Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Dosiersystem zum Ausdosieren einer Zubereitung in eine Waschmaschine, wobei das Dosiersystem in einer drehbaren Waschtrommel einer Waschmaschine frei positionierbar und frei beweglich ist.

Aus der WO 2011/134690 A1 ist ein Dosiersystem bekannt, das ein Dosiergerät und einen Behälter aufweist. Das Dosiergerät dient dazu, eine bestimmte Menge der in dem Behälter befindlichen Zubereitung während eines Waschgangs auszudosieren. Das Dosiergerät und der Behälter sind in einem kugelförmigen Gehäuse untergebracht. Während eines Waschgangs werden das frei bewegliche Dosiersystem und die in der Waschtrommel befindlichen Wäsche mitgewegt. Das kugelförmige Dosiersystem und die Wäsche können dabei aneinander reiben und stoßen, was zu Beschädigungen der Wäsche und des Dosiersystems führen kann. Auch kann, bei entsprechend kleiner Drehzahl, das kugelförmige Dosiersystem innerhalb der Wachtrommel bei einer nicht voll gefüllten Waschtrommel gegen die Innenwandung der Waschtrommel prallen. Der Aufprall führt zu einer mechanischen Stoßbelastung des Dosiersystems. Diese Stoßbelastung kann allein während eines Waschgangs 1000-mal und mehr auftreten, wenn unterstellt wird, dass bei jeder Umdrehung der Waschtrommel das kugelförmige Dosiersystem zunächst nach oben mitgeführt wird und dann in einem bestimmten Punkt nach unten fällt. Auch ist der Aufprall oder Aufschlag des Dosiersystems innerhalb der Waschtrommel mit einem störenden Geräusch verbunden.

Der WO 2019/121295 A1 ist ebenfalls ein frei bewegliches Dosiersystem mit kugelförmigen Gehäuse und darin angeordnetem Dosiergerät und Behälter zu entnehmen. Das Gehäuse ist dabei in einem Ausführungsbeispiel zweischichtig aufgebaut, wobei eine äußere Schicht aus einem thermoplastischen Elastomer und die innere Schicht aus einem härteren duroplatischen oder thermoplastischen Kunststoff ist. Durch das thermoplatische Elastomer werden Stöße, die beim Waschgang auf das Dosiersystem wirken, gedämpft und abgefedert. Das kugelförmige Gehäuse trägt somit entscheidend zur zuverlässigen und konstanten Funktionsfähigkeit des Dosiersystems bei.

Die dämpfende und abfedernde Wirkung der äußeren Schicht hängt von den Materialeigenschaften des gewählten Materials sowie der Schichtdicke ab. Eine größere Schichtdicke führt zwar grundsätzlich zu einem besseren Schutz, doch ist dies mit mehr Materialeinsatz verbunden. Ein für die Dämpfung und Abfederung von Stößen vorteilhaftes und eher weicheres Material kann jedoch einen hohen Reibungskoeffizienten haben. Ein hoher Reibungskoeffizient bedeutet zwischen Dosiersystem und Wäsche höhere Reibungskräfte, die das Dosiersystem und die Wäsche mehr beanspruchen und beschädigen können. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein in einer Waschtrommel einer Waschmaschine frei positionierbares Dosiersystem bereitzustellen, das zuverlässig und robust funktioniert und deren Verwendung die Wäsche in der Waschmaschine nicht schädigt.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird mit der Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. Ausführungsbeispiele der Erfindung können den Unteransprüchen zu Anspruch 1 entnommen werden.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Kugeloberfläche des Gehäuses mit einer Rippenstruktur überdeckt ist, die eine Vielzahl von zueinander beabstandeten Rippen aufweist. Die einzelnen Rippen nehmen dabei die Stoßkräfte auf, die auf das Dosiersystem mit dem kugelförmigen Gehäuse wirken, wenn sich das Dosiersystem innerhalb der Waschtrommel der Waschmaschine bewegt und - insbesondere bei einer nur teilweise gefüllten Waschtrommel - auf der Innenwandung der Waschtrommel aufprallt. Die Rippen wirken dabei wie einzelne Stoßdämpfer, die den Aufprall dämfen und abfedern. Die Kräfte, die auf die in dem Innenraum des Gehäuses untergebrachten Teile des Dosiersystems wirken, werden somit zum großen Teil absorbiert, wodurch das Dosiergerät und der Behälter mechnanisch geschützt werden. Durch die Rippenstruktur lässt sich somit ein effektiver Schutz vor mechanischer Belastung mit vergleichsweise geringem Materialaufwand realisieren.

Der Abstand benachbarter Rippen ist dabei so zu wählen und die Rippen sind so gleichmäßig auf der Kugeloberfläche des Gehäuses zu platzieren, dass bei jeder Ausrichtung oder Orientierung des Dosiersystems eine Rippe und mehrere Rippen einen Aufprall abfedern können. Es besteht somit ein Schutz in alle Richtungen. Die Rippenstruktur überdeckt die gesamte Kugeloberfläche des Gehäuses des Dosiersystems, was jedoch nicht ausschließt, dass es einzelne Stellen gibt, an denen die Rippen einen größeren Abstand haben oder die Rippen unterbrochen sind, um gewisse Funktionalitäten des Dosiersystems zu ermöglichen.

Ein weiterer Vorteil der Rippenstruktur besteht darin, dass eine effektive Reiboberfläche des Dosiersystems reduziert wird. Die Wäsche in der Waschtrommel tritt nämlich nur, soweit der Abstand benachbarter zwischen den einzelnen Rippen nicht zu groß ist, im Wesentlichen mit der radial nach außen zeigenden Stirnfläche der einzelnen Rippen in Kontakt. Die geringere Reiboberfläche führt zu geringeren Reibkräften, sodass das Aneinandergleiten und Aneinanderreiben an dem Dosiersystem die Wäsche vergleichsweise wenig belastet.

Auch hat sich gezeigt, dass die Rippenstruktur das Greifen des Dosiersystems per Hand vereinfacht. Ist der Rippenabstand so gewählt, dass ein menschlicher Finger in die Lücke zwischen zwei beanchbarten Rippen passt und somit ein gewisses Hintergreifen möglich ist, erhöht dies merklich die Griffigkeit des Dosiersystems. Auch in einem nassen Zustand des Dosiersystems, beispielsweise nach einem erfolgten Waschgang, lässt sich das Dosiersystem somit einfach handhaben. Ein weiterer Vorteil der Rippenstruktur besteht darin, dass eine Öffnung in der Kugeloberfläche, die zwischen zwei benachbarten Rippen angeordnet ist und durch die die Zubereitung aus den Behälter in die Waschtrommel gelangt, weniger durch direkt über der Öffnung anliegende Wäsche überdeckt werden kann.

Ein Rippenquerschnitt einer einzelnen Rippe, einem Großteil der Rippen oder aller Rippen kann eine erste Rippenflanke, eine zweite Rippenflanke und eine Rippenspitze aufweisen, bei der die beiden Rippenflanken zusammenlaufen. Der Rippenquerschnitt verjüngt sich somit ausgehend von einem Fußkreis der Kugeloberfläche radial nach außen hin. In einem Ausführungsbeispiel ist die Rippenspitze abgerundet oder abgeflacht. Die Abrundung der Rippenspitze erhöht zwar die effektive Reiboberfläche des Dosiersystems, doch nimmt dadurch der Werkstoffverschleiß an der Rippenspitze ab. Beispielsweise kann der Rippenquerschnitt im wesentlichen dreieckig sein. Die erste Rippenflanke und/oderdie zweite Rippenflanke können gradlinig oder auch gebogen verlaufen.

Durch den radial nach außen sich verjüngenden Rippenquerschnitt weist die Rippe besondere Dämpfung- und Abfederungseigenschaften auf. Bei einem Aufprall auf die Waschtrommel trifft zuerst die Rippenspitze auf die Waschtrommel. Die dämpfende oder abfederne Wirkung in der ersten Phase des Aufpralls ist zunächst gering, da im Bereich der Rippenspitze nur wenig Material verformt wird. Da sich von der Rippenspitze aus gesehen der Rippenquerschnitt in Richtung des Fußkreises vergrößert, wird bei größer werdendem Verformweg in der zweiten Phase des Aufpralls immer mehr Material der Rippe verformt bzw. gestaucht, sodass mit dem verformen Weg die dämpfende und abfedernde Wirkung zunimmt.

In einem Ausführungsbeispiel weist ein erster Übergangsbereich zwischen der Kugeloberfläche des Gehäuses und der ersten Rippenflanke eine Rundung auf. Die Rundung ist so gestaltet, dass sich keine Schmutz- oder Flüssigkeitsnester bilden können.

Ein zweiter Übergangsbereich zwischen der Kugeloberfläche des Gehäuses und der zweiten Rippenflanke kann ebenfalls eine Rundung aufweisen. Dabei kann sich der zweite Übergangsbereich von dem ersten Übergangsbereich unterscheiden. Dies führt zu einem asymmetrischen Rippenquerschnitt. Durch die Asymmetrie des Rippenquerschnitts weicht bei einem Aufprall des Dosiersystems die dann auf Stauchung belastete Rippe zu einer Seite aus, was zu einer guten Dämpfung und zu einer guten Abfederung führt.

Die Asymmetrie des Rippenquerschnitts kann auch durch andere Maßnahmen erreicht werden. Beispielsweise kann die erste Rippenflanke anders geneigt und/oder geformt sein als die zweite Rippenflanke. Dies kann dazu führen, dass die Rippenspitze nicht in der Mitte des Rippenquerschnitts liegt.

Die Rippen sind bevorzugt einstückig an der Kugeloberfläche angeformt. Beispielsweise kann die Rippenstruktur und die Kugeloberfläche des Gehäuses nahtlos spritzgegossen sein. Dies verleiht der Kugeloberfläche mit der darauf platzierten Rippenstruktur eine mechanische Stabilität bei guten dämpfenden und abfedernden Eigenschaften.

Der Rippenquerschnitt zumindest einiger der Rippen kann sich in Längsrichtung ändern. So kann der Rippenquerschnitt an einem Beginn der Rippe breiter oder höher sein als der Rippenquerschnitt am Ende der Rippe oder in einem mittleren Bereich der Rippe.

Ein Außendurchmesser des Dosiersystems kann 70 mm bis 130 mm betragen. Der Außendurchmesser soll dabei auch die Rippenstruktur auf dem kugelförmigen Gehäuse erfassen. In einem Ausführungsbeispiel beträgt der Außendurchmesser 90 bis 1 10 mm.

Eine Höhe des Rippenquerschnitts (Abstand zwischen Fußkreis und Rippenspitze) kann 3 bis 10 mm, vorzugsweise 5 bis 8 mm betragen. Eine Breite des Rippenquerschnitts in Höhe des Fußkreises kann in einem Bereich von 1 bis 7 mm, vorzugsweise von 2 bis 6 mm und ganz bevorzugt von 3 bis 5 mm liegen.

Ein Abstand zwischen zwei benachbarten Rippen (gerechnet von Rippenspitze zu Rippenspitze) kann 5 bis 25 mm (vorzugsweise 8 bis 15 mm) betragen. Der Abstand zwischen den zwei benachbarten Rippen kann konstant sein oder sich in der Längsrichtung der Rippen ändern. Die Höhe des Rippenquerschnitts und der Abstand werden vorzugsweise so gewählt, dass beim Aufprall des Dosiersystems auf die Innenwandung der Waschtrommel die betreffende Rippe oder die betreffenden Rippen die Stoßenergie derart aufnehmen, dass es nicht zu einem Kontakt zwischen Waschtrommel und der Kugeloberfläche des Gehäuse kommt. Die Schichtdicke der die Kugeloberfläche formenden Schicht kann dabei vergleichsweise klein gewählt werden, wodurch Material eingespart wird.

Die Rippenstruktur kann eine Vielzahl von Längsrippen aufweist, die sich von einem ersten Pol zu einem zweiten, dem ersten Pol diametral gegenüberliegnden Pol erstrecken. Die Längsrippen können sich dabei vom ersten Pol zu dem zweiten Pol jeweils in einer S-Form winden. Die S-Form weist dabei genau einen Wendepunkt auf.

In der Nähe des ersten Pols kann eine erste Ringrippe in Form eines Kreises angeordnet sein, dessen Mittelpunkt koaxial zum ersten Pol angeordnet ist, wobei die Längsrippen an der Ringrippe starten und in Richtung des zweiten Pols laufen. Die Längsrippen können dabei an dem zweiten Pol in einem Punkt zusammenlaufen. Alternativ dazu kann an dem zweiten Pol eine zweite Ringrippe in Form eines Kreises angeordnet sein, so dass die Längsrippen von der ersten Ringrippe starten und an der zweiten Ringrippe enden. Die zweite Ringrippe ist bevorzugt koaxial zum zweiten Pol angeordnet.

In dem Gehäuse des Dosiersystems ist ein Behälter zur Aufnahme einer Zubereitung und ein Dosiergerät untergebracht, das die Zubereitung aus dem Behälter in die Waschtrommel ausdosiert. Das Dosiergerät kann in der Nähe des ersten Pols angeordnet sein und eine Bedieneinheit aufweisen, die sich durch eine auf den ersten Pol gerichtete Druckkraft betätigen lässt. Somit lässt sich das Dosiergerät von außen beispielsweise einschalten und wieder ausschalten. Die erste Ringrippe umschließt dabei den ersten Pol und dient dabei als Schutzwall gegen einen unbeabsichtigten Druck auf die Bedieneinheit. Prallt beispielsweise das Dosiersystem mit dem ersten Pol gegen die Innenwandung der Waschtrommel, so ist es die erste Ringrippe, die die Stoßenergie absorbiert. Ein Durchmesser der ersten Ringrippe kann 20 bis 40 mm betragen.

In einem Ausführungsbeispiel ist eine weitere Ringrippe mit geschlossenem Umfang vorgesehen, wobei der Umfang einen Ladebereich des Dosiergeräts umrandet. Der geschlossene Umfang kann beispielsweise die Form eines Kreises oder eines Ovals haben. Beispielsweise lässt sich das Dosiergerät durch Induktion aufladen.

Die Dämpfung und die Abfederung der Rippenstruktur werden neben den schon erwähnten konstruktiven Maßnahmen auch durch eine entsprechende Auswahl des Materials beeinflusst. Bevorzugt sind hier Materialien, die über mindestens eine hartelastische und mindestens eine weichelastische Phase verfügen. Besonders bevorzugt sind Materialien, in der im molekularen Aufbau bzw. auf strukturelle Ebene die weichelastische Phase zwischen zwei hartelastischen Phasen liegt. Weiterhin zeichnen sich die Materialien durch eine niedrige und eine hohe Glasübergangstemperatur aus der Abstand zwischen den beiden Glasübergangstemperaturen beträgt dabei mindestens 10 K, bevorzugt mindestens 15 K und besonders bevorzugt 20 K. Ein bevorzugtes Material ist ein thermoplastisches Elastomer, welches Styrol und Butadien umfasst.

Durch die oben beschriebenen konstruktiven Maßnahmen und Materialien lässt sich gegenüber einem Dosiersystem ohne Rippenstruktur eine signifikante Reduktion der Geräuschemissionen erreichen. Insbesondere werden durch die Rippenstruktur niederfrequentierte Geräusche (< 3000 Hz) vermieden bzw. abgesenkt. Versuche haben gezeigt, dass im Vergleich zu einem Dosiersystem ohne Rippenstruktur das erfindungsgemäße Dosiersystem den Schallpegel bei Frequenzen zwischen 130 Hz und 1000 Hz um mehrere dB reduziert. Die Versuche wurden dabei mit 2kg Haushaltwäsche und mit 4,5 kg Haushaltswäsche durchgeführt.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Dosiersystem mit einem kugelförmigen Gehäuse;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer ersten Gehäusehälfte des kugelförmigen Gehäuses;

Figur 3 eine Draufsicht auf die erste Gehäusehälfte der Figur 2; und

Figur 4 einen Schnitt durch die Gehäusehälfte der Figur 2. Figur 1 zeigt ein Dosiersystem, das in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnet wird. Das Dosiersystem 1 lässt sich in eine Waschtrommel einer gängigen Waschmaschine für Haushalte legen und ist darin frei bewegbar. Das Dosiersystem 1 weist ein kugelförmiges Gehäuse 10 mit einer ersten Gehäusehälfte 11 und einer zweiten Gehäusehälfte 12 auf, die durch eine ebene Trennfläche 16 getrennt sind. Im Inneren des kugelförmigen Gehäuses 10 sind ein Dosiergerät und ein Behälter für eine fließfähige Zubereitung untergebracht. Durch das Dosiergerät wird die fließfähige Zubereitung bzw. ein Teil der Zubereitung aus dem Behälter entnommen und während eines Waschgangs in die Waschtrommel ausdosiert. Die Zubereitung kann ein Waschmittel oder ein Duftstoff sein.

Das kugelförmige Gehäuse 10 weist einen ersten Pol 13 und einen zweiten Pol 14 auf. Der erste Pol 13 und der zweite Pol 14 liegen sich diametral gegenüber. Sowohl der erste Pol 13 als auch der zweite Pol 14 sind abgeflacht. Der Begriff „kugelförmig“ soll somit auch Formen umfassen, die von der Form der Kugel im mathematischen Sinne leicht abweichen.

Die Kugeloberfläche des Gehäuses 10 ist mit einer Vielzahl von s-förmig verlaufenden Rippen 15 überdeckt, die von dem ersten Pol 13 zum zweiten Pol 14 verlaufen. Diese von Pol zu Pol verlaufenden Rippen können auch als Längsrippen 15 bezeichnet werden. Die Längsrippen 15 weisen zwischen dem ersten Pol 13 und dem zweiten Pol 14 genau einen Wendepunkt auf.

Der Figur 1 ist des Weiteren zu entnehmen, dass die Längsrippen 15 an dem zweiten Pol 14 auf eine zweite kreisförmige Ringrippe 21 stoßen. Wie auch am ersten Pol 13 laufen die Längsrippen 15 nicht in einem Punkt zusammen, sondern enden am Umfang einer kreisförmigen Ringrippe.

Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht der ersten Gehäusehälfte 11. Am ersten Pol 13 ist ein Bedienelement 17 des Dosiergeräts angeordnet, sodass durch einen Fingerdruck von außen durch das Gehäuse das Dosiergerät bedient werden kann. Der erste Pol 13 ist von einer ersten Ringrippe 18 umrandet, von der aus die Längsrippen 15 ansetzen und in Richtung des zweiten Pols verlaufen.

Zwischen zwei Längsrippen 15a, 15b sind in der Kugeloberfläche zwei Öffnungen 19 vorgesehen, die einen Austausch der Zubereitung zwischen dem Inneren des Dosiersystems 1 und der Waschtrommel ermöglichen. Der Austausch kann dabei neben der Abgabe der Zubereitung in die Waschtrommel auch die Belüftung des Behälters umfassen. Die Belüftung des Behälters kann über separate Öffnungen erfolgen.

Figur 2 zeigt eine weitere Ringrippe 20 mit einem geschlossenen Umfang in Form eines Ovals. Die Ringrippe 20 umrandet einen Ladebereich 28, durch den es möglich ist, das Dosiergerät von außen durch Induktion elektrisch aufzuladen. Das Dosiersystem 1 kann somit autark arbeiten und dabei gegebenenfalls Signale von der Waschmaschine empfangen und gegebenenfalls Signale an die Waschmaschine senden. Alternativ oder zusätzlich können Signale zwischen dem Dosiersystem 1 und einer anderen Instanz ausgetauscht werden. So kann das Dosiersystem 1 auch Signale an eine Ladekonsole oder an ein beliebiges mobiles oder stationäres Endgerät senden und/oder von dort empfangen.

Figur 3 zeigt eine Draufsicht der ersten Gehäusehälfte 1 1 , wobei die Trennfläche 16, die in Figur 1 zu erkennen ist, in der Darstellung der Figur 3 mit der dortigen Zeichenebene zusammenfällt. Die einzelnen Längsrippen 15 schneiden dabei die Trennfläche 16 in unterschiedlichen Winkeln. Der dargestellte Abschnitt der Längsrippe 15c verläuft zur Trennfläche 16 senkrecht, sodass Figur 3 deren Rippenquerschnitt darstellt. Der Rippenquerschnitt weist eine erste Rippenflanke 22, eine zweite Rippenflanke 23 sowie eine abgerundete bzw. abgeflachte Rippenspitze 24 auf. Zwischen einem Fußkreis 25, der Teil der Kugeloberfläche des Gehäuses 10 ist, und der ersten Rippenflanke 22 ist ein erster Übergangsbereich 26 vorgesehen. Der erste Übergangsbereich 26 weist eine Rundung auf, sodass sich dort kein Schmutz oder Feuchtigkeit einnisten können. Auch zwischen der zweiten Rippenflanke 23 und dem Fußkreis 25 ist ein Übergangsbereich vorgesehen, nämlich ein zweiter Übergangsbereich 27. Aus der Figur 2 wird deutlich, dass sich der Übergänge 26, 27 (zu erkennen ist hier der zweite Übergang 27 der Längsrippe 15d) entlang der Längsrichtung der Längsrippe 15 verändern. So ist der Übergang 271 im Bereich des ersten Pol 13 schmaler als der Übergang 27T im Bereich der Trennebene 16.

Figur 4 zeigt einen Schnitt durch die erste Gehäusehälfte 11 . Die erste Gehäusehälfte 11 (und auch die zweite Gehäusehälfte 12) weisen eine innere Schicht 28 und eine äußere Schicht 29 auf, wobei die Längsrippen 15 und die äußere Schicht 29 einstückig ausgeformt sind. Die äußere Schicht 29 und die Längsrippen 15 sind aus einem thermoplastischen Elastomer. Die innere Schicht 26 ist aus einem Kunststoff, der härter ist als das thermoplastische Elastomer.

Wenn während eines Waschgangs, bei dem sich die Waschtrommel dreht und das Dosiersystem 1 innerhalb der Waschtrommel bewegt wird, das Dosiersystem 1 gegen die Innenwandlung der Waschtrommel prallt, absorbiert das weiche Material der Längsrippen 15 bzw. der Ringrippen 18, 20, 21 die entsprechende Stoßenergie, sodass die in dem Innenraum des kugelförmigen Gehäuses 10 befindlichen Teile vor zu großer mechanischer Belastung geschützt werden. Aufgrund der besonderen Formgebung des Rippenquerschnitts ist ein weicher Aufprall gegeben, da die betreffende Rippe, die beim Aufprall gestaucht wird, in der ersten Phase des Aufpralls nur im Bereich der Rippenspitze 24 gestaucht wird, in dem nur wenig Material verformt wird.

Zudem wird aus den Figuren deutlich, dass die effektive Reiboberfläche des Dosiersystems 1 , also die Oberfläche des Dosiersystems 1 , die mit der Wäsche in Kontakt kommt, recht klein ist. Sie entspricht der Summe der Fläche der Rippenspitzen 24 aller Rippen, wobei davon ausgegangen wird, dass der Abstand zwischen benachbarten Rippen so klein ist, dass die Wäsche mit dem Dosiersystem 1 nur an den Rippenspitze 24 in Kontakt kommt. Entsprechend wirken auf die Wäsche nur geringe Reibkräfte. Durch die Rippen ist das Dosiersystem 1 mit einer Hand leicht zu greifen und auch dann griffig, wenn es nach einem Waschgang noch feucht ist. Der durch die Rippen bedingte weiche Aufprall des Dosiersystems führt zudem zu geringen Geräuschemissionen.

Bezugszeichenliste

I Dosiersystem

10 Gehäuse

I I erste Gehäusehälfte

12 zweite Gehäusehälfte

13 erster Paul

14 zweite Pol

15 Rippen/Längsrippen

16 Trennebene

17 Bedienelement

18 erste Ringrippe

19 Öffnung

20 weitere Ringrippe

21 zweite Ringrippe

22 erste Rippenflanke

23 zweite Rippenflanke

24 Rippenspitze

25 Fußkreis

26 erster Übergangsbereich

27 zweiter Übergangsbereich

28 innere Schicht

29 äußere Schicht

30 Ladebereich