РАСПЫЛИТЕЛЬНОЕ КОРОМЫСЛО В СБОРЕ ДЛЯ ПОСУДОМОЕЧНОЙ МАШИНЫ
ASSEMBLED SPRAYER BALANCE ARM FOR DISHWASHING MACHINE

Настоящее изобретение относится к распылительному коромыслу в сборе для посудомоечной машины, которое содержит опору, имеющую участок втулки, и распылительное коромысло, имеющее, по меньшей мере, один участок коромысла, содержащий, по меньшей мере, одно распылительное сопло, и, в общем, трубчатый установочный участок, соединенный с участком коромысла, при этом установочный участок имеет первую и вторую опорную поверхности, опирающиеся на участок втулки внутри этой втулки, причем первая опорная поверхность расположена на меньшем осевом расстоянии от участка коромысла, чем вторая опорная поверхность.
Такое распылительное коромысло в сборе описано в документе DE-A-34 28 439. Здесь опора содержит неподвижную трубу, которая прикреплена к полу моечного отделения. Распылительное коромысло имеет два участка коромысла и центральный трубчатый установочный участок, а опорные поверхности представляют собой кольцевые ободки, опирающиеся с внутренней стороны на неподвижную трубу, которая используется в качестве участка втулки.
Проблема, которая возникает при использовании таких распылительных коромысел в сборе, состоит в том, что во время работы посудомоечной машины опорные поверхности и участок втулки обязательно должны приходить в контакт друг с другом. Поскольку эти элементы обычно изготавливаются из пластика и не подлежат смазке, так как очищающая жидкость во время работы посудомоечной машины протекает через участок втулки, многократный контакт между этими элементами вызывает трение и износ. Сильный износ ведет к меньшему сроку службы опорного элемента вращающегося коромысла. Сильное трение, помимо способствования износу, ведет или к снижению частоты вращения вращающегося коромысла или к необходимости компенсации сильного трения посредством увеличения вращающего момента, действующего на вращающееся коромысло.
Кроме того, во время работы посудомоечной машины распылительное коромысло обычно не вращается плавно в одной плоскости, а до некоторой степени из-за противодействующих сил водяных струй, которые выбрасываются из распылительного коромысла и которые во время вращения распылительного коромысла сталкиваются с поверхностями, расположенными на изменяющемся расстоянии от распылительного коромысла, ось вращения не остается в строго вертикальном положении и подвергается прецессии, которая дополнительно увеличивает проблему трения и износа.
В то время как в большинстве существующих посудомоечных машин используются распылительные коромысла в сборе, где вращающиеся распылительные коромысла расположены ниже или выше корзин посудомоечной машины, в которые загружают подлежащую мойке посуду, и эти распылительные коромысла содержат несколько распылительных сопел и установлены на центральной втулке, предлагаются так называемые сателлитные распылительные коромысла в сборе, в которых вращающееся распылительное коромысло установлено на опорном коромысле, которое само установлено с возможностью вращения внутри посудомоечной машины.
В документе ЕР 1 510 168 предлагается моечное коромысло в сборе для посудомоечной машины, которое содержит вращающееся опорное коромысло и вращающееся сателлитное коромысло, содержащее распылительные сопла и установленное на опорном коромысле, при этом ось вращения сателлитного коромысла смещена относительно оси вращения опорного коромысла.
Аналогичная конструкция описана в документе DE 10 2004 043 772 A1.
В таких сателлитных распылительных коромыслах в сборе проблема износа является еще более серьезной по той причине, что опорное коромысло обычно содержит одно сателлитное коромысло, так что на опорный элемент опорного коромысла действуют асимметричные нагрузки, что приводит к сильному износу и укороченному сроку службы опорного элемента опорного коромысла.
Принимая во внимание эти проблемы, задача настоящего изобретения состоит в создании распылительного коромысла в сборе для посудомоечной машины, которое упомянуто выше и которое содержит установочный участок вращающегося распылительного коромысла или сателлитного коромысла и соответствующий участок втулки, позволяющие устранить указанные проблемы.
Указанная задача решена в распылительном коромысле в сборе для посудомоечной машины, содержащем опору, имеющую участок втулки и распылительное коромысло, имеющее, по меньшей мере, один участок коромысла, содержащий, по меньшей мере, одно распылительное сопло и, в общем, трубчатый установочный участок, соединенный с участком коромысла, при этом установочный участок имеет первую и вторую опорные поверхности, опирающиеся на участок втулки внутри этой втулки, причем первая опорная поверхность расположена на меньшем осевом расстоянии от участка коромысла, чем вторая опорная поверхность; при этом первая опорная поверхность расположена внутри участка втулки вблизи осевого конца участка втулки, обращенного к участку коромысла, а вторая опорная поверхность содержит выступ, например вершину или носик, который продолжается в осевом направлении от установочного участка в участок втулки.
За счет расположения второй опорной поверхности таким образом, что она продолжается в осевом направлении от установочного участка в участок втулки, расстояние между первой и второй опорными поверхностями является максимальным, и в то же время радиус второй опорной поверхности является минимальным. Таким образом, результирующий момент, создаваемый между первой и второй опорными поверхностями и участком втулки, уменьшается, так что усилие, действующее на опорные поверхности, и, тем самым, трение, создаваемое на опорных поверхностях, сводятся к минимуму. Таким образом, трение между участком втулки и установочным участком уменьшается. В частности, когда распылительное коромысло в сборе состоит из формованных пластиковых частей, срок службы распылительного коромысла в сборе увеличивается.
Несмотря на то что, в общем, трубчатый установочный участок и, аналогично, участок втулки могут иметь цилиндрическую конфигурацию, также может быть предусмотрена коническая или сужающаяся конфигурация.
Предпочтительные варианты выполнения настоящего изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В предпочтительных вариантах выполнения распылительного коромысла в сборе участок втулки содержит центральный канал, который расположен соосно с центральным каналом, предусмотренным в установочном участке, при этом вторая опорная поверхность продолжается в осевом направлении от участка втулки в центральный канал установочного участка.
Для того чтобы свести к минимуму сопротивление второй опорной поверхности потоку очищающей жидкости, протекающей через центральный канал, вторая опорная поверхность предпочтительно имеет обтекаемое сечение в осевом направлении элемента втулки. С этой целью вторая опорная поверхность может иметь форму седла или капли.
Предпочтительно, первая опорная поверхность содержит один или несколько выступов, которые расположены по окружности на границе раздела между участком втулки и установочным участком и обеспечивают вращающуюся опору между участком втулки и установочным участком, по существу, по всей окружности установочного участка. За счет того, что опорные поверхности представляют собой выступы, т.е. элементы, имеющие только относительно небольшую площадь поверхности, площадь трения между элементом втулки и установочным участком поддерживается на минимальном уровне. Первая опорная поверхность, которая может содержать один кольцевой выступ, продолжающийся вокруг всей окружности участка втулки, или несколько выступов, которые расположены по окружности на границе раздела между участком втулки и установочным участком, обеспечивает вращающуюся опору между участком втулки и установочным участком, по существу, в любом радиальном направлении.
Несмотря на то что участок втулки может содержать трубчатый элемент, такой как труба, которая крепится к полу отсека посудомоечной машины, участок втулки также может содержать первую трубчатую секцию для размещения первой опорной поверхности и вторую кольцевую секцию для размещения второй опорной поверхности, при этом первая и вторая секции участка втулки расположены на некотором осевом расстоянии, так чтобы обеспечить между ними отверстие для подачи жидкости. Такой последний вариант выполнения, в частности, пригоден, если в осевом направлении, т.е. в вертикальном направлении предусмотрено небольшое пространство для установки распылительного коромысла, как если бы распылительное коромысло устанавливалось в посудомоечную машину, имеющую две корзины под верхней корзиной.
Для дальнейшего уменьшения величины трения, которое во время работы посудомоечной машины возникает между второй опорной поверхностью и участком втулки, вторая опорная поверхность может продолжаться только на участке окружности установочного участка.
Такая последняя конструкция имеет особое преимущество, если распылительное коромысло содержит вращающееся опорное коромысло, содержащее установочный участок и сателлитное коромысло, содержащее, по меньшей мере, одно распылительное сопло и установленное на опорном коромысле, так чтобы ось вращения сателлитного коромысла была смещена относительно оси вращения опорного коромысла. В таких вариантах выполнения вторая опорная поверхность предпочтительно продолжается только на участке окружности установочного участка, где во время работы распылительного коромысла в сборе прикладывается момент, который имеет векторную составляющую, перпендикулярную оси вращения опорного коромысла. Принимая во внимание, что при такой конструкции первая опорная поверхность обеспечивает вращающуюся опору между участком втулки и установочным участком, по существу, в любом радиальном направлении, вторая опорная поверхность обеспечивает вращающуюся опору только в той области, где к установочному участку прикладывается поперечный момент.
Несмотря на то что настоящая идея применима для любого распылительного коромысла в сборе, в котором в результате распределения массы на вращающемся коромысле или за счет действия гидравлических сил на распылительное коромысло во время использования прикладывается момент к вращающемуся коромыслу, который стремится наклонить ось вращения коромысла в некотором направлении, настоящее изобретение имеет особое преимущество, если распылительное коромысло содержит опору и сателлитное коромысло, поскольку в такой конструкции силы, действующие на опорные поверхности, обычно являются ассиметричными относительно оси вращения.
Таким образом, настоящая идея может использоваться для любого обычного одиночного распылительного коромысла или любого распылительного коромысла в сборе, где распылительное коромысло, в частности одиночное распылительное коромысло, установлено с возможностью вращения на опорном коромысле, и в этом случае опорное коромысло будет неуравновешенным во время, по меньшей мере, части работы посудомоечной машины, из-за веса распылительного коромысла, которое установлено на опорном коромысле, или из-за действия гидравлических сил, создаваемых водяными струями, которые выбрасываются из распылительного коромысла.
Несмотря на то, что в некоторых вариантах выполнения опорное коромысло может быть односторонним коромыслом, один конец которого содержит участок втулки, а другой конец которого поддерживает распылительное коромысло, в других вариантах выполнения опорное коромысло может содержать первую полку, которая поддерживает распылительное коромысло, и вторую полку напротив первой полки. Вторая полка может служить для того чтобы, по меньшей мере, компенсировать вес первой полки и распылительного коромысла, установленного на ней, и/или динамические нагрузки, действующие на распылительное коромысло во время использования.
Как вариант или дополнительно во второй полке может быть предусмотрено, по меньшей мере, одно распылительное сопло, так чтобы опорное коромысло также функционировало как распылительное коромысло.
Для обеспечения вращения опорного коромысла опорное коромысло предпочтительно содержит, по меньшей мере, одно распылительное сопло, которое расположено под углом относительно оси вращения опорного коромысла, так чтобы водяная струя, которая выбрасывается из такого сопла, прикладывала момент к опорному коромыслу.
Предпочтительные варианты выполнения по настоящему изобретению описаны со ссылкой на чертежи.
На фиг.1 показан схематичный вид распылительного сопла в сборе согласно настоящему изобретению;
на фиг.2 - вид в разрезе обычного распылительного сопла в сборе;
на фиг.3 - вид, аналогичный виду из фиг.2, на котором показано распылительное сопло в сборе, выполненное по настоящему изобретению;
на фиг.4 - перспективный вид установочного участка распылительного сопла в сборе, показанного на фиг.3; и
на фиг.5 - вид в разрезе по другому варианту выполнения распылительного сопла в сборе, выполненного по настоящему изобретению.
На фиг.1 показано распылительное коромысло в сборе для посудомоечной машины, содержащее опорное коромысло 10, которое может быть установлено в нижней части моечного отсека посудомоечной машины с возможностью вращения вокруг центральной оси 12. С этой целью опорное коромысло 10 содержит центральный установочный участок 14, установленный с возможностью вращения во втулке (см. фиг.3), которая неподвижно установлена в посудомоечной машине. Опорное коромысло 10 содержит первую полку 16 и вторую полку 18. На первой полке 16 расположено распылительное коромысло 20, установленное с возможностью вращения вокруг оси 22, продолжающейся параллельно оси 12, вокруг которой вращается опорное коромысло 10. Распылительное коромысло 20 содержит несколько распылительных сопел 24, через которые струи очищающей жидкости могут выбрасываться на подлежащую мытью посуду, помещенную в моечном отсеке посудомоечной машины. По меньшей мере, одно из распылительных сопел 24 может быть расположено таким образом, чтобы выбрасывать водяную струю под углом к вертикальному направлению и придавать вращательное движение распылительному коромыслу 20. Аналогично, вторая полка 18 опорного коромысла 10 может содержать распылительные сопла 26, которые также могут действовать в качестве сопел, приводящих в движение опорное коромысло за счет выбрасывания водяной струи под углом к вертикальному направлению.
Далее со ссылкой на фиг.2 и 3 будет приведено описание идеи применения предлагаемого опорного элемента. На фиг.2 показано обычное распылительное коромысло, а на фиг.3 показано распылительное коромысло, выполненное по настоящему изобретению. В частности, на фиг.2 и 3 показан центральный участок опорного коромысла 10, установочный участок 14 которого расположен в трубчатой втулке 28, которая в конструкции, состоящей из опорного коромысла и сателлитного коромысла, показанной на фиг.1, представляет собой втулку, неподвижно установленную в отстойнике посудомоечной машины. В нижней части втулки 28 предусмотрен центральный канал 30, по которому во время работы посудомоечной машины очищающая жидкость поступает в распылительное коромысло в сборе. Аналогично, установочный участок 14 опорного коромысла 10, в общем, представляет собой трубчатый элемент, который в вариантах выполнения, показанных на фиг.2 и 3, является коническим элементом. На нижнем конце установочный участок 14 имеет внутренний диаметр, который соответствует диаметру центрального канала 30 втулки 28. Центральный канал 32 установочного участка 14 на верхнем конце сообщается с полыми участками 16 и 18 опорного коромысла 10.
Установочный участок 14 содержит первую и вторую опорную поверхности, на которые опирается опорное коромысло во втулке 28. В частности, первая опорная поверхность 34 предусмотрена непосредственно у верхнего осевого конца участка втулки, а вторая опорная поверхность предусмотрена непосредственно у нижнего конца установочного участка.
Сравнивая фиг.2 и 3, можно увидеть, что предлагаемое распылительное коромысло в сборе отличается от обычных распылительных коромысел в сборе по конфигурации и конструкции второй опорной поверхности. В то время как в обычном распылительном коромысле в сборе, как показано на фиг.2, как первая опорная поверхность 34, так и вторая опорная поверхность 36 обычно являются кольцевыми ободками, которые продолжаются вокруг трубчатого установочного участка, вторая опорная поверхность по настоящей заявке представляет собой выступ, который продолжается в осевом направлении от установочного участка в участок втулки, как показано на фиг.3. Несмотря на то что такой выступ, по существу, может быть кольцевым выступом, который продолжается по всей окружности установочного участка, в частности, в случае предлагаемой идеи в отношении асимметричного распылительного коромысла в сборе, показанного на фиг.1, в котором на опорные поверхности действуют асимметричные нагрузки, вторая опорная поверхность, предпочтительно, представляет собой носик, прилив или язычок, который продолжается только вокруг части окружности установочного участка (см. также фиг.4).
Если вторая опорная поверхность имеет конструкцию, показанную на фиг.3 и 4, момент, действующий на опорные поверхности при симметричной нагрузке, действующей на распылительное коромысло 10, уменьшается по сравнению с моментом, действующим на обычную систему, показанную на фиг.2. Таким образом, вследствие распределения массы на опорном коромысле, а также за счет противодействующих усилий, создаваемых водяными струями, которые выбрасываются из распылительного коромысла 20, установленного на первой полке 16 опорного коромысла 10, сила F1 действует на первую полку 16 опорного коромысла 10, и такая сила стремится наклонить опорное коромысло 10 относительно его оси 12 вращения. Силы F2 и F3 прикладываются между первой и второй опорными поверхностями 34 и 36 и внутренней стенкой втулки 28. Поскольку в результате действия сил F2 и F3 создается момент трения, когда коромысло 10 вращается, полезно уменьшить эти силы, чтобы обеспечить низкое трение и соответственно небольшой износ.
С этой целью по изобретению вторая опорная поверхность представляет собой выступ, который продолжается в осевом направлении от установочного участка 14 в участок 28 втулки. В результате применения такой конструкции, с одной стороны, увеличивается расстояние между первой и второй опорными поверхностями и, с другой стороны, уменьшается радиус второй опорной поверхности. Таким образом, сравнивая фиг.2 и 3, можно увидеть, что расстояние d2 между первой и второй опорными поверхностями распылительного коромысла в сборе по изобретению, как показано на фиг.3, превышает соответствующее расстояние dl в обычном устройстве. В то же время радиус R2 второй опорной поверхности распылительного коромысла в сборе по настоящему изобретению, как показано на фиг.3, по существу, меньше радиуса R1 обычной конструкции. Оба этих размера позволяют уменьшить момент трения между опорными поверхностями и участком втулки по сравнению с моментом трения, действующим в известных системах.
Как показано на фиг.3 и 4, выступ 38 может быть образован в виде носика или прилива, который имеет обтекаемое сечение, например, каплеобразное сечение, с целью уменьшения падения давления воды, поступающей по центральному каналу 30 втулки 28 и проходящей в центральный канал 32 установочного участка 14 опорного коромысла 10.
Как указано выше, несмотря на то что предлагаемая идея имеет особое преимущество в случае ее применения для ассиметричных распылительных коромысел в сборе, она также может применяться для систем распылительных коромысел, где вращающееся коромысло, по существу, является уравновешенным, например, в стандартных распылительных коромыслах с двумя полками или системах сателлитных распылительных коромысел, в которых на опорном коромысле с двумя полками распылительное коромысло установлено на каждой из этих полок. Кроме того, в таких системах уравновешенных распылительных коромысел распылительное коромысло неизбежно подвергается временному или постоянному воздействию сил, которые стремятся наклонить установочный участок вращающегося коромысла относительно его вертикальной оси вращения за счет неравномерного распределения массы во вращающемся коромысле, поскольку это может быть вызвано неравномерной водяной нагрузкой в полках коромысла или противодействующими силами водяных струй, которые выбрасываются из распылительных сопел на посуду в моечном отсеке посудомоечной машины.
На фиг.5 показан другой вариант выполнения распылительного коромысла в сборе по настоящему изобретению, в частности, предназначенный для распылительных коромысел, которые должны устанавливаться под потолком моечного отсека или под верхней корзиной посудомоечной машины.
В частности, на фиг.5 показана конструкция, в которой распылительное коромысло 40 с одной полкой установлено с возможностью вращения в канале 42 подачи воды, который может быть предусмотрен между верхней и нижней корзинами посудомоечной машины. Аналогично, коромысло 40 может быть опорным коромыслом для поддержки вращающегося распылительного коромысла. Распылительное коромысло 40 содержит установочный участок, представляющий собой относительно короткую трубчатую секцию 44, которая на верхнем конце содержит наружный кольцевой ободок 46, действующий в качестве первой опорной поверхности. Установочный участок 44 и кольцевой ободок 46 расположены в секции кольцевой втулки, предусмотренной в нижней части канала 42 подачи. Совместно с верхней стенкой канал 42 подачи содержит вторую секцию 50 кольцевой втулки. Установочный участок 44 имеет выступ 52, продолжающийся параллельно оси 54 вращения распылительного коромысла 40. Выступ 52 имеет форму, аналогичную форме выступа 38 по варианту выполнения, показанному на фиг.4, т.е., по меньшей мере, на верхнем конце, где он контактирует с секцией 50 втулки; выступ имеет кольцевую наружную форму. На внутренней стороне, где выступ 52 обращен к каналу 56, образованному в установочном участке 44, выступ 52 предпочтительно имеет обтекаемое сечение.
Когда во время работы распылительного коромысла в сборе сила F1 действует на распылительное коромысло 40, и эта сила может возникать в результате действия сил веса или противодействующих сил водяных струй, силы трения F2 и F3, соответственно, должны восприниматься первой и второй опорными поверхностями. Принимая во внимание малый радиус R3 выступа 52, усилие F3 поддерживается на минимальном уровне.
Перечень ссылочных номеров
10 Опорное коромысло
12 Ось вращения опорного коромысла 10
14 Установочный участок опорного коромысла 10
16 Первая полка
18 Вторая полка
20 Распылительное коромысло
22 Ось вращения распылительного коромысла 20
24 Распылительное сопло
26 Распылительное сопло
28 Втулка
30 Центральный канал втулки 28
32 Центральный канал установочного участка 14
34 Первая опорная поверхность
36 Вторая опорная поверхность
38 Вторая опорная поверхность
40 Распылительное коромысло
42 Канал подачи
44 Установочный участок распылительного коромысла 40
46 Кольцевой ободок
48 Первая секция втулки
50 Вторая секция втулки
52 Выступ
54 Ось вращения
56 Центральный канал установочного участка.