-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Geschirrspüler mit
wenigstens einer und vorzugsweise zwei rotierenden Sprühvorrichtungen, die mit
selektiv gespeisten Sprühdüsen versehen sind, sowie auf ein zugehöriges
Reinigungsverfahren.
-
Es ist bekannt, dass Geschirrspüler im Wesentlichen aus einer
Spülkammer bestehen, die am Boden durch einen Tank zum Sammeln von
Flüssigkeit geschlossen ist und in die Spülwasser, bei Bedarf entkalkt,
eingelassen und in passenden Phasen des Reinigungsprozesses geeignet erwärmt
und mit Spülmittel gemischt wird.
-
Die Reinigungsflüssigkeit wird während des Reinigungsprozesses durch
eine Pumpe angesaugt und in Sprühvorrichtungen geleitet, die im
Allgemeinen vom Typ mit sich drehenden Armen sind, die symmetrisch relativ
zu einer Drehachse angeordnet sind und durch ihre Bewegung sprühen,
möglichst mit einer gleichmäßigen Verteilung der Sprühstrahlen in der
Kammer, wobei das Geschirr in geeigneten Körben in der Spülkammer
untergebracht ist.
-
Die Verwendung von sich drehenden Armen macht es möglich, ein gutes
Reinigen mit einem minimalen Volumen an Flüssigkeit zu erzielen, das von
einer Pumpe geringer Leistung mit einer kleinen Flussrate und einem
ausreichenden Druck, um den Sprühstrahlen eine Geschwindigkeit und daher
kinetische Energie zu verleihen, die für die Reinigungseffektivität adäquat
ist, dazu gebracht wird, von dem Sammeltank wieder in die Sprüharme zu
zirkulieren.
-
Der Grund dafür ist offensichtlich: Die Leistung, die von der Pumpe
verwendet wird, ist in erster Näherung für gleichen Druck H, der die Ausflussgeschwindigkeit
der Strahlen bestimmt, proportional zu der kumulativen
Flussrate der Strahlen, und je kleiner die letztere ist, desto geringer ist die
Leistung, die verwendet wird.
-
Je kleiner die Flussrate ist, desto eher ist es außerdem möglich, die
Abmessungen der Pumpe und der Rezirkulationsrohre und daher das
Fassungsvermögen des Rezirkulationssystems zu reduzieren, ohne spürbare
Druckverluste zu verursachen, mit einer offensichtlichen Reduktion der
Menge an Reinigungsflüssigkeit, die verwendet wird.
-
Bei diesem doppelten Ziel ist es ein übliches Mittel bei Geschirrspülern, je
eine der zwei sich drehenden Sprühvorrichtungen, einer oberen
beziehungsweise einer unteren, abwechselnd in einer wechselseitig
ausschließlichen Weise zu speisen, und bei Bedarf die zwei Vorrichtungen
gleichzeitig zu speisen, wobei der Fluss zwischen den zwei Armen aufgeteilt wird,
was zeitabhängig variiert wird.
-
Kürzlich wurden auch Geschirrspüler vorgeschlagen, bei denen die Pumpe
durch Motoren mit variabler Geschwindigkeit betrieben wird, zum Beispiel
durch asynchrone Dreiphasenmotoren, die von einem Wandler versorgt
werden, dessen Frequenz gesteuert werden kann.
-
Da die Flussrate einer Turbopumpe in erster Näherung proportional zu
ihrer Drehgeschwindigkeit ist und der Druck proportional zum Quadrat der
Drehgeschwindigkeit ist, ist es möglich, die Drehgeschwindigkeit und die
verbrauchte Leistung zu reduzieren, um die kinetische Energie der
Strahlen zu reduzieren, wenn sie nicht erforderlich sind, indem die Flussrate
etwas reduziert wird, und sie zu erhöhen, wenn der Reinigungsvorgang eine
höhere Energie der Sprühstrahlen erfordert.
-
Diese Lösung führt zu einer gewissen Einsparung im Verbrauch, ist jedoch
kostenintensiv und löst nicht das Problem, die Reinigungseffektivität mit
kurzen Betriebszeiten und reduziertem Verbrauch in Einklang zu bringen.
-
Der Reinigungsprozess oder -zyklus umfasst im Allgemeinen
verschiedene Phasen der Vorreinigung, der Reinigung und der Spülung, bei denen
die Reinigungsflüssigkeit, die auf das Geschirr gesprüht wird,
unterschiedliche Eigenschaften aufweisen sollte.
-
In den Vorreinigungs- und Spülphasen ist es notwendig, die
Schmutzpartikel zu entfernen, die lose an der Oberfläche des Geschirrs haften,
idealerweise mit einer hohen Flussrate der Flüssigkeit (um den Vorgang schneller
zu machen), und eine hohe Geschwindigkeit (daher kinetische Energie) der
Sprühstrahlen ist nicht erforderlich.
-
In der oder den Reinigungsphasen ist es jedoch notwendig, lokal eine
mechanische Einwirkung von beträchtlichem Druck auszuführen, um die
Loslösung der Schmutzpartikel zu bewirken, was nur durch eine besonders
hohe Geschwindigkeit der Sprühstrahlen erreicht werden kann, wobei
diese Strahlen während der Reinigungsphase alle Punkte der zu spülenden
Oberflächen treffen müssen.
-
Unter diesem Gesichtspunkt erzielt die Verwendung von Pumpen mit
variabler Geschwindigkeit kein optimales Ergebnis, da eine Reduktion der
Geschwindigkeit eine Reduktion des Drucks, jedoch auch der Flussrate mit
sich bringt, wohingegen eine Erhöhung der letzteren wünschenswert ist.
-
Ein weiterer Nachteil von bekannten Geschirrspülern besteht darin, dass
die sich drehenden Sprüharme vom hydraulischen Wirblertyp durch das
Drehmoment von wenigstens einem Sprühstrahl in Drehung versetzt
werden und sich stets in der gleichen Richtung drehen: Die Anordnung des
Geschirrs in den Körben führt daher je nach der Form des Geschirrs zu der
Bildung von Schattengebieten, das heißt zu Oberflächengebieten des
Geschirrs, die durch die Sprühstrahlen nicht direkt erreicht werden können.
-
Eine weitere Beschränkung von bekannten Geschirrspülern besteht darin,
dass die sich drehenden Sprüharme mit einer leidlichen Anzahl von
Sprühdüsen versehen sind, die während der Drehung der Arme entlang von
vorgegebenen Sprühumfängen oder "Pfaden" wandern, die diskontinuierliche
Sprühkegel derart erzeugen, dass die direkte Wirkung der Strahlen auf die
Oberfläche des Geschirrs selbst bei Fehlen von Schattengebieten nicht
vollständig ist.
-
Um diese Beschränkung zu vermeiden, wäre es notwendig, die Anzahl an
Düsen zu erhöhen, wobei deren Abmessung und daher die erforderliche
Flussrate nicht unter bestimmte Grenzen absinken kann, mit einer daraus
folgenden Erhöhung der Leistung der Pumpen und deren Abmessung und
jener der Rezirkulationsrohre und schließlich des Fassungsvermögens des
Rezirkulationskreises.
-
DE-A-38 16 408 und DE-A-38 13 510 offenbaren Geschirrspüler mit
Sprühelementen, die in zwei Kanäle unterteilt sind, und einer
Übergangsvorrichtung, um die Kanäle mit einer Umwälzpumpe zu verbinden.
-
Diese Nachteile werden durch den Geschirrspüler überwunden, der den
Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet und in Anspruch 1 definiert
ist.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die
Sprühdüsen, die in einen Verteiler münden, in einem radialen Abstand von
der Drehachse der Vorrichtung zwischen jenen der Sprühdüsen
angeordnet, die in den anderen Verteiler münden, um so die Anzahl von
Sprühpfaden zu verdoppeln.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die
Schubdüsen, die in die zwei Verteiler münden, so orientiert, dass sie die
Sprühvorrichtung mit gleichsinnigen Drehmomenten beaufschlagen.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die
Schubdüsen, die in die zwei Verteiler münden, so orientiert, dass sie das
Sprühelement mit entgegengesetzten Drehmomenten beaufschlagen, um
so die Sprühvorrichtung in die eine oder die andere der zwei
Drehrichtungen in Abhängigkeit davon in Drehung zu versetzen, ob der eine oder der
andere der zwei Verteiler gespeist wird.
-
Vorteilhafterweise sind in diesem Fall die Schubdüsen in einem Abstand
von der Drehachse der Vorrichtung dimensioniert und/oder angeordnet
und/oder werden mit einem Fluid bei unterschiedlichem Druck in einer
solchen Weise gespeist, dass sich die entgegengesetzten Drehmomente, die
im Fall einer kombinierten Speisung der zwei Rohre erzeugt werden,
gegenseitig
nicht neutralisieren und das resultierende Drehmoment die
Sprühvorrichtung in Drehung versetzt.
-
Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist der
Geschirrspüler mit Programmiervorrichtungen ausgerüstet, um die
kombinierte Speisung der zwei Verteiler während der Vorreinigungs- und
Spülphasen eines Reinigungszyklus und die intermittierende, wechselseitig
ausschließliche Speisung abwechselnd des einen oder des anderen
Verteilers während der Reinigungsphase eines Reinigungszyklus anzuordnen.
-
Die Eigenschaften und die Vorteile der Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und ihrer Varianten
klarer, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen dargelegt
wird, in denen:
-
Fig. 1 eine diagrammatische Gesamtansicht eines Geschirrspülers mit
zwei Sprühvorrichtungen im vertikalen Schnitt ist, von denen jede zwei
separate und verschiedene Verteiler beinhaltet, mit Mitteln zum Speisen
eines Verteilers unabhängig vom anderen.
-
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform einer
Sprühvorrichtung für die in Fig. 1 gezeigte Maschine ist.
-
Fig. 3 eine Schnittansicht der Sprühvorrichtung entlang der Schnittlinie A-
A in Fig. 1 ist.
-
Fig. 4 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der
Sprühvorrichtung ebenfalls entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1 ist.
-
Fig. 5 in einem qualitativen Diagramm eine Anzahl von Kurven zeigt,
welche die funktionellen Eigenschaften einer Pumpe für einen Geschirrspüler
und die Belastungskurven einer Sprühvorrichtung wie jener in den Fig.
2, 3 und 4 gezeigten beschreiben.
-
Fig. 6 diagrammatisch die Wirkung der Sprühstrahlen auf das Geschirr in
einer Maschine zeigt, die mit einem Sprühelement wie jenem in Fig. 4
gezeigten ausgerüstet ist.
-
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 beinhaltet ein Geschirrspüler gemäß der
Erfindung im Wesentlichen eine Spülkammer 1, die am Boden in einem
Tank 2 zum Sammeln von Flüssigkeit und in einem Basin 3 zum Halten
eines Filters (nicht gezeigt) und zum Leiten von Flüssigkeit zu wenigstens
einer Rezirkulations- oder Entleerungspumpe 4 endet.
-
Die Pumpe 4 wird durch einen Motor 5 betätigt, im Allgemeinen einen
Synchronmotor, und ihr Auslass ist mit dem Einlass einer Divertereinheit 6
verbunden, zum Beispiel vom Typ eines sich drehenden Zylinders, die durch
ein Motorelement 7 betätigt wird.
-
Ein Füllmagnetventil 8 speist, wenn es offen ist, mit einem Einlass, der mit
der Hauptwasserleitung verbunden ist, den Tank 2 mit Flüssigkeit, bei
Bedarf über eine Weichmacherzelle (nicht gezeigt).
-
Ein Pegeldetektor 9, zum Beispiel vom Druckwächtertyp, sendet ein
Pegelsignal zu einer Programmiereinheit 10, welche die Aktivierung des
Magnetventils 8, des Motors 5 und des Motorelements 7 gemäß den
verschiedenen Phasen eines Reinigungszyklus anordnet.
-
Beim Stand der Technik leitet der Diverter 6 den von der Pumpe 4
erzeugten Fluss in einer wechselseitig ausschließlichen Weise selektiv in
Richtung einer ersten sich drehenden Sprühvorrichtung 11 oder unteren
Rotors, einer zweiten sich drehenden Sprühvorrichtung 12 oder oberen
Rotors, die in der Spülkammer 1 angeordnet sind, oder in Richtung einer
Entleerung 13.
-
Vorliegend wird stattdessen der Diverter 6 modifiziert, um in einer
vollständig anderen Weise zu arbeiten, die nachstehend betrachtet wird, nachdem
das grundlegende Merkmal der vorliegenden Erfindung erläutert wurde.
-
Gemäß dem grundlegenden Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht
wenigstens eine der Sprühvorrichtungen und vorzugsweise der untere
Rotor 11 aus zwei Sprühverteilern, die separat und unterschiedlich sind
und einzeln gespeist werden können.
-
Der Aufbau des Rotors 11 ist in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt, in
denen er in einem zusammengesetzten vertikalen Schnitt (Fig. 1) entlang der
Schnittlinie B-B in Fig. 3, in einer Draufsicht (Fig. 2) beziehungsweise in
einem horizontalen Schnitt entlang der in Fig. 1 mit A-A markierten
Schnittlinie (Fig. 3) gezeigt ist.
-
Der Rotor besteht aus zwei sich drehenden Armen 14, 15, die symmetrisch
bezüglich einer Drehachse 16 angeordnet sind und zwei
Strömungskammern oder -verteiler 17, 18 bilden, die durch interne Trennwände 19, 20
geeignet getrennt sind.
-
In der oberen Wandung der zwei Arme mündet eine Mehrzahl von N
Sprühöffnungen oder -düsen 21, 22, 23, 24, 25, 26, die bewirken, dass der
Verteiler 17 mit dem Außenraum in Verbindung steht.
-
Durch den Effekt der Drehung der Arme um die Drehachse 11 wandern die
Düsen entlang N konzentrischen Pfaden, die vorzugsweise, jedoch nicht
notwendigerweise äquidistant sind.
-
Der Abstand zwischen den Pfaden ist im Wesentlichen gleich (D-d)/(N-1),
wobei D der Durchmesser des äußersten Pfades, d der Durchmesser des
innersten Pfades und N die Anzahl von Düsen ist.
-
An den Enden der Arme 14, 15 ist der Verteiler 17 mit Schubdüsen 27, 28
für das Ausstoßen von zwei Flüssigkeitsstrahlen mit einer
Geschwindigkeitskomponente versehen, die den Armen ein Drehmoment verleiht, zum
Beispiel im Uhrzeigersinn unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3,
dargestellt durch die Pfeile 29, 30.
-
In der oberen Wandung der sich drehenden Arme 14, 15 mündet
außerdem eine zweite Mehrzahl von Sprühöffnungen oder -düsen 31, 32, 33, 34,
35, 36 (in einer Anzahl M vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise
gleich N), die bewirken, dass der Verteiler 18 mit dem Außenraum in
Verbindung steht, und die in einer solchen Weise angeordnet sind, dass diese
Düsen durch den Effekt der Drehung der Arme entlang von Pfaden
wandern, die zwischen jenen liegen, entlang denen die Düsen der ersten
Mehrzahl wandern.
-
Auf diese Weise wird der Abstand zwischen den verschiedenen
Sprühpfaden halbiert, und die besprühte Fläche wird mit einer größeren Auflösung
durch die Sprühstrahlen überdeckt.
-
Der Verteiler 18 ist außerdem vorzugsweise an den Enden der Arme mit
Schubdüsen 37, 38 für den Ausstoß von zwei Flüssigkeitsstrahlen mit einer
Geschwindigkeitskomponente versehen, die den Armen ein Drehmoment
verleiht, zum Beispiel in der gleichen Richtung wie jenes, das durch die von
den Düsen 27, 28 ausgehenden Strahlen bewirkt wird.
-
Alternativ können die zwei Verteiler 17 und 18, wie in Fig. 4 gezeigt, mit
Schubdüsen 39, 40 beziehungsweise 41, 42 für den Ausstoß von
Flüssigkeitsstrahlen versehen sein, die den Armen entgegengesetzte
Drehmomente verleihen, die jeweils durch die Pfeile 43, 44 gezeigt sind,
vorzugsweise in unterschiedlichen Größen, die leicht durch unterschiedliche
Durchmesser der Schubdüsen, durch unterschiedliche Drücke der
Flüssigkeit, die man aus den Düsen strömen lässt, durch unterschiedliche
Abstände der Düsen von der Drehachse, durch unterschiedliche
Orientierungen der Düsen, um unterschiedliche nutzbare Schubkomponenten zu
erzielen, oder durch eine Kombination dieser Faktoren erreicht werden
können.
-
Wie aus Fig. 1 und in den Schnitten in den Fig. 3 und 4 klar ersichtlich, ist
der Rotor 11, der durch die Arme 14, 15 gebildet wird, mit einer Nabe 45
versehen, in die eine Schraube zur Fixierung des Rotors mit der Funktion
einer Achse an einem Träger eingesetzt ist, in dem zwei koaxiale
Rohrleitungen 47, 48 ausgebildet sind, die auf der Oberseite des Trägers münden
und durch zwei Öffnungen 49, 50 von der Form eines Kreissegments
jeweils mit dem Verteiler 18 sowie durch eine Öffnung 51 von der Form eines
Kreisrings, der die Nabe 45 umgibt, mit dem Verteiler 17 in Verbindung
stehen, wobei die Öffnungen in der unteren Wandung des Rotors münden
und den koaxialen Rohrleitungen 47, 48 zugewandt sind.
-
Die Rohrleitungen 47, 48 des Trägers 46 werden selektiv dazu gebracht,
mit dem Auslass der Pumpe 4 durch Mittel der Divertereinheit 6 in
Verbindung zu treten.
-
Zweckmäßigerweise kann die Divertereinheit 6 so ausgelegt sein, dass sie
entsprechend 4 Winkelpositionen ihres sich drehenden Zylinders wie folgt
arbeitet:
-
1. Position: Auslass der Pumpe ist lediglich mit der Rohrleitung 47
verbunden.
-
2. Position: Auslass der Pumpe ist mit der Rohrleitung 47 und gleichzeitig
auch mit der Rohrleitung 48 verbunden.
-
3. Position: Auslass der Pumpe ist lediglich mit der Rohrleitung 48
verbunden.
-
4. Position: Auslass der Pumpe ist lediglich mit dem Entleerungsrohr 13
verbunden.
-
Die Divertereinheit 6 ist ein mögliches Mittel zum Speisen von einem der
Verteiler 17, 18 unabhängig von dem anderen Verteiler und kann
selbstverständlich durch andere äquivalente Mittel ersetzt werden, zum Beispiel
unabhängige Ventilvorrichtungen zum Schließen/Öffnen jedes
Strömungspfades. Die vorliegende Erfindung stellt jedoch, wie in Anspruch 1
dargelegt, zur Verwendung als Mittel zum Speisen von wenigstens einem der
Verteiler 17, 18 mit einem Fluss einer Sprühflüssigkeit unabhängig von
dem anderen Verteiler eine erste Pumpe (z. B. Pumpe 4) und eine zweite
Pumpe bereit, die einzeln zum Speisen jedes Strömungspfades aktiviert
werden können.
-
Vor einer Beschreibung der verschiedenen möglichen Betriebsverfahren
eines Geschirrspülers wie jenem beschriebenen ist es angebracht, unter
Bezugnahme auf Fig. 5 die charakteristischen Kurven einer Pumpe, die in
dem in Fig. 1 gezeigten Geschirrspüler verwendet wird, unter
verschiedenen Arbeitsbedingungen zu betrachten.
-
Aus Kostengründen und zwecks Einfachheit der Konstruktion weisen die in
Geschirrspülern verwendeten Pumpen eine charakteristische
Geschwindigkeit oder charakteristische Anzahl von Umdrehungen n9
= n Q/H3/4 auf
(wobei n = Drehgeschwindigkeit in Umdrehungen/Minute, Q = Flussrate in
m³/s und H = Druckhöhe in Metern), die mittel/hoch ist, größer als 100.
-
Für diesen Pumpentyp mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit nimmt
das erzeugte Druckgefälle mit einer Zunahme der zugeführten Flussrate
beträchtlich ab und ist durch die Kurve H(Q) gezeigt.
-
Die von der Pumpe verbrauchte Leistung ist durch die Kurve P gezeigt und
nimmt anfänglich für geringe Flussraten zu, bevor sie mit zunehmender
Flussrate schnell abnimmt.
-
Die Zufuhr ist durch die Kurve η dargestellt.
-
Der Arbeitspunkt der Pumpe ist durch den Schnittpunkt der
charakteristischen Kurve H(Q) mit einer Belastungskurve definiert.
-
In erster Näherung wird die gesamte Druckhöhe der Pumpe in kinetische
Energie und daher die Ausflussgeschwindigkeit aus den Düsen
umgewandelt, da die Funktion der Pumpe darin besteht, Sprühstrahlen zu erzeugen,
und daher die Druckverluste des Hydraulikkreises und der statischen
Druckhöhe zwischen dem Flüssigkeitspegel in dem Basin 3 und dem Pegel
der Sprühdüsen vernachlässigt werden können.
-
Die Belastungskurve wird daher in guter Näherung durch die Gleichung Q
= S 2gH repräsentiert, wobei S der Ausflussquerschnitt ist, der korrigiert
ist, um der Kontraktion des Fluidstromes Rechnung zu tragen.
-
Die Kurve QL1 repräsentiert als Hinweis die Belastungskurve für einen
Querschnitt S1 gleich der kumulativen Ausflussöffnung der Düsen, die zum
Außenraum in den Verteiler 17 münden, und entspricht qualitativ einem
optimalen Verwendungszustand der Pumpe, entsprechend der maximalen
Zufuhr und der maximalen verbrauchten Leistung.
-
Es ist klar, dass wenn die Düsen, die in den Verteiler 18 münden, den
gleichen nutzbaren Querschnitt aufweisen, die Kurve QL1 auch die
Belastungskurve für diese Gruppe von Düsen repräsentiert.
-
Die kumulative Belastungskurve der zwei Gruppen von Düsen, die in die
Verteiler 17 und 18 münden, ist klarerweise durch die Summe der zwei
Belastungskurven in Bezug auf die Achse der Flussraten gegeben und ist
durch die Kurve Q(L1 + L2) in Fig. 5 repräsentiert.
-
Es ist daher klar, dass wenn die Düsen nur des Verteilers 17 oder nur des
Verteilers 18 gespeist werden, die Bedingungen für einen abgehenden
Fluss aus den arbeitenden Düsen der Pumpe durch den Punkt 149
definiert sind, während der abgehende Fluss und die Arbeitsbedingungen
durch den Punkt 60 definiert sind, wenn die Düsen beider Verteiler
zusammen gespeist werden.
-
In der Praxis ist der resultierende kumulative abgehende Fluss viel größer
(um bis zu 50% größer), und die Geschwindigkeit des abgehenden
Flusses aus den Düsen ist geringer (um grob 25%), was demzufolge die
Leistung der Sprühstrahlen halbiert und die von der Pumpe verbrauchte
Leistung signifikant reduziert.
-
Es ist daher möglich, eine relativ hohe Flussrate der Sprühstrahlen bei
reduzierter Strahlleistung zu erreichen, was besonders effektiv für die
Ausführung von Vorreinigungs- und Spülvorgängen ist, ohne die Charakteristik
der Pumpe zu modifizieren, zum Beispiel indem die Anzahl ihrer
Umdrehungen erhöht wird, was eine Erhöhung der Flussrate erzeugen würde,
jedoch auch einen mehr als proportionalen Anstieg des Drucks und daher
der verbrauchten Leistung mit sich bringen würde.
-
Wenn es erwünscht ist, kann die gemeinsame Speisung der zwei Verteiler
17, 18 mit einem leichten Ansteigen der Drehgeschwindigkeit der Pumpe
kombiniert werden.
-
Demzufolge wird die charakteristische Kurve der Pumpe durch die Kurve
Q1(H) repräsentiert, die verbrauchte Leistung durch die Kurve P1 und die
Zufuhr durch die Kurve η 1.
-
Die Arbeitsbedingungen werden in diesem Fall durch den Punkt 150
repräsentiert und beinhalten einen Leistungsverbrauch, der ungefähr gleich jenem
ist, der bei einer geringeren Geschwindigkeit auftritt, wenn lediglich
einer der Verteiler 17, 18 gespeist wird.
-
Nunmehr werden verschiedene mögliche Betriebsweisen eines
Geschirrspülers gemäß der vorliegenden Erfindung betrachtet, das heißt eines
Geschirrspülers, der mit einem sich drehenden Sprühelement mit zwei
selektiv zu speisenden Sprühverteilern ausgerüstet ist.
-
Während einer Vorreinigungsphase fordert die Programmiereinheit 10 (Fig.
1) die Speisung von beiden Verteilern 17 und 18 an (Fig. 3).
-
Diese Vorgänge finden daher mit einer erhöhten Flussrate Q2 (Fig. 5) und
mit einer Leistung der Sprühstrahlen statt, die geringer und mit der
Druckhöhe H&sub2; (Fig. 5) korreliert ist.
-
Die Sprühstrahlen werden auf Sprühpfade verteilt, die sehr dicht
beieinander liegen, und die Betriebsvorgänge sind besonders effektiv, ohne dass
der Motor zum Aktivieren der Pumpe überlastet ist (selbst in einem Fall, in
dem die Flussrate weiter auf den Wert Q3 erhöht wird, wenn die
Drehgeschwindigkeit ansteigt).
-
Es ist leicht zu überprüfen, dass die Drehgeschwindigkeit des
Sprühelements, wenn die Schubdüsen zusammenwirken, höher als jene ist, die
dem Sprühelement verliehen wird, wenn lediglich ein Verteiler gespeist
wird.
-
Wenn die Schubdüsen antagonistisch sind, die erzeugten Drehmomente
sich jedoch nicht neutralisieren, ist die Drehgeschwindigkeit des
Sprühelements geringer.
-
Die Flussrate der Flüssigkeit, die auf die besprühte Oberfläche trifft, ist in
beiden Fällen die gleiche, und die Effektivität der Vorreinigung und Spülung
ist die gleiche, wobei in dem zweiten Fall ein gewisser Vorteil vorliegt, da
jeder Punkt der besprühten Oberfläche Impulse von Sprühflüssigkeit von
längerer Dauer empfing, wenngleich mit geringerer Frequenz.
-
Nach Ausführung der Vorreinigungsphase wird eine Reinigungsphase
angefordert, bei der lediglich einer der Verteiler des Rotors gespeist wird.
-
Die Reinigungsphase wird dann mit einer reduzierten Flussrate Q1 (Fig. 5)
ausgeführt, wobei jedoch die Leistung der Strahlen mit einer großen
Druckhöhe H1 korreliert ist, was daher für ein Lösen von Belägen aus
hartnäckigem Schmutz mit einer effektiven mechanischen Wirkung geeignet
ist.
-
Als eine mögliche und bevorzugte Alternative kann die Reinigungsphase in
zwei oder mehr Teilphasen unterteilt werden, während denen der eine oder
der andere der Verteiler 17, 18 abwechselnd in einer wechselseitig
ausschließlichen Weise gespeist wird.
-
Auf diese Weise treffen die Sprühstrahlen der zwei Verteiler, die entlang
verschiedener Sprühpfade wandern, die zu reinigende Oberfläche mit der
doppelten Auflösung.
-
Es können zwei Fälle unterschieden werden:
-
In einem Fall, in dem die Schubdüsen der zwei Verteiler ein Drehmoment
in der gleichen Richtung auf das sich drehende Sprühelement ausüben,
dreht es sich in den verschiedenen Teilphasen stets in der gleichen
Richtung und möglicherweise mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.
-
Die Kombination der Drehgeschwindigkeit des Sprühelements mit der
Ausflussgeschwindigkeit der Strahlen aus den Düsen, die im Allgemeinen in
die gleiche Richtung wie die Drehachse zeigt, verleiht den Strahlen eine
Querkomponente (die mit dem Abstand der Strahlen von der Drehachse
zunimmt).
-
Wenn die Drehgeschwindigkeit in den verschiedenen Teilphasen
unterschiedlich ist, wie dies durch Dimensionierung, Positionierung und
Orientierung der Schubdüsen leicht erreicht werden kann, ist die Querkomponente
in den verschiedenen Teilphasen unterschiedlich, und zusätzlich zu einer
erhöhten Auflösung beim Reinigungsvorgang ist es möglich, mechanische
Spannungen auszuüben, die in unterschiedliche Richtungen wirken, und es
wird möglich gemacht, dass die Strahlen zwischen benachbarte Wände
von zu reinigenden Gegenständen eindringen, wobei sie in einer der
Teilphasen direkt Oberflächenpunkte treffen, die in einer anderen Teilphase
indirekt durch Reflektion der Strahlen besprüht werden, da sie durch das
Vorhandensein von anderem Geschirr vor einer direkten Einwirkung
verdeckt sind.
-
Dieser Effekt, der in Fig. 6 diagrammatisch dargestellt ist, wird in einem
Fall intensiviert, in dem die Schubdüsen entgegengesetzte Drehmomente
auf das Sprühelement ausüben: In Fig. 6 werden zwei zu reinigende Teller
51, 52, die vertikal in einem Spülkorb (nicht gezeigt) angeordnet sind,
durch Strahlen G1 während einer ersten Reinigungsteilphase und durch
Strahlen G2 während einer zweiten Teilphase besprüht.
-
Die Strahlen G1 wirken effektiv auf die Innenseite der Teller, und die
Strahlen G2 wirken effektiv in einer direkten Weise auf die Außenseite.
-
Die Anzahl an nutzbaren Reflektionen wird ebenfalls vergrößert.
-
Der reflektierte Strahl G1R macht es zum Beispiel möglich, eine Zone des
Tellers zu besprühen, die durch die Strahlen G1 und G2 nicht direkt
besprüht werden kann, und der reflektierte Strahl G2R macht es möglich,
eine Zone des Tellers 52 zu besprühen, die nicht durch die Strahlen G1, G2
direkt oder durch die Reflektion des Strahls G1 besprüht werden kann.
-
Nach Ausführung der Reinigungsphase wird die Reinigungsflüssigkeit in
dem Basin 3 in Reaktion auf einen Befehl von der Programmiereinheit 10
(Fig. 1) entleert und durch Spülwasser ersetzt.
-
Die Spülphase kann dann mit einer hohen Sprühflussrate durchgeführt
werden, die durch gleichzeitiges Speisen der zwei Verteiler wie im
Vorreinigungsfall erzielt wird.
-
Der Vorgang wird daher effektiv in einer sehr kurzen Zeit mit einer klaren
Einsparung im Verbrauch bewirkt.
-
In der vorstehenden Beschreibung wurde auf eine einzige
Sprühvorrichtung 11 Bezug genommen, die durch zwei separate Verteiler gebildet wird,
die einzeln und selektiv durch einen Flüssigkeitsstrom gespeist werden.
-
Es ist jedoch klar, dass die gleichen Konzepte auch in dem Fall von
Geschirrspülern angewendet werden können, die mit zwei Sprühvorrichtungen
versehen sind, um Geschirr, das in einem unteren Korb untergebracht ist,
beziehungsweise Geschirr zu besprühen, das in einem oberen Korb
untergebracht ist.
-
In Fig. 1 ist zum Beispiel eine obere Sprühvorrichtung 12 gezeigt, die einen
Aufbau aufweisen kann, der identisch zu jenem des Sprühelements 11 ist.
-
Um sie mit zwei Flüssigkeitsströmen zu speisen, die selektiv in die Verteiler
zugeführt werden, ist der Träger 46 mit zwei Verbindungen 53, 54
versehen, welche die Leitungen zum Zuführen von Flüssigkeit 47
beziehungsweise 48 mittels Rohren 55, 56 und einen oberen Träger (nicht gezeigt) für
das sich drehende Sprühelement mit dem Sprühelement 12 verbinden.
-
Auf diese Weise ist das obere Sprühelement 12 parallel in den
verschiedenen Phasen des Reinigungszyklus mit dem unteren Sprühelement 11
verbunden.
-
Es ist jedoch klar, dass das obere Sprühelement 12 mit einem
unabhängigen Speisungskreis, der durch seine eigene Pumpe gespeist wird, ebenso
wie mit einem Speisungskreis versehen sein kann, der eine Pumpe für eine
gemeinsame Zufuhr für die zwei Sprühelemente aufweist, jedoch mit
Ventilvorrichtungen ausgerüstet ist, welche den Fluss für seine Speisung
unabhängig von jener des unteren Sprühelements in einer solchen Weise
abstellen und weiterleiten, dass zum Beispiel die Vorgänge der Vorreinigung
und des Spülens durch gemeinsames Speisen beider Verteiler der zwei
Sprühelemente und der Vorgang der Reinigung durch selektives Speisen
je eines der verschiedenen Verteiler der zwei Sprühelemente zu einem
bestimmten Zeitpunkt oder in einer geeigneten Kombination gemäß dem
Grad an Verschmutzung ausgeführt werden.
-
Die vorstehende Beschreibung bezieht sich lediglich auf eine bevorzugte
Ausführungsform eines Geschirrspülers mit sich drehenden
Sprühelementen mit einer Anzahl von Flüssigkeitsverteilern.
-
Es ist jedoch klar, dass verschiedene Modifikationen ausgeführt werden
können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie in den
beigefügten Ansprüchen definiert ist.
-
Zum Beispiel können die Sprühelemente anstatt durch ein Paar sich
drehender Arme gebildet zu sein, in denen die zwei Verteiler ausgebildet sind,
auch aus mehr als zwei sich drehenden Armen in jeder beliebigen Anzahl
N bestehen.
-
Außerdem können, wenn die Anzahl N von Armen gerade und
vorzugsweise größer oder gleich 4 ist (aus Gründen des Gleichgewichts des Schubs
der Düsen), die zwei Verteiler in der einen Hälfte beziehungsweise in der
anderen Hälfte der Anzahl von Armen gebildet werden.
-
Die Anzahl von Verteilern kann ebenfalls größer als zwei sein, um eine
noch größere Betriebsvielseitigkeit zu erreichen.