EP1092384A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Art und Konzentration von Beimischungen in einer Flüssigkeit - Google Patents

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EP1092384A2
EP1092384A2 EP00121978A EP00121978A EP1092384A2 EP 1092384 A2 EP1092384 A2 EP 1092384A2 EP 00121978 A EP00121978 A EP 00121978A EP 00121978 A EP00121978 A EP 00121978A EP 1092384 A2 EP1092384 A2 EP 1092384A2
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EP
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liquid
hollow body
radiation
concentration
type
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EP00121978A
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English (en)
French (fr)
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EP1092384A3 (de
EP1092384B1 (de
Inventor
Roland Dipl.-Ing. Rieger (FH)
Christian Wolf
Antonio Rizzo
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/4297—Arrangements for detecting or measuring the condition of the washing water, e.g. turbidity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/4214—Water supply, recirculation or discharge arrangements; Devices therefor
    • A47L15/4225—Arrangements or adaption of recirculation or discharge pumps

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the type and concentration of admixtures in a liquid in which radiation is radiated into the liquid is and in which the radiation emerging again is detected and starting therefrom the type and concentration of admixtures is determined and a device to determine the type and concentration of admixtures in a liquid at least one measuring section through which the liquid flows, into which by means of at least radiation is emitted from a radiation source, with at least one radiation receiver the liquid let through and / or laterally scattered and / or amount of radiation scattered backwards is detected, and with at least one unit to control the at least one radiation source and to evaluate the signal of the at least one radiation receiver.
  • a method and a device of the type mentioned at the outset for treating dishes in dishwashers is known from DE-A1-198 06 559, in which the liquid to be examined - in this case a liquid Cleaning liquid called "washing liquid" is kept in circulation, ie is circulated by means of a pump. Based on the determined data with regard to admixture components - in this case with regard to the contamination components in the washing liquid - parameters are set for an ongoing washing program in the publication mentioned.
  • the invention is therefore based on the object in a method and a device of the type mentioned at the outset the risk of falsifying the result of the investigation and thus avoiding the process controlled with this result in a simple manner.
  • the radiation radiated into the liquid in a region of the liquid radiate in which there are no gas bubbles.
  • the invention is a method of the type mentioned succeeded in a simple way, the risk of Falsification of the result of the investigation and thus of the result controlled Avoid operation.
  • the liquid is in a rapid circular motion transferred.
  • the centrifugal force acts through the rapid rotation of the liquid on the liquid and on the gas bubbles enclosed in the liquid as well as on the proportion of admixtures present in the liquid.
  • the heavy blending proportions are due to the higher centrifugal forces in the moving in circles Liquid moves further out than the lighter gas bubbles. They also displace gas bubbles located there inevitably move outward inside.
  • This arranges the gas bubbles according to the invention Process essentially on one level, namely as far as possible inwards, i.e. as far as possible towards the center of the circular motion and it's on simple way possible, the radiation radiated into the liquid into one Radiate in the area of the liquid in which there are no gas bubbles.
  • the object described above is carried out in the device according to the invention of the method with at least one measuring section through which the liquid flows, in which is emitted by means of at least one radiation source, with at least one a radiation receiver, the liquid let through and / or laterally scattered and / or backwards scattered amount of radiation is detected, and with at least a unit for controlling the at least one radiation source and for evaluating the signal of the at least one radiation receiver, according to the invention thereby solved that the liquid entry of the device with a device for generation a circular movement of the liquid is equipped.
  • Generated means for generating a circular movement of the liquid circular movement of the liquid acts, as already explained above, which acts Centrifugal force on the liquid and on the gas bubbles enclosed in the liquid as well as the proportion of admixtures present in the liquid.
  • the heavy ones Mixing proportions are due to the higher centrifugal forces in the moving in the circle Liquid moves further out than the lighter gas bubbles. Also displace the gas bubbles that are inevitably moved outwards further inside.
  • This arranges the gas bubbles according to the invention Process essentially on one level, namely as far as possible inwards, i.e. as far as possible towards the center of the circular movement and it is possible in a simple way, the radiation radiated into the liquid radiate into an area of the liquid in which there are no gas bubbles.
  • the measuring section in the device for Arranged generating a circular movement of the liquid According to the The task is. Measuring section in an area of the device for generating a circular movement of the liquid arranged in which the separation of the admixture however, the admixing components have not yet been mixed again has occurred again. With this measure, a renewed mixing of the in the liquid contained admixtures and the enclosed gas bubbles before the task Determination of the type and concentration of admixtures in the Avoid liquids safely.
  • the measuring section is immediately at the end the device for generating a circular movement of the liquid or alternatively in the device for generating a circular movement of the liquid in the area the end of the device.
  • the liquid enters the device a hollow body with a circular cross section, advantageously a helical trained hollow body, preferably a spiral hollow body.
  • a sufficient speed of the circular movement of the liquid becomes spiral trained hollow body preferably achieved in that the liquid on the outside The circumference of the spiral hollow body is introduced and at the innermost circumference of the spiral hollow body is rejected.
  • the hollow body is advantageously a tube, alternatively the hollow body can also be a Pipe or a one-piece part with appropriately designed passages.
  • the hollow body is a pump housing a pump.
  • the pump housing a pump since the pump housing a pump usually has a spiral-shaped liquid guide, anyway when using the method according to the invention and the device according to the invention existing component can be used.
  • Adequate speed of circular motion of the liquid is in use a pump housing of a pump secured as a hollow body in that the hollow body a pump housing of a pump continued by a circular design Is hollow body.
  • the device according to the invention is advantageously in water-carrying cleaning machines to determine the type and concentration of contaminants and / or cleaning agents arranged in the cleaning liquid, causing the cleaning operations can be controlled.
  • the device according to the invention is preferably used in water-bearing household appliances Determination of the type and concentration of pollution and / or detergent components is arranged in the cleaning liquid, whereby the cleaning processes are controlled can be.
  • the device according to the invention is particularly preferred in dishwashers Determination of the type and concentration of pollution and / or detergent components arranged in the wash liquor, whereby the wash program can be controlled.
  • the method according to the invention and the device according to the invention for determination The type and concentration of admixing components in a liquid is based on exemplary embodiments explained in a dishwasher.
  • a washing container 1 of the dishwasher is for loading and unloading an upper or a lower crockery basket 2, 3 a front door 4 accessible.
  • the dishes are washed a cleaning liquid called a washing liquor by means of a circulation pump 5
  • a riser pipe 6 is pumped to two rotatable spray arms 7, 8, which are below the respective Dish rack 2, 3 are arranged.
  • the device 10, 10 ', 10' 'according to the invention which is only indicated in FIG.
  • the washing program is set by of parameters by means of a unit, not shown, for controlling the at least one a radiation source and for evaluating the signal of the at least one radiation receiver, the component of the device 10, 10 ', 10' 'and in the Embodiments is part of a program control unit, not shown, controlled.
  • a reliable function of the device 10, 10 ', 10' 'according to the invention is ensured by that in all the illustrated embodiments in the direction of flow - with Arrows indicated - after the circulation pump 5 and before the liquid inlet into the rinsing tank 1, in the exemplary embodiments in front of the riser pipe 6.
  • a liquid inlet 11, 11 ', 11' 'of the device 10, 10', 10 '' with a Device 12, 12 ', 12' 'equipped for generating a circular movement of the washing liquor is arranged.
  • the measuring section could also be in the facility to generate a circular movement of the washing liquor, in one area the facility in which the separation of the admixture components has already taken place renewed mixing of the admixtures has not yet occurred again his.
  • FIG. 2 shows an advantageous embodiment of the invention in which the device 12 for generating a circular movement of the washing liquor as a helical one Hollow body is designed.
  • the device 12 for generating a circular movement of the washing liquor as a helical one Hollow body is designed.
  • the device 12 for generating a circular movement of the washing liquor as a helical one Hollow body is designed.
  • Fig. 2 is as Hollow body uses a tube, alternatively could be a hose or a one-piece Use parts with appropriately designed passages.
  • a sufficient speed of the circular movement of the washing liquor from three better four turns is achieved. This is a very simple way to generate circular movement of the washing liquor by the method according to the invention.
  • Fig. 3 the preferred embodiment of the invention is shown in which the device 12 'to generate a circular movement of the washing liquor as a spiral Hollow body is designed.
  • Hollow body uses a tube, alternatively could be a hose or a one-piece Use parts with appropriately designed passages.
  • Adequate The speed of the circular movement of the washing liquor is spiral-shaped Hollow body preferably achieved in that the washing liquor on the outer circumference of the Spiral-shaped hollow body initiated and on the innermost circumference of the spiral trained hollow body is led to the measuring section 13 '.
  • a sufficient speed of the circular movement of the washing liquor from two better three turns is reached. This is also a very simple option to generate a circular movement of the washing liquor using the method according to the invention, the spiral-shaped hollow body due to its essentially only horizontal expansion is also extremely space-saving.
  • FIG. 4 shows a further advantageous embodiment of the invention, in which the device 12 '' for generating a circular movement of the washing liquor a pump housing 9 of the circulation pump 5.
  • Adequate speed of circular motion of the Liquid is thereby when using the pump housing 9 of the circulation pump 5 ensured that this by a circular hollow body 14 ", which again as Tube is formed, alternatively, a hose or a one-piece Part with appropriately designed passages will continue to be used.
  • a circular hollow body 14 ", which again as Tube is formed, alternatively, a hose or a one-piece Part with appropriately designed passages will continue to be used.
  • Pump housing 9 of a pump and thus also the circulation pump 5 of a dishwasher usually has a spiral liquid guide, can advantageously in this embodiment of the invention when using the invention Method and the device 10 '' used in any case existing component become.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the output area of the device 12, 12 ', 12' ' for generating a circular movement of the liquid of the device according to the invention 10, 10 ', 10' 'for determining the type and concentration of pollution components shown in section in the washing liquor to determine the method of the invention the type and concentration of admixtures in a liquid - in the exemplary embodiments to determine the type and concentration of pollution in the washing liquor and the function of the device 10, 10 ', 10' 'according to the invention to explain again.
  • all the exemplary embodiments have in common that the measuring section 13, 13 ', 13' 'immediately at the end of the device 12, 12', 12 '' is arranged to generate a circular movement of the washing liquor.

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  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
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Abstract

Um bei einem Verfahren zur Bestimmung der Art und Konzentration von Beimischungsanteilen in einer Flüssigkeit bei dem eine Strahlung in die Flüssigkeit hineingestrahlt wird und bei dem die wieder heraustretenden Strahlung erfaßt wird und davon ausgehend die Art und die Konzentration von Beimischungsanteilen bestimmt wird, die Gefahr der Verfälschung des Ermittlungsergebnisses und damit des mit diesem Ergebnis gesteuerten Vorganges auf einfache Art und Weise zu vermeiden, werden erfindungsgemäß in der Flüssigkeit eingeschlossene Gasblasen so beeinflußt, daß sie sich im wesentlichen in einer Ebene anordnen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Art und Konzentration von Beimischungsanteilen in einer Flüssigkeit bei dem eine Strahlung in die Flüssigkeit hineingestrahlt wird und bei dem die wieder heraustretenden Strahlung erfaßt wird und davon ausgehend die Art und die Konzentration von Beimischungsanteilen bestimmt wird und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Art und Konzentration von Beimischungsanteilen in einer Flüssigkeit mit wenigstens einer von der Flüssigkeit durchströmten Meßstrecke, in die mittels wenigstens einer Strahlungsquelle Strahlung ausgesandt wird, wobei mittels wenigstens einem Strahlungsempfänger die von der Flüssigkeit hindurchgelassene und/oder seitlich gestreute und/oder rückwärts gestreute Strahlungsmenge erfaßt wird, und mit wenigstens einer Einheit zur Ansteuerung der wenigstens einen Strahlungsquelle und zur Auswertung des Signals des wenigstens einen Strahlungsempfängers.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist zur Behandlung von Geschirr in Spülmaschinen aus der DE-A1-198 06 559 bekannt, bei der die zu untersuchende Flüssigkeit - in diesem Fall eine
Figure 00010001
Spülflotte" genannte Reinigungsflüssigkeit - in Umlauf gehalten wird, d.h. mittels einer Pumpe umgewälzt wird. Aufgrund der ermittelten Daten bezüglich Beimischungsanteilen - in diesem Falle bezüglich Verschmutzungsanteilen in der Spülflotte - werden bei der genannten Veröffentlichung Parameter für ein ablaufendes Spülprogramm eingestellt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß in der Flüssigkeit eingeschlossene Gasblasen, die aufgrund der Bewegung der Flüssigkeit ungeregelte und nicht vorhersehbare Bewegungen durchführen, als Verschmutzungsanteile in der zu untersuchenden Flüssigkeit erkannt werden, daß also in der Flüssigkeit eingeschlossene Gasblasen eine eklatante Verfälschung des Ermittlungsergebnisses und damit des mit diesem Ergebnis gesteuerten Spülprogrammes, verursachen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Gefahr der Verfälschung des Ermittlungsergebnisses und damit des mit diesem Ergebnis gesteuerten Vorganges auf einfache Art und Weise zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß in der Flüssigkeit eingeschlossene Gasblasen so beeinflußt werden, daß sie sich im wesentlichen in einer Ebene anordnen.
Durch die gezielte Anordnung der Gasblasen ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die in die Flüssigkeit hineingestrahlte Strahlung in einem Bereich der Flüssigkeit einzustrahlen, in der sich keine Gasblasen befinden. Mit der Erfindung ist es bei einem Verfahren der eingangs genannten Art auf einfache Art und Weise gelungen, die Gefahr der Verfälschung des Ermittlungsergebnisses und damit des mit diesem Ergebnis gesteuerten Vorganges zu vermeiden.
Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung wird die Flüssigkeit in eine schnelle Kreisbewegung versetzt. Durch die schnelle Drehbewegung der Flüssigkeit wirkt die Zentrifugalkraft auf die Flüssigkeit und auf die in der Flüssigkeit eingeschlossenen Gasblasen ebenso wie auf die in der Flüssigkeit vorhandenen Beimischungsanteile. Die schweren Beimischungsanteile werden aufgrund der höheren Fliehkräfte in der sich im Kreise bewegenden Flüssigkeit weiter nach außen bewegt als die leichteren Gasblasen. Auch verdrängen die zwangsläufig nach außen bewegten Beimischungsanteile dort befindliche Gasblasen weiter nach innen. Dadurch ordnen sich die Gasblasen entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren im wesentlichen in einer Ebene an, nämlich soweit als möglich nach innen, d.h. soweit als möglich in Richtung auf den Mittelpunkt der Kreisbewegung hin und es ist auf einfache Art und Weise möglich, die in die Flüssigkeit hineingestrahlte Strahlung in einen Bereich der Flüssigkeit einzustrahlen, in der sich keine Gasblasen befinden.
Die oben beschriebene Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens mit wenigstens einer von der Flüssigkeit durchströmten Meßstrecke, in die mittels wenigstens einer Strahlungsquelle Strahlung ausgesandt wird, wobei mittels wenigstens einem Strahlungsempfänger die von der Flüssigkeit hindurchgelassene und/oder seitlich gestreute und/oder rückwärts gestreute Strahlungsmenge erfaßt wird, und mit wenigstens einer Einheit zur Ansteuerung der wenigstens einen Strahlungsquelle und zur Auswertung des Signals des wenigstens einen Strahlungsempfängers, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flüssigkeitseintritt der Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeit ausgestattet ist.
Durch die in der in Strömungsrichtung am Beginn der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordneten Einrichtung zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeit erzeugten kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeit wirkt, wie oben schon erläutert, wirkt die Zentrifugalkraft auf die Flüssigkeit und auf die in der Flüssigkeit eingeschlossenen Gasblasen ebenso wie auf die in der Flüssigkeit vorhandenen Beimischungsanteile. Die schweren Beimischungsanteile werden aufgrund der höheren Fliehkräfte in der sich im Kreise bewegendenden Flüssigkeit weiter nach außen bewegt als die leichteren Gasblasen. Auch verdrängen die zwangsläufig nach außen bewegten Beimischungsanteile dort befindliche Gasblasen weiter nach innen. Dadurch ordnen sich die Gasblasen entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren im wesentlichen in einer Ebene an, nämlich soweit als möglich nach innen, d.h. soweit als möglich in Richtung auf den Mittelpunkt der Kreisbewegung hin und es ist auf einfache Art und Weise möglich, die in die Flüssigkeit hineingestrahlte Strahlung in einen Bereich der Flüssigkeit einzustrahlen, in der sich keine Gasblasen befinden.
Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die Meßstrecke in der Einrichtung zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeit angeordnet. Entsprechend der Aufgabe ist die. Meßstrecke dabei in einem Bereich der Einrichtung zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeit angeordnet, in dem die Trennung der Beimischanteile schon stattgefunden hat aber die erneute Vermischung der Beimischanteile noch nicht wieder eingetreten ist. Mit dieser Maßnahme wird eine erneute Vermischung der in der Flüssigkeit enthaltenen Beimischungsanteile und der eingeschlossenen Gasblasen vor der aufgabengemäßen Bestimmung der Art und Konzentration von Beimischungsanteilen in der Flüssigkeit sicher vermieden.
Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist die Meßstrecke unmittelbar am Ende der Einrichtung zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeit oder alternativ in der Einrichtung zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeit im Bereich des Endes der Einrichtung angeordnet. Mit dieser Maßnahme wird eine erneute Vermischung der in der Flüssigkeit enthaltenen Beimischungsanteile und der eingeschlossenen Gasblasen vor der aufgabengemäßen Bestimmung der Art und Konzentration von Beimischungsanteilen in der Flüssigkeit sicher vermieden und es wird eine einfachere Montage und Zugänglichkeit der Meßstrecke und der daran angeordneten wenigstens einen Strahlungsquelle und wenigstens einen Strahlungsempfänger ermöglicht.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Flüssigkeitseintritt der Vorrichtung ein Hohlkörper mit kreisförmigem Querschnitt, vorteilhafterweise ein wendelförmig ausgebildeter Hohlkörper, bevorzugt ein spiralförmig ausgebildeter Hohlkörper. Dies sind sehr einfache Möglichkeiten die kreisförmige Bewegung der Flüssigkeit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erzeugen, wobei der spiralförmig ausgebildete Hohlkörper zusätzlich noch aufgrund seiner im wesentlichen nur horizontalen Ausdehnung eine sehr platzsparende Möglichkeit ist.
Eine ausreichende Geschwindigkeit der Kreisbewegung der Flüssigkeit wird bei dem spiralförmig ausgebildeten Hohlkörper bevorzugt dadurch erreicht, daß die Flüssigkeit am äußeren Umfang des spiralförmig ausgebildeten Hohlkörpers eingeleitet und am innersten Umfang des spiralförmig ausgebildeten Hohlkörpers ausgeleitet wird.
Vorteilhafterweise ist der Hohlkörper ein Schlauch, alternativ kann der Hohlkörper auch ein Rohr oder ein einstückig hergestelltes Teil mit entsprechend gestalteten Durchgängen sein.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Hohlkörper ein Pumpengehäuse einer Pumpe. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann, da das Pumpengehäuse einer Pumpe üblicherweise eine spiralförmige Flüssigkeitsführung aufweist, ein ohnehin beim Einsatz des erfindungsgernäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorhandenes Bauteil verwendet werden.
Eine ausreichende Geschwindigkeit der Kreisbewegung der Flüssigkeit wird bei der Verwendung eines Pumpengehäuse einer Pumpe als Hohlkörper dadurch gesichert, daß der Hohlkörper ein Pumpengehäuse einer Pumpe fortgesetzt durch einen kreisförmig ausgebildeten Hohlkörper ist.
Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in wasserführenden Reinigungsmaschinen zur Ermittlung der Art und die Konzentration von Verschmutzungs- und/oder Reinigungsmittelanteilen in der Reinigungsflüssigkeit angeordnet, wodurch die Reinigungsvorgänge gesteuert werden können.
Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in wasserführenden Haushaltgeräten zur Ermittlung der Art und die Konzentration von Verschmutzungs- und/oder Reinigungsmittelanteilen in der Reinigungsflüssigkeit angeordnet ist, wodurch die Reinigungsvorgänge gesteuert werden können.
Besonders bevorzugt ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Geschirrspülmaschinen zur Ermittlung der Art und die Konzentration von Verschmutzungs- und/oder Reinigungsmittelanteilen in der Spülflotte angeordnet, wodurch das Spülprogramm gesteuert werden kann.
Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Geschirrspülmaschinen wird eine sichere Funktion dadurch gewährleistet, daß sie in Strömungsrichtung nach einer Umwälzpumpe und vor dem Flüssigkeitseinlaß in einen Spülbehälter angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen bei einer Geschirrspülmaschine erläutert. Es zeigen
Fig. 1
eine schematisch dargestellte Geschirrspülmaschine im Längsschnitt,
Fig. 2
eine schematisch dargestellte vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung der Art und der Konzentration von Beimischungsanteilen in einer Flüssigkeit,
Fig. 3
eine schematisch dargestellte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung der Art und der Konzentration von Beimischungsanteilen in einer Flüssigkeit,
Fig. 4
eine schematisch dargestellte weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung der Art und der Konzentration von Beimischungsanteilen in einer Flüssigkeit und
Fig. 5
eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung der Art und der Konzentration von Beimischungsanteilen in einer Flüssigkeit.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Art und Konzentration von Beimischungsanteilen in einer Flüssigkeit wird anhand Ausführungsbeispielen bei einer Geschirrspülmaschine erläutert.
Fig. 1 zeigt zur allgemeinen Erläuterung eine schematisch dargestellte, nicht näher beschriebene Geschirrspülmaschine im Längsschnitt. Ein Spülbehälter 1 der Geschirrspülmaschine ist zum Be- und Entladen eines oberen bzw. eines unteren Geschirrkorbes 2, 3 über eine frontseitige Tür 4 zugängig. Bei den Ausführungsbeispielen wird zum Spülen des Geschirrs eine Spülflotte genannte Reinigungsflüssigkeit mittels einer Umwälzpumpe 5 durch ein Steigrohr 6 zu zwei drehbaren Sprüharmen 7, 8 gepumpt, die unterhalb des jeweiligen Geschirrkorbes 2, 3 angeordnet sind. Bei allen weiter unten erläuterten Ausführungsbeispielen ist die in Fig. 1 nur angedeutete erfindungsgemäße Vorrichtung 10, 10', 10'' zur Ermittlung der Art und der Konzentration von Beimischungsanteilen in einer Flüssigkeit - in den Ausführungsbeispielen von Verschmutzungsanteilen in der Spülflotte -, mit wenigstens einer von der Flüssigkeit - der Spülflotte - durchströmten Meßstrecke 13, 13', 13'', in die mittels wenigstens einer nicht näher beschriebenen Strahlungsquelle Strahlung ausgesandt wird, wobei mittels wenigstens einem nicht näher beschriebenen Strahlungsempfänger die von der Flüssigkeit hindurchgelassene und/oder seitlich gestreute und/oder rückwärts gestreute Strahlungsmenge erfaßt wird, ausgestattet. Das Spülprogramm wird durch Einstellung von Parametern mittels einer nicht gezeigten Einheit zur Ansteuerung der wenigstens einen Strahlungsquelle und zur Auswertung des Signals des wenigstens einen Strahlungsempfängers, die Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, 10', 10'' und in den Ausführungsbeispielen Teil einer nicht dargestellten Programmsteuereinheit ist, gesteuert. Eine sichere Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, 10', 10'' wird dadurch gewährleistet, daß sie bei allen erläuterten Ausführungsbeispielen in Strömungsrichtung - mit Pfeilen angedeutet - nach der Umwälzpumpe 5 und vor dem Flüssigkeitseinlaß in den Spülbehälter 1, in den Ausführungsbeispielen vor dem Steigrohr 6, angeordnet ist.
In der Praxis hat sich gezeigt, daß in der Spülflotte eingeschlossene Gasblasen, die aufgrund der Bewegung der Spülflotte ungeregelte und nicht vorhersehbare Bewegungen durchführen, als Verschmutzungsanteile in der zu untersuchenden Spülflotte erkannt werden, daß also in der Spülflotte eingeschlossene Gasblasen eine eklatante Verfälschung des Ermittlungsergebnisses und damit des mit diesem Ergebnis gesteuerten Spülprogrammes, verursachen. Diese Gefahr der Verfälschung des Ermittlungsergebnisses und damit des mit diesem Ergebnis gesteuerten Spülprogrammes wird auf einfache Art und Weise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, 10', 10'' vermieden, wie in den folgenden Ausführungsbeispielen gezeigt und erläutert wird.
Allen Ausführungsbeispielen gemeinsam ist, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in der Spülflotte eingeschlossene Gasblasen so beeinflußt werden, daß sie sich im wesentlichen in einer Ebene anordnen. Dies wird bei den gezeigten und erläuterten Ausführungsbeispielen dadurch erreicht, daß die Spülflotte in eine schnelle Kreisbewegung versetzt wird. Durch die schnelle Drehbewegung der Spülflotte wirkt die Zentrifugalkraft auf die Spülflotte und auf die in der Spülflotte eingeschlossenen Gasblasen ebenso wie auf die in der Spülflotte vorhandenen Verschmutzungsanteile. Die schweren Verschmutzungsanteile werden aufgrund der höheren Fliehkräfte in der sich im Kreise bewegenden Spülflotte weiter nach außen bewegt als die leichteren Gasblasen. Auch verdrängen die zwangsläufig nach außen bewegten Verschmutzungsanteile dort befindliche Gasblasen weiter nach innen. Dadurch ordnen sich die Gasblasen im wesentlichen in einer Ebene an, nämlich soweit als möglich nach innen, d.h. soweit als möglich in Richtung auf den Mittelpunkt der Kreisbewegung hin. Durch die gezielte Anordnung der Gasblasen ist es auf einfache Art und Weise möglich, die in die Spülflotte hineingestrahlte Strahlung in einem Bereich der Spülflotte einzustrahlen, in der sich keine Gasblasen befinden.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bei allen Ausführungsbeispielen erfindungsgemäß ein Flüssigkeitseintritt 11, 11', 11'' der Vorrichtung 10, 10', 10'' mit einer Einrichtung 12, 12', 12'' zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Spülflotte ausgestattet. Weiterhin gemeinsam ist allen Ausführungsbeispielen, daß die Meßstrecke 13, 13', 13'' unmittelbar am Ende der Einrichtung 12, 12', 12'' zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Spülflotte angeordnet ist. Alternativ könnte die Meßstrecke auch in der Einrichtung zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Spülflotte, und zwar in einem Bereich der Einrichtung in dem die Trennung der Beimischanteile schon stattgefunden hat aber die erneute Vermischung der Beimischanteile noch nicht wieder eingetreten ist, angeordnet sein. Damit wird eine erneute Vermischung der in der Spülflotte enthaltenen Verschmutzungsanteile und der eingeschlossenen Gasblasen vor der Bestimmung der Art und Konzentration von Verschmutzungsanteilen in der Spülflotte sicher vermieden. Ferner ist allen gezeigten Ausführungsformen gemeinsam, daß der Flüssigkeitseintritt 11, 11', 11'' der Vorrichtung 10, 10', 10'' ein Hohlkörper mit kreisförmigem Querschnitt ist.
In Fig. 2 wird eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung gezeigt, in der die Einrichtung 12 zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Spülflotte als ein wendelförmig ausgebildeter Hohlkörper gestaltet ist. In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird als Hohlkörper ein Rohr verwendet, alternativ könnte auch ein Schlauch oder ein einstückig hergestelltes Teil mit entsprechend gestalteten Durchgängen Verwendung finden. In der Praxis hat sich gezeigt, daß eine ausreichende Geschwindigkeit der Kreisbewegung der Spülflotte ab drei besser vier Windungen erreicht wird. Dies ist eine sehr einfache Möglichkeit die kreisförmige Bewegung der Spülflotte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erzeugen.
In Fig. 3 wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt, in der die Einrichtung 12' zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Spülflotte als ein spiralförmig ausgebildeter Hohlkörper gestaltet ist. Auch im in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel wird als Hohlkörper ein Rohr verwendet, alternativ könnte auch ein Schlauch oder ein einstückig hergestelltes Teil mit entsprechend gestalteten Durchgängen Verwendung finden. Eine ausreichende Geschwindigkeit der Kreisbewegung der Spülflotte wird bei dem spiralförmig ausgebildeten Hohlkörper bevorzugt dadurch erreicht, daß die Spülflotte am äußeren Umfang des spiralförmig ausgebildeten Hohlkörpers eingeleitet und am innersten Umfang des spiralförmig ausgebildeten Hohlkörpers zur Meßstrecke 13' ausgeleitet wird. In der Praxis hat sich gezeigt, daß eine ausreichende Geschwindigkeit der Kreisbewegung der Spülflotte ab zwei besser drei Windungen erreicht wird. Dies ist ebenfalls eine sehr einfache Möglichkeit die kreisförmige Bewegung der Spülflotte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erzeugen, wobei der spiralförmig ausgebildete Hohlkörper aufgrund seiner im wesentlichen nur horizontalen Ausdehnung zusätzlich noch äußerst platzsparend ist.
In Fig. 4 wird eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung gezeigt, in der die Einrichtung 12'' zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Spülflotte ein Pumpengehäuse 9 der Umwälzpumpe 5 ist. Eine ausreichende Geschwindigkeit der Kreisbewegung der Flüssigkeit wird bei der Verwendung des Pumpengehäuse 9 der Umwälzpumpe 5 dadurch gesichert, daß dieses durch einen kreisförmig ausgebildeten Hohlkörper 14'', der wieder als Rohr ausgebildet ist, alternativ könnte auch ein Schlauch oder ein einstückig hergestelltes Teil mit entsprechend gestalteten Durchgängen Verwendung finden, fortgesetzt ist. Da das Pumpengehäuse 9 einer Pumpe und damit auch der Umwälzpumpe 5 einer Geschirrspülmaschine üblicherweise eine spiralförmige Flüssigkeitsführung aufweist, kann vorteilhafterweise bei dieser Ausführungsform der Erfindung ein beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10'' ohnehin vorhandenes Bauteil verwendet werden.
In Fig. 5 wird eine vergrößerte Ansicht des Ausgangsbereiches der Einrichtung 12, 12', 12'' zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, 10', 10'' zur Ermittlung der Art und der Konzentration von Verschmutzungsanteilen in der Spülflotte im Schnitt gezeigt, um das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Art und Konzentration von Beimischungsanteilen in einer Flüssigkeit - in den Ausführungsbeispielen zur Ermittlung der Art und der Konzentration von Verschmutzungsanteilen in der Spülflotte und die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, 10', 10'' nochmals zu erläutern. Wie oben schon beschrieben, ist allen Ausführungsbeispielen gemeinsam, daß die Meßstrecke 13, 13', 13'' unmittelbar am Ende der Einrichtung 12, 12', 12'' zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Spülflotte angeordnet ist. Dieses Ende des als Hohlkörper gestalteten Flüssigkeitseintritts 11, 11', 11'' und des Hohlkörpers 14'' der Ausführung nach Fig. 4, das das Ende der Einrichtung 12, 12', 12'' zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Spülflotte darstellt, ist der in Fig. 5 dargestellte Bereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10, 10', 10''. Mit großen, dunklen Punkten sind die in der Spülflotte eingeschlossenen Gasblasen B angedeutet, mit kleinen Punkten die in der Spülflotte enthaltenen Beimischungsanteile A - in den gezeigten Ausführungsbeispielen die enthaltenen Verschmutzungsanteile. Die Spülflotte durchströmt die Vorrichtung 10, 10', 10'', soweit sie zu sehen ist, hauptsächlich von links nach rechts. Die Strömungsrichtung ist mit Pfeilen angedeutet. Es ist deutlich zu erkennen, wie in der letzten Biegung der Einrichtung 12, 12', 12'' zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Spülflotte die Gasblasen B sich soweit als möglich in Richtung auf den Mittelpunkt der Kreisbewegung hin, d.h. an der Innenwand des als Hohlkörper ausgebildeten Flüssigkeitseinlaufes 11, 11', 11'' bzw. des kreisförmigen Hohlkörpers 14'' anordnen und die Verschmutzungsanteile A je nach Größe mehr oder weniger nach außen gedrückt werden. So getrennt durchläuft die Spülflotte nun die Meßstrecke 13, 13', 13'', in der, wie mittels eines strichpunktierten Kreises angedeutet, die wenigstens eine nicht näher beschriebene Strahlungsquelle und der wenigstens eine nicht näher beschriebene Strahlungsempfänger außerhalb der Ebene, in der die Gasblasen B sich angesammelt haben, angeordnet sind. Danach verläßt die Spülflotte über das Steigrohr 6 die erfindungsgemäße Vorrichtung 10, 10', 10''. Hierbei ist schon wieder die sich erneut einstellende Vermischung der Gasblasen B und der Verschmutzungsanteile A in der Spülflotte feststellbar.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es auf einfache Art und Weise gelungen, die Gefahr der Verfälschung des Ermittlungsergebnisses und damit des mit diesem Ergebnis gesteuerten Vorganges zu vermeiden.

Claims (18)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Art und Konzentration von Beimischungsanteilen in einer Flüssigkeit bei dem eine Strahlung in die Flüssigkeit hineingestrahlt wird und bei dem die wieder heraustretende Strahlung erfaßt wird und davon ausgehend die Art und die Konzentration von Beimischungsanteilen bestimmt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Flüssigkeit eingeschlossene Gasblasen so beeinflußt werden, daß sie sich im wesentlichen in einer Ebene anordnen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in eine schnelle Kreisbewegung versetzt wird.
  3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit wenigstens einer von der Flüssigkeit durchströmten Meßstrecke, in die mittels wenigstens einer Strahlungsquelle Strahlung ausgesandt wird, wobei mittels wenigstens einem Strahlungsempfänger die von der Flüssigkeit hindurchgelassene und/oder seitlich gestreute und/oder rückwärts gestreute Strahlungsmenge erfaßt wird, und mit wenigstens einer Einheit zur Ansteuerung der wenigstens einen Strahlungsquelle und zur Auswertung des Signals des wenigstens einen Strahlungsempfängers, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitseintritt (11, 11', 11'') der Vorrichtung (10, 10', 10'') mit einer Einrichtung (12, 12', 12'') zur Erzeugung einer schnellen kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeit ausgestattet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrecke (13, 13', 13'') in der Einrichtung (12, 12', 12'') zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeit angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrecke (13, 13', 13'') unmittelbar am Ende der Einrichtung (12, 12', 12'') zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung der Flüssigkeit angeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitseintritt (11, 11', 11'') der Vorrichtung (10, 10', 10'') ein Hohlkörper mit kreisförmigern Querschnitt ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitseintritt (11, 11', 11'') der Vorrichtung (10, 10', 10'') ein wendelförmig ausgebildeter Hohlkörper ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitseintritt (11, 11', 11'') der Vorrichtung (10, 10', 10'') ein spiralförmig ausgebildeter Hohlkörper ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit am äußeren Umfang des spiralförmig ausgebildeten Hohlkörpers eingeleitet und am innersten Umfang des spiralförmig ausgebildeten Hohlkörpers ausgeleitet wird.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper ein Schlauch ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper ein Rohr ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper ein einstückig hergestelltes Teil mit entsprechend gestalteten Durchgängen ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper ein Pumpengehäuse (9) einer Pumpe (5) ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper ein Pumpengehäuse (9) einer Pumpe (5) fortgesetzt durch einen kreisförmig ausgebildeten Hohlkörper (14'') ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie in wasserführenden Reinigungsmaschinen zur Ermittlung der Art und die Konzentration von Verschmutzungs- und/oder Reinigungsmittelanteilen in der Reinigungsflüssigkeit angeordnet ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie in wasserführenden Haushalgeräten zur Ermittlung der Art und die Konzentration von Verschmutzungs- und/oder Reinigungsmittelanteilen in der Reinigungsflüssigkeit angeordnet ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Geschirrspülmaschinen zur Ermittlung der Art und die Konzentration von Verschmutzungs- und/oder Reinigungsmittelanteilen in einer Spülflotte angeordnet ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Strömungsrichtung nach einer Umwälzpumpe (5) und vor dem Flüssigkeitseinlaß (6) in einen Spülbehälter (1) angeordnet ist.
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