WO2009027242A1 - Vorrichtung und verfahren zur ermittlung eines füllstandes innerhalb eines laugenbehälters einer waschmaschine - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur ermittlung eines füllstandes innerhalb eines laugenbehälters einer waschmaschine Download PDF

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    • Y10T137/729—Washing machine cycle control

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for determining a
  • variable level or the variable liquid level within a container hereinafter also referred to as a tub
  • a washing machine is usually measured in today's devices via an air column, which communicates with the liquid located within the tub.
  • a change in the level or liquid level thus leads to a change in the air pressure or air volume, which arises between the liquid of the tub and a designed as a pressure sensor level sensor.
  • the level within the tub is determined depending on the height of the air column.
  • a pressure line is arranged in a drain hose, in an area below the tub, which is in contact with the liquid or the wash liquor.
  • the actual level sensor is arranged above the tub to detect the corresponding level of liquid within the tub by the change in the air column.
  • Object of the present invention is to provide an apparatus and a method of the type mentioned above, with which an extremely insensitive determination of the level of the liquid can be carried out within the tub.
  • the level sensor is arranged at least with a detection part in a covered during the washing process with the liquid lower portion of the tub.
  • the fill level is effected by direct measurement of the pressure column formed by the liquid of the tub by the particular trained as a pressure sensor level sensor itself is arranged at least with its detection part me contact to the liquid in the tub.
  • the detection part of the level sensor must be arranged in a corresponding lower region of the tub, so that a reliable overlap with the liquid is ensured during the washing process. Under washing process is not only the rotation of a washing drum within the tub to understand, but any state in which there is liquid within the tub.
  • the arrangement of at least the detection part of the level sensor directly within or in contact with the liquid has the advantage that the detection or output of the level sensor significantly less sensitive to short-term pressure peaks by the direct coupling to the tub and the use of the large volume of liquid is, which arise due to the washing mechanism or the rotating within the tub laundry.
  • Another advantage of the direct integration of the level sensor into the tub is that a plurality of components for pressure transfer or for generating an air column can now be omitted. This results in a total of a particularly cost-effective device for determining the level within the tub of the washing machine.
  • a detection device by means of which the level of the liquid is to be determined on the basis of the pressure value detected by the level sensor.
  • the detection part of the level sensor comprises a planar sensor element, which is covered by an elastic and pressure-transmitting membrane.
  • a membrane thus initially has a protective function in order to protect the actual sensor element of the fill level sensor from the liquid. Due to the corresponding elastic properties of the membrane, which is preferably designed relatively large format, thus a virtually error-free pressure transmission is achieved to the flat sensor element of the level sensor.
  • the membrane serves both for pressure transmission and as protection against media in direct contact with an electrically conductive liquid.
  • the membrane is arranged to form a closed intermediate space at a distance in front of the planar sensor element.
  • the detected by the diaphragm pressures or pressure differences are thus passed through the gap to the planar sensor element of the level sensor.
  • the closed space between the membrane and the planar sensor element is filled, for example, with a gas, and in particular with air.
  • the membrane is formed in a further embodiment of the invention, for example, as a separate pressure transmission membrane, which is held on a sensor housing of the level sensor.
  • appropriate seals may be provided to keep the gap between the membrane and the sensor element dry.
  • the membrane is designed as a protective membrane formed integrally with a sensor housing of the level sensor.
  • a seal of the Interspace between the membrane and the flat sensor element of the level sensor achieved.
  • the pressure or level sensor is additionally equipped in a further embodiment of the invention with a temperature sensor to detect the temperature of the liquid within the tub.
  • the temperature value of the liquid is determined in a further embodiment of the invention by means of the already existing detection device.
  • the pressure or fill level sensor can be equipped with further sensors that detect a property of the liquid.
  • the pressure sensor may include an optical sensor for detecting fluid haze having a light source and a photosensitive member. The light source and the receiving element are arranged in such a way in the pressure or level sensor that the emitted light radiates through a region of the liquid and the remaining light intensity is detected by the receiving element.
  • the number of components within the washing machine can be reduced in a cost effective manner.
  • Fig. 1 is a schematic front view of a washing machine with a tub, within which a rotating washing drum is arranged, wherein in a lower portion of the tub, a level sensor is schematically indicated, which protrudes with a detection part in the tub and which at least during the washing process the detection part below the level of the liquid or the
  • Washing liquor is within the tub
  • FIG. 2 shows a schematic and partially enlarged front view of the fill level sensor integrated with its detection part into the tub in accordance with the detail II in FIG. 1;
  • Figure 3 is a schematic and enlarged sectional view of the arranged within the tub detection part of the level sensor, which in the present case comprises a planar sensor element, which is protected by a plastic pressure transmission diaphragm to form a gap, wherein the pressure transmission membrane is held as a separate component to a sensor housing of the level sensor. and
  • Fig. 4 is a schematic and enlarged sectional view of the arranged inside the tub detection part of the level sensor in a to
  • Fig. 3 alternative embodiment, wherein an integrally formed with the sensor housing of the sensor protective membrane is arranged to form a gap at a distance in front of the planar sensor element.
  • a tub 10 of a washing machine 1 is shown in a schematic front view.
  • a control panel 3 with a rotary selector 5 and a display 4 is arranged in the upper part of the washing machine.
  • a control 2 which is at least electrically connected to the display 4 and the rotary selector 5, shown with a dashed line.
  • an internal drum or washing drum 12 was added, which is rotated about a drum axis T during washing.
  • FIG. 1 it can be seen in FIG. 1 that the tub 10 is filled with a liquid 14 or with a wash liquor.
  • a level 16 or level is marked accordingly.
  • a level sensor in the form of a pressure sensor 18 is arranged with a detection part 20. This arrangement can be seen in particular in conjunction with FIG.
  • the fill level sensor 18 in the present case is not completely disposed within the tub 10, but rather only with the detection part 20.
  • the level sensor 18 could optionally be arranged at least approximately completely within the tub 10.
  • the detection part 20 of the fill level sensor 18 is arranged in a lower region 22 of the tub 10, which during the washing process or during the filling of the tub
  • a seal 24 can be seen, by means of which a
  • FIG. 2 it can also be seen that a so-called RAST 2.5 connector 28 is arranged on level sensor 18 outside of tub 10, which sensor is here for the electrical transmission of the values or signals detected by fill level sensor 18 to a detection device 42 and / or. or to one
  • Control 2 of the washing machine 1 is used.
  • the detection device 42 is a part of the control of the second
  • FIG. 3 shows the configuration of the detection part 20 of the level sensor 18 of FIG. 2 in one schematic sectional view.
  • 4 shows a sectional view of a detection part 20 of the fill level sensor 18 in an alternative embodiment.
  • the detection part 20 comprises a planar sensor element 30, which is covered by an elastic and pressure-transmitting membrane.
  • this membrane is designed as a separate pressure-transmitting membrane 32, which is fastened or held as a separate part on a sensor housing 34 of the fill level sensor 18.
  • the pressure-transmitting membrane 32 is arranged at a distance in front of the planar sensor element 30 with the formation of a closed intermediate space 36.
  • a seal 38 is provided in the form of an O-ring, which ensures a corresponding seal between the pressure transmission membrane 32 and the sensor housing 34.
  • the membrane is designed as a protective membrane 40 formed integrally with the sensor housing 34.
  • the protective membrane 40 is injection-molded onto the sensor housing 34 made of plastic. Again, the gap 36 between the protective membrane 40 and the planar sensor element 30 can be seen.
  • the intermediate space 36 between the respective membrane 32 or 40 and the flat sensor element 30 is in the present case filled with a gas, in particular with air.
  • the pressure or level sensor 18 in the present case, the detection of the respective level 16 by direct measurement of the pressure column formed by the liquid 14 within the tub 10 takes place.
  • the membrane 32 or 40 as pressure transmission and protection against media in direct contact with the electrically conductive liquid 14 directly in contact with this.
  • the level sensor 18 is constructively designed so that the outer contour of the level sensor 18 is formed at the point of direct contact with the liquid 14 as an elastic, pressure-transmitting skin (membrane) and the pressure to the actual pressure-transforming membrane or the pressure-transforming sensor element 30 in Interior of the level sensor 18 transmits. This transfer is particularly advantageous when the gap 36 is filled with a gas or air accordingly. Likewise, it would of course also be conceivable to fill the intermediate space 36 with another medium.
  • the fill level sensor 18 is connected to a determination device 42, by means of which the fill level 16 of the liquid
  • the fill level sensor 18 is embodied, for example, as a piezoresistive, capacitive or inductive sensor in order to convert a conversion of the pneumatic pressure value into a continuously variable, analogue output signal, for example a direct electrical voltage.
  • the level sensor 18 may also be associated with a temperature sensor 44, by means of which the temperature of the liquid 14 is to be detected. It is clear that the temperature sensor 44 must accordingly be arranged at a location of the fill level sensor 18 in which a temperature contact with the liquid 14 is possible. Temperature values detected by the temperature sensor 44 can also be determined or evaluated by the determination device 42, for example. The determination device 42 can then pass on the determined values to the system controller 2 of the washing machine 1.
  • a method for determining the level 16 of liquid within the tub 10 during the washing process is thus feasible, in which a value induced by the liquid, in particular a pressure value, is detected by means of a suitable fill level sensor 18.
  • the detection by means of the level sensor 18 fulfills this directly in the manner described above within the liquid 14.
  • This particular direct coupling to the liquid 14 within the tub 10 and the use of the large volume of the liquid 14 is achieved, resulting in a much less sensitive sensor signal because brief pressure peaks due to the washing mechanism of, for example, rotating laundry are disregarded.
  • the invention is not limited to use in a laundry washing machine. Likewise, the invention can be applied to other water-conducting household appliances, in particular a dishwasher. In such cases, the Lye container may also be designed as a rinsing container.
  • the device for determining a level can also be arranged on a component arranged on the liquid container, for example a pump, the component receiving at least a portion of the liquid.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Füllstandes (16) von Flüssigkeit (14) innerhalb eines Laugenbehälters (10) einer Waschmaschine (1), mit einem Füllstandsensor (18), mittels welchem ein durch die Flüssigkeit (14) erzeugter Druckwert zu erfassen ist, wobei der Füllstandsensor (18) zumindest mit einem Erfassungsteil (20) in einem während des Waschvorgangs mit der Flüssigkeit (14) überdeckten unteren Bereich (22) des Laugenbehälters (10) angeordnet ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung eines Füllstandes innerhalb eines Laugenbehälters einer Waschmaschine
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Ermittlung eines
Füllstandes von Flüssigkeit innerhalb eines Behälters eines wasserführenden
Haushaltgeräts, insbesondere einer Waschmaschine, der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 1 1 angegebenen Art.
Der veränderbare Füllstand bzw. das veränderbare Flüssigkeitsniveau innerhalb eines Behälters, nachstehend auch Laugenbehälter genannt, einer Waschmaschine wird bei heutigen Geräten üblicherweise über eine Luftsäule gemessen, welche mit der sich innerhalb des Laugenbehälters befindenden Flüssigkeit in Verbindung steht. Eine Änderung des Füllstandes bzw. Flüssigkeitsniveaus führt demzufolge zu einer Änderung des Luftdrucks bzw. Luftvolumens, welches zwischen der Flüssigkeit des Laugenbehälters und einem als Drucksensor ausgebildeten Füllstandsensor entsteht. Somit wird in Abhängigkeit der Höhe der Luftsäule der Füllstand innerhalb des Laugenbehälters ermittelt.
Eine solche Vorrichtung bzw. ein derartiges Verfahren sind beispielsweise bereits aus der EP 1 341 955 B1 als bekannt zu entnehmen. Bei der dortigen Waschmaschine ist eine Druckleitung in einem Ablaufschlauch angeordnet, und zwar in einem Bereich unterhalb des Laugenbehälters, welcher mit der Flüssigkeit bzw. der Waschlauge in Kontakt steht. Der eigentliche Füllstandsensor ist dabei oberhalb des Laugenbehälters angeordnet, um durch die Veränderung der Luftsäule den entsprechenden Füllstand von Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters zu erfassen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchen eine äußert unempfindliche Ermittlung des Füllstandes der Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben, wobei die Ausprägungen der einzelnen Weiterbildungen in allen technisch möglichen Varianten miteinander kombiniert werden können.
Um eine äußerst unempfindliche Erfassung des Füllstandes der Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters durchführen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Füllstandsensor zumindest mit einem Erfassungsteil in einem während des Waschvorganges mit der Flüssigkeit überdeckten unteren Bereich des Laugenbehälters angeordnet ist. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Füllstand durch direkte Messung der von der Flüssigkeit des Laugenbehälters gebildeten Drucksäule erfolgt, indem der insbesondere als Drucksensor ausgebildete Füllstandsensor selbst zumindest mit seinem Erfassungsteil mir Kontakt zur Flüssigkeit im Laugenbehälter angeordnet ist. Es ist klar, dass hierzu der Erfassungsteil des Füllstandsensors in einem entsprechenden unteren Bereich des Laugenbehälters angeordnet sein muss, so dass eine zuverlässige Überdeckung mit der Flüssigkeit während des Waschvorganges gewährleistet ist. Unter Waschvorgang ist dabei nicht nur das Drehen einer Waschtrommel innerhalb des Laugenbehälters zu verstehen, sondern jeder Zustand, bei welchem sich Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters befindet.
Die Anordnung zumindest des Erfassungsteils des Füllstandsensors unmittelbar innerhalb bzw. im Kontakt zu der Flüssigkeit hat dabei den Vorteil, dass durch die direkte Ankopplung an den Laugenbehälter und die Benutzung des großen Volumens der Flüssigkeit das Erfassungs- bzw. Ausgangssignal des Füllstandsensors deutlich unempfindlicher gegenüber kurzzeitigen Druckspitzen ist, welche aufgrund der Waschmechanik bzw. der sich innerhalb des Laugenbehälters drehenden Wäsche entstehen. Ein weiterer Vorteil der direkten Integration des Füllstandsensors in den Laugenbehälter ist es, dass eine Mehrzahl von Bauteilen zur Druckweiterleitung bzw. zur Erzeugung einer Luftsäule nunmehr entfallen kann. Hierdurch ergibt sich insgesamt eine besonders kostengünstige Vorrichtung zur Ermittlung des Füllstandes innerhalb des Laugenbehälters der Waschmaschine.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft gezeigt, wenn eine Ermittlungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der Füllstand der Flüssigkeit anhand des durch den Füllstandsensor erfassten Druckwertes zu bestimmen ist. Dabei wird beispielsweise eine Umwandlung des pneumatischen Druckwertes in ein kontinuierlich veränderbares, analoges Ausgangssignal, zum Beispiel eine elektrische Gleichspannung, vorgenommen, welche auf einfache Weise in der Steuerung der Waschmaschine weiterverarbeitet werden kann.
Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Erfassungsteil des Füllstandsensors ein flächiges Sensorelement umfasst, welches von einer elastischen und druckübertragenden Membrane überdeckt ist. Eine derartige Membrane hat somit zunächst eine Schutzfunktion, um das eigentliche Sensorelement des Füllstandsensors vor der Flüssigkeit zu schützen. Durch die entsprechenden elastischen Eigenschaften der Membrane, welche vorzugsweise relativ großformatig gestaltet ist, wird somit eine nahezu fehlerfreie Druckübertragung zu dem flächigen Sensorelement des Füllstandsensors erreicht. Mit anderen Worten dient die Membrane sowohl zur Druckübertragung als auch als Schutz gegen Medien bei direktem Kontakt mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit.
Außerdem vorteilhaft ist es, wenn die Membrane unter Bildung eines geschlossenen Zwischenraumes in einem Abstand vor dem flächigen Sensorelement angeordnet ist. Die von der Membrane erfassten Drücke bzw. Druckunterschiede werden somit über den Zwischenraum an das flächige Sensorelement des Füllstandsensors weitergegeben. Der geschlossene Zwischenraum zwischen der Membrane und dem flächigen Sensorelement ist dabei beispielsweise mit einem Gas, und insbesondere mit Luft, befüllt. Hierdurch wird eine besonders gute Druckübertragung zwischen der Membrane und dem flächigen Sensorelement des Füllstandsensors erreicht.
Die Membrane ist dabei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung beispielsweise als separate Druckübertragungsmembrane ausgebildet, welche an einem Sensorgehäuse des Füllstandsensors gehalten ist. Hierbei können entsprechende Dichtungen vorgesehen sein, um den Zwischenraum zwischen der Membrane und dem Sensorelement trocken zu halten.
In einer alternativen Ausführungsform ist es jedoch auch denkbar, dass die Membrane als einteilig mit einem Sensorgehäuse des Füllstandsensors ausgebildet Schutzmembrane gestaltet ist. Somit wird auf besonders einfache Weise eine Abdichtung des Zwischenraumes zwischen der Membrane und dem flächigen Sensorelement des Füllstandsensors erreicht.
Der Druck- bzw. Füllstandsensor ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich mit einem Temperatursensor ausgestattet, um die Temperatur der Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters zu erfassen. Um eine besonders einfache Vorrichtung zu erhalten, wird der Temperaturwert der Flüssigkeit in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mittels der ohnehin vorhandenen Ermittlungseinrichtung bestimmt. Anstelle des Temperatursensors oder zusätzlich kann der Druck- bzw. Füllstandssensor mit weiteren eine Eigenschaft der Flüssigkeit erfassenden Sensoren ausgestattet sein. Beispielsweise kann der Druck- bzw. Füllstandssensor einen optischen Sensor zur Erfassung der Flüssigkeitstrübung umfassen, der eine Lichtquelle und ein lichtempfindliches Element aufweist. Die Lichtquelle und das Empfangselement sind derartig im Druck- bzw. Füllstandssensor angeordnet, dass das ausgesendete Licht durch einen Bereich der Flüssigkeit strahlt und die verbleibende Lichtintensität vom Empfangselement erfasst wird. Somit lässt sich die Anzahl an Bauteilen innerhalb der Waschmaschine auf kostengünstige Art reduzieren.
Schließlich hat sich bei der Umwandlung der Drucksignale in elektrische Signale insbesondere die Verwendung eines piezoresistiven, kapazitiven oder induktiven Füllstandsensors als vorteilhaft gezeigt. Diese Füllstandsensoren zeichnen sich durch eine genaue Messung und eine entsprechende Unempfindlichkeit aus.
Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschriebenen Vorteile gelten in ebensolcher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren. Dieses zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der durch die Flüssigkeit erzeugte Druckwert durch direkten Kontakt eines Erfassungsteils des Füllstandsensors mit der Flüssigkeit erfasst wird. Hierdurch ergeben sich wiederum die bereits vorbeschriebenen Vorteile, nämlich einer deutlich unempfindlicheren Messung gegen Druckspitzen während des Waschvorganges und einer bedeutend kostengünstigeren Möglichkeit zur Messung des Füllstandes von Flüssigkeit bzw. Waschlauge innerhalb des Laugenbehälters. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
Fig. 1 eine schematische Vorderansicht auf eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, innerhalb welchem eine sich drehende Waschtrommel angeordnet ist, wobei in einem unteren Bereich des Laugenbehälters ein Füllstandsensor schematisch angedeutet ist, welcher mit einem Erfassungsteil in den Laugenbehälter hineinragt und welcher während des Waschvorganges zumindest mit dem Erfassungsteil unterhalb des Pegels der Flüssigkeit bzw. der
Waschlauge innerhalb des Laugenbehälters liegt;
Fig. 2 eine schematische und ausschnittsweise vergrößerte Vorderansicht von dem mit seinem Erfassungsteil in den Laugenbehälter integrierten Füllstandsensor gemäß dem Detail Il in Fig. 1 ;
Fig. 3 eine schematische und vergrößerte Schnittansicht des innerhalb des Laugenbehälters angeordneten Erfassungsteils des Füllstandsensors, welcher vorliegend ein flächiges Sensorelement umfasst, welches durch eine plastische Druckübertragungsmembrane unter Bildung eines Zwischenraumes geschützt ist, wobei die Druckübertragungsmembrane als separates Bauteil an einem Sensorgehäuse des Füllstandsensors gehalten ist; und
Fig. 4 eine schematische und vergrößerte Schnittansicht des innerhalb des Laugenbehälters angeordneten Erfassungsteils des Füllstandsensors in einer zu
Fig. 3 alternativen Ausführungsform, wobei eine einteilig mit dem Sensorgehäuse des Sensors ausgebildete Schutzmembrane unter Bildung eines Zwischenraumes in einem Abstand vor dem flächigen Sensorelementes geordnet ist.
In Fig. 1 ist in einer schematischen Vorderansicht ein Laugenbehälter 10 einer Waschmaschine 1 dargestellt. Im oberen Teil der Waschmaschine ist eine Bedienblende 3 mit einem Drehwähler 5 und einer Anzeige 4 angeordnet. Hinter der Bedienblende 3 ist schematisch eine Steuerung 2, die mit der Anzeige 4 und dem Drehwähler 5 zumindest elektrisch verbunden ist, mit einer gestrichelten Linie dargestellt. Innerhalb des im Querschnitt zylinderförmigen Laugenbehälters 10 ist eine Innentrommel bzw. Waschtrommel 12 aufgenommen, welche beim Waschen um eine Trommelachse T gedreht wird. Des Weiteren ist in Fig. 1 erkennbar, dass der Laugenbehälter 10 mit einer Flüssigkeit 14 bzw. mit einer Waschlauge gefüllt ist. Ein Füllstand 16 bzw. Pegel ist entsprechend markiert.
Innerhalb des Laugenbehälters 10 ist ein Füllstandsensor in Form eines Drucksensors 18 mit einem Erfassungsteil 20 angeordnet. Diese Anordnung ist insbesondere in Zusammenschau mit Fig. 2 erkennbar.
Hierzu zeigt Fig. 2 in einer ausschnittsweisen vergrößerten Vorderansicht bzw. Schnittansicht das Detail Il wie in Fig. 1. Insbesondere wird dabei ersichtlich, dass der Füllstandsensor 18 vorliegend nicht vollständig innerhalb des Laugenbehälters 10 angeordnet ist, sondern vielmehr lediglich mit dem Erfassungsteil 20. Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es jedoch zu betrachten, dass der Füllstandsensor 18 gegebenenfalls zumindest annähernd vollständig innerhalb des Laugenbehälters 10 angeordnet sein könnte.
Des Weiteren ist aus den Fig. 1 und 2 erkennbar, dass der Erfassungsteil 20 des Füllstandsensors 18 in einem unteren Bereich 22 des Laugenbehälters 10 angeordnet ist, welcher während des Waschvorganges bzw. während der Befüllung des Laugenbehälters
10 entsprechend von der Flüssigkeit bzw. der Waschlauge zuverlässig überdeckt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Dichtung 24 erkennbar, mittels welcher eine
Durchtrittsöffnung 26 (gestrichelte Linie) innerhalb der Wand des Laugenbehälters 10 zum Füllstandsensor 18 hin abgedichtet ist. Aus Fig. 2 ist zudem erkennbar, dass außerhalb des Laugenbehälters 10 ein so genannter RAST 2,5-Verbinder 28 am Füllstandsensor 18 angeordnet ist, der hier zur elektrischen Weiterleitung der durch den Füllstandsensor 18 erfassten Werte bzw. Signale an eine Ermittlungseinrichtung 42 und/oder an eine
Steuerung 2 der Waschmaschine 1 dient. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführung ist die Ermittlungseinrichtung 42 ein Bestand teil der Steuerung 2.
Die konkrete Ausgestaltung des Erfassungsteils 20 des Füllstandsensors 18 soll nun in Zusammenschau von Fig. 2 mit den Fig. 3 und 4 erläutert werden. Hierzu zeigt Fig. 3 die Ausgestaltung des Erfassungsteils 20 des Füllstandsensors 18 gemäß Fig. 2 in einer schematischen Schnittansicht. Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines Erfassungsteils 20 des Füllstandsensors 18 in einer hierzu alternativen Ausführungsform.
Es ist erkennbar, dass der Erfassungsteil 20 ein flächiges Sensorelement 30 umfasst, welches von einer elastischen und druckübertragenden Membrane überdeckt ist. Diese Membrane ist bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3 als separate Druckübertragungsmembrane 32 ausgestaltet, welche als separates Teil an einem Sensorgehäuse 34 des Füllstandsensors 18 befestigt bzw. gehalten ist. Es ist erkennbar, dass die Druckübertragungsmembrane 32 unter Bildung eines geschlossenen Zwischenraumes 36 in einem Abstand vor dem flächigen Sensorelement 30 angeordnet ist. Damit der Zwischenraum 36 entsprechend abgedichtet ist, ist vorliegend eine Dichtung 38 in Form eines O-Ring vorgesehen, welche für eine entsprechende Abdichtung zwischen der Druckübertragungsmembrane 32 und dem Sensorgehäuse 34 sorgt.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist die Membrane als einteilig mit dem Sensorgehäuse 34 ausgebildete Schutzmembrane 40 gestaltet. Die Schutzmembrane 40 ist vorliegend an das aus Kunststoff gestaltete Sensorgehäuse 34 angespritzt. Dabei ist wiederum der Zwischenraum 36 zwischen der Schutzmembrane 40 und dem flächigen Sensorelement 30 erkennbar. Der Zwischenraum 36 zwischen der jeweiligen Membrane 32 bzw. 40 und dem flächigen Sensorelement 30 ist vorliegend mit einem Gas, insbesondere mit Luft, befüllt.
Insbesondere aus den Fig. 1 und 2 ist erkennbar, dass mittels des Druck- bzw. Füllstandsensors 18 vorliegend die Erfassung des jeweiligen Füllstandes 16 durch direkte Messung der von der Flüssigkeit 14 innerhalb des Laugenbehälters 10 gebildeten Drucksäule erfolgt. Hierzu ist die Membrane 32 bzw. 40 als Druckübertragung und Schutz gegen Medien beim direkten Kontakt mit der elektrisch leitenden Flüssigkeit 14 unmittelbar in Kontakt mit dieser. Mit anderen Worten ist der Füllstandsensor 18 konstruktiv so gestaltet, dass die Außenkontur des Füllstandsensors 18 an der Stelle mit direktem Kontakt zur Flüssigkeit 14 als elastische, druckübertragende Haut (Membrane) ausgebildet ist und den Druck zur eigentlich druckumformenden Membran bzw. zum druckumformenden Sensorelement 30 im Inneren des Füllstandsensors 18 überträgt. Diese Übertragung erfolgt besonders vorteilhaft, wenn der Zwischenraum 36 entsprechend mit einem Gas bzw. Luft befüllt ist. Gleichfalls wäre es natürlich auch denkbar, den Zwischenraum 36 mit einem anderen Medium zu befüllen.
Aus Fig. 2 ist zudem erkennbar, dass der Füllstandsensor 18 mit einer Ermittlungseinrichtung 42 verbunden ist, mittels welcher der Füllstand 16 der Flüssigkeit
14 anhand des durch den Füllstandsensor 18 erfassten Druckwertes zu bestimmen ist.
Der Füllstandsensor 18 ist dabei beispielsweise als piezoresistiver, kapazitiver oder induktiver Sensor ausgeführt, um eine Umwandlung des pneumatischen Druckwertes in ein kontinuierlich veränderbares, analoges Ausgangssignal, zum Beispiel eine elektrische Gleichspannung, umzuwandeln.
Dem Füllstandsensor 18 kann darüber hinaus ein Temperatursensor 44 zugeordnet sein, mittels welchem die Temperatur der Flüssigkeit 14 zu erfassen ist. Es ist klar, dass der Temperatursensor 44 dementsprechend an einer Stelle des Füllstandsensors 18 angeordnet sein muss, in welcher ein Temperaturkontakt zur Flüssigkeit 14 möglich ist. Durch den Temperatursensor 44 erfasste Temperaturwerte können beispielsweise ebenfalls durch die Ermittlungseinrichtung 42 bestimmt bzw. ausgewertet werden. Die Ermittlungseinrichtung 42 kann die ermittelten Werte dann an die Systemsteuerung 2 der Waschmaschine 1 weitergeben.
Mit der Waschmaschine ist somit ein Verfahren zur Ermittlung der Füllstandes 16 von Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters 10 während des Waschvorganges durchführbar, bei welchem ein durch die Flüssigkeit induzierter Wert, insbesondere ein Druckwert, mittels eines geeigneten Füllstandsensors 18 erfasst wird. Die Erfassung mittels des Füllstandsensors 18 erfüllt dabei unmittelbar auf die vorbeschriebene Weise innerhalb der Flüssigkeit 14. Hierdurch wird insbesondere eine direkte Ankopplung an die Flüssigkeit 14 innerhalb des Laugenbehälters 10 und die Benutzung des großen Volumens der Flüssigkeit 14 erreicht, was zu einem deutlich unempfindlicheren Sensorsignal führt, da kurzzeitige Druckspitzen aufgrund der Waschmechanik der sich beispielsweise drehenden Wäsche unberücksichtigt bleiben.
Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung in einer Wäschewaschmaschine beschränkt. Gleichermaßen kann die Erfindung bei anderen wasserführenden Haushaltgeräten, insbesondere einer Geschirrspülmaschine, angewendet werden. In solchen Fällen ist der Laugenbehälter auch als Spülbehälter ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Vorrichtung zur Ermittlung eines Füllstandes auch an einem am Flüssigkeitsbehälter angeordneten Bauteil, beispielsweise einer Pumpe, angeordnet, wobei das Bauteil zumindest einen Teil der Flüssigkeit aufnimmt.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Ermittlung eines Füllstandes (16) von Flüssigkeit (14) innerhalb eines Behälters (10) eines wasserführenden Haushaltgeräts, insbesondere einer Waschmaschine (1 ), mit einem Füllstandsensor (18), mittels welchem ein durch die
Flüssigkeit (14) erzeugter Druckwert zu erfassen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstandsensor (18) zumindest mit einem Erfassungsteil (20) in einem während des Waschvorgangs mit der Flüssigkeit (14) überdeckten unteren Bereich (22) des Behälters (10) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Ermittlungseinrichtung (42) vorgesehen ist, mittels welcher der Füllstand (16) der Flüssigkeit (14) anhand des durch den Füllstandsensor (18) erfassten Druckwertes zu bestimmen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsteil (20) des Füllstandsensors (18) ein flächiges Sensorelement (30) umfasst, welches von einer elastischen und druckübertragenden Membrane (32; 40) überdeckt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (32;40) unter Bildung eines geschlossenen Zwischenraums (36) in einem Abstand vor dem flächigen Sensorelement (30) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane als separate Druckübertragungsmembrane (32) an einem Sensorgehäuse (34) des Füllstandsensors (18) gehalten ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane als einteilig mit einem Sensorgehäuse (34) des Füllstandsensors (18) ausgebildete
Schutzmembrane (40) gestaltet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Zwischenraum (36) zwischen der Membrane (32; 40) und dem flächigen Sensorelement (30) mit einem Gas, insbesondere Luft, befüllt ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Füllstandsensor (18) mindestens ein weiterer Sensor, insbesondere ein Temperatursensor (44), zugeordnet ist, mittels welchem eine Eigenschaft, der Flüssigkeit (14), insbesondere die Temperatur, zu erfassen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturwert der Flüssigkeit (14) anhand des durch den Temperatursensor (44) erfassten Temperaturwertes mittels der Ermittlungseinrichtung (42) zu bestimmen ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein piezoresistiver, kapazitiver oder induktiver Füllstandsensor (18) vorgesehen ist.
11. Verfahren zur Ermittlung eines Füllstandes (16) von Flüssigkeit (14) innerhalb eines Behälters (10) eines wasserführenden Haushaltgeräts, insbesondere einer Waschmaschine (1 ), bei welchem ein durch die Flüssigkeit (14) erzeugter Druckwert mittels eines Füllstandsensors (18) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Flüssigkeit (14) erzeugte Druckwert durch direkten Kontakt eines Erfassungsteils (20) des Füllstandsensors (18) mit der Flüssigkeit erfasst wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Ermittlungseinrichtung (42) der Füllstand (16) der Flüssigkeit (14) anhand des durch den Füllstandsensor (18) erfassten Druckwertes bestimmt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines dem Füllstandsensor (18) zugeordneten weiteren Sensor eine Eigenschaft der
Flüssigkeit erfasst wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Sensor ein Temperatursensor (44) ist, mit dem die Temperatur der Flüssigkeit (14) erfasst wird.
15. Wasserführendes Haushaltgerät, insbesondere eine Wäschewaschmaschine (1 ) oder eine Geschirrspülmaschine, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14 umfassend eine Steuerung (2) und eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche elektrisch mit der Steuerung verbunden ist.
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