EP1776032B1 - Verfahren zur zufuhr von klarspülmittel bei einer programmgesteuerten geschirrspülmaschine - Google Patents

Verfahren zur zufuhr von klarspülmittel bei einer programmgesteuerten geschirrspülmaschine Download PDF

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EP1776032B1
EP1776032B1 EP05774193A EP05774193A EP1776032B1 EP 1776032 B1 EP1776032 B1 EP 1776032B1 EP 05774193 A EP05774193 A EP 05774193A EP 05774193 A EP05774193 A EP 05774193A EP 1776032 B1 EP1776032 B1 EP 1776032B1
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EP
European Patent Office
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clear
rinsing
sensor
concentration
rinsing liquid
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP05774193A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1776032A1 (de
Inventor
Egbert Classen
Rüdiger EIERMANN
Helmut Jerg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to PL05774193T priority Critical patent/PL1776032T3/pl
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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
    • A47L15/0018—Controlling processes, i.e. processes to control the operation of the machine characterised by the purpose or target of the control
    • A47L15/0055—Metering or indication of used products, e.g. type or quantity of detergent, rinse aid or salt; for measuring or controlling the product concentration
    • 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
    • A47L2401/00—Automatic detection in controlling methods of washing or rinsing machines for crockery or tableware, e.g. information provided by sensors entered into controlling devices
    • A47L2401/02—Consumable products information, e.g. information on detergent, rinsing aid or salt; Dispensing device information, e.g. information on the type, e.g. detachable, or status of the device
    • A47L2401/023—Quantity or concentration of the consumable product
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • A47L2401/00—Automatic detection in controlling methods of washing or rinsing machines for crockery or tableware, e.g. information provided by sensors entered into controlling devices
    • A47L2401/30—Variation of electrical, magnetical or optical quantities
    • 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
    • A47L2501/00—Output in controlling method of washing or rinsing machines for crockery or tableware, i.e. quantities or components controlled, or actions performed by the controlling device executing the controlling method
    • A47L2501/07—Consumable products, e.g. detergent, rinse aids or salt

Definitions

  • the invention relates to a method for the metered supply of rinse aid during rinsing in the final rinse liquid (rinsing liquor) in the washing of a program-controlled dishwasher, wherein the rinse aid concentration of the final rinse liquid is monitored by means of an optical sensor.
  • the program for washing a program-controlled dishwasher comprises a plurality of cleaning and rinsing operations, which are completed with a rinsing process.
  • the cleaned dishes located in the washing container are supplied with a rinse aid provided with a rinse aid.
  • the dosage of the rinse aid is often made by the customer, but the set amount is only a rough value. On the one hand, this can lead to overdoses and to unnecessarily high consumption of rinse aid. On the other hand, insufficient dosing often does not achieve the desired rinse effect.
  • manual dosing of the rinse aid can not take into account the quality of the rinse aid used.
  • combination preparations are designed so that initially only the cleaner and the softener dissolve and the rinse aid which is encapsulated in the combination preparation, e.g. is present in the form of a wax-coated bead, dissolves only dependent on temperature and / or pH during rinsing.
  • the rinse aid is dissolved before the actual rinse.
  • a defined rinsing liquid volume is supplied to the rinsing container. This can be fixed from the outset or be set variably depending on various parameters.
  • the essential factor in this case is the concentration of the rinse aid actually present in the rinsing liquid, since this has an immediate effect on the rinse aid result and thus on the drying result of the ware.
  • the rinsing liquid is supplied as low as possible, optionally as a function of the degree of turbidity of the rinsing liquid. If, on the other hand, the concentration of the rinse aid at the beginning of the rinsing program section is above average or sufficiently high, then the rinse aid concentration can be adjusted to a predetermined concentration by supplying a defined rinse liquid volume.
  • the beats DE 100 34 546 A1 the use of a radar sensor to determine the droplet size and shape or the state data of a wetted with the washing liquid test body to make statements about the state of the washing liquid, for example, their content of detergent.
  • the object of the present invention is to improve a method for the metered supply of rinse aid during rinsing in the final rinse liquid in the rinse tank of a program-controlled dishwasher so that underdosing of rinse aid is prevented in a simple manner in order to achieve an optimal drying result. Furthermore, a device for checking the rinse aid concentration in the rinsing liquid of a program-controlled water-conducting domestic appliance should be specified.
  • the wetting of the optical sensor with the final rinse liquid is used as a criterion for the metered supply of rinse aid.
  • the determination of the wetting as a criterion for the concentration of rinse aid in the rinse aid liquid means a check of the run-off behavior of the final rinse liquid from the sensor. In particular, this can be a check of the droplet size and droplet shape of the sensor to obtain a statement about the state of the final rinse liquid.
  • the concentration of rinse aid manifests itself in a change in the surface tension of the final rinse liquid.
  • the resulting flow behavior can be detected by the optical sensor and allows a conclusion on the rinse aid concentration in the final rinse liquid.
  • the rinse aid concentration causes the rinse aid action, so that the rinse aid concentration is also detected by the rinse aid concentration.
  • rinse aid from a rinse aid supply can be metered into the rinse tank until the required concentration of rinse aid has been reached.
  • the device for checking the rinse aid concentration in the rinsing liquid of a program-controlled, water-conducting household appliance has a sensor with at least one transmitting element which emits an optical signal and at least one receiving element which receives the optical signal emitted by the transmitting element, and a computing unit.
  • the arithmetic unit is set up to determine the wetting of the sensor with rinse-aid liquid and from it the concentration of rinse-aid in the rinse-aid liquid from the energy level emitted by the transmitting element and received by the receiving element.
  • the rinse aid concentration causes the rinse aid action, so that the rinse aid concentration is also detected by the rinse aid concentration.
  • the device according to the invention for checking the rinse aid concentration is preferably installed in a water-conducting device, in particular a dishwasher, wherein the device can be arranged on the side of the door or a wall of the washing compartment associated with the washing compartment.
  • the device for checking the rinse aid concentration can also be arranged on the ceiling or the bottom of the washing compartment.
  • the senor has a light-transmissive element into which the transmitting element couples the optical signal and the receiving element receives the optical signal coupled out of the light-transmissive element.
  • the concentration of the rinse aid in the final rinse liquid the wetting of this light-transmissive element of the sensor with rinse aid is then determined. In this case, the flow behavior on the light-transmissive element is detected by the transmitting and the receiving element in a simple manner.
  • the change in the rinse aid concentration in the final rinse liquid is expediently measured by the sensor with the transmitting element emitted by the optical signals and the receiving element receiving the optical signals, wherein a light beam is coupled into the light-transmissive element from the transmitting element of the sensor and from the light-transmitting element emerging light beam is measured by the receiving element of the sensor.
  • the term light beam is generally understood as an electromagnetic wave and not limited to specific wavelengths.
  • Suitable sensors which are proposed there for the detection of limescale, are for example in the DE 198 25 981 A1 as well as the DE 102 08 214 A1 known. However, the evaluation of the signals supplied by the sensor takes place at a different time than in the method according to the invention. Any limescale that may occur can only be detected at the onset of the drying process. However, the sensor principle used in these sensors can be applied in an adapted manner in the invention for detecting the wetting of the sensor.
  • the translucent element as in the DE 102 08 214 A1 described, having two end faces and is formed such that each of the optical signal emitting and the optical signal receiving element immediately connect to the end surfaces of the translucent element, so that the end surfaces are always free of a coating.
  • the light emitted from the optical signal emitting element e.g. Infrared light enters the transmissive element and, due to the reflection taking place in the transparent element, is reflected at the interface between the transparent element and the surrounding atmosphere, such that the light beam or light beam is substantially radiated with scattering losses through the transparent element and finally through the second end surface assigned to the receiving element emerges and into which the receiving element enters. Due to the total reflection taking place in the translucent element, a brightness value is required which corresponds to a specific energy value. An energy difference amount between the optical signal-emitting element and the optical signal-receiving element is due to a certain radiation power of the transparent element and is taken into account in the processing of the signal value.
  • Infrared light enters the transmissive element and, due to the reflection taking place in the transparent element, is reflected at the interface between the transparent element and the surrounding atmosphere, such that the light beam or light beam is substantially radiated with scattering losses through the transparent element and finally through the second end surface assigned to the receiving element emerges
  • the refractive index between the light-transmissive element and the immediately following deposition layer is changed at these regions so that the number of total reflections at the boundary layer of the translucent element decreases. If a light beam or a light beam impinges on the boundary surface of the light-transmissive element at a certain angle and this area of the light-transmitting element is covered with rinse liquid, some of the light beam will exit the light-transmissive element and will not be absorbed into the light-transmitting element translucent element reflects. Since the receiving element measures the energy intensity of the exiting light from the translucent element, the receiving light intensity is associated with a corresponding wetting on the translucent element.
  • rinse aid takes place, depending on the information determined.
  • determining the wetting of the optical sensor it is preferred not to determine merely an instantaneous value, but rather to determine the wetting of the light-transmitting element with the rinsing liquid as a function of time in order to obtain an accurate statement can be obtained via the rinse aid concentration in the rinse aid liquid and to be able to take into account the runoff behavior of the sensor or the light-transmitting element.
  • a circulation of the final rinse liquid with subsequent renewed measurement of the concentration of the rinse aid in the final rinse liquid takes place.
  • the circulation ensures that added rinse aid can mix with the final rinse liquid. The falsification of a measurement result by possibly occurring concentration ranges of rinse aid in the final rinse liquid can be avoided.
  • the determination of the rinse aid concentration in the final rinse liquid is preferably carried out iteratively until a predetermined value of rinse aid concentration in the final rinse liquid is reached.
  • the rinsing process is adjusted as a function of the concentration of rinse aid in the final rinse liquid in its course. In other words, this means that a dosage of rinse aid, a circulation and a measurement of the rinse aid concentration takes place until the desired rinse aid concentration in the final rinse liquid is reached. Only then does the actual rinse aid program continue.
  • the dishwasher takes in a washing up the dishes to be cleaned.
  • a program control takes over the course of the cleaning and rinsing operations with the supply, heating and suction of the cleaning and rinsing liquid in a known manner and is therefore not described in detail.
  • the Spülbeggiter At least one optical sensor is assigned, which monitors the rinse aid liquid to the concentration of rinse aid and outputs a corresponding actual value to a computing unit of the program control. As long as the actual value does not reach a setpoint stored in the arithmetic unit, the arithmetic unit sends a signal to a dosing device which supplies a rinse aid continuously or at intervals into the rinse aid liquid. If the actual value detected by the optical sensor corresponds to the predetermined desired value, then no supply of rinse aid takes place.
  • step 10 the start of the rinse program begins.
  • rinse aid is metered into the rinse aid liquid of the dishwasher (step 12).
  • the dosage of the rinse aid can be effected by the aforementioned "3-in-1" combination preparations or in a known manner by a Klar Kunststoff Kunststoff- reservoir.
  • the rinse aid liquid then circulates in a known manner (step 14).
  • the optical sensor present in the washing compartment is also washed around by the rinse aid liquid. The optical sensor is arranged in the washing compartment so that the rinse aid liquid can flow away from the optical sensor again. During this outflow, the wetting of the optical sensor with the rinse aid liquid is detected (step 16).
  • the translucent element is arranged in a region of the washing compartment, which allows a rinsing with the final rinse liquid.
  • the translucent element could be arranged in a chamber-like region which has at least one opening which opens into the interior of the washing container and has a valve which is suitable for emptying the chamber-like region again.
  • the shape of the translucent element is in principle arbitrary. As appropriate, a rod-shaped or helical-shaped shape, which allows a longer light path for the measurement, has been found. It is also conceivable to arrange several translucent elements between transmitting and receiving element, since then the light spectrum can be selected wider. So could the preferred infrared range be varied in the individual translucent elements and the associated optical signals emitting / receiving elements.
  • the physical phenomenon on which the device according to the invention is based is based on a comparison of the light level coupled into the light-transmitting element by the transmitting element with an energy level which is detected by the receiving element during coupling out of the light-transmissive element. If the translucent element has no wetting, substantially all the light beams which are coupled into the translucent element from the transmitting element are reflected due to the total reflection between the translucent element and the surrounding atmosphere until they reach the receiving element and do not leave the translucent element. Due to this, the energy level coupled into the light-transmissive element essentially corresponds to the energy level coupled out of the light-transmissive element.
  • the light-transmitting element is washed around by rinse liquid, a certain energy level is coupled in when the transparent element is irradiated on the side of the transmission element and a different energy level is received on the side of the receiver element.
  • the energy level detected by the receiving element is substantially lower than the energy level coupled in by the transmitting element.
  • Rinse liquid provided with an optimum level of rinse aid will only cause wetting on the sensor or the light-transmissive element for a very short time.
  • rinse aid liquid having too low a dosage of rinse aid will adhere to the sensor or light-transmissive element for an extended time before it expires. This difference in time is used to measure the wetting of the sensor or the light-transmissive element. The measurement therefore takes place either continuously over a certain period of time in order to detect the run-off behavior of the final-rinse liquid from the sensor or the light-transmitting element. Alternatively, a variety of measurements can be made in short, consecutive time intervals.
  • the comparison of the energy levels over time allows a statement about the wetting of the sensor or the light-transmissive element and thus also about the level of rinse aid in the final rinse liquid.
  • the rating of Measured values can be carried out with (threshold) values stored in the arithmetic unit or else on the basis of a calculation.
  • the evaluation of the wetting takes place in the flowchart in the process step identified by the reference numeral 18. If the wetting is small (reference numeral 20), the actual rinsing process and subsequent drying process can begin with a further circulation in accordance with method step 28. If the wetting was large (reference 22), then in step 24 a metered addition of rinse aid, e.g. from a rinse aid reservoir. Before the actual rinsing process (reference numeral 28) is initiated, a new step of measuring and checking the rinse aid concentration in the final rinse liquid takes place (reference 26). This in turn comprises the circulation in accordance with method step 14, the measurement of the wetting according to method step 16 and the evaluation of the wetting according to step 18 in the manner described above.
  • rinse aid e.g. from a rinse aid reservoir
  • the automatic supply of the ideal amount of rinse aid limits the amount of rinse aid to the required level and ultimately leads to a saving of the same. In addition, an ideal drying result for the consumer is achieved.

Landscapes

  • Washing And Drying Of Tableware (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dosierten Zufuhr von Klarspülmittel beim Klarspülvorgang in die Klarspülflüssigkeit (Spülflotte) im Spülbehälter einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine, bei der mittels eines optischen Sensors die Klarspülmittelkonzentration der Klarspülflüssigkeit überwacht wird.
  • Das Spülprogramm einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine umfasst mehrere Reinigungs- und Spülvorgänge, die mit einem Klarspülvorgang abgeschlossen werden. Dabei wird dem im Spülbehälter befindlichen, gereinigten Geschirr eine mit einem Klarspülmittel versehene Klarspülflüssigkeit zugeführt. Die Dosierung des Klarspülmittels wird häufig durch den Kunden vorgenommen, wobei die dabei eingestellte Menge jedoch lediglich einen groben Wert darstellt. Dies kann somit einerseits zu Überdosierungen und zu einem unnötig hohen Verbrauch von Klarspülmittel führen. Bei unzureichender Dosierung wird andererseits häufig der gewünschte Klarspüleffekt nicht erreicht. Die manuelle Dosierung des Klarspülmittels kann darüber hinaus auch nicht die Qualität des verwendeten Klarspülmittels berücksichtigen.
  • Alternativ sind seit geraumer Zeit sogenannte "3-in-1"- Kombinationspräparate zur Verwendung in Geschirrspülmaschinen erhältlich, die eine Reinigungssubstanz, eine Enthärtungssubstanz und eine Klarspülsubstanz enthalten und dem Spülbehälter der Geschirrspülmaschine zu einem bestimmten Zeitpunkt gleichzeitig zugeführt werden. Diese Kombinationspräparate sind in gepresster Tablettenform (sogenannte "Tabs") als auch in Pulver verfügbar. Sie können in vorgesehene Dosiervorrichtungen der Geschirrspülmaschine eingelegt werden. In diesem Fall werden sie zu einem bestimmten Zeitpunkt, der durch den Spülprogrammablauf der Geschirrspülmaschine bestimmt wird, dem Spülbehälter zudosiert.
  • Die bekannten "3-in-1"-Kombinationspräparate weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie sich in Abhängigkeit verschiedenster Parameter unterschiedlich auflösen und dementsprechend zu verschiedenen Zeitpunkten ihre höchste Wirksamkeit erzielen. So gibt es Kombinationspräparate, die nach einem sogenannten "Verdünnungsprinzip" arbeiten, d.h. zu Beginn des Reinigungsvorganges wird das Kombinationspräparat zugesetzt und beginnt sich aufzulösen. Dabei wird hauptsächlich der Klarspüler zunächst in einer hohen Konzentration, d.h. überdosiert, zugesetzt und es wird davon ausgegangen, dass in Folge von Verschleppungen in Spülwasserresten und Adhäsionen des gelösten Klarspülers am Spülgut, an Spülbehälterwänden als auch in den Zuleitungen die Konzentration im Klarspülvorgang noch ausreicht, um ein gutes Trocknungsergebnis zu erzielen. Kombinationspräparate dieser Art weisen jedoch den Nachteil auf, dass bei dem Ausführen mehrerer Spülprogrammabschnitte vor dem Klarspülvorgang sich das Kombinationspräparat zu schnell auflöst und dabei durch den mehrfachen Spülflüssigkeitswechsel beim eigentlichen Klarspülvorgang nicht mehr in ausreichender Konzentration vorhanden ist.
  • Andere Kombinationspräparate sind derart ausgelegt, dass sich zunächst nur der Reiniger und der Enthärter auflösen und der Klarspüler, der in dem Kombinationspräparat abgekapselt, z.B. in Form einer wachsumhüllten Perle vorliegt, sich erst Temperatur- und/oder pH-Wert abhängig während des Klarspülens auflöst. Bei der Verwendung eines Spülprogramms, das jedoch schon im Programmabschnitt Reinigen mit hohen Temperaturen arbeitet und/oder wo die Dauer des Reinigungsvorganges sehr lang gewählt wird, wird der Klarspüler bereits vor dem eigentlichen Klarspülvorgang aufgelöst.
  • Zur Lösung der oben beschriebenen Problematik sieht die DE 102 57 826 A1 die Verwendung zumindest eines optischen Sensors vor, mit dem die Art des verwendeten Kombinationspräparates detektierbar ist. Dabei werden Konzentrations- und/oder pH-Wert-Veränderungen und/oder Änderungen des Härtegrades der Spülflüssigkeit festgestellt, die Rückschlüsse auf die Konzentration der einzelnen Wirksubstanzen zulassen.
  • Um einer bestimmten Konzentration an Klarspülmittel im Verfahrensabschnitt Klarspülen begegnen zu können, wird dem Spülbehälter ein definiertes Spülflüssigkeitsvolumen zugeführt. Dies kann von vorne herein fest bemessen sein oder variabel in Abhängigkeit verschiedener Parameter eingestellt werden. Als wesentliche Größe wird dabei die Konzentration des tatsächlich in der Spülflüssigkeit vorhandenen Klarspülers herangezogen, da diese unmittelbaren Einfluss auf das Klarspülergebnis und damit auf das Trocknungsergebnis des Spülgutes nimmt. So wird im Falle einer geringen Konzentration des Klarspülers am Anfang des Programmabschnittes Klarspülen die Spülflüssigkeit so gering wie möglich, gegebenenfalls in Abhängigkeit des Trübungsgrades der Spülflüssigkeit, zugeführt. Ist andererseits die Konzentration des Klarspülers zu Beginn des Programmabschnittes Klarspülen überdurchschnittlich oder ausreichend hoch, so kann die Konzentration des Klarspülers durch Zuführung eines definiert einstellbaren Spülflüssigkeitsvolumens auf eine vorbestimmte Konzentration eingestellt werden.
  • Um eine Überdosierung an Klarspülmitteln beim Klarspülvorgang zu verhindern, schlägt die DE 100 45 151 C2 vor, mittels eines optischen Sensors die Schaumkonzentration der Klarspülflüssigkeit zu überwachen und mit einem Sollwert für die Schaumkonzentration zu vergleichen. Beim Erreichen des vorgegebenen Sollwertes der Schaumkonzentration wird die Zufuhr von Klarspülmittel automatisch reduziert.
  • Weiterhin schlägt die DE 100 34 546 A1 den Einsatz eines Radarsensors vor, um die Tröpfchengröße und -form oder die Zustandsdaten eines mit der Spülflüssigkeit benetzten Testkörpers zu ermitteln, um Aussagen über den Zustand der Spülflüssigkeit, beispielsweise deren Gehalt an Spülmittel, zu treffen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur dosierten Zufuhr von Klarspülmittel beim Klarspülvorgang in die Klarspülflüssigkeit im Spülbehälter einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine so zu verbessern, dass auf einfache Art eine Unterdosierung an Klarspülmittel verhindert wird, um ein optimales Trocknungsergebnis zu erzielen. Es soll weiterhin eine Vorrichtung zur Überprüfung der Klarspülmittelkonzentration in der Spülflüssigkeit eines programmgesteuerten wasserführenden Haushaltsgerätes angegeben werden.
  • Diese Aufgaben werden mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1, mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches 9 sowie mit einem wasserführenden Gerät gemäß den Merkmalen des Anspruches 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Erfindungsgemäß wird für die dosierte Zufuhr von Klarspülmittel als Kriterium die Benetzung des optischen Sensors mit der Klarspülflüssigkeit herangezogen. Die Ermittlung der Benetzung als Kriterium für die Konzentration von Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit bedeutet mit anderen Worten eine Überprüfung des Ablaufverhaltens der Klarspülflüssigkeit von dem Sensor. Insbesondere kann dabei eine Überprüfung der Tröpfchengröße und Tröpfchenform des Sensors erfolgen, um eine Aussage über den Zustand der Klarspülflüssigkeit zu erhalten. Die Konzentration an Klarspülmittel macht sich in einer Veränderung der Oberflächenspannung der Klarspülflüssigkeit bemerkbar. Das dadurch bedingte Ablaufverhalten lässt sich durch den optischen Sensor detektieren und ermöglicht einen Rückschluss auf die Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit. Die Klarspülmittelkonzentration bedingt die Klarspülmittelwirkung, so dass durch die Klarspülmittelkonzentration auch die Klarspülmittelwirkung erfasst wird.
  • In der Folge erfolgt ein Vergleich mit einem Sollwert einer Benetzung des optischen Sensors bei einer idealen Konzentration an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit während des Klarspülvorganges. Sofern eine zu große Differenz zwischen dem Sollwert der Benetzung und der gemessenen Benetzung des optischen Sensors ermittelt wird, kann Klarspülmittel aus einem Klarspülmittelvorrat in den Spülbehälter zudosiert werden, bis die erforderliche Konzentration an Klarspülmittel erreicht ist.
  • Die Vorrichtung zur Überprüfung der Klarspülmittelkonzentration in der Spülflüssigkeit eines programmgesteuerten, wasserführenden Haushaltsgeräts, weist einen Sensor mit mindestens einem Sendeelement, das ein optisches Signal aussendet und mindestens ein Empfangselement, das das von dem Sendeelement ausgesendete optische Signal empfängt, sowie eine Recheneinheit auf. Erfindungsgemäß ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, aus dem von dem Sendeelement ausgesendeten und dem von dem Empfangselement empfangenen Energieniveau die Benetzung des Sensors mit Klarspülflüssigkeit und daraus die Konzentration an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit zu ermitteln. Die Klarspülmittelkonzentration bedingt die Klarspülmittelwirkung, so dass durch die Klarspülmittelkonzentration auch die Klarspülmittelwirkung erfasst wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überprüfung der Klarspülmittelkonzentration wird bevorzugt in einem wasserführenden Gerät, insbesondere einer Geschirrspülmaschine, eingebaut, wobei die Vorrichtung an der dem Spülraum zugeordneten Seite der Tür oder einer Wandung des Spülraums angeordnet sein kann. Je nach konstruktiver Ausgestaltung des Sensors kann die Vorrichtung zur Überprüfung der Klarspülmittelkonzentration auch an der Decke oder dem Boden des Spülraums angeordnet werden.
  • Bevorzugt weist der Sensor ein lichtdurchlässiges Element auf, in das das Sendeelement das optische Signal einkoppelt und das Empfangselement das aus dem lichtdurchlässigen Element ausgekoppelte optische Signal empfängt. Als Kriterium für die Konzentration des Klarspülmittels in der Klarspülflüssigkeit wird dann die Benetzung dieses lichtdurchlässigen Elements des Sensors mit Klarspülmittel ermittelt. Dabei wird das Ablaufverhalten an dem lichtdurchlässigen Element durch das Sende- und das Empfangselement auf einfache Weise detektiert.
  • Durch die bedarfsabhängige Bestimmung des Klarspülmittels, abhängig von der ermittelten Konzentration an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit, lässt sich ein perfektes Trocknungsergebnis erzielen, wobei gleichzeitig eine Über- oder Unterdosierung an Klarspülmittel verhindert werden kann.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zweckmäßigerweise die Veränderung der Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit von dem Sensor mit dem optische Signale aussendeten Sendeelement und dem die optischen Signale empfangenen Empfangselement gemessen, wobei von dem Sendeelement des Sensors ein Lichtstrahl in das lichtdurchlässige Element eingekoppelt und der aus dem lichtdurchlässigen Element austretende Lichtstrahl von dem Empfangselement des Sensors gemessen wird. Der Begriff Lichtstrahl ist dabei allgemein als elektromagnetische Welle und nicht auf bestimmte Wellenlängen beschränkt zu verstehen. Geeignete Sensoren, die dort jedoch zur Detektion von Kalkablagerungen vorgeschlagen werden, sind beispielsweise in der DE 198 25 981 A1 sowie der DE 102 08 214 A1 bekannt. Die Auswertung der von dem Sensor gelieferten Signale findet dabei jedoch zu einem anderen Zeitpunkt als bei dem erfindungsgemäßen Verfahren statt. Eine gegebenenfalls auftretende Kalkablagerung kann erst bei Einsetzen des Trocknungsvorganges erkannt werden. Das bei diesen Sensoren verwendete Sensorprinzip kann jedoch in angepasster Weise bei der Erfindung zur Detektion der Benetzung des Sensors angewandt werden.
  • Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn das lichtdurchlässige Element, wie in der DE 102 08 214 A1 beschrieben, zwei Abschlussflächen aufweist und derart ausgebildet ist, dass jeweils das das optische Signal aussendende und das das optische Signal empfangende Element an die Abschlussflächen des lichtdurchlässigen Elements unmittelbar anschließen, so dass die Abschlussflächen stets frei von einem Belag sind.
  • Das von dem ein optisches Signal aussendende Element emittierte Licht, z.B. Infrarotlicht, tritt in das lichtdurchlässige Element ein und wird aufgrund der im lichtdurchlässigen Element stattfindenden Reflexion an der Grenzfläche zwischen dem lichtdurchlässigen Element und der umschließenden Atmosphäre so reflektiert, dass der Lichtstrahl bzw. das Lichtbündel im Wesentlichen mit Streuverlusten durch das lichtdurchlässige Element strahlt und schließlich durch die dem Empfangselement zugeordnete zweite Abschlussfläche austritt und in das das Empfangselement eintritt. Durch die im lichtdurchlässigen Element stattfindende Totalreflexion ist ein Helligkeitswert bedingt, der einem bestimmten Energiewert entspricht. Ein Energiedifferenzbetrag zwischen dem das optische Signal aussendenden Element und dem das optische Signal empfangenden Element beruht auf einer gewissen Abstrahlungsleistung des lichtdurchlässigen Elements und findet bei der Verarbeitung des Signalwerts entsprechende Berücksichtigung.
  • Sobald das lichtdurchlässige Element von Spülflüssigkeit benetzt wird und gegebenenfalls aufgrund mangelnder Klarspülmittels an dem lichtdurchlässigen Element für eine gewisse Zeit anhaftet, wird an diesen Bereichen der Brechungsindex zwischen dem lichtdurchlässigen Element und der unmittelbar daran anschließenden Ablagerungsschicht so verändert, dass die Anzahl der Totalreflexionen an der Grenzschicht des lichtdurchlässigen Elements sinkt. Trifft ein Lichtstrahl bzw. ein Lichtbündel unter einem bestimmten Winkel auf die Grenzfläche des lichtdurchlässigen Elements auf und ist dieser Bereich des lichtdurchlässigen Elements mit Klarspülflüssigkeit bedeckt, so tritt ein gewisser Anteil des Lichtbündels aus dem lichtdurchlässigen Element heraus bzw. wird abgelehnt und wird nicht in das lichtdurchlässige Element reflektiert. Da das Empfangselement die Energiestärke bzw. Lichtstärke des austretenden Lichtes aus dem lichtdurchlässigen Element misst, wird die empfangende Lichtstärke mit einer entsprechenden Benetzung auf dem lichtdurchlässigen Element in Verbindung gesetzt.
  • Nachdem ein gewisser Schwellenwert an Benetzung festgestellt worden ist, erfolgt in Abhängigkeit der ermittelten Informationen gegebenenfalls eine Zudosierung von Klarspülmittel.
  • Bevorzugt wird bei der Ermittlung der Benetzung des optischen Sensors nicht lediglich ein Augenblickswert ermittelt, sondern es wird die Benetzung des lichtdurchlässigen Elements mit der Spülflüssigkeit als Funktion der Zeit ermittelt, um eine genaue Aussage über die Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit zu erhalten und das Ablaufverhalten von dem Sensor bzw. dem lichtdurchlässigen Element berücksichtigen zu können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zur Überprüfung, ob eine Zugabe an Klarspülmittel erfolgt ist, zunächst ein Umwälzen der Klarspülflüssigkeit mit anschließender erneuter Messung der Konzentration des Klarspülmittels in der Klarspülflüssigkeit erfolgt. Durch das Umwälzen wird sichergestellt, dass zudosiertes Klarspülmittel sich mit der Klarspülflüssigkeit vermischen kann. Die Verfälschung eines Messergebnisses durch eventuell auftretende Konzentrationsbereiche an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit kann dadurch vermieden werden.
  • Das Ermitteln der Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit erfolgt bevorzugt iterativ bis ein vorgegebener Wert an Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit erreicht ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Klarspülvorgang in Abhängigkeit der Konzentration an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit in seinem Ablauf angepasst. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass eine Dosierung an Klarspülmittel, ein Umwälzen und ein Messen der Klarspülmittelkonzentration so lange erfolgt, bis die gewünschte Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit erreicht ist. Erst dann erfolgt ein Fortfahren des eigentlichen Klarspülprogramms.
  • Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung als Ablaufdiagramm dargestellten Ausführungsbeispiels einer automatischen, dosierten Klarspülmittel-Zufuhr bei einer Geschirrspülmaschine näher erläutert.
  • Die Geschirrspülmaschine nimmt in einem Spülbehälter das zu reinigende Geschirr auf. Eine Programmsteuerung übernimmt den Ablauf der Reinigungs- und Spülvorgänge mit dem Zuführen, Erwärmen und Absaugen der Reinigungs- und Spülflüssigkeit in bekannter Weise und wird daher nicht in Einzelheiten beschrieben.
  • An das Ende der Reinigungs- und Spülvorgänge schließt sich ein Klarspülvorgang an, in dem dem Spülbehälter Klarspülflüssigkeit und Klarspülmittel zugeführt wird. Dem Spülbehäfter ist zumindest ein optischer Sensor zugeordnet, der die Klarspülflüssigkeit auf die Konzentration an Klarspülmittel hin überwacht und einen entsprechenden Istwert an eine Recheneinheit der Programmsteuerung abgibt. Solange der Istwert einen in der Recheneinheit gespeicherten Sollwert nicht erreicht, gibt die Recheneinheit ein Signal an eine Dosiervorrichtung ab, das kontinuierlich oder in Intervallen ein Klarspülmittel in die Klarspülmittelflüssigkeit zuführt. Entspricht der von dem optischen Sensor erfasste Istwert dem vorgegebenen Sollwert, dann erfolgt keine Zufuhr an Klarspülmittel.
  • Der einzelne Verfahrensablauf gestaltet sich wie folgt. Im Verfahrensschritt 10 beginnt der Start des Klarspülprogramms. Im nächsten Schritt wird Klarspülmittel in die Klarspülmittelflüssigkeit der Geschirrspülmaschine dosiert (Schritt 12). Die Dosierung des Klarspülmittels kann dabei durch die eingangs erwähnten "3-in-1"-Kombinationspräparate oder in bekannter Weise durch ein Klarsspülmittel- Reservoir erfolgen. Um eine gute Verteilung des Klarspülmittels in der Klarspülmittelflüssigkeit zu erzielen, findet anschließend ein Umwälzen der Klarspülmittelflüssigkeit in bekannter Weise statt (Schritt 14). In diesem Verfahrensschritt wird auch der in dem Spülraum vorhandene optische Sensor von der Klarspülmittelflüssigkeit umspült. Der optische Sensor ist derart in dem Spülraum angeordnet, dass die Klarspülmittelflüssigkeit von dem optischen Sensor wieder abfließen kann. Während dieses Abfließens wird die Benetzung des optischen Sensors mit der Klarspülmittelflüssigkeit detektiert (Schritt 16).
  • Zur Messung der Benetzung werden bevorzugt solche Sensoren verwendet, bei denen zwischen einem Sendeelement und einem Empfangselement ein lichtdurchlässiges Element angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist das lichtdurchlässige Element in einem Bereich des Spülraums angeordnet, der ein Umspülen mit der Klarspülflüssigkeit ermöglicht. So könnte das lichtdurchlässige Element in einem kammerartigen Bereich angeordnet sein, der mindestens eine Öffnung aufweist, die in den Innenraum des Spülbehälters mündet und ein Ventil aufweist, das dazu geeignet ist, den kammerartigen Bereich wieder zu entleeren. Die Form des lichtdurchlässigen Elements ist prinzipiell beliebig. Als zweckmäßig hat sich eine stabförmige oder wendelartig ausgebildete Form, welche eine längere Lichtstrecke für die Messung ermöglicht, herausgestellt. Denkbar ist auch mehrere lichtdurchlässige Elemente zwischen Sende- und Empfangselement anzuordnen, da dann das Lichtspektrum breiter gewählt werden kann. So könnte der bevorzugte Infrarotbereich bei den einzelnen lichtdurchlässigen Elementen und der damit verbundenen optischen Signale aussendenden/empfangenden Elemente variiert werden.
  • Das der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugrunde liegende physikalische Phänomen beruht auf einem Vergleich des von dem Sendeelement in das lichtdurchlässige Element eingekoppelten Lichtniveaus mit einem Energieniveau, welches beim Auskoppeln aus dem lichtdurchlässigen Element von dem Empfangselement detektiert wird. Weist das lichtdurchlässige Element keine Benetzung auf, werden im Wesentlichen alle Lichtstrahlen, die von dem Sendeelement in das lichtdurchlässige Element eingekoppelt werden, aufgrund der Totalreflexion zwischen dem lichtdurchlässigen Element und der umgebenden Atmosphäre bis zum Erreichen des Empfangselements reflektiert und verlassen das lichtdurchlässige Element nicht. Aufgrund dessen entspricht das in das lichtdurchlässige Element eingekoppelte Energieniveau im Wesentlichen dem aus dem lichtdurchlässigen Element ausgekoppelten Energieniveau.
  • Wird das lichtdurchlässige Element von Klarspülflüssigkeit umspült, so wird bei Durchstrahlen des lichtdurchlässigen Elements auf Seiten des Sendeelements ein bestimmtes Energieniveau eingekoppelt und auf Seiten des Empfangselements ein anderes Energieniveau empfangen. Entsprechend dem Maß der Benetzung mit Klarspülflüssigkeit ist festzustellen, dass das von dem Empfangselement detektierte Energieniveau wesentlich geringer ist als das von dem Sendeelement eingekoppelte Energieniveau.
  • Klarspülflüssigkeit, die mit einem optimalen Maß an Klarspülmittel versehen ist, wird an dem Sensor bzw. dem lichtdurchlässigen Element nur für sehr kurze Zeit eine Benetzung hervorrufen. Im Gegensatz dazu bleibt Klarspülmittelflüssigkeit mit einer zu geringen Dosierung an Klarspülmittel für eine längere Zeit an dem Sensor bzw. dem lichtdurchlässigen Element haften, bevor es abläuft. Dieser zeitliche Unterschied wird zur Messung der Benetzung des Sensors bzw. des lichtdurchlässigen Elements ausgenutzt. Die Messung erfolgt deshalb entweder kontinuierlich über einen bestimmten Zeitraum, um das Ablaufverhalten der Klarspülflüssigkeit von dem Sensor bzw. dem lichtdurchlässigen Element zu detektieren. Alternativ können eine Vielzahl an Messungen in kurzen, aufeinander folgenden Zeitabständen erfolgen. Der Vergleich der Energieniveaus über die Zeit ermöglicht eine Aussage über die Benetzung des Sensors bzw. des lichtdurchlässigen Elements und damit auch über das Maß an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit. Die Bewertung der Messwerte kann mit in der Recheneinheit gespeicherten (Schwellen-)Werten erfolgen oder aber aufgrund einer Berechnung erfolgen.
  • Die Bewertung der Benetzung erfolgt im Ablaufdiagramm in dem mit dem Bezugszeichen 18 gekennzeichneten Verfahrensschritt. Ist die Benetzung klein (Bezugszeichen 20), so kann mit einem weiteren Umwälzen gemäß Verfahrensschritt 28 der eigentliche Klarspülvorgang und anschließende Trocknungsprozess beginnen. War die Benetzung groß (Bezugszeichen 22), so erfolgt im Verfahrensschritt 24 ein Hinzudosieren von Klarspülmittel, z.B. aus einem Klarspülmittel-Reservoir. Bevor der eigentliche Klarspülvorgang (Bezugszeichen 28) eingeleitet wird, findet ein erneuter Schritt des Messens und Überprüfens der Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit statt (Bezugszeichen 26). Dieser umfasst wiederum das Umwälzen gemäß Verfahrensschritt 14, das Messen der Benetzung gemäß Verfahrensschritt 16 sowie das Bewerten der Benetzung gemäß Schritt 18 in der oben beschriebenen Weise.
  • Die automatische Zufuhr der idealen Menge an Klarspülmittel begrenzt die Menge an Klarspülmittel auf das erforderliche Maß und führt letztendlich auch zu einer Einsparung des selben. Daneben wird ein für den Verbraucher ideales Trocknungsergebnis erzielt.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Verfahrensschritt
    12
    Verfahrensschritt
    14
    Verfahrensschritt
    16
    Verfahrensschritt
    18
    Verfahrensschritt
    20
    Verfahrensablauf
    22
    Verfahrensablauf
    24
    Verfahrensschritt
    26
    Verfahrensablauf
    28
    Verfahrensschritt
    30
    Verfahrensschritt

Claims (13)

  1. Verfahren zur dosierten Zufuhr (12,24) von Klarspülmittel beim Klarspülvorgang in die Klarspülflüssigkeit im Spülbehälter einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine, bei der mittels eines optischen Sensors die Klarspülmittelkonzentration der Klarspülflüssigkeit überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass für die dosierte Zufuhr (12,24) von Klarspülmittel als Kriterium die Benetzung des optischen Sensors mit der Klarspülflüssigkeit herangezogen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Benetzung eines lichtdurchlässigen Elements des Sensors mit Klarspülmittel als Kriterium für die Konzentration des Klarspülmittels in der Klarspülflüssigkeit ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit von dem Sensor mit einem optische Signale aussendenden Sendeelement und einem optische Signale empfangenden Empfangselement gemessen wird, wobei von dem Sendeelement des Sensors ein Lichtstrahl in das lichtdurchlässige Element eingekoppelt und der aus dem lichtdurchlässigen Element austretende Lichtstrahl von dem Empfangselement des Sensors gemessen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Benetzung des lichtdurchlässigen Elements mit der Spülflüssigkeit als Funktion der Zeit ermittelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der ermittelten Informationen eine Dosierung (24) von Klarspülmittel erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung, ob eine Zugabe an Klarspülmittel erfolgt ist, ein Umwälzen (14) der Klarspülflüssigkeit mit anschließender erneuter Messung (16) der Konzentration des Klarspülmittels in der Klarspülflüssigkeit erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit iterativ erfolgt, bis ein vorgegebener Wert an Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit erreicht ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klarspülvorgang in Abhängigkeit der Konzentration an Klarspülmittel in der Spülflüssigkeit in seinem Ablauf angepasst wird.
  9. Vorrichtung zur Überprüfung der Klarspülmittelkonzentration in einer Spülflüssigkeit eines programmgesteuerten Wasser führenden Haushaltsgeräts, bestehend aus einem Sensor mit mindestens einem Sendeelement, das ein optisches Signal aussendet und mit mindestens einem Empfangselement, das das von dem Sendeelement ausgesendete optische Signal empfängt sowie einer Recheneinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit dazu eingerichtet ist, aus dem von dem Sendeelement ausgesendeten und dem von dem Empfangselement empfangenen Energieniveau die Benetzung des Sensors mit Klarspülflüssigkeit und daraus die Konzentration an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit zu ermitteln.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Recheneinheit ein Referenzwert für das Ablaufverhalten der Klarspülflüssigkeit von dem Sensor gespeichert ist, der für einen Vergleich mit den ermittelten Informationen heranziehbar ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein lichtdurchlässiges Element aufweist, in das das Sendeelement das optische Signal einkoppelt und das Empfangselement das aus dem lichtdurchlässigen Element ausgekoppelte optische Signal empfängt.
  12. Wasserführendes Gerät, insbesondere für den Haushalt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 vorgesehen ist.
  13. Wasserführendes Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Geschirrspülmaschine ist.
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