DE102009030287B4

DE102009030287B4 - Verfahren zur Steuerung des Waschzyklus durch Ermitteln der Waschzusatz-Konzentration

Info

Publication number: DE102009030287B4
Application number: DE102009030287.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Stephen Hendrickson; Colleen M. Doyle; Frank Nekic; Dennis L. Kehl; Joel Adam Luckman; Ayomide Fawole
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 2008-07-01
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2023-06-15
Anticipated expiration: 2029-06-25
Also published as: US8388695B2; US20130119082A1; US10066331B2; US20170044703A1; DE102009030287A1; US20100000024A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer automatischen Waschmaschine in Übereinstimmung mit einem gewählten Waschzyklus, wobei die automatische Waschmaschine aufweist:- eine Waschkammer, die funktionsfähig ist, Textilartikel für die Wäsche aufzunehmen,- einen Waschzusatz-Dispenser, der strömungsmäßig mit der Waschkammer verbunden ist,- einen Sensor, der mindestens mit dem Waschzusatz-Dispenser und / oder einer Waschzusatz-Leitung strömungsmäßig gekoppelt ist zum Abfühlen der Konzentration des unverdünnten Waschzusatzes, der mindestens in dem Waschzusatz-Dispenser und/oder der Waschzusatz-Leitung angeordnet ist,- und eine Wasserversorgung, die strömungsmäßig mit mindestens entweder dem Dispenser oder der Waschkammer verbunden ist, um eine Waschflüssigkeit/Flotte zu erzeugen, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:- ein automatisches Feststellen der Konzentration des unverdünnten Waschzusatzes mittels des Sensors vor der Vermengung des Waschzusatzes mit einer Flüssigkeit; und- Wählen eines Betriebsparameters der automatischen Waschmaschine als Reaktion auf die festgestellte Konzentration.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Konventionelle automatische Reinigungsgeräte, wie etwa Waschmaschinen, Spülmaschinen und dergleichen, befassen sich mit dem Mischen eines Waschzusatzes mit Wasser, um eine Waschflüssigkeit zu erzeugen, um den Reinigungsprozess zu erleichtern. Diese Waschzusätze können Reinigungsmittel, Wasserenthärter, Weichspüler, Weißtöner, Aufheller, Fleckentferner, die während des Waschens wirken, farbsichere Bleichmittel, Peroxidbleichmittel und dergleichen umfassen. Bei einem Abgabeverfahren wird von einem Bediener eine geeignete Menge von Waschzusatz vor der Einleitung des Waschzyklus in das Reinigungsgerät gegeben. Der Bediener füllt den Waschzusatz in einen Dispenser, und der Waschzusatz wird in einem vorbestimmten Schritt des Reinigungszyklus in das Wasser eingebracht. Die Effektivität des Waschzusatzes hängt, zumindest zum Teil, von der Menge von abgegebenem Waschzusatz ab. Folglich ist die genaue Messung und Abgabe von Waschzusatz sehr erstrebenswert.
Bestimmte Waschzusätze, besonders Waschmittel für Wäsche, werden vermehrt in höheren Konzentrationen, wie etwa mit einer zweifachen oder dreifachen Konzentration eines traditionellen Waschmittels, an die Öffentlichkeit geliefert. Folglich kann zum Beispiel ein Waschmittel, das eine zweifache oder dreifache Konzentration aufweist, mit „2X“ oder bzw. „3X“ gekennzeichnet werden, wenn ein traditionelles Waschmittel eine mit „1X“ gekennzeichnete Basiskonzentration hat. Da diese Waschmittel höher konzentriert sind, wird eine kleinere Menge des hochkonzentrierten Waschmittels benötigt, um die gleiche Reinigungseffektivität wie ein 1X Waschmittel bereitzustellen.
Die Waschzusätze höherer Konzentration haben ein Abgabeproblem erzeugt. Aktuelle Dispenser-Systeme sind für Waschzusätze einer bekannten und standardisierten Konzentration konstruiert, wie etwa die 1X Waschmittel-Konzentration. Wenn ein Waschzusatz mit einer höheren Konzentration verwendet wird, ist das Dispenser-System davon abhängig, dass der Nutzer eine geeignete Menge von Waschzusatz in den Dispenser füllt. Unglücklicherweise stellt der Verlass auf den Nutzer eine Quelle von Abgabefehlern dar, von denen das Befüllen des Dispenser-Systems mit zu viel eines Waschzusatzes höherer Konzentration der wahrscheinlichste ist.
Konventionelle Reinigungsgeräte, wie etwa Waschmaschinen und Spülmaschinen, erfordern eine spezifische Menge von Waschmittel, um die Reinigung zu optimieren und die Bildung von überschüssigem Schaum zu minimieren, der dem Reinigungsprozess und bestimmten Komponenten, insbesondere den Pumpen, abträglich sein kann. Hohe Konzentrationen von Waschmittel können auch für bestimmte Textilien schädlich sein. Die benötigte Menge von Waschmittel hängt von der Konzentration des Waschmittels ab. Folglich kann zum Beispiel, wenn eine zu große Menge eines hochkonzentrierten Waschmittels abgegeben wird, übermäßige Schaumbildung auftreten, oder es können Textilien beschädigt werden. Umgekehrt kann die Schmutzentfernung von den gewaschenen Artikeln weniger effektiv sein, wenn eine zu geringe Menge eines niedrigkonzentrierten Waschmittels verwendet wird.
Die DE 39 11 028 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zumessen eines Waschmittels in eine Waschlösung bei großen Waschmaschinen und Waschsystemen, wobei von einer Waschlösung aus Wasser und Waschmittel in der Waschtrommel eine von der Waschmittelkonzentration abhängige Eigenschaft gemessen wird und nur dann noch Waschmittel zur Waschlösung in der Waschtrommel hinzugefügt wird, wenn die der gemessenen Eigenschaft der Waschlösung entsprechende Waschmittelkonzentration unter einem gegebenen Schwellenwert liegt und zugleich ein vorgegebenes Einspeisungsintervall herrscht, während die Hinzufügung von Waschmittel nach jedem Einspeisungsintervall für die Dauer eines gegebenen Mischintervalls gesperrt wird. Die Messelektroden eines Leitfähigkeits-Messsystems sind in der Waschlösung der Waschmaschine bzw. des Waschsystems positioniert und stellen fest, ob und wann der gemessene Leitwert unter eine vorgegebene Schwelle absinkt, die einer Mindest-Konzentration des Waschmittels entspricht. Ein Abfühlen oder Bestimmen der Menge oder der Art eines Waschmittels in einem Waschmittel-Vorratsbehälter und eine danach ausgerichtete Einstellung des weiteren Programmablaufs der Waschmaschine ist nicht vorgesehen.
Die DE 100 42 713 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Waschprogramms in einer Waschmaschine mit einer Messeinrichtung zur Bestimmung der Waschmittelkonzentration der in einem Laugenbehälter befindlichen Waschflotte bzw. Spülflotte, wobei das Waschprogramm mindestens die Programmabschnitte Waschen und Spülen umfasst. Um auf eine wirksame Weise den Waschprozess in Abhängigkeit von der im Laugenbehälter gemessenen Waschmittelkonzentration zu beeinflussen, wird vorgeschlagen, dass eine Mikroprozessor-Steuerung die im Programmabschnitt Waschen im Laugenbehälter erfassten Waschmittelkonzentrationswerte speichert und in Abhängigkeit davon den Verlauf des Programmabschnittes Spülen bestimmt, und zwar hinsichtlich der Anzahl und/oder Dauer von einzelnen Spülgängen und/oder der dabei dem Laugenbehälter zugeführten Spülwassermenge. Eine Messung der Art oder der Menge des Waschmittels in einem Waschmittel-Vorratsbehälter in der Waschmaschine und eine danach ausgerichtete Einstellung des weiteren Programmablaufs der Waschmaschine ist nicht vorgesehen.
Die DE 102 01 767 A1 zeigt eine Haushaltsmaschine, wie eine Waschmaschine oder einen Geschirrspüler, mit einem außerhalb eines Vorratsbehälters angeordneten Füllstandsensor zur Ermittlung des Füllstandes des Stoffes in diesem Vorratsbehälter, wobei der Fühlstandsensor wenigstens einen Sender zum Aussenden von Strahlung sowie einen Empfänger zum Empfangen der ausgesendeten Strahlung und der Vorratsbehälter mindestens einen für die Strahlung wenigstens teilweise durchlässigen Wandabschnitt umfasst, so dass der Strahlengang vom Sender zum Empfänger teilweise durch den Behälterinnenraum verläuft. In einer besonderen Weiterbildung weist eine Dosiervorrichtung für Wasch-/Reinigungs-/ und/oder Spülflüssigkeit einen solchen Füllstandsensor auf, wobei aufgrund der Abhängigkeit des Brechungsindex von qualitativen Stoffparametern der Füllstandsensor zugleich als Sensor zur Ermittlung eines bestimmten Soll-Stoffparameters des Betriebsstoffes ausgebildet werden kann, also zur Detektierung des Stoffparameters des Betriebsstoffes. Diese Druckschrift gibt allerdings keine Hinweise zur Verfahrensführung des Waschprogramms der Waschmaschine in Abhängigkeit von der Detektierung eines Stoffparameters des Betriebsstoffes im Vorratsbehälter oder Laugenbehälter.
Die GB 2 130 606 A befasst sich mit dem manuellen Einstellen der zuzuführenden Waschmittelmenge bei einer Waschmaschine über das „operating panel“ und einzelne Befehlstasten „keys“. Damit kann vom Benutzer die automatisch zugeführte Menge vom Waschmitteln oder Spülmitteln voreingestellt werden. Eine automatische Beeinflussung der zuzuführenden Arbeitsmittelmenge in Abhängigkeit von einem in einem Vorratsbehälter abgefühlten Stoffparameter zur daraus folgenden Beeinflussung des Waschprogramms ist nicht vorgesehen bzw. erörtert.
Die GB 2 134 078 A befasst sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Zumessen von Arbeitsflüssigkeiten wie Wasch- oder Spülflüssigkeiten an eine nicht näher dargestellte Waschmaschine. Es werden handelsübliche Flaschen oder Behälter mit darin enthaltenen Wasch- oder Spülmitteln in eine Zumessvorrichtung eingestellt, wobei der Inhalt der jeweils eingesetzten Behältnisse durch einen Strichcode für die Zumessvorrichtung erkennbar ist. Dabei kann der Strichcode auf kleinen Plättchen positioniert sein, die in ein Aufnahmefeld der Zumessvorrichtung eingeschoben werden können, so dass die automatische Zumessvorrichtung sich bei der Zufuhr der in die Vorrichtung eingestellten Arbeitsflüssigkeiten danach richten und entsprechend handeln kann. Ein direktes Abfühlen der in den handelsüblichen Behältern oder Flaschen vorgesehenen Arbeitsflüssigkeit ist nicht vorgesehen und schon gar nicht eine daraus resultierende Steuerung des Arbeitsprogrammes der separaten und nicht näher beschriebenen Waschmaschine.
Die US 5 253 379 A beschreibt ein Waschverfahren in einer industriell genutzten Waschmaschine, bei dem die Eigenschaft der Waschflotte gemessen wird (die abhängig ist von der Konzentration des Waschmittels darin), wobei das Waschmittel der Waschflotte in Abhängigkeit von der vorgenannten Eigenschaft zugeführt wird. Es geht letztlich nur um die zeitabhängige Zufuhr von verschiedenen Waschmittelmengen zu verschiedenen Zeiten des Waschverfahrens, und zwar indem die Leitfähigkeit der Waschflotte gemessen und Waschmittel dementsprechend zu verschiedenen Zeiten in verschiedener Menge zugeführt wird. Eine Messung der Art oder der Menge des Waschmittels in einem Waschmittel-Vorratsbehälter in der Waschmaschine und eine danach ausgerichtete Einstellung des weiteren Programmablaufs der Waschmaschine ist nicht vorgesehen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine automatische Waschmaschine kann durch Bestimmung einer Konzentration von Waschzusatz vor der Abgabe des Waschzusatzes in mindestens entweder einen Bottich oder eine Trommel oder beides und durch Auswahl eines Betriebsparameters der automatischen Waschmaschine als Reaktion auf die bestimmte Konzentration in Übereinstimmung mit einem gewählten Waschzyklus betrieben werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine anzugeben, bei dem die Konzentration eines unverdünnten Waschzusatzes in einem Dispenser bestimmt und dazu verwendet wird, den weiteren Programmablauf der Waschmaschine maßgeblich einzustellen. Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Figurenliste
In den Zeichnungen ist:

1 eine perspektivische, teilweise schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung als eine automatische Waschmaschine für Kleidung mit mindestens einem Konzentrationssensor in Form einer Brechungsindexsensor-Baugruppe zur Bestimmung der Konzentration eines Waschzusatzes.
2 eine schematische Ansicht der in 1 dargestellten automatischen Waschmaschine entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
3 eine Tabelle der Beziehung zwischen der Konzentration eines grenzflächenaktiven Stoffes und dem Brechungsindex entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung.
4 eine perspektivische Ansicht eines ersten Beispiels einer Waschzusatz-Dispenser-Schublade entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung, die mindestens eine Brechungsindexsensor-Baugruppe zur Ermittlung der Konzentration eines darin enthaltenen Waschzusatzes umfasst.
5 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Beispiels einer Waschzusatz-Dispenser-Schublade entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung, die mindestens eine Brechungsindexsensor-Baugruppe zur Ermittlung der Konzentration eines Waschzusatzes umfasst, der in einer Großvorrat-Dispenser-Patrone enthalten ist.
6 eine perspektivische, teilweise schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung als eine automatische Waschmaschine für Kleidung mit mindestens einem Konzentrationssensor in Form einer Brechungsindexsensor-Baugruppe zur Bestimmung der Konzentration eines Waschzusatzes in einer Waschflüssigkeit.
7 eine schematische Ansicht der in 6 dargestellten automatischen Kleidungswaschmaschine.
8 eine perspektivische Ansicht einer Waschzusatz-Dispenserschublade mit einer alternativen Brechungsindexsensor-Baugruppe entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung zum Ermitteln der Konzentration eines darin enthaltenen Waschzusatzes.
9 eine vergrößerte, teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht der in 8 dargestellten Waschzusatz-Dispenserschublade, die die Brechungsindexsensor-Baugruppe zeigt.

BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Die hierin offenbarte Erfindung kann für die Verwendung sowohl in automatischen Horizontalachsen- als auch Vertikalachsen-Waschmaschinen, automatischen Geschirrspülmaschinen, und anderen automatischen Reinigungsmaschinen geeignet sein, die eine definierte Menge von Waschzusatz während eines Reinigungsgangs abgeben. Die Erfindung wird jedoch im Kontext einer Horizontalachsen-Waschmaschine dargestellt und beschrieben. Bekannte Horizontalachsen-Waschmaschinen können anhand von zwei gewöhnlichen Arten des Waschverfahrens und der Wasserverwendung unterschieden werden. Die erste Art ist als „Trommelwachen“; und die zweite Art als „Rezirkulationswaschen“ bekannt.
Beim Trommelwaschen wird Waschflüssigkeit in den Bottich eingeführt, sodass der untere Teil der Trommel und in der Trommel ruhende Gegenstände zumindest teilweise überschwemmt sind. Beim Trommelwaschen wird Waschflüssigkeit in den Bottich eingeführt, sodass der untere Teil der Trommel und die in der Trommel ruhenden Gegenstände überschwemmt oder teilweise überschwemmt sind. Wenn die Trommel rotiert, werden die Gegenstände hoch gehoben und in die Waschflüssigkeit im unteren Teil der Trommel fallen gelassen. Diese Bewegung überträgt mechanische Energie auf die Gegenstände, um deren Reinigung zu fördern.
Beim Rezirkulationswaschen braucht sich der Füllstand der Waschflüssigkeit nicht bis in die Trommel zu erstrecken. Vielmehr werden die zu waschenden Gegenstände rotiert während Waschflüssigkeit auf die Gegenstände gesprüht wird, normalerweise von der Oberseite der Trommel aus. Die Kraft der Flüssigkeit, die durch die Gegenstände gesprüht wird, erleichtert deren Reinigung. Ein Vorteil des Rezirkulationswaschens ist, dass weniger Wasser verwendet werden kann. Das Sprühen von Waschflüssigkeit auf die Gegenstände kann, während die Trommel rotiert, erfolgen, so dass die Zentrifugalkraft hilft, die gesprühte Waschflüssigkeit durch die Gegenstände zu ziehen. Die Drehgeschwindigkeit kann hoch genug sein, dass die Gegenstände im Kontakt mit dem Inneren der Trommel sind und nicht trommeln. Diese Geschwindigkeit entspricht etwa der Geschwindigkeit, bei der die Zentrifugalkraft, die auf die Gegenstände wirkt, größer ist als die Schwerkraft.
Der Begriff „schleudern“ beschreibt, so wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, Rotationsgeschwindigkeiten, die ausreichen um die Gegenstände gegen die Trommel zu drücken. Der Begriff „trommeln“ bezeichnet Geschwindigkeiten, bei denen die Gegenstände frei purzeln dürfen, während die Trommel rotiert wird. Der Begriff „rotieren“ bezeichnet eine Rotation mit beliebiger Geschwindigkeit und umfasst sowohl schleudern als auch trommeln.
In der Beschreibung, die folgt, wird auf eine spezifische Funktionalität (explizit) hingewiesen, wenn sie sich entweder ausschließlich auf das Trommelwaschen oder das Rezirkulationswaschen bezieht. Ansonsten wird die Funktionalität als gleich geeignet für sowohl ein Trommelwaschen als auch ein Rezirkulationswaschen angesehen.
Wie aus den Zeichnungen und insbesondere aus 1 ersichtlich ist, ist eine erste Ausführungsform der Erfindung als automatische Horizontalachsen-Waschmaschine 10 dargestellt. Die Waschmaschine 10 kann ein Gehäuse 12 umfassen, das Komponenten, die typischerweise in konventionellen Waschmaschinen vorzufinden sind, beherbergt, wie etwa Motoren, Pumpen, Rohrleitungen, Bedienelemente, Sensoren, Wandler und dergleichen. Solche Komponenten werden hier nicht weiter beschrieben, es sei denn, dass dies für ein vollständiges Verständnis der Erfindung notwendig ist.
Eine Tür 14 kann für den Zugang zum inneren Bottich 16 und zur Trommel 14 (2) vorgesehen sein, die im Inneren des Gehäuses 12 aufgehängt sind. Das Innere der Trommel 17 definiert eine Reinigungskammer, in die die Wäschestücke zur Reinigung gelegt werden. Der Bottich 16 kann mit der Sammelwanne 18 verbunden sein, um eine während des Waschzyklus verwendete Flüssigkeit aufzunehmen. Das Gehäuse 12 kann auch eine Dispenser-Schublade 20 zur Abgabe von flüssigen Waschzusätzen während eines Waschzyklus umfassen, wie etwa Waschmittel für Wäsche, Weichspüler, Bleichmittel, Fleckentferner, die während des Waschens wirken, und dergleichen. Das Gehäuse 12 kann eine Anwenderschnittstelle 22 mit Bedienelementen umfassen, wie etwa Wählscheiben, Schalter und Anzeigen, die es dem Anwender ermöglichen, Befehle in ein Steuergerät 24 einzugeben und Informationen über einen spezifischen Waschzyklus zu erhalten. Die Anwenderschnittstelle 22 kann elektrisch leitend mit dem Steuergerät 24 durch Anwenderschnittstellen-Anschlussleitungen 52 verbunden sein. Das Steuergerät 24 kann eine Vielzahl von Funktionen steuern, wie etwa das Steuern eines gewählten Waschzyklus, Steuern einer gewählten Modifikation eines gewählten Waschzyklus, Steuern von Pumpen, Motoren und Sensoren, Beenden eines Waschzyklus als Reaktion auf eine Fehlerbedingung oder das Auslösen der Aussendung eines hörbaren oder visuellen Signals.
In der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform, kann das Gehäuse 12 auch eine Pumpe 30, die in Strömungsverbindung mit der Wasserversorgung 28 steht, und ein Paar von Ventilen 26, 27 beherbergen. Die einzelne Pumpe 30 ist dargestellt, um Frischwasser aus der Wasserversorgung 28 in die Sammelwanne 18, den Bottich 16 oder die Dispenserschublade 20 einzuführen. Die Pumpe 30 ist über eine Sammelwannenleitung 34 als direkt in Strömungsverbindung mit der Sammelwanne 18 dargestellt. Die Pumpe 30 ist auch als über eine Pumpenausgangsleitung 36 mit dem Ventil 27 strömungsmäßig verbunden dargestellt. Das Ventil 27 kann über eine Rezirkulationsleitung 42 strömungsmäßig mit den Bottich 16 verbunden sein, um Waschflüssigkeit von der Sammelwanne 18 zum Bottich 16 zu rezirkulieren. Das Ventil 27 kann auch strömungsmäßig mit der Dispenserschublade 20 verbunden sein, um der Dispenserschublade 20 Frischwasser von der Pumpe 30 zuzuführen.
Die Dispenserschublade 20 kann auch mittels einer Abgabeleitung 38 mit einem Ventil 26 strömungsmäßig verbunden sein, das wiederum strömungsmäßig mit den Bottich 16 über eine Abgabeleitung 40 mit dem Bottich 16 in Strömungsverbindung steht. Frischwasser kann von der Pumpe 30 durch das Ventil 27 und die Spülleitung 44 der Dispenserschublade 20 zugeführt werden, um einen Waschzusatz aus der Dispenserschublade 20 durch die Abgabeleitung 38, das Ventil 26 und die Abgabeleitung 40 in den Bottich 16 zu spülen. Das Ventil 26 kann über eine Ventilsteuerleitung 56 elektrisch leitend mit dem Steuergerät 24 verbunden sein. Das Ventil 27 kann elektrisch mit dem Steuergerät 24 über eine Ventilsteuerleitung 46 verbunden sein. Das Steuergerät 24 kann den Betrieb der Ventile 26, 27 ansprechend auf die von der Anwenderschnittstelle 20 empfangenen Instruktionen steuern, als Folge der vom Anwender getroffenen Auswahl, wie etwa des Waschzyklus, der Wassertemperatur, der Schleudergeschwindigkeit, eines Extra-Spülgangs und dergleichen.
Die in den 1 und 2 dargestellte Waschmaschine 10 ist nur ein Beispiel für eine Waschmaschinenkonfiguration. Es ist leicht einzusehen, dass mehrere Pumpen für ausgewählte Funktionen und eine geringere oder größere Zahl von Ventilen in Abhängigkeit der gewählten Rohrleitungskonfiguration und dem gewünschten Steuerungsgrad eingesetzt werden und Steuerleitungen in Abhängigkeit der Komponenten, für die eine Steuerung durch das Steuergerät 24 gewünscht ist, in das Gerät eingebaut werden können.
Waschzusatzsensoren können vorgesehen sein. Zum Beispiel können Sensorbaugruppen verwendet werden, um die Konzentration von Waschzusatz zu bestimmen, entweder pur oder gemischt mit Wasser zur Bildung einer Waschflüssigkeit. Die Waschzusatz-Sensorbaugruppe kann einen der Dispenserschublade 20 zugehörigen Dispenser-Sensor 80 umfassen, um das pure Waschmittel zu fühlen, und kann mit dem Steuergerät 24 elektrisch leitend über eine Dispenser-Sensorleitung 48 verbunden sein. Der Sensor kann ein Brechungsindexsensor sein, wie etwa das Modell DGWS1 eines Brechungsindexsensors, der von Thorlabs in Newton, New Jersey hergestellt wird. Obwohl ein Brechungsindexsensor dargestellt und beschrieben wird, können auch andere Sensoren verwendet werden. Zum Beispiel kann der Sensor ein Widerstandssensor mit einem Elektrodenpaar sein, das in Kontakt mit dem Waschzusatz ist, weiterhin ein pH- Sensor, ein Oxidations-/Reduktionssensor, ein chemischer Sensor und dergleichen, die in der Lage sind ein der Konzentration des Waschzusatzes proportionales Signal zu erzeugen.
Wie in 2 dargestellt ist, kann die Brechungsindexsensor-Baugruppe einen Transmitter 52 und den Sensor 80 umfassen, wobei ein Lichtstrahl vom Transmitter 52 durch den puren Waschzusatz auf den Sensor 80 projiziert wird, wodurch ein Signal erzeugt wird, das die Konzentration des puren Waschzusatzes anzeigt. Dieses Signal kann dem Steuergerät 24 über eine Dispensersensor-Ausgangsleitung 72 zugeführt werden.
3 ist eine Tabelle, die den Brechungsindex für verschiedene Konzentrationen von Waschmittel verschiedener Hersteller darstellt. Aus den tabellarischen Daten ist ersichtlich, dass zwischen dem Prozentsatz des grenzflächenaktiven Stoffes und dem Brechungsindex eines Waschmittels eine generelle Korrelation existiert. Der Brechungsindex neigt dazu mit steigendem Prozentsatz des grenzflächenaktiven Stoffes zu steigen. Diese generelle Korrelation ist stark genug, so dass der Brechungsindex zur Unterscheidung zwischen Konzentrationsklassen, wie etwa 1X und 3X Waschmitteln, verwendet werden kann.
Obwohl die generelle Korrelation zwischen Brechungsindex und dem Prozentsatz des grenzflächenaktiven Stoffes ausreicht, um zwischen Klassen zu unterscheiden, existiert eine Variation innerhalb eines gegebenen Konzentrationsbereichs, die nicht allein den Variationen des Prozentsatzes des grenzflächenaktiven Stoffes zugeschrieben werden kann. Von diesen Variationen wird gedacht, dass sie anderen Inhaltsstoffen in den Waschmitteln zugeschrieben werden können. Von diesen Variationen wird angenommen, dass sie anderen Inhaltsstoffen in den Waschmitteln zugeschrieben werden können. Diese Variationen können zum Teil auch der Tatsache zugeschrieben werden, dass nicht alle Waschmittelklassen denselben identischen Prozentsatz eines grenzflächenaktiven Stoffes aufweisen.
Es wurde festgestellt, dass jedes Waschmittel einen eindeutigen Brechungsindex hat. Auf diese Weise kann der Brechungsindex als Identifizierungsmerkmal für ein spezifisches Waschmittel verwendet werden. Eine Datenbank oder Tabelle mit Informationen, die den Brechungsindex für jede Art von Waschmittel zeigen, kann erstellt werden. Diese Datenbank kann von dem Steuergerät verwendet werden, um auf der Basis des ermittelten Brechungsindex das spezifische Waschmittel und die zugehörige Konzentration zu bestimmen.
Folglich kann die Brechungsindex-Information auf mindestens zwei Arten verwendet werden, separat oder in Kombination, um die Konzentration des Waschmittels zu bestimmen und diese Information zur Steuerung der Abgabe von Waschmittel zu verwenden. Bei der ersten Art wird der Brechungsindex verwendet, um eine generelle Bestimmung in Bezug auf die Klasse des Waschmittels (1X, 2X, 3X, etc.) vorzunehmen. Die generelle Klassenbestimmung ist nützlich, um generelle Unterscheidungen vorzunehmen, aber sie liefert keine präzise Information über die Konzentration eines bestimmten Waschmittels. Bei der zweiten Art wird der Brechungsindex verwendet, um das Waschmittel zu identifizieren und die zugehörige Konzentration nachzuschlagen. Das Nachschlageverfahren ist nützlich, da die exakten Konzentrationswerte bestimmt werden können. Zum Beispiel kann ein als 1X beworbenes Waschmittel tatsächlich eine Konzentration von 1,2X oder 0,8X aufweisen.
Eine Ausführung dieses Verfahrens wäre, zuerst den Brechungsindex zu verwenden, um das Waschmittel zu bestimmen, da dies die genauesten Ergebnisse liefert. Wenn keine Entsprechung gefunden wird, dann kann der Brechungsindex verwendet werden, um eine generelle Klassenbestimmung durchzuführen.
4 zeigt ein Beispiel einer Dispenser-Schublade 20, die mit der Waschmaschine 10 verwendet werden kann. Die Dispenser-Schublade 20 kann eine Vielzahl von Brechungsindexsensor-Baugruppen zur Bestimmung der Konzentration von verschiedenen Waschzusätzen umfassen. Die Dispenser-Schublade 20 weist, so wie sie dargestellt ist, eine Vorderwand 90, eine Rückwand 92, ein Paar von Seitenwänden 94, 96 und eine Wand an der Unterseite auf. Eine rückwärtige Querwand 100 und eine mittlere Querwand 102 können sich lateral zwischen den Seitenwänden 94, 96 erstrecken. Longitudinal kann sich eine Längswand 104 zwischen der Vorderwand 90 und der mittleren Seitenwand 102 erstrecken. Die Wände erstrecken sich im Allgemeinen orthogonal zur Wand an der Unterseite 98 und definieren die Waschzusatz-Fächer 106, 108 und 110. Die Waschzusatz-Fächer können flüssige Waschzusätze aufnehmen, wie etwa Waschmittel, Weichspüler, Bleichmittel, Fleckentferner, die während des Waschens wirken, weiterhin farbsichere Bleichmittel, Peroxidbleichmittel und dergleichen.^
Ein erster Transmitter 112 und ein erster Sensor 114 können dem ersten Waschzusatzfach 106 zugeordnet sein. Der erste Transmitter 112 kann an der Wand an der Unterseite 98 befestigt sein, wobei der erste Sensor 114 in der mittleren Querwand 102 angebracht ist, um einen Lichtstrahl zu empfangen, der vom ersten Transmitter 112 durch den Waschzusatz im ersten Waschzusatzfach 106 ausgesendet wurde. Der erste Transmitter 112 und der erste Sensor 114 können zur Steuerung und Verarbeitung der Eingaben und Ausgaben des Transmitters 112 und des Sensors 114 elektrisch leitend mit dem Steuergerät 24 über geeignete elektrische Anschlussleitungen verbunden sein, wie etwa einen Kabelbaum. Der erste Transmitter 112 und der erste Sensor 114 können so konfiguriert sein, dass der Transmitter 112 einen Lichtstrahl durch den Waschzusatz aussendet, ungeachtet der Menge des Waschzusatzes in dem ersten Fach 106. Wie dargestellt ist, positioniert diese Konfiguration den Transmitter auf der Wand an der Unterseite des Dispensers, wobei er nach oben auf den Empfänger 122 auf der Seitenwand zielt. Alternativ kann der erste Transmitter 112 und der erste Sensor 114 in der Seitenwand 94 bzw. der Längswand 104 ausreichend nahe an der Wand an der Unterseite 98 befestigt sein, um sicherzustellen, dass der Lichtstrahl durch den Waschzusatz hindurch läuft. Der Transmitter 112 und der Sensor 114 können konfiguriert sein, zu bestimmen wann das erste Waschzusatzfach 106 leer ist. Dies kann auf der Bass der verschiedenen Brechungsindex-Ausgaben des Sensors 114 erfolgen, wenn Flüssigkeit in dem Fach 106 vorliegt und wenn nicht. Bei einer alternativen Ausführungsform sind der Transmitter und der Sensor auf derselben Wand oder auf benachbarten Seiten derselben Wand des Dispensers befestigt. Dies versetzt den Transmitter und den Sensor in die Lage, in einem einzigen Gerät vereinigten zu werden. Der Lichtstrahl vom Transmitter wird moduliert, sodass der nicht durch die Flüssigkeit hindurch läuft, sondern intern zum Sensor an der Sensor- Waschzusatz-Schnittstelle reflektiert wird. Diese alternative Ausführungsform wird in größerem Detail im Folgenden beschrieben.
Das zweite Waschzusatzfach 108 kann einen ähnlich ausgestalteten Transmitter 116 und Sensor 118 aufweisen, die konfiguriert sind, ungeachtet der Menge von Waschzusatz 128 in dem zweiten Fach 108 einen Lichtstrahl durch den Waschzusatz auszusenden. Das zweite Fach 108 kann auch mit einem der Seitenwand 96 zugehörigen Flüssigkeitsstandswandler 124 ausgestattet sein, um den Füllstand des flüssigen Waschzusatzes 128 in dem Fach 108 zu überwachen. Der Flüssigkeitsstandswandler 124 kann dazu verwendet werden, den Bediener zu alarmieren, wenn das zweite Fach 108 leer ist. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der Flüssigkeitsstandswandler 124 auch dazu verwendet werden, die Menge eines flüssigen Waschzusatzes 128 in dem Fach 108 zu bestimmen. Alternativ kann die Brechungsindex-Ausgabe des Sensors 118 verwendet werden, um zu bestimmen, wenn das Fach 108 leer ist, wie oben beschrieben wurde.
Jedes der Waschzusatzfächer 106, 108 und 110 kann ein Dispenser-Siphon oder Absaugrohr 88, 86 bzw. 88 umfassen, dessen oberes Ende unter dem des zugehörigen Faches liegt. Um den in einem Fach befindlichen Waschzusatz abzugeben, kann Wasser in das gewählte Fach zugegeben werden, bis die Flüssigkeit über dem Rohr ist, wobei zu diesem Zeitpunkt die Flüssigkeit von der Schwerkraft in das Rohr gezogen werden kann, wodurch ein Siphon-Prozess zur Entfernung der Flüssigkeit aus dem Fach eingeleitet wird. Wasser kann hinzugefügt werden bis es ziemlich sicher ist, dass im wesentlichen der gesamte Waschzusatz aus dem Fach abgegeben ist. Dies wird als „Spülen“ des Waschzusatzfaches bezeichnet. Andere den einschlägigen Fachleuten bekannte Abgabeverfahren können ebenso verwendet werden, um Waschzusatz aus dem verschiedenen Fächern 106, 108, 110 zu entfernen. Obwohl dies in 4 nicht dargestellt ist, können die Absaugrohre zu einem Gehäuse führen, das unterhalb der Schublade 20 liegt. Das Gehäuse kann Strömung mäßig mit der Abgabe-Leitung 38 so verbunden sein, dass die während des Spülens das Absaugrohr verlassende Flüssigkeit zum Bottich 16 geleitet wird.
Das dritte Waschzusatzfach 110 kann einen ähnlich ausgestalteten Transmitter 120 und Sensor 122 aufweisen, der unabhängig von der Menge von Waschzusatz im dritten Fach 110 zur Übertragung eines Lichtstrahls durch den Waschzusatz konfiguriert ist. Das dritte Fach 110 kann mit einem der Seitenwand 96 zugehörigen Flüssigkeitsstandswandler 126 ausgestattet sein, um die Höhe des flüssigen Waschzusatzes im Fach 110 zu überwachen. Ein leeres Fach 110 kann auch aus der Brechungsindex-Ausgabe des Sensors 122 bestimmt werden, wie oben beschrieben wurde.
Alternativ kann das Volumen eines Waschzusatzes in einem Fach durch die Integration eines Gewichts-oder Massensensors in das den Waschzusatz enthaltende Fach bestimmt werden. Auf gleiche Art und Weise kann die Steuerung des Betriebs der Waschmaschine 10 mit dem Gewicht und der Konzentration des Waschzusatzes korreliert werden, statt mit dem Volumen und der Konzentration.
Die vorhergehende Beschreibung bezieht sich auf beispielhafte Sensoranordnungen (oder: Sensorlagen). Andere Lagen können für einen Transmitter und einen Sensor genutzt werden, zum Beispiel als in die Ventilstruktur 26, in die Abgabe-Leitung 38, in einen Zusatzbehälter (nicht dargestellt) integriert, der Teil der Dispenser-Schublade 20 ist oder mit einem Großvorrat-Dispenser-Kopplungsgerät.
Ein erstes Beispiel zur Steuerung des Waschzyklus wird nun mit Bezug auf die Zugabe eines flüssigen Waschzusatzes in das Fach 108 beschrieben. Die Betriebsparameter, die gesteuert werden können, können das Ermitteln eines Brechungsindex des Waschzusatzes, das Steuern einer Menge von Wasser, das in die automatische Waschmaschine auf der Basis einer ermittelten Konzentration eines Waschzusatzes eingebracht wird, das Steuern eines Spülens von Waschzusatz aus dem Waschzusatz-Dispenser, das Steuern des Spülens auf der Basis einer ermittelten Konzentration eines Waschzusatzes in entweder dem Bottich oder der Trommel, das Begrenzen der Schaumbildung innerhalb der Trommel oder dem Bottich unterhalb einer vorgewählten Grenze, das Hinzufügen von mindestens einem Spülgang zum Waschzyklus, das Abgeben einer vorgewählten Menge von Waschzusatz auf Basis der bestimmten Konzentration, das Anhalten des Waschzyklus, das Erzeugen eines Audiosignals, das Erzeugen eines visuellen Signals, das Erzeugen eines Fehlercodes, das Abgeben einer Menge eines Schaumreduzierers auf Basis der bestimmten Konzentration und dergleichen umfassen.
In diesem Beispiel wird ein Anwender einen Waschzyklus wählen und wird ein gewähltes Volumen eines Waschmittels in das Waschzusatzfach 108 schütten. Die Anwenderschnittstelle 22 kann einen Wählschalter aufweisen, so dass der Anwender die Konzentration eines verwendeten Waschmittels wählen kann, wie etwa ein 2X Waschmittel. Das Steuergerät 24 kann im Speicher eine Tabellarisierung von Daten gespeichert haben, die sich auf ein vorbestimmtes Volumen von Waschmittel einer bestimmten Konzentration für jeden wählbaren Waschzyklus beziehen. Folglich kann die Tabellarisierung zum Beispiel für einen gegebenen Waschzyklus anzeigen, dass ein erstes Volumen eines 1X Waschmittels, ein zweites Volumen eines 2X Waschmittels, das ungefähr äquivalent zu einem halben Volumen des ersten Volumens ist, ein drittes Volumen eines 4X Waschmittels, das ungefähr äquivalent zu einem Viertel des ersten Volumens und so weiter geeignet sein wird.
Nachdem der Anwender das Waschmittel in die Dispenserschublade gegeben hat, können der zweite Transmitter 116 und der zweite Sensor 118 angesteuert werden, um die Konzentration des Waschmittels zu bestimmen. Wenn ein Anwender ein 2X Waschmittel an der Anwenderschnittstelle 22 gewählt hat, kann das Steuergerät 24 bestätigen, dass ein Waschmittel der richtigen Konzentration vorliegt, wie zum Beispiel ein 2X Waschmittel, und mit dem Waschzyklus fortfahren. Wenn ein Anwender ein 1X Waschmittel an der Anwenderschnittstelle 22 gewählt hat, stattdessen jedoch ein 4X Waschmittel in die Dispenserschublade 20 gegeben hat, kann das Steuergerät 24 eine reagierende Maßnahme zur Verfügung stellen. Zum Beispiel kann das Steuergerät 24 den Waschzyklus beenden, das Aussenden eines Audiosignals oder eines visuellen Signals oder eine Kombination von Beendigung und einem Warnsignal bewirken. Alternativ kann das Steuergerät 24 die Auswahl des Anwenders übergehen und auf der Basis der bestimmten Konzentration operieren.
Wenn der Anwender zwei Waschzusätze mit verschiedenen Konzentration vermischt, wie etwa 1X und 2X Waschmittel, kann das Steuergerät 24 angepasst werden, die effektive Konzentration des Gemisches, wie etwa 1,37X, auf Basis der Ausgabe des Sensors zu bestimmen, und die abzugebende Menge von Waschzusatz zu bestimmen.
Wenn das Waschzusatzfach 108 mit einem Flüssigkeitsstandswandler 124 ausgestattet ist, kann das Steuergerät 24 sowohl die Konzentration des Waschmittels als auch die Höhe (und daher das Volumen) des Waschmittels im Waschzusatzfach 108 bestimmen.
5 zeigt ein weiteres Beispiel einer Dispenserschublade 190, die zur Verwendung mit der automatischen Waschmaschine 10 geeignet ist. Die Dispenserschublade 190 kann zur Aufnahme einer Großvorrat-Dispenser-Patrone 140 ausgestaltet sein, die auch als „;Mini-Großvorrat-Dispenser" bezeichnet werden. Ein Beispiel für eine solche Großvorrat-Dispenser-Patrone ist in der gleichzeitig am 1. Juli 2008 eingereichten U.S. Patentanmeldung 12/165,712 mit dem Titel „Household Cleaning Appliance With A Dispensing System Operable Between A Single Use Dispensing System And A Bulk Dispensing System“ beschrieben und dargestellt, auf die hiermit in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird. Die Dispenser-Patrone 140 enthält darin abgedichtet hinter einer verschiebbaren Tür 143 (in 5 offen dargestellt) eine Menge eines Waschzusatzes, wie etwa eines Waschmittels, das für mehrere wasch Zyklon ausreichend ist, wie etwa zum Beispiel 8-10 Waschzyklen. Die Verwendung der Dispenser-Patrone 140 kann das Erfordernis für den Anwender beseitigen, ein definiertes Volumen von Waschzusatz für jeden Waschzyklus abzumessen.
Die Dispenser-Patrone 140 kann ein generell rechteckiger, boxartiger Behälter sein, der so bemessen ist, dass er in dem Patronenhohlraum 142 der Dispenser-Schublade 20 aufgenommen werden kann. Die Patrone kann eine Vorderwand 144, ein Paar von parallelen Seitenwänden 146, 148, eine Rückwand 150, eine Wand an der Oberseite 151 mit einer verschiebbaren Tür 143 und eine Wand an der Unterseite 152 haben, die einen Patronenhohlraum definieren, in welchem der Waschzusatz enthalten sein kann. Die verschiebbare Tür 143 kann in der Wand an der Oberseite ausgebildet sein, um ein einfaches Auffüllen der Patrone 140 zu ermöglichen. Jede Seitenwand 146, 148 kann mit einem Sensorfenster 154 bzw. 156 ausgestattet sein, wobei die Sensorfenster 154, 156 zur Übertragung eines Brechungsindexsensor-Lichtstrahls durch den Waschzusatz in einer Linie ausgerichtet sind.
Obwohl die Großvorrat-Dispenser-Patrone als ein rechteckiger, boxartiger Behälter beschrieben wurde, kann die Großvorrat-Dispenser-Patrone jede Art eines entfernbare Behälters sein, der gestaltet ist, mehrere Dosen einer Behandlungschemikalie zu speichern. Die Patrone kann jede Form und Größe haben, die im Dispenser aufgenommen werden kann. Die entfernbare Patrone kann flexibel, fest, ausdehnbar oder zusammenklappbar sein. Die Patrone kann aus jeder Art von Material oder Kombination von Materialien hergestellt sein. Einige Beispiele von geeigneten Patronen sind, ohne Einschränkung hierauf, ein Plastikbehälter, ein Kartonbehälter, ein beschichteter Kartonbehälter und eine Blase, wobei alle geeignet sind, im Dispenser aufgenommen zu werden.
Die Dispenserschublade 190 kann einen Transmitter 158 und einen Sensor 160 eingebaut haben, um einen Lichtstrahl vom Transmitter 158 durch die Fenster 154, 156 und den Waschzusatz zu projizieren, um von Sensor 160 zur Bestimmung des Brechungsindex des Waschzusatzes empfangen zu werden. Der Transmitter 158 kann elektrisch leitend mit dem Steuergerät 24 über Transmitter-Anschlussleitungen 162 verbunden sein. Der Sensor 160 ist auf gleiche Art und Weise mit dem Steuergerät 24 verbunden.
Die Spenderschublade 190 kann auch mit einer geeigneten Flüssigkeitskupplung ausgestattet sein, um die Dispenser-Patrone 140 in eine Waschzusatz-Abgabeleitung zu verbinden, wie etwa die in den 1 und 2 dargestellte Abgabeleitung 38. Die Dispenser-Patrone 140 kann auch strömungsmäßig über ein Ventil, wie etwa das in den 1 und 2 dargestellte Ventil 26, zur Steuerung der Abgabe von Waschzusatz in die Abgabeleitung verbunden sein.
Nach dem die Dispenser-Patrone 140 in der Dispenser-Schublade 190 ordnungsgemäß installiert wurde, kann ein gewähltes Volumen von Waschzusatz aus der Dispenser-Patrone 140 durch Betrieb der Ventile 26 unter Steuerung des Steuergeräts 24 abgegeben werden. Dies kann erreicht werden, indem der Anwender ein Volumen von Waschzusatz an der Anwenderschnittstelle 22 wählt, welches dann vom Steuergerät 24 zusammen mit der Bestimmung der Größe der Ladung verarbeitet wird, um automatisch ein geeignetes Volumen von Waschzusatz abzugeben.
Die Verwendung der Brechungsindexsensor-Baugruppe ermöglicht eine präzise Steuerung des abgegebenen Volumens von Waschzusatz. Wenn zum Beispiel ein gewählter Waschzyklus und eine Waschladungsgröße mit einem vorbestimmten Volumen von Waschzusatz korrespondiert, das eine gewählte Konzentration hat, um eine optimale Wäsche bereitzustellen, kann die Brechungsindexsensor-Baugruppe die Konzentration des Waschzusatzes bestimmen und das Steuergerät 24 das Ventil 26 steuern, um ein vorbestimmtes Volumen von Waschzusatz für den gewählten Waschzyklus und die Waschladungsgröße. Alternativ kann die Brechungsindexsensor-Baugruppe, wenn die Konzentration des Waschzusatzes von einem Anwender über die Anwenderschnittstelle 22 in das Steuergerät 24 eingegeben werden kann, bestätigen, dass die Konzentration des Waschzusatzes in der Dispenser-Patrone 140 tatsächlich die vom Anwender eingegebene Konzentration hat. Wenn eine Anpassung des Volumens notwendig ist, um einen Unterschied von der in das Steuergerät 24 eingegebenen Konzentration zu berücksichtigen, kann das Steuergerät 24 das Ventil 26 so steuern, dass das geeignete Volumen von Waschzusatz abgegeben wird.
Die Brechungsindexsensor-Baugruppe kann auf gleiche Art und Weise verwendet werden, um das aus einem großen Großvorrat-Waschzusatz-Behälter (nicht dargestellt) abgegebene Volumen von Waschzusatz zu steuern. Der Großvorrat-Behälter kann eine Menge von Waschzusatz enthalten, die für eine relativ große Zahl von Waschzyklen ausreichend ist. Der große Behälter kann nicht mit einer Dispenser-Schublade verwendet werden, kann aber strömungsmäßig mit der Waschmaschine 10 über ein in die Waschmaschine 10 eingebautes Dispenser-Anschlussstück verbunden sein, in der der große Behälter angebracht sein kann. Der große Behälter kann mit der Waschmaschine 10 über eine flüssigkeitsdichte Ankopplung (nicht dargestellt) verbunden sein, wie etwa eine Schnellverbindungs-Ankopplungsbaugruppe. Die Ankopplung kann strömungsmäßig mit dem Ventil 26 oder einem in das Dispenser-Anschlussstück eingebauten dezidierten Abgabeventil (nicht dargestellt) verbunden sein.
Wie bei dem oben beschriebenen durch den Anwender abgegebenen Waschzusatz können andere Abhilfemaßnahmen als Reaktion auf eine Diskrepanz von der tatsächlichen Konzentration des Waschzusatzes im Vergleich mit einer gewählten oder erwarteten Konzentration. Diese können zum Beispiel die Beendigung des Waschzyklus, die Anpassung des in der Waschflüssigkeit verwendeten Wasservolumens, die Erzeugung eines Audiosignals oder eines visuellen Signals, die Abgabe eines Schaumreduzierers und dergleichen umfassen. Die Audiosignale können einen Ton, oder eine aufgenommene Nachricht umfassen, wie etwa „3ml Waschmittel zugeben“. Visuelle Signale können ein konstant leuchtendes oder ein blinkendes Licht, oder eine visuelle Anzeige auf der Anwenderschnittstelle 22 umfassen, die die tatsächliche Konzentration des Waschzusatzes oder des zuzugebenden Volumens von Waschzusatz anzeigt.
Wenn der Waschzyklus mit einer Waschflüssigkeit, die eine höhere Konzentration von Waschzusatz als geeignet aufweist, können Spülschritte mit zusätzlichem Spülwasser fortfahren oder zusätzliche Spülschritte eingesetzt werden, um überschüssigen Waschzusatz zu entfernen, der in den gewaschenen Gegenständen vorliegen kann. Ein extra Spülschritt oder ein Schleuderschritt mit höherer Geschwindigkeit kann auch zwischen dem Waschschritt und dem Spülschritt eingesetzt werden, um die Entfernung von überschüssigem Waschzusatz zu unterstützen. Zum Beispiel kann die Schleudergeschwindigkeit von einer normalen Schleudergeschwindigkeit von 700-800 rmp auf 1000-1400 rpm erhöht werden.
Eine Brechungsindexsensor-Baugruppe kann verwendet werden, um die Konzentration des reinen Waschzusatzes zu bestimmen. Dies führt zur genausten Steuerung der Abgabe von Waschzusatz und Wahl geeigneter Betriebsbedingungen. Alternativ kann eine der Sammelwanne 18 zugehörige Brechungsindexsensor-Baugruppe anstelle einer Dispenser-Brechungsindexsensor-Baugruppe verwendet werden, besonders dort wo ein Großvorrat-Waschzusatz-Dispenser verwendet werden kann, da ein Großvorrat-Waschzusatz-Dispenser Anpassungen und im Besonderen Hinzufügungen zur Menge des abgegebenen Waschzusatzes nach der Einleitung des Waschzyklus auf der Basis der Konzentration ermöglicht, die von der Brechungsindexsensor-Baugruppe in der Sammelwanne bestimmt wurde. Alternativ kann eine Sammelwannen-Brechungsindexsensor-Baugruppe in Verbindung mit einer Dispenser- Brechungsindexsensor-Baugruppe verwendet werden, um zu bestätigen, dass die Konzentration von Waschzusatz in der Waschflüssigkeit geeignet sein kann. Ein Sammelwannen-Brechungsindexsensor-Baugruppe kann jedoch etwas weniger praktikabel sein, da die Waschflüssigkeit in der Sammelwanne unterschiedliche Mengen von Schmutz von den verschiedenen Waschgängen und zu waschenden Gegenständen enthält, die die Genauigkeit der Konzentrationsbestimmung beeinflussen.
Eine weitere Ausführungsform ist in 6 dargestellt, die eine Waschmaschine 200 zeigt, die viele gemeinsame Elemente mit der Waschmaschine 10 hat. Folglich werden entsprechende Elemente in beiden Ausführungsform mit entsprechenden Nummern gekennzeichnet. Die Sammelwanne 18 in der Ausführungsform der 6 umfasst eine Brechungsindexsensor-Baugruppe mit einem Transmitter 54, der einen Lichtstrahl durch die Waschflüssigkeit in der Sammelwanne 18 auf einen Sensor 82 projizieren kann, der ein Signal erzeugt, das proportional zu der Konzentration von Waschzusatz in der Waschflüssigkeit in der Sammelwanne 18 ist. Wie in Figur sieben dargestellt ist, kann das Signal über Sammelwannen-Sensor-Ausgangsleitungen 74 dem Steuergerät 24 zugeführt werden, das ausgewählte Funktionen der Waschmaschine 200 auf der Basis der Konzentration des Waschzusatzes in der Waschflüssigkeit in der Sammelwanne 18 steuern kann. Die Sammelwannen-Brechungsindexsensor-Baugruppe funktioniert im Allgemeinen auf dieselbe Art und Weise wie die zuvor beschriebene Brechungsindexsensor-Baugruppe mit einer Dispenser-Schublade. Die 6 und 7 zeigen eine Waschmaschine 200 mit einer Sammelwannen-Brechungsindexsensor-Baugruppe mit einer Dispenser-Brechungsindexsensor-Baugruppe. Die Waschmaschine 200 kann jedoch auch nur mit einer Sammelwannen-Brechungsindexsensor-Baugruppe ausgestattet sein.
Wenn das zweite Waschzusatzfach 108 mit einem Höhenwandler 124 (4) ausgestattet ist, kann das Steuergerät 24 sowohl die Konzentration des Waschmittels und die Höhe (und folglich das Volumen) des Waschmittels in dem Waschzusatzfach 108 bestimmen. Wenn das Volumen eines hochkonzentrierten Waschmittels zu groß für einen gewählten Waschgang ist und zum Beispiel zu übermäßiger Schaumbildung führen kann, kann das Steuergerät 24 das Volumen von aus der Dispenser-Schublade 20 abgegebenen Waschmitteln steuern, anstatt das gesamte Waschmittel aus der Dispenser-Schublade 20 zu spülen. Der Abgabeprozess kann mit dem Spülen eines gewählten Volumens fortfahren, gefolgt von einer Bestimmung der Konzentration des Waschmittels in der Waschflüssigkeit in der Sammelwanne 18. Die gesteuerte Abgabe kann auch erreicht werden entweder über die Abgabe eines ausreichenden Volumens von Wasser durch das zweite Fach 108, um eine Waschflüssigkeit mit einer geeigneten Konzentration von Waschmittel auf der Basis der ermittelten Konzentration des Waschmittels in der Dispenser-Schublade 20 bereitzustellen, das Entfernen eines gewählten Volumens von Waschmittel aus dem zweiten Fach 108 vor der Zugabe von Wasser oder die Abgabe eines Schaumreduzierers zum Beispiel aus dem dritten Waschzusatzfach 110.
Andere Methoden zur Steuerung des Spülprozesses durch Konzentrationsbestimmung des Waschmittels in der Waschflüssigkeit in der Sammelwanne 18 kann eine Vielzahl von diskreten Spülschritten, wobei die Konzentration nach jedem diskreten Spülschritt bestimmt wird, kontinuierliches Spülen bis das Spülen auf der Basis einer bestimmten Konzentration angehalten werden kann und die Zugabe von Wasser zu der Waschflüssigkeit umfassen, um nach der Beendigung des gewählten Waschzyklus ein gewähltes Volumen zu erreichen ohne zusätzlichen Waschzusatz aus der Dispenser-Schublade 20 spülen zu müssen.
Wenn ein Waschmittel niedriger Konzentration anstatt eines Waschmittels höherer Konzentration in einem Volumen zugegeben wurde, das zu klein für den gewählten Waschgang ist, kann das Steuergerät 24 das Volumen von Wasser, das in das zweite Fach 108 gegeben wird Steuern, um eine Waschflüssigkeit mit einer geeigneten Waschmittelkonzentration bereitzustellen. Wenn das resultierende Volumen von Waschflüssigkeit zu klein für den gewählten Waschzyklus ist, kann das Steuergerät 24 ein kontrolliertes Volumen von Wasser hinzufügen, um die Menge von Waschflüssigkeit mit der Waschmittelkonzentration zu optimieren, und die Dauer des Waschzyklus erhöhen, um der niedriger konzentrierten Waschflüssigkeit Rechnung zu tragen und eine zufriedenstellende Wäsche der Gegenstände zu gewährleisten.
Alternativ kann, wenn ein niedrig konzentriertes Waschmittel zugegeben worden ist, der Wärmeinhalt, d.h. die Temperatur, der Waschladung entweder durch die Aktivierung eines Heizelements in der Sammelwanne oder durch das Zugeben von warmem/heißem Wasser aus der Wasserversorgung 28. In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Temperatur um 5-10 °C (9-18°F) erhöht werden, um eine optimale Leistung mit der geringeren Menge von Waschmittel zu gewährleisten. Zusätzlich kann eine Nachricht an den Anwender übermittelt werden, bevor diese thermische Option durchgeführt wird.
Wenn die automatische Waschmaschine 10 eine „Rezirkulations-Waschmaschine“ ist oder wenn die Waschmaschine 10 wahlweise sowohl das „Trommelwaschen“ als auch das „Rezirkulationswaschen“ beherrscht und „Rezirkulationswaschen“ gewählt wurde, kann eine überschüssige Menge von Waschzusatz, die zum Beispiel von der Wahl eines niedriger konzentrierten Waschzusatzes als dem tatsächlich zur Verfügung gestellten herrührt, durch Zugabe von Wasser zur Waschflüssigkeit beseitigt werden, wie (dies) zuvor beschrieben wurde. In Abhängigkeit des resultierenden Volumens von Waschflüssigkeit kann das Rezirkulationswaschen wie gewählt verwendet werden oder der Waschzyklus kann als Trommelwaschen fortfahren, um die Bildung von überschüssigem Schaum oder Schaden an den gewaschenen Gegenständen durch einen hochkonzentrierten Waschzusatz zu vermeiden.
8 zeigt eine Alternative Ausführungsform eines Brechungsindexsensors 210 zur Integration in eine Waschzusatz-Dispenser-Schublade 20. Die Dispenser-Schublade 20 kann mit einer Sensorwand 212 in einem Waschzusatzfach ausgestattet sein, um eine Kammer zu definieren, in der der Sensor 210 angeordnet sein kann. Die Wand 100, die die Kammer von dem dritten Waschzusatzfach 110 trennt, kann mit einer Sensoröffnung 214 ausgestattet sein.
Wie aus 9 ersichtlich ist, kann ein geeigneter Brechungsindexsensor 110 ein Spreeta™-R Sensor sein, der von der Firma Sensata Technologies in Attleboro, Massachusetts hergestellt wird. Der Sensor 210 umfasst eine Basis 216 und ein Gehäuse 218. Das Gehäuse kann aus einem durchsichtigen Material, wie etwa Plastik, hergestellt sein. Das Gehäuse 218 umfasst eine Glasfühlschnittstelle 228 und einen Reflektor 230. Die Basis 216 umfasst eine Lichtquelle 20 und eine Fotodiodenanordnung 222. Die Lichtquelle 220 kann eine oder mehrere Leuchtdioden (LEDs) umfassen, die so gestaltet sind, dass sie Licht in einem Winkel auf die Fühlschnittstelle 228 fokussieren. Ein Fokussierungsvorrichtung 224 kann über der Lichtquelle 220 positioniert sein und kann eine Öffnung 226 umfassen, um einen Lichtstrahl 232 auf die Fühlschnittstelle 228 zur fokussieren. Der Brechungsindexsensor 210 kann in der Waschzusatz-Dispenser-Schublade 20 so befestigt sein, dass die Fühlschnittstelle 228 auf die Sensoröffnung 214 ausgerichtet ist und mit dem Waschzusatz in Kontakt sein kann.
Der Sensor 210 basiert auf dem optischen Phänomen der Oberflächenplasmonresonanz, das auftritt, wenn Licht mit einem freien Elektronenmaterial interagiert. Im Betrieb reflektiert das Licht der Lichtquelle 220 intern von der Flüssigkeits-Glas-Grenzfläche zwischen der Fühlschnittstelle 228 und dem Waschzusatz. Das Licht reflektiert dann von einem Spiegel 230 und auf die Fotodiodenanordnung 222. In Abhängigkeit vom Brechungsindex der Flüssigkeit wird Licht, das die Oberfläche mit einem größeren als einem bestimmten Winkel trifft, durch die Flüssigkeits-Glas-Grenzfläche hindurchtreten anstatt intern reflektiert zu werden. Dieser Winkel wird als kritischer Winkel bezeichnet. Dieses Phänomen führt zu einem dunklen Bereich oder einer Schattenlinie auf der Fotodiodenanordnung. Der Ort der Schattenlinie zeigt den Brechungsindex an. Wenn sich der Brechungsindex ändert, ändert sich auch der kritische Winkel und wird als neuer Schattenlinienort erfasst.
Der Brechungsindexsensor 210 kann auch auf ähnliche Art und Weise in einem Reservoir stromabwärts befestigt und strömungsmäßig mit der Dispenser-Schublade 20 verbunden sein. In beiden Fällen wird der Brechungsindexsensor 210 elektrisch leitend mit dem Steuergerät 24 so verbunden, dass die durch den Brechungsindexsensor 210 bestimmte Konzentration des Waschzusatzes verwendet werden kann, um den Waschzyklus wie hierin zuvor beschrieben zu steuern.
Bei dieser Konfiguration kann das Fühlgerät vollständig auf einer Seite des Waschzusatzfaches enthalten sein. Zusätzlich wird nur ein Fenster in den Waschzusatz und weniger elektrische Verbindungen benötigt.
Obwohl die Erfindung insbesondere in Verbindung mit bestimmten spezifischen Ausführungsformen derselben beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass dies der Erläuterung und nicht der Einschränkung dienen soll. Vernünftige Variationen und Modifikationen sind im Rahmen der vorhergehenden Offenbarung und der Zeichnungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie er in den angefügten Ansprüchen definiert ist.
Bezugszeichenliste

10: automatische Kleidungswaschmaschine
12: Gehäuse
14: Tür
16: Trommel
17: Trommel
18: Sammelwanne
20: Dispenser-Schublade
22: Anwenderschnittstelle
24: Steuergerät
26: Ventil
27: Ventil
28: Wasserversorgung
30: Pumpe
32: Pumpenversorgungsleitung
34: Sammelwannen-Leitung
36: Rezirkulations-Leitung
38: Abgabe-Leitung
40: Abgabe-Leitung
42: Rezirkulations-Leitung
44: Spül-Leitung
46: Ventil-Steuerleitung
48: Dispenser-Sensorleitung
50: Sammelwannen-Sensorleitung
52: Dispenser-Transmitter
54: Sammelwannen-Transmitter
56: Ventil-Steuerleitung
58
60: Waschflüssigkeit
62: Pumpen-Steuerleitung
64: Dispenser-Leitung
66: Höhenwandler
68: Waschzusatz
70: Höhenwandler-Anschlussleitung
72: Dispenser-Sensor-Ausgangsleitung
74: Sammelwannen-Sensor-Ausgangsleitung
76: Anwenderschnittstellen-Anschlussleitungen
78: Ventil-Steuerleitung
80: Dispenser-Sensor
82: Sammelwannen-Sensor
84: Dispenser-Siphon
86: Dispenser-Siphon
88: Dispenser-Siphon
90: Vorderwand
92: Rückwand
94: Seitenwand
96: Seitenwand
98: Wand an der Unterseite
100: rückwärtige Querwand
102: mittlere Querwand
104: Längswand
106: erstes Waschzusatzfach
108: zweites Waschzusatzfach
110: drittes Waschzusatzfach
112: erster Transmitter
114: erster Sensor
116: zweiter Transmitter
118: zweiter Sensor
120: dritter Transmitter
122: dritter Sensor
124: Höhenwandler
126: Höhenwandler
128: flüssiger Waschzusatz
130: Vorderwand
132: Rückwand
134: Seitenwand
136: Seitenwand
138: Wand an der Unterseite
140: Großvorrat-Dispenser-Patrone
142: Patronenhohlraum
143: verschiebbare Tür
144: Vorderwand
146: Seitenwand
148: Seitenwand
150: Rückwand
151: Wand an der Oberseite
152: Wand an der Unterseite
154: Sensorfenster
156: Sensorfenster
158: Transmitter
160: Sensor
162: Transmitter-Anschlussleitung
172: Waschmittel A
174: Waschmittel B
176: Waschmittel C
178: Waschmittel D
180: Waschmittel E
182: Waschmittel F
184: Waschmittel G
190: Dispenser-Schublade
200: Waschmaschine
210: Brechungsindexsensor
212: Sensorwand
214: Sensoröffnung
216: Basis
218: Gehäuse
220: Lichtquelle
222: Fotodiodenanordnung
224: Fokussierungsvorrichtung
226: Öffnung
228: Fühlschnittstelle
230: Reflektor
232: Lichtstrahl

Claims

Verfahren zum Betreiben einer automatischen Waschmaschine in Übereinstimmung mit einem gewählten Waschzyklus, wobei die automatische Waschmaschine aufweist: - eine Waschkammer, die funktionsfähig ist, Textilartikel für die Wäsche aufzunehmen, - einen Waschzusatz-Dispenser, der strömungsmäßig mit der Waschkammer verbunden ist, - einen Sensor, der mindestens mit dem Waschzusatz-Dispenser und / oder einer Waschzusatz-Leitung strömungsmäßig gekoppelt ist zum Abfühlen der Konzentration des unverdünnten Waschzusatzes, der mindestens in dem Waschzusatz-Dispenser und/oder der Waschzusatz-Leitung angeordnet ist, - und eine Wasserversorgung, die strömungsmäßig mit mindestens entweder dem Dispenser oder der Waschkammer verbunden ist, um eine Waschflüssigkeit/Flotte zu erzeugen, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: - ein automatisches Feststellen der Konzentration des unverdünnten Waschzusatzes mittels des Sensors vor der Vermengung des Waschzusatzes mit einer Flüssigkeit; und - Wählen eines Betriebsparameters der automatischen Waschmaschine als Reaktion auf die festgestellte Konzentration.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Wählen eines Betriebsparameters der automatischen Waschmaschine das Steuern einer Wassermenge umfasst, die in die automatische Waschmaschine auf der Basis der festgestellten Konzentration eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Steuern der Wassermenge, die in die automatische Waschmaschine eingebracht wird, das Steuern des Ausspülens des Waschzusatzes aus dem Waschzusatz-Dispenser umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Ausspülen auf der Basis der ermittelten Konzentration von Waschzusatz in der Waschkammer gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Steuern der Wassermenge, die in die automatische Waschmaschine eingebracht wird, das Aufrechterhalten der Schaumbildung in der Waschkammer unterhalb einer vorgewählten Grenze umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bestimmen der Konzentration des unverdünnten Waschzusatzes das Bestimmen eines Brechungsindex des unverdünnten Waschzusatzes umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Bestimmen des Brechungsindexes das Abfühlen des Brechungsindexes umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der abgefühlte Brechungsindex verwendet wird, um eine Konzentrationsklasse zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der abgefühlte Brechungsindex verwendet wird, um eine zugehörige Konzentration in einer Tabelle korrespondierender Brechungsindexe und korrespondierender Konzentrationen nachzuschlagen.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Brechungsindex des unverdünnten Waschzusatzes abgefühlt wird, wenn sich der unverdünnte Waschzusatz im Dispenser befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bestimmen der Konzentration des unverdünnten Waschzusatzes das Abfühlen von mindestens einer der folgenden Eigenschaften umfasst, nämlich der elektrischen Leitfähigkeit, des pH-Wertes, des Oxidations-/Reduktions-Potenzials und der chemischen Zusammensetzung des unverdünnten Waschzusatzes.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der unverdünnte Waschzusatz mindestens einen der folgenden Stoffe umfasst, nämlich ein Waschmittel, einen Wasserenthärter, einen Weichspüler, ein Anti-Schaumbildungsmittel, einen Weißtöner, einen Textilaufheller, Fleckentferner, die während des Waschens wirken, weiterhin farbsichere Bleichmittel, Peroxidbleichmittel und Desinfektionsmittel.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin das Bestimmen einer abzugebenden Menge von unverdünntem Waschzusatz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Bestimmen einer abzugebenden Menge von unverdünntem Waschzusatz das Abfühlen der Höhe des Waschzusatzes in entweder dem Dispenser, einem Großvorrat-Abgabebehälter oder einem Messgefäß umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Bestimmen der abzugebenden Menge von unverdünntem Waschzusatz das Abfühlen des Gewichts des unverdünnten Waschzusatzes in entweder dem Dispenser, einem Großvorrat-Abgabebehälter oder einem Messgefäß umfasst.
Verfahren zum Betreiben einer automatischen Waschmaschine in Übereinstimmung mit einem gewählten Waschzyklus, wobei die automatische Waschmaschine aufweist: - eine Waschkammer und einen Waschzusatz-Dispenser, der strömungsmäßig mit der Waschkammer verbunden ist, - einen Sensor, der mindestens mit dem Waschzusatz-Dispenser und / oder einer Waschzusatzleitung strömungsmäßig gekoppelt ist zum Abfühlen der Konzentration des unverdünnten Waschzusatzes, der mindestens in dem Waschzusatz-Dispenser und/oder der Waschzusatz-Leitung angeordnet ist, - und eine Wasserversorgung, die strömungsmäßig mit mindestens entweder dem Dispenser oder der Waschkammer verbunden ist, um eine Waschflüssigkeit/-flotte zu erzeugen, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: - Einleiten eines Waschprozesses; - Feststellen der Konzentration des unverdünnten Waschzusatzes mittels des Sensors vor dem Kombinieren des unverdünnten Waschzusatzes mit einer Flüssigkeit; - Wählen eines Betriebsparameters der automatischen Waschmaschine als Reaktion auf die festgestellte Konzentration; - Einleiten von mindestens einem Spülschritt nach der Beendigung des Waschprozesses; und - Einleiten von mindestens einem Schleuderprozess nach Abschluss entweder des Waschprozesses oder des mindestens einen Spülprozesses.
Verfahren nach Anspruch 16, weiterhin umfassend das Bestimmen der Quantität des auszugebenden unverdünnten Waschzusatzes.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das Bestimmen der Konzentration des unverdünnten Waschzusatzes das Abfühlen des Brechungsindexes des unverdünnten Waschzusatzes umfasst.