EP3907320A1 - Pumpeinrichtung für einen waschvollautomaten - Google Patents
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- EP3907320A1 EP3907320A1 EP21164304.4A EP21164304A EP3907320A1 EP 3907320 A1 EP3907320 A1 EP 3907320A1 EP 21164304 A EP21164304 A EP 21164304A EP 3907320 A1 EP3907320 A1 EP 3907320A1
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- D06F39/02—Devices for adding soap or other washing agents
- D06F39/022—Devices for adding soap or other washing agents in a liquid state
Definitions
- the invention relates to a pump device for a fully automatic washing machine, having a motor, a gear arrangement coupled to a shaft of the motor, and a pump that can be driven by means of the motor.
- Such a pump device is used in fully automatic washing machines which have several containers for storing liquids which the corresponding fully automatic washing machine automatically flushes into a drum of the fully automatic washing machine during a washing process.
- the liquids can be detergents, washing aids (e.g. fabric softener) or other additives for washing water, such as disinfectants.
- the function of the pumping device consists essentially in an at least approximately controlled amount of the from a control device of the washing machine
- the selected liquid can be removed from the appropriate container and added to the washing water.
- the invention described here is based on the object of providing a simplified pumping device which can also be controlled in a simple manner.
- a pump device of the type mentioned at the beginning which has a valve device which can be adjusted by means of the motor for optionally connecting one of several connections of the pump device to the pump, the gear arrangement being designed to be dependent on a direction of rotation of the shaft of the motor either to couple the same with the valve device for adjusting the valve device or to avoid the adjustment of the valve device as a result of a rotation of the shaft.
- the motor can therefore both drive the pump and also adjust the valve device, so it is both a drive for the pump and an adjusting device for the valve device.
- the transmission device ensures that the valve device can only be adjusted in a certain direction when the shaft is rotated.
- valve device If the valve device is not to be adjusted and only the pump is to be driven, the motor can be controlled in such a way that the shaft does not rotate in this specific direction. Then only the pump is driven, but the adjustment of the valve device is avoided.
- the individual connections of the pumping device can be assigned to the containers mentioned at the outset.
- the direction of rotation-dependent coupling of the valve device to the motor can be achieved in that the gear arrangement has a first freewheel associated with the valve device, which is designed to transmit the torque from the shaft to the valve device in a first direction of rotation of the shaft.
- the gear arrangement has a backstop which is located on a side of the first freewheel facing away from the motor is arranged.
- the backstop provides additional protection against unintentional adjustment of the valve device when the shaft rotates in the direction in which the adjustment is prevented.
- the gear arrangement has a second freewheel associated with the pump, which is used to transmit a torque is formed from the shaft to the pump in a second direction of rotation of the shaft, the second direction of rotation being opposite to the first direction of rotation.
- the gear arrangement is designed to couple the same either with the pump device for driving the pump device or with the valve device for adjusting the valve device depending on a direction of rotation of the shaft of the motor.
- the valve device has a first valve element with a first opening and a second valve element with a plurality of second openings arranged around an axis of the valve device, the two valve elements being rotatable around the axis in such a way that the first opening of the first valve element optionally a second opening of the second valve element overlaps so that liquid can pass through the two openings.
- every second opening can be connected to a connection of the pump device, for example via a line or tube.
- a simple and compact construction of the valve device results when the two valve elements are overall circular disk-shaped and are arranged on the axis of the valve device.
- the two disc-shaped valve elements are preferably located directly opposite one another. They can be pressed against one another to generate a force, for example with the aid of a spring or other preferably elastically deformable means (rubber, leaf spring, which can for example be molded into a plastic part, etc.).
- the two opposite openings of the valve elements form a connection for the liquid between the selected connection and the Pump, preferably a suction side of the pump. A good tightness of this connection is achieved by pressing the two valve elements together.
- the valve device has a drive gear which is arranged concentrically with the axis, and the first freewheel is arranged between the drive gear and a valve element, preferably the first valve element.
- the valve device has an angle encoder for detecting an angle of rotation of the first valve element relative to the second valve element with respect to the axis having. It can be provided here that at least one specific angle, which corresponds to a selection of a specific connection, is directly recognizable. Furthermore, it can be provided that a reference angle is directly recognizable as such. Direct recognizability is to be understood as meaning that the angle transmitter is designed in such a way that it generates a specific signal or outputs a specific value if the valve elements have the specific position / adjustment angle relative to one another. If the relative position, for example in the case of the disc-shaped valve elements, corresponds to an adjustment angle, then adjustment angles that correspond to a selection of a specific connection can each be recognizable.
- the angle encoder has an encoder wheel, on the edge of which there is at least one marking that can be detected by means of a sensor device of the angle encoder.
- the marking can be, for example, a notch on the edge of the encoder wheel, which can be detected by a sensor device implemented as a light barrier, in particular a fork light barrier.
- the marking can be arranged in such a way that it activates the sensor device when the valve device is set so that an output is selected.
- the number of marks can correspond to the number of outputs.
- a further sensor element and a further marking can be provided for recognizing the reference position or the reference angle.
- the pump can be a piston pump. If the rotational speed of the shaft can at least approximately be determined or estimated, then the amount of liquid conveyed by means of the pump can be deduced from the operating time of the motor, whereby dosing of the liquid selected in each case is achieved with good accuracy.
- the connections can be arranged on the input side of the pump device.
- the plurality of connections can be inputs of the pump device, one of which can optionally be connected to a suction side of the pump by means of the valve device and a pressure side of the pump forms an output of the pump device.
- the individual inputs can then be connected to the respective containers.
- a container assembly is provided which has a plurality of containers arranged next to one another, each container having an opening.
- the pumping device can then be connected, in particular attached, to the container assembly in such a way that the connections protrude into the respective openings, so that liquid can be removed from the respectively selected container by means of the pump unit.
- a connection can be designed as an inlet for tap water in order to enable the pumping device to be rinsed for cleaning purposes.
- a fully automatic washing machine 11 which has a metering unit 13 with the aid of which, in particular, liquid detergent, fabric softener or other liquid substances (hereinafter referred to as “liquid” for short) can be fed to a washing process in a metered manner.
- the metering unit 13 has a pump device 15 which has a valve device 17 which can be connected to a pump 21 for the optional connection of one or more connections 19 of the pump device 15.
- the connections form inputs 19 of the valve device 17, which is located upstream of the pump 21 with respect to a direction of flow of liquid.
- An outlet 23 of the pump device 15 is arranged on a pressure side 24 of the pump 21.
- the pump device 15 shown here has a total of four inlets 19, 19a. Three of these inlets are each connected to a container 25 for liquids. In the embodiment shown, two of these containers 25 are provided for receiving liquid detergent and the third container 25 is provided for receiving fabric softener. At least one container 25 can have a level indicator 26.
- the fourth inlet 19a is connected to a fresh water line 20 so that fresh water can also be fed to the pumping device 15 if required.
- the fresh water supply via the inlet 19a serves, for example, to rinse parts of the pump device 15, in particular the pump 21, with fresh water and thus to remove detergent or fabric softener residues.
- the inlet 19a which is connected to the fresh water line 20, is not present.
- the number of inputs 19, 19a can be varied in further embodiments.
- the number of containers 25 can differ from three.
- a further container 27 can be provided downstream with respect to the pump device 15, as provided in the embodiment shown.
- This container can be designed to hold powdered detergent or the like and can be arranged in front of a drum 31 of the fully automatic washing machine 11 in the direction of flow.
- the fresh water line 20 can be connected in the usual way to a water line network 30 via a first inlet valve 29a.
- the first inlet valve 29a belongs to a multiple valve unit 29 with a total of three inlet valves 29a, 29b, 29c.
- a second inlet valve 29b of the multiple valve unit 29 is assigned to the further container 27.
- the second inlet valve 29b is arranged between the water supply network 30 and the further container 27, so that detergent powder located in the further container 27 can be washed into the drum 31.
- a third inlet valve 29c of the multiple valve unit 29 is connected between the water pipe network 39 and the drum 31 and enables the drum to be quickly filled with water.
- the inlet valves can be actuated electrically and are preferably designed as solenoid valves.
- the pump unit 15 can be integrated in a housing, wherein the inlets 19 which are to be connected to the containers 25 can be arranged next to one another and at a relatively large distance from the outlet 23, so that the pump device 15 is directly connected to a container assembly, which has the three containers 25 (not shown) can be grown.
- the inlets 19 can each have a sleeve-shaped section which protrudes into an opening of the respective container 25 of the attached container assembly.
- the pumping device 15 has a motor 33 which is coupled to a gear arrangement 35 of the pumping device 15.
- the motor 33 is a direct current motor. In other embodiments, instead of the simple direct current motor 33, a stepping motor can also be provided.
- the gear arrangement 35 has gears 39, one of the gears 39 being arranged directly on a shaft 37 of the motor 33.
- the pump 21 is likewise driven by the shaft 37 of the motor 33.
- the pump 21 is a piston pump with a piston 43 which can be moved back and forth by means of an actuating element 44 which is arranged eccentrically with respect to the shaft 37.
- the pump 21 can also be implemented in other ways, for example as one Centrifugal pump.
- a speed of the shaft 37 is known at least approximately, a delivery rate of the pump 21 can be estimated comparatively well. Consequently, when using a piston pump, an amount of detergent or fabric softener or the like can be dosed relatively precisely.
- the pump 21 can also be implemented as a peristaltic pump. Similar to a piston pump, with a peristaltic pump a relatively precise metering of the liquid can be achieved if the speed of the shaft is known with sufficient accuracy.
- the gear 39 of the shaft 37 drives a further gear 39 of the valve device 17 when the motor 33 is activated.
- a first freewheel 49 of the gear arrangement 35 is set up in such a way that the gear arrangement 35 transmits a torque from the shaft 37 to the valve device 17 when the shaft 37 rotates in a first direction of rotation.
- a first valve element 51 which is generally in the form of a circular disk, can be driven via the first freewheel 49, so that it rotates about an axis 59 of the valve device 17.
- a backstop 50 is provided which prevents the first valve element 51 from rotating when the shaft 37 is driven by the motor 33 in a second direction of rotation, which is opposite to the first direction of rotation.
- the first valve element 51 has a first opening 53 which is offset in the radial direction with respect to the axis 59.
- a second valve element 55 of the valve device 17 is also designed in the form of a disk and is arranged along the axis 59 next to the first valve element 51.
- the second valve element 55 has a plurality of second openings 57, which are also offset radially with respect to the axis 59.
- the openings 53, 57 can be bores in the respective valve elements 51, 55, which have essentially the same diameter and are at the same distance from the axis 59.
- the number of second openings 57 corresponds to the number of connections or inputs 19 of the pump device 15. Furthermore, the second openings 57 are connected to the inputs 19, 19a via suitable lines.
- the first opening 53 is connected to a suction side 58 of the pump 21, likewise with a suitable line.
- the two valve elements 51, 55 can be driven via the motor 33, rotatable relative to each other about the axis 59, so that optionally a second opening 57 lies opposite the first opening 53, so that the input 19, 19a assigned to the respective second opening 57 is hydraulically connected to the suction side 58.
- a spring 60 is provided (see Fig. 4 ), which presses the two valve elements 51, 55 against each other.
- the second valve element 55 is expediently firmly connected to the rest of the pump device, in particular its housing parts and connections 19, 19a, whereas the first valve element 51 is rotatably mounted about the axis 59. Adjusting the valve device 17 thus corresponds to rotating the first valve element 51 about the axis 59.
- the valve device 17 has an angle sensor 61 which can detect an angle of rotation with respect to the axis 59 of the first valve element 51 with respect to the second valve element 57.
- the angle sensor includes fork light barriers 63 as well as a sensor wheel with notches 65 which is connected to the first valve element in a rotationally fixed manner and which can be detected by means of the light barriers 63.
- the sensor wheel and the first valve element 51 are one and the same component.
- the angle encoder 61 can also be designed in other ways. Instead of the light barriers 63, other types of sensors such as Hall sensors or mechanical switches can be provided.
- the notches 65 are arranged in such a way that one of the light barriers 63 is always activated when two openings 53, 57 are opposite one another. Since four second openings 57 are provided here, which are offset by an angle of 90 ° with respect to the axis 59, markings 65 offset by 90 ° are provided in a corresponding manner. In addition, a further marking 65a is provided which interacts with a further light barrier 63 in order to be able to detect an absolute angle of rotation value. In particular, it is provided that there is exactly one angle of rotation of the first valve element 51 for which both light barriers 63 are activated.
- the angle sensor 61 is thus designed such that with its help the presence of at least one specific angle of rotation of the two valve elements with respect to one another can be recognized.
- the angles can be seen that the selection of a certain input 19, 19a correspond, that is, the angles at which the first opening of a second opening 57 is opposite.
- four predetermined angles can be seen. One of these predetermined angles can be recognized as a reference angle with the further light barrier 63.
- the motor 33 is energized in such a way that its shaft 37 moves in the first direction of rotation and the first freewheel 49 drives the first valve element 51.
- the first valve element 51 can be rotated until both light barriers 63 are activated.
- a certain reference angle is then set. At this reference angle, a specific second opening 57 is connected to the first opening 53 and thus a specific input 19, 19a is connected to the suction side 58 of the pump 21. If another input 19 is to be connected to the suction side 58, the first valve device 51 is driven further and at the same time the notches 53 are counted by means of one of the light barriers 63.
- the gear arrangement 35 has a second freewheel 67 which is designed such that the pump 21 can be driven by means of the motor 33 when the shaft 37 of the motor 33 rotates in the second direction of rotation.
- the first freewheel 49 and / or the second freewheel 67 can have drivers 69 and stop surfaces 71 which only interact to transmit a torque when the shaft 67 rotates in the first or second direction of rotation.
- the motor 33 is controlled in such a way that its shaft 37 rotates in the second direction of rotation, the first freewheel 49 does not pass any significant torque on to the first valve element 51.
- the backstop 50 assigned to the first valve element 51 prevents the first valve element 51 from rotating when the shaft 37 is driven in the second direction of rotation.
- the second freewheel 67 transmits a torque to the pump 21, so that the piston 43 moves back and forth and liquid is transported from the container 25 selected by means of the valve device 17 to the outlet 23.
- an operating current of the motor 33 is detected and, on the basis of the detected operating current, it is checked whether the pump is due to contamination, for example stiff or the motor 33 is even completely blocked.
- the operating current exceeds a certain threshold value, which can be recognized. If the sluggishness or blockage is recognized on the basis of a comparison of the operating current with the threshold value, then a flushing process of the pump device 15 can be initiated or carried out. During the flushing process, as described above, fresh water is passed through the pumping device 15 via the fourth inlet 19a.
- a dosing unit 13 can be implemented by means of the pump device 15 shown here, with which an input 19 can be selected in a simple manner, via which the liquid is to be conveyed into the drum 31.
- a single drive motor 33 is sufficient to both drive the pump 21 and set the valve device 17.
- the gear arrangement 35 is designed in such a way that the valve device 17 is only adjusted when the shaft 37 rotates in the first direction of rotation.
- the gear arrangement is preferably also set up to drive the pump 21 only when the shaft 37 is rotating in the second direction of rotation. In this way, the pump is prevented from being actuated while the valve device is being adjusted.
- the motor 33, together with the gear arrangement 35 thus forms a combined drive and adjustment device for the pump 21 or the valve device 17.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Pumpeinrichtung für einen Waschvollautomaten, aufweisend einen Motor, eine an eine Welle des Motors gekoppelte Getriebeanordnung sowie eine mittels des Motos antreibbare Pumpe.
- Eine solche Pumpeinrichtung findet in Waschvollautomaten Anwendung, die mehrere Behälter zum Aufbewahren von Flüssigkeiten ausweisen, die der entsprechende Waschvollautomat während eines Waschvorgangs automatisch in eine Trommel des Waschvollautomaten einspült. Bei den Flüssigkeiten kann es sich um Waschmittel, Waschhilfsmittel (z. B. Weichspüler) oder andere Zusätze für Waschwasser, wie beispielsweise Desinfektionsmittel, handeln.
- Die Funktion der Pumpeinrichtung besteht im Wesentlichen darin, eine zumindest näherungsweise kontrollierte Menge der von einem Steuergerät des Waschvollautomaten ausgewählten Flüssigkeit aus dem entsprechenden Behälter zu entnehmen und dem Waschwasser zuzuführen.
- Bekannte Pumpeinrichtungen weisen einen komplexen Aufbau mit mehreren Aktoren auf und sind somit vergleichsweise teuer und erfordern ein relativ komplexes Steuergerät.
- Der hier beschriebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Pumpeinrichtung bereitzustellen, die zudem einfach ansteuerbar ist.
- Diese Aufgabe wird durch eine Pumpeinrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die eine Ventileinrichtung aufweist, die zum wahlweisen Verbinden eines von mehreren Anschlüssen der Pumpeinrichtung mit der Pumpe mittels des Motors verstellbar ist, wobei die Getriebeanordnung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einer Drehrichtung der Welle des Motors denselben entweder mit der Ventileinrichtung zum Verstellen der Ventileinrichtung zu koppeln oder das Verstellen der Ventileinrichtung infolge einer Drehung der Welle zu vermeiden. Der Motor kann also sowohl die Pumpe antreiben also auch die Ventileinrichtung verstellen, ist also sowohl ein Antrieb für die Pumpe als auch eine Verstelleinrichtung für die Ventileinrichtung. Die Getriebeeinrichtung sorgt dafür, dass die Ventileinrichtung nur bei einer Drehung der Welle in eine bestimmte Richtung verstellbar ist. Soll die Ventileinrichtung nicht verstellt werden und nur die Pumpe angetrieben werden, kann der Motor so angesteuert werden, dass die Welle sich nicht in diese bestimme Richtung dreht. Dann wird nur die Pumpe angetrieben, aber das Verstellen der Ventileinrichtung vermieden. Die einzelnen Anschlüsse der Pumpeinrichtung können den eingangs genannten Behältern zugeordnet sein.
- Die drehrichtungsabhängige Kopplung der Ventileinrichtung mit dem Motor kann dadurch erreicht werden, dass die Getriebeanordnung einen der Ventileinrichtung zugeordneten ersten Freilauf aufweist, der zum Übertragen des Drehmoments von der Welle zur Ventileinrichtung bei einer ersten Drehrichtung der Welle ausgebildet ist.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Getriebeanordnung eine Rücklaufsperre aufweist, die an einer vom Motor abgewandten Seite des ersten Freilaufs angeordnet ist. Die Rücklaufsperre bewirkt eine zusätzliche Sicherung gegen unbeabsichtigtes Verstellen der Ventileinrichtung, wenn die Welle sich in diejenigen Richtung dreht, bei der das Verstellen verhindert wird.
- Soll ein Antreiben der Pumpe vermieden werden, wenn sich die Welle gemäß der Richtung dreht, in der die Welle mit der Ventileinrichtung zum Verstellen gekoppelt ist, dann kann vorgesehen werden, dass die Getriebeanordnung einen der Pumpe zugeordneten zweiten Freilauf aufweist, der zum Übertragen eines Drehmoments von der Welle zur Pumpe bei einer zweiten Drehrichtung der Welle ausgebildet ist, wobei die zweite Drehrichtung der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. In einer solchen Ausführungsform ist also vorgesehen, dass die Getriebeanordnung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einer Drehrichtung der Welle des Motors denselben entweder mit der Pumpeinrichtung zum Antreiben der Pumpeinrichtung oder mit der Ventileinrichtung zum Verstellen der Ventileinrichtung zu koppeln.
- Die Vorteile der Erfindung lassen sich mit jeder Art von mittels eines Motors verstellbaren Ventileinrichtungen realisieren. In einer Ausführungsform weist die Ventileinrichtung jedoch ein erstes Ventilelement mit einer ersten Öffnung und ein zweites Ventilelement mit mehreren um eine Achse der Ventileinrichtung herum angeordnete zweiten Öffnung auf, wobei die beiden Ventilelemente um die Achse gegeneinander derart verdrehbar sind, dass die erste Öffnung des ersten Ventilelements wahlweise eine zweite Öffnung des zweiten Ventilelements überlappt, sodass Flüssigkeit die beiden Öffnungen passieren kann. Hierbei kann jede zweite Öffnung mit einem Anschluss der Pumpeinrichtung, beispielsweise über eine Leitung oder Röhre, verbunden sein.
- Ein einfacher und kompakter Aufbau der Ventileinrichtung ergibt sich, wenn die beiden Ventilelemente insgesamt kreisscheibenförmig sind und an der Achse der Ventileinrichtung angeordnet sind. Vorzugsweise liegen die beiden scheibenförmigen Ventilelemente direkt gegenüber. Dabei können sie beispielsweise mit Hilfe einer Feder oder anderen vorzugsweise elastisch verformbaren Mitteln (Gummi, Blattfeder, die z.B. in ein Kunststoffteil eingeformt sein kann, etc.) zum Erzeugen einer Kraft gegeneinander gedrückt werden. Die beiden jeweils gegenüberliegenden Öffnungen der Ventilelemente bilden eine Verbindung für die Flüssigkeit zwischen dem jeweils ausgewählten Anschluss und der Pumpe, vorzugsweise einer Saugseite der Pumpe. Durch das Zusammendrücken der beiden Ventilelemente wird eine gute Dichtheit dieser Verbindung erreicht.
- In einer Ausführungsform weist die Ventileinrichtung ein Antriebszahnrad auf, das konzentrisch mit der Achse angeordnet ist, und der erste Freilauf ist zwischen dem Antriebszahnrad und einem Ventilelement, vorzugsweise dem ersten Ventilelement, angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein einfacher, kompakter und robuster Aufbau der Pumpeinrichtung.
- Um beim Verstellen der Ventileinrichtung deren beiden Ventilelemente relativ zueinander in die für die Auswahl eines bestimmten Anschlusses jeweils erforderliche Lage bringen zu können, ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Ventileinrichtung einen Winkelgeber zum Erfassen eines Drehwinkels des ersten Ventilelements relativ zum zweiten Ventilelement bezüglich der Achse aufweist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass mindestens ein bestimmter Winkel, der einer Auswahl eines bestimmten Anschlusses entspricht, direkt erkennbar ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass ein Referenzwinkel als solcher direkt erkennbar ist. Unter direkter Erkennbarkeit ist zu verstehen, dass der Winkelgeber so ausgeführt ist, dass er ein bestimmtes Signal erzeugt oder einen bestimmten Wert ausgibt, falls die Ventilelemente die bestimmte Lage/Verstellwinkel zueinander aufweisen. Entspricht die relative Lage, etwa im Fall der scheibenförmigen Ventilelementen, einem Verstellwinkel, dann können Verstellwinkel, die einer Auswahl eines bestimmten Anschlusses entsprechen, jeweils erkennbar sein.
- In einer Ausführungsform weist der Winkelgeber ein Geberrad auf, an dessen Rand mindestens eine Markierung angeordnet ist, die mittels einer Sensoreinrichtung des Winkelgebers erfassbar ist. Bei der Markierung kann es sich beispielsweise um eine Kerbe am Rand des Geberrads handeln, die von einer als Lichtschranke, insbesondere Gabellichtschranke, realisierte Sensoreinrichtung erfasst werden kann. Die Markierung kann so angeordnet sein, dass sie die Sensoreinrichtung aktiviert, wenn die Ventileinrichtung so eingestellt ist, dass ein Ausgang ausgewählt ist. Die Anzahl der Markierungen kann der Anzahl der Ausgänge entsprechen. Zum Erkennen der Referenzlage bzw. des Referenzwinkels kann ein weiteres Sensorelement und eine weitere Markierung vorgesehen sein.
- Bei der Pumpe kann es sich um eine Kolbenpumpe handeln. Kann die Drehzahl der Welle zumindest annähend bestimmt oder geschätzt werden, dann kann über die Betriebsdauer des Motors auf die mittels der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge rückgeschlossen werden, wodurch ein Dosieren der jeweils ausgewählten Flüssigkeit mit guter Genauigkeit erreicht wird.
- Die Anschlüsse können eingangsseitig an der Pumpeinrichtung angeordnet sein. Insbesondere kann es sich bei den mehreren Anschlüssen um Eingänge der Pumpeinrichtung handeln, von denen einer wahlweise mittels der Ventileinrichtung mit einer Saugseite der Pumpe verbindbar ist und dass eine Druckseite der Pumpe einen Ausgang der Pumpeinrichtung bildet. Die einzelnen Eingänge können dann mit den jeweiligen Behältern verbunden werden. In einer Ausführungsform ist eine Behälterbaugruppe vorgesehen, die mehrere nebeneinander angeordnete Behälter aufweist, wobei jeder Behälter eine Öffnung aufweist. Die Pumpeinrichtung kann dann mit der Behälterbaugruppe so verbunden, insbesondere angebaut, sein, dass die Anschlüsse in die jeweiligen Öffnungen hineinragen, sodass Flüssigkeit aus dem jeweils ausgewählten Behälter mittels der Pumpeinheit entnehmbar ist. Ein Anschluss kann als Eingang für Leitungswasser ausgeführt sein, um ein Spülen der Pumpeinrichtung zu Reinigungszwecken zu ermöglichen.
- Weitere Merkmale und Vorteile verschiedener exemplarischer Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen. Hierbei zeigen im Einzelnen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Waschvollautomaten;
- Fig. 2
- eine perspektivische Darstellung einer Pumpeinrichtung des in
Fig. 1 gezeigten Waschvollautomaten; - Fig. 3
- eine perspektivische Darstellung der Pumpeinrichtung ohne Gehäuseteile;
- Fig. 4
- ein Detail aus der Darstellung aus
Fig. 3 ; und - Fig. 5
- ein weiteres Detail der Darstellung aus
Fig. 3 . - Es wird ein Waschvollautomat 11 beschrieben, der eine Dosiereinheit 13 aufweist, mit deren Hilfe insbesondere Flüssigwaschmittel, Weichspüler oder andere flüssige Substanzen (im Folgenden kurz als "Flüssigkeit" bezeichnet) dosiert einem Waschprozess zugeführt werden können. Die Dosiereinheit 13 weist eine Pumpeinrichtung 15 auf, die eine Ventileinrichtung 17 aufweist, die zum wahlweisen Verbinden eines oder mehrerer Anschlüsse 19 der Pumpeinrichtung 15 mit einer Pumpe 21 verbunden werden können. Hierbei bilden die Anschlüsse Eingänge 19 der Ventileinrichtung 17, die sich bezüglich einer Flüssigkeits-Flussrichtung vor der Pumpe 21 befindet. An einer Druckseite 24 der Pumpe 21 ist ein Ausgang 23 der Pumpeinrichtung 15 angeordnet.
- Die hier gezeigte Pumpeinrichtung 15 weist insgesamt vier Eingänge 19, 19a auf. Drei dieser Eingänge sind jeweils mit einem Behälter 25 für Flüssigkeiten verbunden. In der gezeigten Ausführung sind zwei dieser Behälter 25 für die Aufnahme von Flüssigwaschmittel vorgesehen und der dritte Behälter 25 zur Aufnahme von Weichspüler vorgesehen. Zumindest ein Behälter 25 kann einen Füllstandmelder 26 aufweisen. Der vierte Eingang 19a ist mit einer Frischwasserleitung 20 verbunden, so dass der Pumpeinrichtung 15 bei Bedarf auch Frischwasser zugeführt werden kann. Die Frischwasserzuführung über den Eingang 19a dient beispielsweise dazu, Teile der Pumpeneinrichtung 15, insbesondere die Pumpe 21 mit Frischwasser zu spülen und so Waschmittel- oder Weichspülerreste zu entfernen. In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist der Eingang 19a, der mit der Frischwasserleitung 20 verbunden ist, nicht vorhanden. Darüber hinaus kann in weiteren Ausführungsformen die Anzahl der Eingänge 19, 19a variiert werden. Die Anzahl der Behälter 25 kann von drei abweichen.
- Stromabwärts bezüglich der Pumpeinrichtung 15 kann, wie in der gezeigten Ausführungsform vorgesehen, ein weiterer Behälter 27 vorgesehen sein. Dieser Behälter kann zur Aufnahme von pulverförmigem Waschmittel oder dergleichen ausgelegt sein und in Strömungsrichtung vor einer Trommel 31 des Waschvollautomaten 11 angeordnet sein.
- Die Frischwasserleitung 20 kann in üblicher Weise über ein erstes Einlassventil 29a mit einem Wasserleitungsnetz 30 verbunden sein. In der gezeigten Ausführungsform gehört das erste Einlassventil 29a zu einer Mehrfachventileinheit 29 mit insgesamt drei Einlassventilen 29a, 29b, 29c. Ein zweites Einlassventil 29b der Mehrfachventileinheit 29 ist dem weiteren Behälter 27 zugeordnet. Insbesondere ist das zweite Einlassventil 29b zwischen dem Wasserleitungsnetz 30 und dem weiteren Behälter 27 angeordnet, so dass im weiteren Behälter 27 befindliches Waschmittel-Pulver in die Trommel 31 eingespült werden kann. Ein drittes Einlassventil 29c der Mehrfachventileinheit 29 ist zwischen dem Wasserleitungsnetz 39 und der Trommel 31 verbunden und ermöglicht ein schnelles Befüllen der Trommel mit Wasser. Die Einlassventile sind elektrisch betätigbar und vorzugsweise als Magnetventile ausgebildet.
- Wie insbesondere in
Fig. 2 ersichtlich, kann die Pumpeinheit 15 in einem Gehäuse integriert sein, wobei die Eingänge 19, die mit den Behältern 25 verbunden werden sollen, nebeneinander und mit einem relativ großen Abstand vom Ausgang 23 angeordnet sein können, so dass die Pumpeinrichtung 15 direkt an eine Behälterbaugruppe, die die drei Behälter 25 aufweist (nicht gezeigt), angebaut werden kann. Die Eingänge 19 können jeweils einen hülsenförmigen Abschnitt aufweisen, der in eine Öffnung des jeweiligen Behälters 25 der angebauten Behälterbaugruppe hineinragt. - Anhand der
Fig. 3 und4 wird im Folgenden der genaue Aufbau der Pumpeinrichtung 15 erläutert. Die Pumpeinrichtung 15 weist einen Motor 33 auf, der an eine Getriebeanordnung 35 der Pumpeinrichtung 15 gekoppelt ist. Bei dem Motor 33 handelt es sich um einen Gleichstrommotor. In anderen Ausführungsformen kann anstelle des einfachen Gleichstrommotors 33 auch ein Schrittmotor vorgesehen sein. Die Getriebeanordnung 35 weist Zahnräder 39 auf, wobei eines der Zahnräder 39 direkt an einer Welle 37 des Motors 33 angeordnet ist. - Ebenso wird die Pumpe 21 von der Welle 37 des Motors 33 angetrieben. In der gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei der Pumpe 21 um eine Kolbenpumpe mit einem Kolben 43, der mittels eines Betätigungselements 44, das exzentrisch bezüglich der Welle 37 angeordnet ist, hin und her bewegbar ist. Abweichend von der gezeigten Ausführungsform kann die Pumpe 21 auch auf andere Weise realisiert sein, beispielsweise als eine Kreiselpumpe. Bei Verwendung eine Kolbenpumpe ist jedoch, sofern eine Drehzahl der Welle 37 zumindest annähernd bekannt ist, eine Fördermenge der Pumpe 21 vergleichsweise gut abschätzbar. Folglich kann bei Verwendung einer Kolbenpumpe eine Waschmittel- oder Weichspülermenge oder dergleichen relativ genau dosiert werden. Alternativ kann die Pumpe 21 auch als Peristaltikpumpe realisiert werden. Ähnlich wie bei einer Kolbenpumpe lässt sich bei einer Peristaltikpumpe eine relative genaue Dosierung der Flüssigkeit erreichen, wenn die Drehzahl der Welle hinreichend genau bekannt ist.
- In
Fig. 3 sind außerdem ein Einlassventil 45 und ein Auslassventil 47 der Kolbenpumpe 21 erkennbar. - Das Zahnrad 39 der Welle 37 treibt ein weiteres Zahnrad 39 der Ventileinrichtung 17 an, wenn der Motor 33 aktiviert ist. Ein erster Freilauf 49 der Getriebeanordnung 35 ist so eingerichtet, dass die Getriebeanordnung 35 ein Drehmoment von der Welle 37 zur Ventileinrichtung 17 überträgt, wenn die Welle 37 sich in einer ersten Drehrichtung dreht. Über den ersten Freilauf 49 ist ein erstes insgesamt kreisscheibenförmiges Ventilelement 51 antreibbar, so dass es sich um eine Achse 59 der Ventileinrichtung 17 dreht. Darüber hinaus ist eine Rücklaufsperre 50 vorgesehen, die verhindert, dass sich das erste Ventilelement 51 dreht, wenn die Welle 37 in einer zweiten Drehrichtung, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, vom Motor 33 angetrieben wird.
- Das erste Ventilelement 51 weist eine erste Öffnung 53 auf, die gegenüber der Achse 59 in radialer Richtung versetzt ist. Ein zweites Ventilelement 55 der Ventileinrichtung 17 ist ebenfalls scheibenförmig ausgebildet und entlang der Achse 59 neben dem ersten Ventilelement 51 angeordnet. Das zweite Ventilelement 55 weist mehrere zweite Öffnungen 57 auf, die ebenfalls radial bezüglich der Achse 59 versetzt sind. Bei den Öffnungen 53, 57 kann es sich um Bohrungen in den jeweiligen Ventilelementen 51, 55 handeln, die im Wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweisen und den gleichen Abstand zur Achse 59 haben. Hierbei entspricht die Anzahl der zweiten Öffnungen 57 der Anzahl der Anschlüsse bzw. Eingänge 19 der Pumpeinrichtung 15. Des Weiteren sind die zweiten Öffnungen 57 über geeignete Leitungen mit den Eingängen 19, 19a verbunden. Die erste Öffnung 53 ist, ebenfalls mit einer geeigneten Leitung, mit einer Saugseite 58 der Pumpe 21 verbunden. Die beiden Ventilelemente 51, 55 sind, antreibbar über den Motor 33, gegeneinander um die Achse 59 verdrehbar, so dass wahlweise eine zweite Öffnung 57 gegenüber der ersten Öffnung 53 liegt, so dass der der jeweiligen zweiten Öffnung 57 zugeordnete Eingang 19, 19a hydraulisch mit der Saugseite 58 verbunden ist. Um die Dichtheit der Ventileinrichtung 17 zu gewährleisten, ist eine Feder 60 vorgesehen (siehe
Fig. 4 ), die die beiden Ventilelemente 51, 55 gegeneinander drückt. - In der gezeigten Ausführungsform ist das zweite Ventilelement 55 zweckmäßigerweise fest mit dem Rest der Pumpeinrichtung, insbesondere deren Gehäuseteile und Anschlüsse 19, 19a, verbunden, wohingegen das erste Ventilelement 51 um die Ache 59 drehbar gelagert ist. Ein Verstellen der Ventileinrichtung 17 entspricht somit einem Drehen des ersten Ventilelements 51 um die Achse 59.
- Des Weiteren weist die Ventileinrichtung 17 einen Winkelgeber 61 auf, der einen Drehwinkel bezüglich der Achse 59 des ersten Ventilelements 51 gegenüber dem zweiten Ventilelement 57 erfassen kann. In der gezeigten Ausführungsform gehören zu dem Winkelgeber Gabellichtschranken 63 sowie ein mit dem ersten Ventilelement drehfest verbundenes Geberrad mit Kerben 65, die mittels der Lichtschranken 63 erfassbar sind. In der gezeigten Ausführungsform sind das Geberrad und das erste Ventilelement 51 ein und dasselbe Bauteil. Abweichend von der gezeigten Ausführungsform kann der Winkelgeber 61 auch auf andere Weise ausgeführt werden. Anstelle der Lichtschranken 63 können andere Arten von Sensoren wie beispielsweise Hall-Sensoren oder mechanische Schalter vorgesehen sein. In der gezeigten Ausführungsform sind die Kerben 65 so angeordnet, dass immer eine der Lichtschranken 63 aktiviert ist, wenn zwei Öffnungen 53, 57 gegenüberliegen. Da hier vier zweite Öffnungen 57 vorgesehen sind, die bezüglich der Achse 59 um einen Winkel von jeweils 90° versetzt sind, sind in entsprechender Weise um 90° versetzte Markierungen 65 vorhanden. Darüber hinaus ist eine weitere Markierung 65a vorgesehen, die mit einer weiteren Lichtschranke 63 zusammenwirkt, um einen absoluten Drehwinkelwert erfassen zu können. Insbesondere ist vorgesehen, dass es genau einen Drehwinkel des ersten Ventilelements 51 gibt, für den beide Lichtschranken 63 aktiviert sind.
- Der Winkelgeber 61 ist also so ausgebildet, dass mit dessen Hilfe das Vorliegen mindestens eines bestimmten Drehwinkels der beiden Ventilelemente gegeneinander erkennbar ist. In der gezeigten Ausführungsform sind die Winkel erkennbar, die der Auswahl eines bestimmten Eingangs 19, 19a entsprechen, das heißt die Winkel bei denen die erste Öffnung einer zweiten Öffnung 57 gegenüber liegt. Es sind im gezeigten Beispiel also vier vorgegebene Winkel erkennbar. Einer dieser vorgegebenen Winkel ist als Referenzwinkel mit der weiteren Lichtschranke 63 erkennbar.
- Beim Betrieb der Pumpeinrichtung 15 wird der Motor 33 so bestromt, dass dessen Welle 37 sich in der ersten Drehrichtung bewegt und der erste Freilauf 49 das erste Ventilelement 51 antreibt. Sollte der absolute Winkel nicht bekannt sein, kann das erste Ventilelement 51 solange gedreht werden, bis beide Lichtschranken 63 aktiviert sind. Dann ist ein bestimmter Referenzwinkel eingestellt. Bei diesem Referenzwinkel ist eine bestimmte zweite Öffnung 57 mit der ersten Öffnung 53 verbunden und somit ein bestimmter Eingang 19, 19a mit der Saugseite 58 der Pumpe 21 verbunden. Soll ein anderer Eingang 19 mit der Saugseite 58 verbunden werden, so wird die erste Ventileinrichtung 51 weiter angetrieben und gleichzeitig mittels einer der Lichtschranken 63 die Kerben 53 gezählt.
- Die Getriebeanordnung 35 weist einen zweiten Freilauf 67 auf, der so ausgelegt ist, dass die Pumpe 21 mittels des Motors 33 antreibbar ist, wenn die Welle 37 des Motors 33 sich in der zweiten Drehrichtung dreht. Wie insbesondere anhand
Fig. 5 erkennbar ist, können der erste Freilauf 49 und/oder der zweite Freilauf 67 Mitnehmer 69 und Anschlagflächen 71 aufweisen, die nur dann zum Übertragen eines Drehmoments zusammenwirken, wenn die Welle 67 sich in der ersten bzw. zweiten Drehrichtung dreht. - Wird beim Betrieb des Waschvollautomaten 11 nun der Motor 33 so angesteuert, dass sich dessen Welle 37 in der zweiten Drehrichtung dreht, gibt der erste Freilauf 49 kein wesentliches Drehmoment an das erste Ventilelement 51 weiter. Darüber hinaus verhindert die dem ersten Ventilelement 51 zugeordnete Rücklaufsperre 50, dass das erste Ventilelement 51 sich dreht, wenn die Welle 37 gemäß der zweiten Drehrichtung angetrieben wird. Der zweite Freilauf 67 überträgt jedoch ein Drehmoment an die Pumpe 21, so dass sich der Kolben 43 hin und her bewegt und Flüssigkeit aus dem mittels der Ventileinrichtung 17 ausgewählten Behälter 25 zum Ausgang 23 transportiert wird. Es kann vorgesehen sein, dass beim Betrieb des Waschvollautomaten 11, beispielweise von einem Steuergerät, ein Betriebsstrom des Motors 33 erfasst wird und anhand des erfassten Betriebsstroms überprüft wird, ob der Pumpe etwa infolge einer Verschmutzung schwergängig oder der Motor 33 sogar vollständig blockiert ist. Im Fall der Schwergängigkeit oder Blockierung überschreitet der Betriebsstrom nämlich einen bestimmten Schwellwert, was erkannt werden kann. Wird die Schwergängigkeit oder Blockierung anhand eines Vergleichs des Betriebsstroms mit dem Schwellwert erkannt, dann kann ein Spülvorgang der Pumpeinrichtung 15 eingeleitet oder durchgeführt werden. Beim Spülvorgang wird, wie oben beschreiben, Frischwasser über den vierten Eingang 19a durch die Pumpeinrichtung 15 geleitet.
- Insgesamt kann mittels der hier gezeigten Pumpeinrichtung 15 eine Dosiereinheit 13 realisiert werden, mit der auf einfache Weise ein Eingang 19 ausgewählt werden kann, über den Flüssigkeit in die Trommel 31 gefördert werden soll. Insbesondere reicht ein einziger Antriebsmotor 33 aus, um sowohl die Pumpe 21 anzutreiben und die Ventileinrichtung 17 einzustellen. Die Getriebeanordnung 35 ist nämlich so ausgelegt, dass die Ventileinrichtung 17 nur dann verstellt wird, wenn sich die Welle 37 gemäß der ersten Drehrichtung dreht. Vorzugsweise ist die Getriebeanordnung weiter dazu eingerichtet, die Pumpe 21 nur dann anzutreiben, wenn sich die Welle 37 gemäß der zweiten Drehrichtung dreht. Auf diese Weise wird ein Betätigen der Pumpe während des Verstellens der Ventileinrichtung verhindert. Der Motor 33 bildet also zusammen mit der Getriebeanordnung 35 eine kombinierte Antriebs- und Verstelleinrichtung für die Pumpe 21 bzw. die Ventileinrichtung 17.
Claims (13)
- Pumpeinrichtung (15) für einen Waschvollautomaten (11), aufweisend- einen Motor (33),- eine an eine Welle (37) des Motors (33) gekoppelte Getriebeanordnung (35),- eine mittels des Motos (33) antreibbare Pumpe (21) und- eine Ventileinrichtung (17), die zum wahlweisen Verbinden eines von mehreren Anschlüssen (19, 19a) der Pumpeinrichtung (15) mit der Pumpe (21) mittels des Motors (33) verstellbar ist,wobei die Getriebeanordnung (35) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einer Drehrichtung der Welle (37) des Motors (33), denselben entweder mit der Ventileinrichtung (17) zum Verstellen der Ventileinrichtung (17) zu koppeln oder das Verstellen der Ventileinrichtung (17) infolge einer Drehung der Welle (37) zu vermeiden.
- Einrichtung (15) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (35) einen der Ventileinrichtung zugeordneten ersten Freilauf (49) aufweist, der zum Übertragen des Drehmoments von der Welle (37) zur Ventileinrichtung (17) bei einer ersten Drehrichtung der Welle (37) ausgebildet ist.
- Einrichtung (15) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (35) eine Rücklaufsperre (50) aufweist, die an einer vom Motor (33) abgewandten Seite des ersten Freilaufs (49) angeordnet ist.
- Einrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung einen der Pumpe zugeordneten zweiten Freilauf (67), der zum Übertragen eines Drehmoments von der Welle (37) zur Pumpe (21) bei einer zweiten Drehrichtung der Welle (37) ausgebildet ist, wobei die zweite Drehrichtung der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist.
- Einrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (17) ein erstes Ventilelement (51) mit einer ersten Öffnung (53) und ein zweites Ventilelement (55) mit mehreren um eine Achse (59) der Ventileinrichtung (17) herum angeordnete zweiten Öffnungen aufweist und dass die beiden Ventilelemente (51, 55) um die Achse (59) gegeneinander derart verdrehbar sind, dass die erste Öffnung (53) des ersten Ventilelements (51) wahlweise eine zweite Öffnung (57) des zweiten Ventilelements (55) überlappt.
- Einrichtung (15) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ventilelemente (51, 55) insgesamt kreisscheibenförmig sind und an der Achse (59) der Ventileinrichtung (17) angeordnet sind.
- Einrichtung (15) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (17) ein Antriebszahnrad (39) aufweist, das konzentrisch mit der Achse (59) angeordnet ist und dass der erste Freilauf (49) und/oder die Rücklaufsperre (50) zwischen dem Antriebszahnrad (39) und einem Ventilelement, vorzugsweise dem ersten Ventilelement (51), angeordnet ist.
- Einrichtung (15) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (15) einen Winkelgeber (61) zum Erfassen eines Drehwinkels des ersten Ventilelements (51) relativ zum zweiten Ventilelement (55) bezüglich der Achse (59) aufweist.
- Einrichtung (15) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelgeber (61) ein Geberrad aufweist, an dessen Rand mindestens eine Markierung (65, 65a) angeordnet ist, die mittels einer Sensoreinrichtung (63) des Winkelgebers (61) erfassbar ist.
- Einrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe eine Kolbenpumpe (21) ist.
- Einrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den mehreren Anschlüssen um Eingänge (19) der Pumpeinrichtung (15) handelt, von denen einer wahlweise mittels der Ventileinrichtung (17) mit einer Saugseite (58) der Pumpe (21) verbindbar ist und dass eine Druckseite (24) der Pumpe (21) einen Ausgang (23) der Pumpeinrichtung (15) bildet.
- Einrichtung (15) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingang (19a) einen Anschluss für Leitungswasser zum Spülen der Pumpeinrichtung (15) bildet.
- Waschvollautomat (11), dadurch gekennzeichnet, dass der Wachvollautomat (11) eine Pumpeinrichtung (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
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