnitt der Sicherheitsvorrichtung gegen Überlauf.
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Mit
dieser Erfindung kann der Schalter durch Nutzung von zwei oder mehr
ineinander verschachtelten Schwimmern zu verschiedenen Zeiten ausgelöst werden
und die Zeit, welche die Maschine braucht, um die unerwünschte Wassermenge
festzustellen, wird dadurch verkürzt,
dass man in viel kürzerer
Zeit eine Wassersäule
erhält.
Des weiteren werden häufige
Serviceaufrufe vermieden, indem Warnsignale der Maschine infolge
von kurzzeitig auftretenden Unregelmäßigkeiten verhindert werden.
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Der Überlaufschwimmer
(1) umfasst einen äußeren Schwimmer
(2) und einen inneren Schwimmer (3), der sich
innerhalb der äußeren Schwimmerkammer
(5) befindet.
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Die
Sicherheitsvorrichtung gegen Überlauf (14)
wird gebildet, indem der Überlaufschwimmer
(1) in die Schwimmerkammer (4) eingebracht wird,
welche in ihrem oberen Bereich mit einer oder mehr als einer Rinne
(13) versehen ist, die das unerwünschte Wasser weiterleitet
bzw. weiterleiten, das zu einem Überlaufen
infolge zuviel eingelaufen Wassers oder infolge der Montage der
Maschine in einer gegenüber der
Bodenebene geneigten Weise führen
kann, und die Schwimmerkammer (4) ist mit einem auslösenden Schalter
(10) versehen.
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Die
Schwimmerkammer (4) ist so geformt, dass sich der äußere Schwimmer
(2) frei in ihr bewegen kann, und sie ist so an einem beliebigen
Punkt der Maschine befestigt, dass sie am Boden der Maschine/des
Gestells verbleiben kann.
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Der
Schalter (10), der in der Schwimmerkammer (4)
in einer bestimmten Höhe über dem
Boden der Schwimmerkammer (4) befestigt ist, wird durch
das Steigen des äußeren und
des inneren Schwimmers (2, 3), die teleskopartig
ineinander verschachtelt sind, oder durch das Steigen von nur dem inneren
Schwimmer (3) betätigt.
Die Rinnen (13), die das Weiterleiten des unerwünschten
und zum Überlaufen
führen
könnenden
Wassers in die äußere Schwimmerkammer
(5) sicher stellen, befinden sich an einem beliebigen Punkt
oberhalb der Schwimmerkammer (5) in der Maschine. Dieses
unerwünschte Wasser
wird mittels der mit Schläuchen
verbundenen Rinnen (13) in die äußere Schwimmerkammer (5)
geleitet.
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Der
innere Schwimmer (3) besitzt Auslässe (12) und Vorsprünge (9).
Da der Unterschied des Durchmessers zwischen dem inneren Schwimmer (3)
und dem äußeren Schwimmer
(2) minimal ist, haften sie aneinander auf Grund der Oberflächenspannung,
die als Ergebnis des von den Rinnen (13) kommenden unerwünschten
Wassers entsteht. Der Zweck der Vorsprünge (9) und Auslässe (12)
ist, an der Unterseite des inneren Schwimmers (3) Platz
für den
Durchfluss des unerwünschten
Wassers zu schaffen. Dank dieses Platzes (Lücken) gelangt das unerwünschte Wasser
leicht unter den inneren Schwimmer (3) und bewirkt, dass
er aufschwimmt. Im Falle eines zu großen Unterschiedes zwischen
den Durchmessern, wird das Zentrieren des inneren Schwimmers (3)
schwierig, was wiederum die Aktivierung des Schalters (10)
erschwert. Zahlreiche Auslässe
(12) verschiedenen Zuschnitts sind in den Bereichen in
Nähe der
Seiten des inneren Schwimmers (3) angeordnet, um über dem
inneren Schwimmer (3) ankommendes unerwünschtes Wasser leicht in die äußere Schwimmerkammer
(5) leiten zu können.
Zum selben Zwecke ist die obere Oberfläche (6) des inneren
Schwimmers (3) von der Spitze zur Kante hin geneigt.
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Wasser
kann leicht mit Hilfe der Vorsprünge (8),
die sich an der Unterseite des inneren Schwimmers (3) befinden,
in die durch die Vorsprünge
(9) zwischen dem inneren Schwimmer (3) und der äußeren Schwimmerkammer
(5) gebildete Lücke
eintreten. Auf diese Weise kann der innere Schwimmer (3) frei
in der äußeren Schwimmerkammer
(5) schwimmen, ohne an ihrem Grunde zu haften. Die obere Oberfläche (6)
des inneren Schwimmers (3) ist mit einer Nabe (11)
versehen, die den Schalter (10) auslöst, indem sie die Auftriebkraft
des Wassers zum Schalter (10) weiterleitet.
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In
der Mitte der äußeren Schwimmerkammer (5),
die im äußeren Schwimmer
(2) platziert ist, befindet sich eine Drainageöffnung (7).
Falls der Überlaufschwimmer
(1) an einem geneigten Platz untergebracht ist, wird die
untere Oberfläche
der äußeren Schwimmerkammer
(5) in Neigung in einem vom Hersteller bestimmten Winkel
zur Mitte der äußeren Schwimmerkammer
(5) hergestellt, um zu verhindern, dass sich das unerwünschte Wasser
an einer Seite sammelt, und um den Ablauf des unerwünschten
Wassers durch die Drainageöffnung
(7) zu erleichtern. Diese Drainageöffnung (7) kann auch durch
die Löcher
gebildet werden, die in bestimmten Winkeln an der Seite der äußeren Schwimmerkammer
(5) angeordnet sind. Die bevorzugte Ausführungsform
ist jedoch, sie in der Mitte der äußeren Schwimmerkammer (5)
anzuordnen. Wenn die Drainageöffnung
(7) an der Seite der äußeren Schwimmerkammer
(5) angeordnet ist, kann die untere Oberfläche des äußeren Schwimmers
(2) von der Mitte zu den Seiten zu geneigt sein und der
innere Schwimmer (1) kann konform dazu hergestellt werden.
Der Boden des äußeren Schwimmers
(2) ist mit Kanälen (8)
und Vorsprüngen
(15) versehen. Diese Kanäle (8) im Boden des äußeren Schwimmers
(2) sind mit der Drainageöffnung (7) verbunden
und erleichtern das Abführen
des Wassers, während
die Vorsprünge
(15) das Haften des äußeren Schwimmers
(2) am Boden der Maschine verhindern und genutzt werden,
um dem äußeren Schwimmer
(2) zu ermöglichen,
leicht auf vertikaler Ebene in der Schwimmerkammer (4)
zu steigen. Auf diese Weise kann entwichenes Leckwasser (hervorgerufen
durch Systemverbindungen und potentielle Löcher) leicht unter den Überlaufschwimmer
(1) treten und zu dessen Auftrieb beitragen.
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Der
innere Schwimmer (3) ist in der äußeren Schwimmerkammer (5)
angeordnet. Die Kammer am Boden der Maschine dient als Becken für den äußeren Schwimmer
(2), und die äußere Schwimmerkammer
(5) dient auf ähnliche
Weise als Becken für
den inneren Schwimmer (3). Durch Platzieren des inneren
Schwimmers (3) innerhalb des äußeren Schwimmers (2)
wird die Menge an unerwünschtem
Wasser, das aus den Rinnen (13) der Schwimmerkammer (4) kommt,
gemessen. Der Schalter (10) kommuniziert mit den Steigen
sowohl des inneren Schwimmers (3) als auch des inneren
und äußeren Schwimmers
(2, 3). In Fällen,
in denen der kurzzeitige Überlauf
in kürzester
Zeit festgestellt werden muss, wird der Schalter (10) durch
den inneren Schwimmer (3) ausgelöst. Wenn der Schalter (10)
ausgelöst
wird, kann die Maschine anhalten oder eine Fehlermeldung weiterleiten.
Eine solche Situation ist es, das Ansammeln von Wasser zu verursachen,
wenn die Maschine sich in einer in eine beliebige Richtung, d. h.
links, rechts, nach vorn oder nach hinten, geneigten Stellung befindet;
die andere ist zuviel Wassereinlauf.
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Die
seitliche Bewegung des inneren Schwimmers (3), der sich
in der äußeren Schwimmerkammer
(5) befindet, wird verhindert, indem der Unterschied zwischen
dem inneren Durchmesser der äußeren Schwimmerkammer
(5) und dem äußeren Durchmesser
des inneren Schwimmers (3) auf ein Minimum reduziert wird
und nur die vertikale, d. h. Auf- und Ab-Bewegung des inneren Schwimmers (3) in
der äußeren Schwimmerkammer
(5) zugelassen wird. Auch wenn die äußeren und inneren Schwimmer
(2, 3) in verschiedenen Formen hergestellt werden
können,
wird eine runde Form bevorzugt.
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Der Überlaufschwimmer
(1) funktioniert auf zwei Weisen. Erstens schwimmt, infolge
von Ansammeln von entwichenem Leckwasser (hervorgerufen durch Systemverbindungen
und potentielle Löcher) am
Boden/Gestell der Maschine, der Überlaufschwimmer
(1) auf und löst
den in der Schwimmerkammer (4) befindlichen Schalter (10)
aus. Als Ergebnis dieser Operation sollte ein Service gerufen werden.
Die zweite Art des Funktionierens bezieht sich auf das Sammeln von
unerwünschtem,
zu einem Überlaufen
führen
könnenden
Wasser in der äußeren Schwimmerkammer
(5), die ein geringeres Volumen hat, sodass das Aufschwimmen
nur des inneren Schwimmers (3) den Schalter (10)
auslöst.
Wenn dies auf Grund von kurzzeitigen Unregelmäßigkeiten passiert, sollte
kein Service gerufen und der Maschine sollte ermöglicht werden, die Unregelmäßigkeit selbst
abzustellen. Da das Aufschwimmen des inneren Schwimmers (3)
während
kurzzeitiger Unregelmäßigkeiten
in viel kürzerer
Zeit geschieht, und im Vergleich zur ersten Funktionsweise weniger
Wasser verbraucht, verdunstet das am Boden/Gestell der Maschine
angesammelte Wasser und wird mit der Zeit beseitigt.
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Unerwünschtes
Wasser, das durch ein Leck, ein Auslaufen oder durch ein Leck und
einen Einriss am Schlauch entsteht, wird durch die in der Schwimmerkammer
(4) vorhandenen Rinnen (13) zum Überlaufschwimmer
(1) weitergeleitet. Durch die an der oberen Oberfläche (6)
des inneren Schwimmers ausgebildeten Gefälle und Auslässe (12),
wird unerwünschtes
Wasser zur äußeren Schwimmerkammer (5)
weitergeleitet und dank deren geneigter Bodenfläche wird es zu der Wasser-Drainageöffnung (7)
geleitet, um in den Boden der Maschine zu fließen.
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Falls
die Strömungsgeschwindigkeit
des mit Hilfe der Rinnen (13) dem Überlaufschwimmer (1)
zugeführten
unerwünschten
Wassers sehr gering ist, und falls es nicht in der äußeren Schwimmerkammer (5)
gesammelt werden kann, sollte es durch die Drainageöffnung (7)
am Boden zum Boden/Gestell der Maschine geleitet werden. Weil das
unerwünschte Wasser
nicht in der äußeren Schwimmerkammer
(5) gesammelt wird, bewegt sich der innere Schwimmer (3)
nicht und demzufolge wird der Schalter (10) nicht ausgelöst. In diesem
Fall gewinnt die Menge an zum Maschinengestell geleitetem Wasser
an Bedeutung. Solange die Menge an entsorgtem Wasser nicht eine ausreichende
Höhe erreicht,
um den äußeren Schwimmer
(2) zu aktivieren, kommt es nicht zum Auslösen. Wenn
genügend
Wasser im Gestell der Maschine angesammelt ist, bewegt sich der äußere Schwimmer
(2) auf einer vertikalen Ebene innerhalb der Schwimmerkammer
(4) und das Auslösen
des Schalters (10) durch die am höchsten Punkt des inneren Schwimmers
(3) befindliche Nabe (11) erfolgt.
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Falls
die Menge an durch die Rinnen (13) zum Überlaufschwimmer (1)
weitergeleitetem Wasser größer als
die des durch die Drainageöffnung
(7) am Boden der äußeren Schwimmerkammer
(5) abgeführten
Wassers ist, wird das unerwünschte
Wasser in der äußeren Schwimmerkammer
(5) gesammelt, und dies wiederum bewirkt, dass der in der äußeren Schwimmerkammer
(5) befindliche innere Schwimmer (3), der eine
spezifische Dichte hat, die geringer als die von Wasser ist, sich
auf einer vertikalen Ebene aufwärts
bewegt und den Schalter (10) auslöst. Wenn Wasser aus der äußeren Schwimmerkammer
(5) zusammen mit evakuiertem Wasser abgelassen wird, dann
beginnt sich der innere Schwimmer (3) diesmal an der vertikalen
Ebene entlang abwärts
zu bewegen und der ausgelöste
Schalter (10) wird geschlossen. Diese aufeinander folgenden
Bewegungen des inneren Schwimmers auf der vertikalen Ebene dauern
fort bis die Menge an zum Boden evakuiertem Wasser anwächst und
den äußeren Schwimmer
aktiviert.
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Der Überlaufschwimmer
(1) kann einen inneren Schwimmer (3) beinhalten,
der mit mehr als einem äußeren Schwimmer
(2) verschiedener Durchmesser verschachtelt ist.
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Die
in den Zeichnungen dargestellten Komponenten sind wie folgt nummeriert:
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- 1
- Überlaufschwimmer
- 2
- äußerer Schwimmer
- 3
- innerer
Schwimmer
- 4
- Schwimmerkammer
- 5
- äußere Schwimmerkammer
- 6
- obere
Oberfläche
des äußeren Schwimmers
- 7
- Drainageöffnung
- 8
- Kanal
- 9
- Vorsprung
- 10
- Schalter
- 11
- Nabe
- 12
- Auslass
- 13
- Rinne
- 14
- Sicherheitsvorrichtung
gegen Überlauf
- 15
- Vorsprung
des äußeren Schwimmers