DE102006014464B3 - Vorrichtung zum Reinigen von Geschirr und dergleichen sowie Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum Reinigen von Geschirr und dergleichen, mit einer Transporteinrichtung für das Reinigungsgut, die unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten aufweist, mit mehreren Kammern, durch die die Transporteinrichtung mit dem Reinigungsgut läuft, und mit mindestens einer Reinigungskammer, durch die die Transporteinrichtung läuft und die eine Dosiereinrichtung für Reinigungsmittel aufweist, wobei die Dosiereinrichtung eine bestimmte Menge an Reinigungsmittel für das Reinigungsgut in die Reinigungskammer abgibt, wobei die Dosiereinrichtung die Menge an abzugebendem Reinigungsmittel abhängig von der Transportgeschwindigkeit wählt.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Geschirr und dergleichen. Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der Vorrichtung.
• Die Vorrichtung zum Reinigen von Geschirr wird auch als Geschirrspülautomat bezeichnet, wobei seine Anwendung keineswegs auf ein Eßgeschirr beschränkt ist, sondern auch andere Gegenstände, wie beispielsweise Eimer, Kisten, usw. die mit Hilfe des Geschirrspülautomaten gereinigt werden können.
• Aus DE 196 08 030 C1 ist eine Reinigungsmaschine bekannt, bei der mit einer Transporteinrichtung das Spülgut durch getrennte Spülzonen, Klarspülzonen und Trockenzonen gefördert wird. Um die Länge der Einwirkstrecke innerhalb einer Behandlungszone in Abhängigkeit des zu reinigenden Spülgutes einzustellen, ist vorgesehen, in der Reinigungskammer befindliche Spritzsysteme teilweise zu- oder wegzuschalten. Hierdurch ist es möglich, die mechanische Belastung des Systems und die Reinigungsintensität anzupassen.
• Aus DE 43 19 688 A1 ist eine Reinigungsmaschine bekannt, deren Spülbereich in mehrere Spülebenen aufgeteilt ist, die abhängig von dem zu spülenden Gut in Spülfunktion geschaltet werden. Insbesondere sind hier Flachstrahldüsen und Nadeldüsen als Bestandteil der unterschiedlichen Spülebenen vorgesehen.
• Aus DE 196 08 036 C1 ist eine Transportspülmaschine bekannt, bei der die Klarspülwassermenge und die Klarspülermenge abhängig von dem gewählten Spülprogramm und von der Transportgeschwindigkeit verändert wird. Bei der bekannten Transportgeschirrspülmaschine sind unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten vorgesehen, um die Einwirkzeit des Spülmittels auf das Reinigungsgut zu variieren.
• DE 196 52 733 C2 betrifft ein Dosierverfahren zum Zuführen eines Reinigers zu einer Geschirrspülmaschine. Die Geschirrspülmaschine ist mit einem Leitfähigkeits-Meßwertgeber versehen, dessen gemessene Leitfähigkeit in einer Betriebsphase an einem Fuzzy-Regler anliegt. Der Fuzzy-Regler wird eingesetzt, um eine höhere Dosiergenauigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Reglern zu erzielen. Bei der Fuzzy-Regelung werden charakteristische Größen der Regelstrecke an einer Geschirrspülmaschine bestimmt. Aus ihr werden als Ausgangsgrößen beispielsweise Totzeit, Konzentrationsänderung, Ausgleichsgeschwindigkeit und/oder Meßwertänderungen in der Regelstrecke bestimmt.
• DE 200 17 158 U1 beschreibt eine Vorrichtung zum Spülen von Mehrwegtrinkgefäßen. Die Gefäße werden einer Düsenanordnung zugeführt, die im Taktbetrieb arbeitet. Die Taktfrequenz hängt dabei ab von der Geschwindigkeit des Linienförderers und dem Abstand zwischen den Gefäßen. Ferner sind Möglichkeiten vorgesehen, um die Behandlungszeit für jedes Gefäß einzustellen, wobei abhängig vom Verschmutzungsgrad die Fördergeschwindigkeit vergrößert oder verkleinert wird. Auch kann die über die Düsenanordnung eingespritzte Wassermenge sowie die Menge an Spülmittelzugabe eingestellt werden.
• Aus EP 1 040 785 A1 ist ein Verfahren zum Reinigen von Gegenständen bekannt. Hierbei wird einem Behälter Reinigerkonzentrat entnommen und über eine Dosierpumpe einer Impfstelle in einer Zufuhrleitung zugesetzt. Das Reinigerkonzentrat wird taktweise einem kontinuierlich strömenden Wasserstrahl zugesetzt, wodurch ein schnelles Ansteigen und Absenken der Reinigerkonzentration auftritt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Reinigen von Geschirr oder dergleichen bereitzustellen, die eine schnelle und effektive Reinigung erlaubt. Ebenfalls liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine bereitzustellen, das mit einfachen Mitteln eine zügige und gründliche Reinigung des Spülgutes zuläßt.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
• Ebenfalls wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden die Gegenstände der Unteransprüche.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen von Geschirr und dergleichen ist mit einer Transporteinrichtung für das Reinigungsgut ausgestattet. Gelegentlich wird eine solche Vorrichtung auch als Transportgeschirrspülautomat bezeichnet. Für die Transporteinrichtung sind unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten vorgesehen. Je nach gewählter Transportgeschwindigkeit ist die Gesamtreinigungsdauer für das Reinigungsgut vorgegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt mehrere Kammern, durch die die Transporteinrichtung mit dem Reinigungsgut läuft. Mindestens eine der Kammern ist als eine Reinigungskammer ausgebildet. In die Reinigungskammer erfolgt ein Zulauf einer Dosiereinrichtung für Reinigungsmittel. Hierbei handelt es sich in der Regel um ein alkalisches Reinigungsmittel, wie beispielsweise Pulver- oder Flüssigreiniger. Die Dosiereinrichtung ist ausgelegt, um eine bestimmte Menge an Reinigungsmitteln in die Reinigungskammer abzugeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Dosiereinrichtung die Menge an abzugebendem Reinigungsmittel abhängig von der Transportgeschwindigkeit wählt. Die Dosiereinrichtung kann eine oder mehrere Abgabeeinheiten umfassen. Die Dosiereinrichtung weist erfindungsgemäß einen Regler mit einem Sensor auf, der die Konzentration von Reinigungsmitteln in dem Spülwasser der Reinigungskammer mißt und eine Abgabeeinheit für Reinigungsmittel ansteuert, um die Konzentration des Reinigungsmittels auf einen vorgegebenen Sollwert zu regeln. Erfindungsgemäß weist die Transporteinrichtung einen Taktgeber auf, der Taktimpulse an die Abgabeeinheit der Dosiereinrichtung anlegt. Der Taktgeber generiert abhängig von der Transportgeschwindigkeit der Transporteinrichtung Taktsignale für die Dosiereinrichtung. Die Taktsignale dienen der Dosiereinrichtung als Eingangssignale, mit deren Hilfe die Unterbrechung der Stromversorgung zu der Abgabeeinrichtung gesteuert wird, um die Menge an abgegebenem Reinigungsmittel mit zunehmender Transportgeschwindigkeit zu erhöhen. Die Taktsignale können auch von anderen Meßeinrichtungen der Transportgeschwindigkeit stammen, beispielsweise optisch, mechanisch, elektrisch, elektro-magnetisch. Im Gegensatz zu bekannten Transportgeschirrspülautomaten wird erfindungsgemäß nicht die Menge an Reinigungsmittel bei einer Variation der Transportgeschwindigkeit konstant gehalten, sondern im direkten Gegensatz hierzu, wird mit variierender Transportgeschwindigkeit auch die Menge an Reinigungsmitteln variiert. Dieser Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einer wirtschaftlichen Betrachtung nicht nur die Menge an verbrauchten Ressourcen, also Spülwasser und Reinigungsmittel, ausschlaggebend ist, sondern auch die Gesamtdurchlaufzeit für das Reinigungsgut. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht durch die variable Dosierung an Reinigungsmitteln die Möglichkeit, ohne Verlust an Reinigungskraft, die Gesamtreinigungszeit zu verkürzen. Erfindungsgemäß wird mit einer Erhöhung der Transportgeschwindigkeit auch die Menge an abgegebenem Reinigungsmittel erhöht.
• In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist als Sensor für den Regler ein Meßfühler für die elektrische Leitfähigkeit in dem Spülwasser vorgesehen. Das in das Spülwasser eingebrachte Reinigungsmittel, in der Regel eine Lauge oder Pulver, verändert den pH-Wert des Spülwassers und damit dessen elektrische Leitfähigkeit. Anhand der elektrischen Leitfähigkeit kann die Konzentration an Reinigungsmittel in dem Spülwasser festgestellt und eine Abgabeeinrichtung zum Eintrag von Reinigungsmittel in die Reinigungskammer angesteuert werden.
• In einer technisch besonders einfachen Ausgestaltung erfolgt die Stromversorgung der Abgabeeinrichtung unabhängig von der Ansteuerung durch den Regler für vorbestimmte Zeitintervalle. Mit anderen Worten, die Stromversorgung der Abgabeeinrichtung wird für vorbestimmte Zeitintervalle unterbrochen. Um nun mit einfachen Mitteln die Konzentration des Reinigungsmittels abhängig von der Transportgeschwindigkeit zu wählen, nimmt die Dauer der Zeitintervalle, in denen die Stromversorgung unterbrochen ist, mit zunehmender Taktgeschwindigkeit ab. Auf diese Weise ist für die geschwindigkeitsabhängige Regelung des Sollwerts keine Anpassung des Reglers notwen dig. Vielmehr arbeitet der Regler in bekannter Weise und wird lediglich in seiner Stromversorgung zeitweise unterbrochen. Es genügt, lediglich den Sollwert des Reglers zu erhöhen und sicherzustellen, daß durch die Unterbrechung der Stromversorgung stets ein gewünschter Wert eingeregelt wird, der aufgrund der Unterbrechung niedriger als der Sollwert des Reglers ist.
• Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 5 betrifft den Betrieb eines Geschirrspülautomaten, der eine Transporteinrichtung für Reinigungsgut aufweist. Ferner ist der Geschirrspülautomat mit einer Reinigungskammer ausgestattet. Das zur Reinigung vorgesehene Gut wird von der Transporteinrichtung durch die mindestens eine Reinigungskammer geführt, wobei eine Dosiereinrichtung die entsprechende Menge an Reinigungsmittel abhängig von der Transportgeschwindigkeit in die Reinigungskammer abgibt. Erfindungsgemäß wird mit höherer Transportgeschwindigkeit auch die Menge an Reinigungsmittel erhöht und bevorzugt bei niedriger Transportgeschwindigkeit die Menge an Reiniger verringert. Dabei weist die Dosiereinrichtung einen Regler auf, der die Konzentration von Reinigungsmitteln in dem Wasser der Reinigungskammer auf einen Sollwert regelt.
• Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bevorzugt die Stromversorgung der Dosiereinrichtung abhängig von der Transportgeschwindigkeit in einem festen Takt unterbrochen. Hierbei wird die Dauer der Stromversorgung bezogen auf ein Zeitintervall mit zunehmender Transportgeschwindigkeit erhöht. Mit anderen Worten, je größer die Transportgeschwindigkeit ist, um so höher ist die Menge an Reinigungsmittel, das in die Reinigungskammer abgegeben wird.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand von einem Beispiel näher erläutert.
• Es zeigt,
• 1 eine Transportgeschirrspülmaschine in einer schematischen Ansicht von der Seite und
• 2 einen typischen Verlauf der Reinigungsmittelkonzentration bei dem erfindungsgemäßen Verfahren.
• 1 zeigt ein Geschirrspülautomaten in einer schematischen Ansicht von der Seite. Der Geschirrspülautomat besitzt mehrere hintereinander angeordnete Kammern 10, 12, 14, 16 und 18. Jede der Kammern verfügt über eine spezifische Aufgabe bei der Reinigung des Geschirrs. Die Kammer 10 dient einer Vorreinigung des Geschirrs. Hierzu wird das Geschirr von oben und unten mit Sprühwasser 20 unter Druck abgespült. Das Wasser sammelt sich in einem darunter angeordneten Becken 24, von wo es über eine Abwasserleitung 26 abgeführt wird. An die Kammer 10 zur Vorabspülung und Vorreinigung schließt sich eine erste Reinigungskammer 12 an. In einer zweiten Reinigungskammer 14 wird mit einer heißen Reinigerlauge gearbeitet, die über Sprühleisten 28 heiß auf das Geschirr gesprüht wird. Die Reinigerlauge sammelt sich in einem Becken 38, von wo aus sie über eine Reinigerumwälzpumpe 32 wieder den Sprühleisten 28 zugeführt wird. Gleichzeitig wird über eine Dosiereinheit (nicht dargestellt) Reiniger in einer gewünschten Konzentration zugesetzt. Überschüßige Reinigerlauge läuft über einen Überlauf in das Becken 30 und 24, von wo sie über den Abfluß 26 abgeführt wird.
• An die zweite Reinigungskammer 14 schließt sich eine Pumpenklarspülzone 16 an, in der das Geschirr mit umgepumpten Klarspülwasser abgespült wird. In der Klarspülzone 18 kann dem Frischwasser noch ein Klarspüler zugesetzt werden. Die verwendete Flüssigkeit wird in einem Sammelbecken 37 aufgefangen und über einen Überlauf an das Sammelbecken 38 der zweiten Reinigungskammer 14 weitergeleitet. In einer anschließenden Kammer 18 erfolgt eine Frischwasserklarspülung mit heißem Frischwasser, das über ein Düsensystem 36 auf das Geschirr gesprüht wird. Gleichzeitig erfolgt über einen Niedertemperaturlufttrockner 39 eine Trocknung des Spülgutes.
• Nicht dargestellt in der 1 gezeigten Querschnittsansicht ist die Transporteinrichtung. In der Regel wird für einen solchen Geschirrspülautomaten ein Transportband oder Transportschlitten eingesetzt, das durch die Kammern 10 bis 18 läuft und das Spülgut kontinuierlich mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit von Kammer zu Kammer transportiert.
• Im Hinblick auf den oben beschriebenen Aufbau des Geschirrspülautomaten wird deutlich, daß eine Regelung der Spülmittelkonzentration in den Kammern 14 und 12 erfolgen muß. Grund hierfür ist, daß aus verschiedenen Gründen es zu Schwankungen in der Reinigungsmittelkonzentration kommen kann. Beispielsweise wird mit Einsetzen des Überlaufs aus dem Becken 37 Wasser ohne Reinigungsmittel dem Becken 38 und dem nachfolgenden Becken 30 zugeführt. Diese Verdünnung der Reinigungsflüssigkeit im Becken 38, die über die Umwälzpumpe 32 dem an den Sprühleisten eingesetzten Wasser wieder zugefügt wird, muß ausgeglichen werden. Auch der Wassereintrag in das Becken 38, durch Wasserreste, die sich in dem Geschirr bei der Vorabspülung gesammelt haben, führen zu Schwankungen in der Reinigungsmitteldosierung.
• In 2 ist schematisch dargestellt, wie die Reinigungsmittelkonzentration auf einen Sollwert geregelt wird.
• Die grob gepunktete Linie 40 zeigt einen sägezahnförmigen Verlauf, der um eine angestrebte Sollwert-Konzentration 42 schwankt. Dieses ist das übliche Verhalten, das beispielsweise bei einer Leitwertmessung auftritt. Verstärkt wird dieses Verfahren insbesondere dann, wenn auf einen niedrigen Wert für die Konzentration 42 geregelt werden soll. Ist der Sollwert niedrig angesetzt, so führen Schwankungen, wie beispielsweise durch das Aktivieren des Dosiersystems zu einem starken Überschießen des Reglers.
• Ebenfalls in 2 dargestellt, ist das Reglerverhalten, wenn bei einer großen Transportgeschwindigkeit auf einen höheren Sollwert für das Reinigungsmittel geregelt wird. In diesem Fall zeigt die durchgezogene Linie 44 die Konzentration, die um den Sollwert 42 schwankt. Lediglich zur besseren Übersicht und zum besseren Vergleich sind beide Verläufe der Regler in der Figur zum gleichen Sollwert dargestellt. Gemäß der Erfindung schwanken die Reglerwerte 44 um einen größeren Sollwert, da bei einer höheren Geschwindigkeit des Bandtransports höhere Sollwerte für die Reinigerkonzentration angestrebt werden.
• Grundsätzlich kann die Regelung auf den vorgegebenen Sollwert für die Reinigerkonzentration mit einem beliebigen Regler folgen. Bevorzugt erfolgt ein Ein- und Ausschalten einer Dosierpumpe anhand von Reinigerimpulsen 46. Die Reinigerimpulse werden an der Transporteinrichtung aufgenommen, beispielsweise an einem durch das Transportband gedrehten Impulsgeber-Rad, das mit einem Magneten versehen ist. Über den Magneten wird in einem Schalter ein Impuls ausgelöst, jedes mal wenn der Magnet sich an dem Schalter vorbei bewegt. Werden beispielsweise mehrere Magnete an dem Rad angeordnet, entsteht eine Impulsfolge, deren Takt direkt proportional zur Fördergeschwindigkeit des Bandes ist. In einer Ausgestaltung, die in 2 dargestellt ist, wird eine Pumpe mit einer vorbestimmten Förderleistung, gemäß den Reinigerimpulsen ein- und wieder ausgeschaltet. Ist ein Reinigerimpuls vorhanden, so wird die Pumpe eingeschaltet und die Reinigerkonzentration steigt an. Ist die Pumpe ausgeschaltet, fällt die Reinigerkonzentration durch die Zufuhr von Frischwasser ab. Die erfindungsgemäße Regelung der Endgeschwindigkeit der Dosierpumpe ermöglicht, bei gleicher Geschwindigkeit eine gleichmäßigere Abgabe von Reiniger und somit eine gleichmäßigere Dosiermenge, was im Ergebnis zur Einsparung von Reiniger führt.
• Der wirtschaftliche Vorteil, der höheren Reinigerdosierung kann an dem nachfolgenden Vergleich erläutert werden:
  Betrachtet man den Fall, daß die Gesamtwaschzeit 5 Stunden beträgt und eine Reinigerkonzentration von 3 Gramm pro Liter vorgesehen ist, so ergibt sich bei einer Menge an Klarspülwasser von 300 Liter pro Stunde ein Gesamtverbrauch von 4,5 Kilogramm Reiniger. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun die Waschzeit auf 4 Stunden verkürzt und für ein gleichbleibendes Reinigungsergebnis, die Reinigerkonzentration auf 4 Gramm pro Liter erhöht. Es ergibt sich so, bei der gleichen Klarspülmenge von 300 Liter pro Stunde, ein theoretischer Gesamtverbrauch von 4,8 Kilogramm. Dies bedeutet, bei einer Reduzierung der Gesamtwaschzeit um 20% eine Erhöhung des Reinigungsmittels um ungefähr 7%. Erste Versuche haben jedoch ergeben, daß praktisch die Gesamtmenge an verbrauchten Reiniger nicht in diesem Maße steigt, sondern sogar gegenüber dem bekannten Verfahren sinkt. Ursache hierfür liegt in dem mit Bezug auf 2 erläuterten Reglerverhalten. Bei der Regelung auf einen niedrigen Sollwert von 3 Gramm pro Liter neigen die bekannten Regler zu starkem Überschwingen, wodurch die gesamte Menge an eingetragenem Reinigungsmittel erhöht wird. Wird dagegen auf einen höheren Sollwert von beispielsweise 4 Gramm pro Liter geregelt und bevorzugt eine Taktung in der Reinigungsdosierung bzw. eine Regelung der Dosierpumpengeschwindigkeit vorgenommen, so sind die Abweichungen vom Sollwert geringer und der Gesamteintrag an Reinigungsmittel steigt nicht in dem theoretisch erwarteten Maße.
• Bei einer Konzentration von weniger als 3,75 Gramm pro Liter ergibt sich sogar eine Einsparung der Gesamtreinigermenge.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Reinigen von Geschirr und dergleichen, mit einer Transporteinrichtung für das Reinigungsgut, die unterschiedliche Transportgeschwindigkeiten aufweist, mit mehreren Kammern (10, 12, 14, 16, 18), durch die die Transporteinrichtung mit dem Reinigungsgut läuft, und mit mindestens einer Reinigungskammer (12, 14), durch die die Transporteinrichtung läuft, und die eine Dosiereinrichtung für Reinigungsmittel aufweist, wobei die Dosiereinrichtung eine bestimmte Menge an Reinigungsmittel für das Reinigungsgut in die Reinigungskammer (14) abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung die Menge an abzugebendem Reinigungsmittel abhängig von der Transportgeschwindigkeit wählt, wobei die Dosiereinrichtung einen Regler mit einem Sensor aufweist, der die Konzentration von Reinigungsmittel in dem Wasser der Reinigungskammer mißt und eine Abgabeeinheit für Reinigungsmittel ansteuert, um die Konzentration des Reinigungsmittels auf den Sollwert zu regeln, und die Transporteinrichtung einen Taktgeber aufweist, der seine Taktimpulse ebenfalls an die Abgabeeinheit der Dosiereinrichtung anlegt, wobei die Abgabeeinheit abhängig von dem Taktimpuls die Menge an abgegebenem Reinigungsmittel mit zunehmender Transportgeschwindigkeit erhöht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung bei höherer Transportgeschwindigkeit mehr Reinigungsmittel abgibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor die elektrische Leitfähigkeit in dem Wasser eines Tanks (38) mißt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stromversorgung der Abgabeeinheit für vorbestimmte Intervalle unterbrochen wird, wobei die Dauer der Intervalle mit zunehmender Transportgeschwindigkeit abnimmt.
5. Verfahren zum Betreiben eines Geschirrspülautomaten, der eine Transporteinrichtung für Reinigungsgut und mindestens eine Reinigungskammer aufweist, durch die die Transporteinrichtung läuft und die eine Dosiereinrichtung mit einer Abgabeeinheit für Reinigungsmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung abhängig von der Transportgeschwindigkeit die Menge an Reinigungsmittel dosiert, wobei die Dosiereinrichtung einen Regler aufweist, der die Konzentration von Reinigungsmittel in dem Wasser der Reinigungskammer auf einen Sollwert regelt, und die Dosiereinrichtung abhängig von Taktimpulsen der Transporteinrichtung die Menge an Reinigungsmittel bei erhöhter Geschwindigkeit der Transporteinrichtung erhöht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtung eine Abgabeeinheit aufweist, deren Stromversorgung getaktet ist, wobei die Frequenz der Takte zur Stromversorgung mit zunehmender Transportgeschwindigkeit steigt.