DE102009044960A1

DE102009044960A1 - Verfahren und System zur Detektion der Rotation eines Sprüharms in einer Geschirrspülmaschine

Info

Publication number: DE102009044960A1
Application number: DE200910044960
Authority: DE
Inventors: Thorsten Bastigkeit; Salvatore Fileccia; Arnd Kessler; Christian Nitsch; Gerold Jans
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2009-09-24
Publication date: 2011-03-31
Also published as: EP2453783A1; WO2011035940A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Detektion der Rotation wenigstens eines Sprüharms in einer Geschirrspülmaschine umfassend ein im Inneren der Geschirrspülmaschine positionierbares Dosiergerät umfassend wenigstens eine Sensoreinheit und eine Steuereinheit, wobei die Sensoreinheit mindestens einen Leitfähigkeitssensor umfasst und der Leitfähigkeitssensor in der Betriebsposition des Dosiergeräts in Schwerkraftrichtung bodenseitig am Dosiergerät angeordnet ist und das positionierbare Dosiergerät derart ausgebildet und im Inneren der Geschirrspülmaschine angeordnet ist oder angeordnet wird, dass im Betrieb des Geschirrspülers eine direkte Besprühung des Leitfähigkeitssensors mit Spülwasser durch einen Sprüharm bewirkt ist, wobei die Steuereinheit und der Leitfähigkeitssensor derart konfiguriert sind, dass eine diskontinuierliche, diskrete Widerstandsmessung am Leitfähigkeitssensor vorgenommen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und System zur Detektion der Rotation wenigstens eines im Betrieb einer Geschirrspülmaschine rotierenden Sprüharms.
Stand der Technik
Spülgut kann bei unsachgemäßer Positionierung im Geschirr- oder Besteckkorb so aus der Ebene des Geschirr- bzw. Besteckkorbes in den Spülraum hineinragen, dass die Rotation des Sprüharms im Betrieb des Geschirrspülers durch derartig unsachgemäß positioniertes Spülgut blockiert wird. Die Blockade der Sprüharmrotation kann – neben der unsachgemäßen Positionierung – auch durch Verrutschen oder Kippen von Spülgut während eines Waschprogramms hervorgerufen werden. Durch die Blockade und den Stillstand des Sprüharms während eines Spülprogramms kann es zu einer signifikanten Verschlechterung der Reinigungsleistung, insbesondere in den vom Sprüharm nicht mehr überstrichenen Bereichen in der Geschirrspülmaschine kommen.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren und ein System bereitzustellen, dass eine einfache und sichere Erkennung der Rotation eines Sprüharms in einer Geschirrspülmaschine erlaubt.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und ein System nach Anspruch 2 gelöst.
Das Verfahren und System zur Detektion der Rotation wenigstens eines Sprüharms in einer Geschirrspülmaschine umfasst eine Geschirrspülmaschine mit wenigstens einem im Betrieb der Geschirrspülmaschine rotierenden Sprüharm, ein im Inneren der Geschirrspülmaschine positionierbares Dosiergerät umfassend wenigstens eine Sensoreinheit und eine Steuereinheit, wobei die Sensoreinheit mindestens einen Leitfähigkeitssensor umfasst, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Leitfähigkeitssensor in der Betriebsposition des Dosiergeräts in Schwerkraftrichtung bodenseitig am Dosiergerät angeordnet ist und das positionierbare Dosiergerät derart ausgebildet und im Inneren der Geschirrspülmaschine angeordnet ist oder angeordnet wird, dass im Betrieb des Geschirrspülers eine direkte Besprühung des Leitfähigkeitssensors mit Spülwasser durch einen Sprüharm bewirkt ist, wobei die Steuereinheit und der Leitfähigkeitssensor derart konfiguriert sind, dass eine diskontinuierliche, diskrete Widerstandsmessung am Leitfähigkeitssensor vorgenommen wird.
Das erfindungsgemäße System zur Detektion der Rotation wenigstens eines Sprüharms in einer Geschirrspülmaschine umfasst eine Geschirrspülmaschine mit wenigstens einem im Betrieb der Geschirrspülmaschine rotierenden Sprüharm, ein im Inneren der Geschirrspülmaschine positionierbares Dosiergerät umfassend wenigstens eine Sensoreinheit und eine Steuereinheit, wobei die Sensoreinheit mindestens einen Leitfähigkeitssensor umfasst und der Leitfähigkeitssensor in der Betriebsposition des Dosiergeräts in Schwerkraftrichtung bodenseitig am Dosiergerät angeordnet ist und das positionierbare Dosiergerät derart ausgebildet und im inneren der Geschirrspülmaschine angeordnet ist oder angeordnet wird, dass im Betrieb des Geschirrspülers eine direkte Besprühung des Leitfähigkeitssensors mit Spülwasser durch einen Sprüharm bewirkt ist, wobei die Steuereinheit und der Leitfähigkeitssensor derart konfiguriert sind, dass eine diskontinuierliche, diskrete Widerstandsmessung am Leitfähigkeitssensor vorgenommen wird.
Besonders bevorzugt ist es, dass die Widerstandsmessung innerhalb mindestens eines Messintervalls erfolgt, dass mindestens der Zeitdauer entspricht, die der Sprüharm für wenigstens eine vollständige Umdrehung, bevorzugt wenigstens 2 Umdrehungen, insbesondere bevorzugt wenigstens 3 Umdrehungen benötigt. Ist beispielsweise dass Messintervall so gewählt, dass der Sprüharm innerhalb des gewählten Messintervalls drei mal den Leitfähigkeitssensor überstreicht, aber innerhalb des Messintervalls keine Widerstandsänderung am Leitfähigkeitssensor gemessen wird, so kann dies auf eine Blockade der Sprüharmrotation oder eines inaktiven Zustands der Sprüharme hindeuten.
Es ist insbesondere von Vorteil, dass das Messintervall zwischen 1 und 120 sec., bevorzugt zwischen 2 und 60 sec., insbesondere bevorzugt zwischen 3 und 10 sec. gewählt ist.
Ganz besonders zu bevorzugen ist es, dass pro Sekunde wenigstens 100, bevorzugt wenigstens 200 Widerstandsmessungen am Leitfähigkeitssensor vorgenommen werden. Insbesondere bevorzugt ist es, dass innerhalb eines Messintervalls pro Sekunde wenigstens 100, bevorzugt wenigstens 200 Widerstandsmessungen am Leitfähigkeitssensor vorgenommen werden, wodurch eine Reduktion des Energieverbrauchs erzielt wird, da die Messung zeitlich begrenzt ist.
Selbstverständlich ist es möglich, dass mehrere Messintervalle aufeinander abfolgen. Der zeitliche Abstand von zwei aufeinander folgenden Messintervallen beträgt bevorzugt zwischen 1 sec und 10 min, besonders bevorzugt zwischen 5 sec und 5 min, insbesondere bevorzugt zwischen 10 sec und 2 min.
Der zeitliche Abstand von mehr als zwei aufeinander folgenden Messintervallen kann konstant sein oder variieren.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Sensoreinheit mindestens einen, wenigstens 2-poligen Leitfähigkeitssensor. Bevorzugt weisen wenigstens zwei Pole des Leitfähigkeitssensors einen Abstand von 2–25 mm, bevorzugt 5–15 mm, insbesondere bevorzugt ca. 12 mm auf.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, dass wenigstens zwei Pole eines Leitfähigkeitssensors mit einem elektrisch leitenden Silikon umhüllt sind, wobei insbesondere zu bevorzugen ist, dass eine im Wesentlichen plane Fläche zwischen dem Silikon und dem Dosiergeräteboden ausgebildet ist. Durch die elastomeren Eigenschaften des leitfähigen Silikons kann der Sensor auf einfache und effektive Weise gegenüber der Umgebung abgedichtet und in einer Gehäusewandung des Dosiergeräts eingelassen werden.
Um die Messgenauigkeit auch über eine Vielzahl von Messungen beizubehalten, ist es von Vorteil, dass nach jeder Widerstandsmessung eine Umpolung am 2-poligen Leitfähigkeitssensor erfolgt, so dass sich keine Ladungsüberschüsse am Leitfähigkeitssensor bilden können.
Um Messwerte oder Steuersignale von dem Dosiergerät an die Geschirrspülmaschine zu übertragen ist es vorteilhaft, dass das Dosiergerät eine Schnittstelle umfasst, mit der Signale vom Dosiergerät an die Geschirrspülmaschine übertragen werden.
Hierbei ist es bevorzugt, dass die Schnittstelle zur drahtlosen Übertragung von Signalen ausgebildet ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Schnittstelle zur Übertragung von optischen Signalen ausgebildet ist.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung repräsentieren die Signale Messwerte bzw. Messergebnisse des Dosiergeräts.
Die einzelnen Elemente des erfindungsgemäßen Verfahrens und Systems werden nachfolgend näher erläutert.
Dosiergerät
In dem Dosiergerät sind insbesondere die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendige Steuereinheit sowie wenigstens eine Sensoreinheit, insbesondere ein Leitfähigkeitssensor integriert. Bevorzugt sind ebenfalls ein Aktuator und/oder eine Energiequelle an oder in dem Dosiergerät angeordnet.
Es ist besonders bevorzugt, dass das Dosiergerät wenigstens eine erste Schnittstelle umfasst, welche in oder an einer Geschirrspülmaschine ausgebildeten korrespondierenden Schnittstelle in derart zusammenwirkt, dass eine Übertragung von elektrischer Energie und/oder Signalen vom Geschirrspüler zum Dosiergerät und/oder vom Dosiergerät zum Geschirrspüler verwirklicht ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Schnittstellen durch Steckverbinder ausgebildet. In einer weiteren Ausgestaltung können die Schnittellen in derart ausgebildet sein, dass eine drahtlose Übertragung von elektrischer Energie und oder elektrischen und/oder optischen Signalen bewirkt ist.
Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, dass die zur Übertragung von elektrischer Energie vorgesehene Schnittstellen induktive Sender bzw. Empfänger elektromagnetischer Wellen sind. So kann insbesondere die Schnittstelle einer Geschirrspülmaschine, als eine mit Wechselstrom betriebene Sender-Spule mit Eisenkern und die Schnittstelle des Dosiergeräts als eine Empfänger-Spule mit Eisenkern ausgebildet sein.
In einer alternativen Ausführung kann die Übertragung von elektrischer Energie auch mittels einer Schnittstelle vorgesehen sein, die geschirrspülerseitig eine elektrisch betriebene Lichtquelle und dosiergeräteseitig einen Lichtsensor, beispielsweise eine Photodiode oder eine Solarzelle, umfasst. Das von der Lichtquelle ausgesendete Licht wird vom Lichtsensor in elektrische Energie gewandelt, welche dann wiederum beispielsweise einen dosiergeräteseitigen Akkumulator speist.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist eine Schnittstelle am Dosiergerät und dem Geschirrspüler zur Übertragung (d. h. Senden und Empfangen) von elektromagnetischen und/oder optischen Signalen, welche insbesondere Betriebszustands-, Mess- und/oder Steuerinformationen des Dosiergeräts und/oder des Geschirrspülers repräsentieren, ausgebildet.
Selbstverständlich ist es möglich, nur eine Schnittstelle zur Übertragung von Signalen oder eine Schnittstelle zur Übertragung von elektrischer Energie vorzusehen oder jeweils eine Schnittstelle zur Übertragung von Signalen und eine Schnittstelle zur Übertragung von elektrischer Energie vorzusehen oder eine Schnittstelle vorzusehen, die sowohl geeignet ist, eine Übertragung von elektrischer Energie und. Signalen bereitzustellen.
Insbesondere kann eine derartige Schnittstelle derart ausgebildet sein, dass eine drahtlose Übertragung von elektrischer Energie und/oder elektromagnetischen und/oder optischen Signalen bewirkt ist.
Es ist besonders bevorzugt, dass die Schnittstelle zum Aussenden und/oder Empfang von optischen Signalen konfiguriert ist. Ganz besonders bevorzugt ist es, dass die Schnittstelle zum Aussenden bzw. Empfang von Licht im sichtbaren Bereich konfiguriert ist. Da üblicherweise im Betrieb einer Geschirrspülmaschine im Inneren des Spülraums Dunkelheit vorherrscht, können Signale im sichtbaren, optischen Bereich, beispielsweise in Form von Signalimpulsen bzw. Lichtblitzen, vom Dosiergerät ausgesendet und/oder detektiert werden. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, Wellenlängen zwischen 600–800 nm im sichtbaren Spektrum zu verwenden.
Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, dass die Schnittstelle zum Aussenden bzw. Empfang von Infrarotsignalen konfiguriert ist. Insbesondere ist es von Vorteil, dass die Schnittstelle zum Aussenden bzw. Empfang von Infrarotsignalen im nahen Infrarotbereich (780 nm–3.000 nm) konfiguriert ist.
Insbesondere umfasst die Schnittstelle wenigstens eine LED. Besonders bevorzugt umfasst die Schnittstelle wenigstens zwei LEDs. Auch ist es gemäß einer weiter zu bevorzugenden Ausgestaltung der Erfindung möglich, wenigstens zwei LEDs vorzusehen, die Licht in einer voneinander verschiedenen Wellenlänge aussenden. Hierdurch wird es beispielsweise möglich, unterschiedliche Signalbänder zu definieren auf denen Informationen gesendet bzw. empfangen werden können.
Ferner ist es in einer Weiterentwicklung der Erfindung von Vorteil, dass wenigstens eine LED eine RGB-LED ist, deren Wellenlänge einstellbar ist. So können beispielsweise mit einer LED verschiedene Signalbänder definiert werden, die Signale auf unterschiedlichen Wellenlängen aussenden. So ist es beispielsweise auch denkbar, dass während des Trocknungsvorgangs, währenddessen eine hohe Luftfeuchtigkeit (Nebel) im Spülraum herrscht, Licht in einer anderen Wellenlänge emittiert wird, als beispielsweise während eines Spülschritts.
Die Schnittstelle des Dosiergeräts kann so konfiguriert sein, dass die LED sowohl zur Aussendung von Signalen in Innere des Geschirrspülers, insbesondere bei geschlossener Geschirrspülmaschinentür, als auch zur optischen Anzeige eines Betriebszustandes des Dosiergeräts, insbesondere bei geöffneter Geschirrspülmaschinentür, vorgesehen ist.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass ein optisches Signal als Signalimpuls mit einer Impulsdauer zwischen 1 ms und 10 Sekunden, bevorzugt zwischen 5 ms und 100 ms Sekunden ausgebildet ist.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die Schnittstelle des Dosiergeräts derart konfiguriert ist, dass sie ein optisches Signal bei geschlossener und unbeladener Geschirrspülmaschine aussendet, dass eine mittlere Beleuchtungsstärke E zwischen 0,01 und 100 Lux, bevorzugt zwischen 0,1 und 50 Lux gemessen an den den Spülraum begrenzenden Wänden bewirkt. Diese Beleuchtungsstärke ist dann ausreichend, um Mehrfachreflektionen mit bzw. an den anderen Spülraumwänden zu bewirken und so mögliche Signalschatten im Spülraum, insbesondere im Beladungszustand der Geschirrspülmaschine, zu reduzieren bzw. zu verhindern.
Bei dem von der Schnittstelle ausgesendete und/oder empfangene Signal handelt es sich insbesondere um einen Träger von Information, insbesondere um ein Steuersignal oder ein Signal, dass einen Betriebszustand des Dosiergeräts und/oder des Geschirrspülers repräsentiert.
Insbesondere kann die optische Sendeeinheit eine LED sein, welche bevorzugt Licht im sichtbaren und/oder IR-Bereich abstrahlt. Es ist auch denkbar, eine andere geeignete optische Sendeeinheit, wie z. B. eine Laser-Diode, zu verwenden. Besonders zu bevorzugen ist es optische Sendeeinheiten zu verwenden, die Licht im Wellenlängenbereich zwischen 600–800 nm aussenden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Dosiergerät wenigstens eine optische Empfangseinheit umfassen. Hierdurch wird es beispielsweise möglich, dass das Dosiergerät Signale von einer im Haushaltsgerät angeordneten optischen Sendeeinheit empfangen kann. Dies kann durch jede geeignete optische Empfangseinheit realisiert sein, wie beispielsweise Photozellen, Photomultiplier, Halbleiterdetektoren, Fotodioden, Fotowiderstände, Solarzellen, Fototransistoren, CCD- und/oder CMOS-Bildsensoren. Besonders bevorzugt ist es, dass die optische Empfangseinheit geeignet ist, Licht im Wellenlängenbereich von 600–800 nm zu empfangen.
Die von der Sendeeinheit in die Umgebung des Dosiergeräts ausgesendeten Signale können bevorzugter Weise Informationen bezüglich Betriebszuständen oder Steuerbefehle repräsentieren.
Sensor
Ein Sensor im Sinne dieser Anmeldung ist ein Messgrößenaufnehmer oder Messfühler, der bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften und/oder die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als Messgröße quantitativ erfassen kann.
Es ist bevorzugt, dass die Dosiereinheit einen Sensor zur Erfassung der Leitfähigkeit umfasst, wodurch insbesondere das Vorhandensein von Wasser bzw. das Versprühen von Wasser, insbesondere in einer Geschirrspülmaschine, erfasst wird.
Die Dosiereinheit weist insbesondere bevorzugt wenigstens einen Sensor auf, der zur Erfassung einer Temperatur geeignet ist. Der Temperatursensor ist insbesondere zur Erfassung einer Wassertemperatur ausgebildet.
Die Dosiereinheit weist in einer Weiterentwicklung der Erfindung einen Sensor auf, der physikalische, chemische und/oder mechanische Parameter aus der Umgebung der Dosiereinheit bestimmen kann. Die Sensoreinheit kann einen oder mehrere aktive und/oder passive Sensoren zur qualitativen und/oder quantitativen Erfassung mechanischer, elektrischer, physikalischer und/oder chemischer Größen umfassen, die als Steuersignale an die Steuereinheit geleitet werden.
Insbesondere können die Sensoren der Sensoreinheit aus der Gruppe der Zeitgeber, Temperatursensoren, Infrarotsensoren, Helligkeitssensoren, Temperatursensoren, Bewegungssensoren, Dehnungssensoren, Drehzahlsensoren, Näherungssensoren, Durchflusssensoren, Farbsensoren, Gassensoren, Vibrationssensoren, Drucksensoren, Leitfähigkeitssensoren, Trübungssensoren, Schallwechseldrucksensoren, „Lab-on-a-Chip”-Sensoren, Kraftsensoren, Beschleunigungssensoren, Neigungssensoren, pH-Wert-Sensoren, Feuchtigkeitssensoren, Magnetfeldsensoren, RFID-Sensoren, Magnetfeldsensoren, Half-Sensoren, Bio-Chips, Geruchssensoren, Schwefelwasserstoffsensoren und/oder MEMS-Sensoren ausgewählt sein.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass wenigstens zwei Sensoreinheiten zur Messung von voneinander verschiedenen Parametern vorgesehen sind, wobei ganz besonders bevorzugt eine Sensoreinheit ein Leitfähigkeitssensor und eine weitere Sensoreinheit ein Temperatursensor ist. Ferner ist es bevorzugt, dass wenigstens eine Sensoreinheit ein Helligkeitssensor ist.

Die Sensoren sind insbesondere darauf abgestimmt, den Beginn, Verlauf und das Ende eines Spülprogramms zu detektieren. Hierzu können – beispielhaft und nicht abschließend – die in folgender Tabelle aufgeführten Sensorkombinationen verwendet werden

Sensor 1	Sensor 2	Sensor 3	Sensor 4
Leitfähigkeitssensor	Temperatursensor
Leitfähigkeitssensor	Temperatursensor	Helligkeitssensor
Leitfähigkeitssensor	Temperatursensor	Helligkeitssensor	Trübungssensor
Leitfähigkeitssensor	Schallsensor

Mittels des Leitfähigkeitssensors kann beispielsweise detektiert werden, ob der Leitfähigkeitssensor von Wasser benetzt ist, so dass sich damit z. B. feststellen lässt, ob sich Wasser in der Geschirrspülmaschine befindet.
Der Leitwert bzw. Leitfähigkeitssensor kann aus einer elektrische leitfähigen Anode und einer Kathode bestehen, die aus dem Gehäuse des Dosiergeräts ins innere der Geschirrspülmaschine hineinragen oder elektrisch leitend mit dem Inneren der Geschirrspülmaschine in Verbindung sind. Bevorzugt ist der Abstand der Anode und Kathode so gewählt, dass sich im Betrieb des Geschirrspülers eine elektrisch leitende Wasserbrücke zwischen der Anode und Kathode ausbilden kann, was durch einen Abfall des Widerstandes zwischen Anode und Kathode gemessen werden kann.
Spülprogramme weisen in der Regel einen charakteristischen Temperaturverlauf, der u. a. von der Erwärmung des Spülwassers und der Trocknung des Spülguts bestimmt wird, welcher über einen Temperatursensor erfassbar ist.
Mittels eines Helligkeitssensors kann beispielsweise der Lichteinfall ins Innere eines Geschirrspülers beim öffnen der Geschirrspülmaschinentür detektiert werden, woraus sich z. B. auf ein Ende des Spülprogramms schließen lässt.
Um den Verschmutzungsgrad des zu reinigenden Spülguts in der Spülmaschine zu ermitteln, kann auch ein Trübungssensor vorgesehen sein. Hieraus lässt sich beispielsweise auch ein auf die festgestellte Verschmutzungssituation zutreffendes Dosierprogramm im Dosiergerät auswählen.
Es ist auch denkbar, den Verlauf eines Spülprogramms mit Hilfe wenigstens eines Schallsensors zu erkennen, indem spezifische Schall- und/oder Vibrationsemissionen z. B. beim Pumpen bzw. Abpumpen von Wasser, detektiert werden.
Selbstverständlich ist es dem Fachmann möglich, beliebige, geeignete Kombinationen mehrerer Sensoren zur Erzielung einer Spülprogrammüberwachung zu verwenden.
Die Datenleitung zwischen Sensor und Steuereinheit kann über ein elektrisch leitendes Kabel oder kabellos realisiert sein. Prinzipiell ist es auch denkbar, dass wenigstens ein Sensor außerhalb des Dosiergeräts im Inneren einer Geschirrspülmaschine positioniert oder positionierbar ist und eine Datenleitung – insbesondere kabellos – zur Übermittlung der Messdaten vom Sensor an das Dosiergerät ausgebildet ist.
Eine kabellos ausgebildete Datenleitung ist insbesondere durch die Übertragung elektromagnetischer Wellen oder Licht ausgebildet. Es ist bevorzugt, eine kabellose Datenleitung nach normierten Standards wie beispielsweise Bluetooth, IrDA, IEEE 802, GSM, UMTS etc. auszubilden.
Um eine effiziente Fertigung und Zusammenbau des Dosiergeräts zu ermöglichen, ist es jedoch auch möglich, dass wenigstens eine Sensoreinheit an oder in der Steuereinheit angeordnet ist. Beispielsweise ist es möglich, einen Temperatursensor in dem Dosiergerät bzw. direkt auf der die Steuereinheit tragenden Platine vorzusehen, so dass der Temperatursensor keinen direkten Kontakt mit der Umgebung aufweist.
In einer besonders bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist die Sensoreinheit am Boden des Dosiergeräts angeordnet wobei in Gebrauchsstellung der Boden des Dosiergeräts in Schwerkraftrichtung nach unten gerichtet ist. Hierbei ist es insbesondere bevorzugt, dass die Sensoreinheit einen Temperatur- und/oder einen Leitfähigkeitssensor umfasst. Durch eine derartige Konfiguration wird sichergestellt, dass durch die Sprüharme des Geschirrspülers Wasser auf die Unterseite des Dosiergeräts und somit in Kontakt mit dem Sensor gebracht wird. Dadurch, dass durch die bodenseitige Anordnung des Sensors der Abstand zwischen den Sprüharmen und dem Sensor möglichst gering ist, erfährt das Wasser zwischen dem Austritt an den Sprüharmen und dem Kontakt mit dem Sensor nur eine geringe Abkühlung, so dass eine möglichst genaue Temperaturmessung durchgeführt werden kann.
Um den Energieverbrauch des Dosiergeräts bzw. die Lebensdauer der Energiequelle, insbesondere einer Batterie, zu verlängern, können die Energieverbraucher des Dosiergerätes, insbesondere die Steuereinheit, unter Einschluss eines Ein-/Aus-Schalters an die Energiequelle angeschlossen sein und die Energiequelle erst nach Erreichen des Ein-Zustands des Ein-/Aus-Schalters belastet wobei eine Sensoreinheit den Ein-/Aus-Schalter bildet oder mit diesem verbunden ist und diesen schaltet.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Sensoreinheit unten am Boden des Dosiergerätes zwei mit der Umgebung in Kontakt stehende Kontakte aufweist, insbesondere ausgeführt als nach unten aus dem Boden ragende Kontaktstifte, dass ein Kontakt als Anoden-Kontakt und der andere Kontakt als Kathoden-Kontakt bezüglich der Energiequelle geschaltet ist und dass ohne elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontakten der im Aus-Zustand befindliche Ein-/Aus-Schalter im Aus-Zustand verbleibt und bei Entstehen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Kontakten der im Aus-Zustand befindliche Ein-/Aus-Schalter in den Ein-Zustand schaltet.
Es ist ferner bevorzugt, dass der Ein-/Aus-Schalter mit einer Selbsthalteschaltung versehen bzw. kombiniert ist, die eine Selbsthaltung der Energieversorgung der Energieverbraucher nach Erreichen des Ein-Zustandes des Ein-/Aus-Schalters bis zu einem Ausschaltsignal der Steuereinheit gewährleistet bzw. bewirkt.
Der Ein-/Aus-Schalter kann insbesondere als Transistorschaltung ausgeführt sein. Dabei ist es zu bevorzugen, dass der Transistor des Ein-/Aus-Schalters als pnp-Transistor ausgeführt und mit dem Emitter, ggf. über eine Ansteuerschaltung, an die Versorgungsspannung, mit dem Kollektor, ggf. über eine Ansteuerschaltung, an Masse und an den Kathoden-Kontakt und mit der Basis einerseits, ggf. über eine Ansteuerschaltung, an die Versorgungsspannung, andererseits, ggf. über eine Ansteuerschaltung, an den Anoden-Kontakt, geschaltet ist.
Die Ansteuerschaltung weist bevorzugt mindestens einen Ansteuerwiderstand auf, der insbesondere als Widerstands-Spannungsteiler ausgeführt ist.
Ganz besonders vorteilhaft ist es dass neben der Ein-/Aus-Sensoreinheit eine als Leitfähigkeitssensor ausgeführte Sensoreinheit vorgesehen ist, die unten an dem Boden des Dosiergerätes zwei mit der Umgebung in Kontakt stehende Kontakte aufweist und daß der Anoden-Kontakt der Ein-/Aus-Sensoreinheit gleichzeitig der Anoden-Kontakt der den Leitfähigkeitssensor bildenden Sensoreinheit ist. Hierdurch wird es ermöglicht einen Ein-/Aus-Schalter und einen Leitfähigkeitssensor in einem Bauteil, einem Transistor, zu realisieren.
Auch ist es möglich, dass die den Temperatursensor bildende Sensoreinheit in einen Kontakt, insbesondere den Kathoden-Kontakt, der den Leitfähigkeitssensor bildenden Sensoreinheit integriert ist.
Hierbei kann der den Temperatursensor aufnehmende Kontakt der den Leitfähigkeitssensor bildenden Sensoreinheit bevorzugt als hohler Kontaktstift ausgeführt sein, in dem der Temperatursensor der den Temperatursensor bildenden Sensoreinheit angeordnet ist.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Kontakte eines bodenseitig angeordneten Leitfähigkeitssensors mit einem elektrisch leitfähigen Silikon umgeben sind. Der Leitfähigkeitssensor kann hierbei insbesondere in Form einer Widerstandsmessung zwischen zwei voneinander beabstandeten, mit der Umgebung des Dosiergeräts in Kontakt stehenden Kontakten ausgebildet sein. Hierbei ist ganz besonders zu bevorzugen, dass das Silikon flächenbündig im Boden des Dosiergeräts eingelassen ist. Vorteilhafter Weise weist das Silikon eine in etwa kreisrunde Grundfläche auf. Das Silikon zeigt eine gute Benetzbarkeit mit Wasser und liefert somit gute Messergebnisse hinsichtlich der Detektierung von Wasser im Geschirrspüler.
Um eine, die Sensorgenauigkeit beeinträchtigende, Polarisation an den Kontakten des Leitfähigkeitssensors bei der Verwendung einer Gleichstromquelle zur vermeiden, ist es vorteilhaft, zwei aufeinander folgende Widerstandsmessungen am Leitfähigkeitssensor mit jeweils unterschiedlicher Polarität, also mit einer Vertauschung von Plus- und Minus-Pol bzw. Anoden- und Kathodenkontakt, durchzuführen, so dass sich an den Kontakten keine Ladungsüberschüsse bilden können.
Steuereinheit
Eine Steuereinheit im Sinne dieser Anmeldung ist eine Vorrichtung, die geeignet ist, das Transportieren von Material, Energie und/oder Information zu beeinflussen. Die Steuereinheit beeinflusst hierzu Aktuatoren mit Hilfe von Informationen, insbesondere von Messsignalen. der Sensoreinheit, die sie im Sinne des Steuerungsziels verarbeitet.
Insbesondere kann es sich bei der Steuereinheit um einen programmierbaren Mikroprozessor handeln. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf dem Mikroprozessor eine Mehrzahl von Dosierprogrammen gespeichert, die in einer besonders bevorzugten Ausbildung entsprechend dem an das Dosiergerät gekoppelten Behälter auswählbar und ausführbar sind.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit mit der vorhandenen Steuerung des Haushaltsgeräts gekoppelt. Bevorzugt ist diese Kopplung kabellos ausgeführt. Beispielsweise ist es möglich, einen Sender an oder in einer Geschirrspülmaschine, vorzugsweise auf oder an der in der Tür der Geschirrspülmaschine eingelassenen Dosierkammer zu positionieren, der drahtlos ein Signal an die Dosiereinheit überträgt, wenn die Steuerung des Haushaltsgeräts die Dosierung bspw. eines Reinigungsmittels aus der Dosierkammer oder von Klarspüler bewirkt.
In der Steuereinheit können mehrere Programme zur Freigabe von unterschiedlichen Zubereitungen oder zur Freigabe von Produkten in unterschiedlichen Anwendungsfällen gespeichert sein.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung können Daten wie z. B. Steuer- und/oder Dosierprogramme der Steuereinheit oder von der Steuereinheit gespeicherte Betriebsparameter oder -protokolle aus der Steuereinheit ausgelesen oder in die Steuereinheit geladen werden. Dies kann beispielsweise mittels einer optischen Schnittstelle realisiert sein, wobei die optische Schnittstelle entsprechend mit der Steuereinheit verbunden ist. Die zu übertragenden Daten werden dann als Lichtsignale, insbesondere im sichtbaren Bereich, wobei der Wellenlängenbereich zwischen 600–800 nm bevorzugt ist, kodiert und ausgesendet bzw. empfangen. Es ist jedoch auch möglich, einen im Dosiergerät vorhandenen Sensor zur Übertragung von Daten aus und/oder zur Steuereinheit zu verwenden. Beispielsweise können die Kontakte eines Leitfähigkeitssensors, die mit der Steuereinheit verbunden sind und die eine Leitfähigkeitsbestimmung mittels einer Widerstandsmessung an den Kontakten des Leitfähigkeitssensors bereitstellt, zur Datenübertragung verwendet werden.
Geschirrspülmaschine
Eine für das erfindungsgemäße Dosiersystem geeignete Geschirrspülmaschine weist insbesondere einen verschließbaren Spülraum auf. Üblicherweise wird der Spülraum einer Geschirrspülmaschine durch eine Tür oder Schublade geöffnet bzw. verschlossen. Üblicherweise ist der Spülraum so vor Eintritt von Umgebungslicht geschützt.
Die Wände des Spülraums weisen insbesondere einen Glanzgrad von wenigstens 10 Glanzeinheiten, bevorzugt wenigstens 20 Glanzeinheiten, insbesondere bevorzugt wenigstens 45 Glanzeinheiten gemessen nach DIN 67530 mit einer 60°-Geometrie auf. Hierdurch werden Mehrfachreflexionen der abgestrahlten optischen Signale an den Wänden des Spülraums ermöglicht, wodurch die Gefahr von möglichen Signalschatten, insbesondere für optische Signale im sichtbaren und/oder IR-Bereich im Inneren des Spülraums der Geschirrspülmaschine reduziert wird.
Mittlerer Glanzgrad bedeutet der Glanzgrad gemittelt über die gesamte Oberfläche einer Wand. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt der mittlere Glanzgrad der Spülraumwände wenigstens 10 Glanzeinheiten, bevorzugt wenigstens 20 Glanzeinheiten, insbesondere bevorzugt wenigstens 45 Glanzeinheiten gemessen nach DIN 67530 mit einer 60°-Geometrie.
Mittlerer Spülraumglanzgrad bedeutet der Glanzgrad gemittelt über die gesamte Oberfläche aller Spülraumwände. In einer ferner bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung beträgt der mittlere Spülraumglanzgrad wenigstens 10 Glanzeinheiten, bevorzugt wenigstens 20 Glanzeinheiten, insbesondere bevorzugt wenigstens 45 Glanzeinheiten gemessen nach DIN 67530 mit einer 60°-Geometrie.
Um die Gefahr von Signalschatten im Spülraum, insbesondere für optische Signale im sichtbaren oder IR-Bereich weiter zu reduzieren, ist es insbesondere von Vorteil, dass die Wände des Spülraums einen Reflexionsgrad von wenigstens 50% aufweisen.
Mittlerer Reflexionsgrad bedeutet der Reflexionsgrad gemittelt über die gesamte Oberfläche einer Wand. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung beträgt der mittlere Reflexionsgrad der Spülraumwände wenigstens 50%.
Mittlerer Spülraumreflexionsgrad bedeutet der Reflexionsgrad gemittelt über die gesamte Oberfläche aller Spülraumwände. In einer ferner bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung beträgt der mittlere Spülraumreflexionsgrad wenigstens 50%.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung weisen die Wände des Spülraums optische Reflektionselemente auf. Die Reflektionselemente dienen einer möglichst homogenen Verteilung der optischen Signale insbesondere im sichtbaren und/oder IR-Bereich innerhalb des Spülraums, so dass durch die entsprechenden Reflektionen Zonen von optischen Signalschatten innerhalb des Spülraums reduziert bzw. vollständig vermieden werden. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Reflektionselemente integral mit den Spülraumwänden ausgeformt sind. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ragen die optischen Reflektionselemente aus der Ebene der Spülraumwände heraus und in den Spülraum hinein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die optischen Reflektionselemente als Vertiefungen in den Spülraumwänden ausgebildet sind. Die optischen Reflektionselemente können jede geeignete Raumform einnehmen, insbesondere sind die optischen Reflektionselemente beispielsweise domförmig, napfförmig, kegelstumpfförmig, quarderförmig, würfelförmig, mit abgerundeten oder spitzen Kanten und/oder aus Kombinationen hieraus ausgeformt.
Die Reflektionselemente können insbesondere in etwa mittig an einer Spülraumwand angeordnet sein. Es ist jedoch auch denkbar zusätzlich oder alternativ, Reflektionselemente an den Kanten bzw. Ecken einer Spülraumwand vorzusehen, um die Gefahr von Signalschatten insbesondere in den hinteren, unteren und oberen Ecken des Spülraums (von der Geschirrspülmaschinentür aus betrachtet) zu reduzieren.
Abgabevorrichtung des Geschirrspülers
Das Dosiergerät kann in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung Signale an eine in einer Geschirrspülmaschine fixierten Abgabevorrichtung aussenden und/oder von einer in einer Geschirrspülmaschine fixierten Abgabevorrichtung Signale empfangen.
Die Abgabevorrichtung zur Abgabe von wenigstens einer Zubereitung ins Innere eines Geschirrspülers kann insbesondere ein Reinigungsmittelgeber, ein Abgabegerät für Klarspüler oder Salz oder ein Kombidosiergerät sein.
Die Abgabevorrichtung umfasst vorteilhafter weise wenigstens eine Sendeeinheit und/oder wenigstens eine Empfangseinheit zur drahtlosen Übermittlung von Signalen ins Innere des Geschirrspülers bzw. zum drahtlosen Empfang von Signalen aus dem Inneren des Geschirrspülers.
Es ist besonders bevorzugt, dass die Sendeeinheit und/oder Empfangseinheit zum Aussenden bzw. Empfang von optischen Signalen konfiguriert ist. Ganz besonders bevorzugt ist es, dass die Sendeeinheit und/oder Empfangseinheit zum Aussenden bzw. Empfang von Licht im sichtbaren Bereich konfiguriert ist. Da üblicherweise im Betrieb einer Geschirrspülmaschine im Inneren des Spülraums Dunkelheit vorherrscht, können Signale im sichtbaren, optischen Bereich, beispielsweise in Form von Signalimpulsen bzw. Lichtblitzen, ausgesendet und detektiert werden.
Alternativ oder zusätzlich ist es vorteilhaft, dass die Sendeeinheit und/oder Empfangseinheit zum Aussenden bzw. Empfang von Infrarotsignalen konfiguriert ist. Insbesondere ist es von Vorteil, dass die Sendeeinheit und/oder Empfangseinheit zum Aussenden bzw. Empfang von Infrarotsignalen im nahen Infrarotbereich (780 nm–3.000 nm) konfiguriert ist.
Insbesondere umfasst die Sendeeinheit wenigstens eine LED. Besonders bevorzugt umfasst die Sendeeinheit wenigstens zwei LEDs. Hierbei ist es ganz besonders vorteilhaft, dass wenigstens zwei LEDs in einem um 90° zueinander versetzten Abstrahlwinkel angeordnet sind. Hierdurch lässt sich durch die erzeugten Mehrfachreflexionen innerhalb des Geschirrspülers die Gefahr von Signalschatten, in denen sich ein frei positionierbarer Empfänger der Signale, insbesondere ein Dosiergerät, befinden könnte, vermindern.
Auch ist es gemäß einer weiter zu bevorzugenden Ausgestaltung der Erfindung möglich, wenigstens zwei LEDs vorzusehen, die Licht in einer voneinander verschiedenen Wellenlänge aussenden. Hierdurch wird es beispielsweise möglich, unterschiedliche Signalbänder zu definieren auf denen Informationen gesendet bzw. empfangen werden können.
Ferner ist es in einer Weiterentwicklung der Erfindung von Vorteil, dass wenigstens eine LED eine RGB-LED ist, deren Wellenlänge einstellbar ist. So können beispielsweise mit einer LED verschiedene Signalbänder definiert werden, die Signale auf unterschiedlichen Wellenlängen aussenden. So ist es beispielsweise auch denkbar, dass während des Trocknungsvorgangs, währenddessen eine hohe Luftfeuchtigkeit (Nebel) im Spülraum herrscht, Licht in einer anderen Wellenlänge emittiert wird, als beispielsweise während eines Spülschritts.
Die Sendeeinheit der Abgabevorrichtung kann so konfiguriert sein, dass die LED sowohl zur Aussendung von Signalen in Innere des Geschirrspülers, insbesondere bei geschlossener Geschirrspülmaschinentür, als auch zur optischen Anzeige eines Betriebszustandes, beispielsweise der Füllstand des Salz- oder Klarspülerbevorratungsbehältnisses einer Geschirrspülmaschine, insbesondere bei geöffneter Geschirrspülmaschinentürvorgesehen ist.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass ein optisches Signal als Signalimpuls oder eine Folge von Signalimpulsen mit einer Impulsdauer zwischen 1 ms und 10 Sekunden, bevorzugt zwischen 5 ms und 100 ms Sekunden ausgebildet ist.
Ferner ist es vorteilhaft, dass die Sendeeinheit derart konfiguriert ist, dass sie ein optisches Signal bei geschlossener Geschirrspülmaschine aussendet, dass eine mittlere Beleuchtungsstärke E zwischen 0,01 und 100 Lux, bevorzugt zwischen 0,1 und 50 Lux gemessen an den den Spülraum begrenzenden Wänden bewirkt. Diese Beleuchtungsstärke ist dann ausreichend, um Mehrfachreflektionen mit bzw. an den anderen Spülraumwänden zu bewirken und so mögliche Signalschatten im Spülraum, insbesondere im Beladungszustand der Geschirrspülmaschine, zu reduzieren bzw. zu verhindern.
Die Empfangseinheit der Abgabevorrichtung kann insbesondere eine Photodiode umfassen.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann die Abgabevorrichtung zusätzlich oder alternativ auch zum Aussenden bzw. Empfang von Funksignalen konfiguriert sein.
Bei dem von der Sendeeinheit ausgesendete und/oder Empfangseinheit empfangene Signal handelt es sich insbesondere um einen Träger von Information, insbesondere um ein Steuersignal.
Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Abgabevorrichtung in der Tür einer Geschirrspülmaschine angeordnet ist.
Ferner kann an der Abgabevorrichtung eine Aufnahme zur lösbaren Fixierung eines Dosiergeräts an der Abgabevorrichtung vorgesehen sein. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, das Dosiergerät nicht nur in der Geschirrschublade eines Geschirrspülers zu positionieren, sondern auch direkt an einer Abgabevorrichtung des Geschirrspülers, insbesondere eines Kombidosiergeräts, zu fixieren. Zum einen wird hierdurch kein Beladungsraum in der Geschirrschublade durch das Dosiergerät belegt, zum anderen erfolgt eine definierte Positionierung des Dosiergeräts relativ zur Abgabevorrichtung.
Häufig weisen Abgabevorrichtungen wie ein Kombidosiergerät eine schwenkbare Klappe auf, die innerhalb eines Waschprogramms geöffnet wird, um die in der Dosierkammer des Kombigeräts befindliche Reinigungszubereitung ins Innere der Geschirrspülmaschine abzugeben. Die Aufnahme für das Dosiergerät kann nun an der Abgabevorrichtung in der Art ausgebildet sein, dass ein Öffnen der Klappe verhindert ist, wenn das Dosiergerät in der Aufnahme fixiert ist. Hierdurch wird die Gefahr einer Doppeldosierung aus dem Dosiergerät und der Abgabevorrichtung verhindert.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, die Fixierung der Abgabevorrichtung und die Sende- und/oder Empfangseinheit derart zu konfigurieren, dass zumindest die Sendeeinheit direkt auf den Empfänger des in der Fixierung angeordneten Dosiergeräts einstrahlt.
Vorteilhafter Weise, weist das nicht fest mit dem Geschirrspüler verbundene Dosiergerät zur Verwendung in einem die Abgabevorrichtung umfassenden Dosiersystem wenigstens eine Empfangs- und/oder wenigstens eine Sendeeinheit zur drahtlosen Übermittlung von Signalen aus dem Inneren des Geschirrspülers zu der Abgabevorrichtung bzw. zum drahtlosen Empfang von Signalen von der Abgabevorrichtung auf.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen darstellenden Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:
1 Positionierung des Dosiergeräts in einer Geschirrspülmaschine
2 Positionierung des Dosiergeräts in einem Geschirrkorb
3 Dosiergerät mit bodenseitig angeordnetem Leitfähigkeitssensor
4 Dosiergerät mit optischer Signalübertragung zur Geschirrspülmaschine
5 Kombidosiergerät mit optischer Schnittstelle
6 Detektion der Sprüharmrotation innerhalb eines Spülprogramms
7 Detektion der Frequenz der Sprüharmrotation
1 zeigt ein positionierbares Dosiergerät 2 mit einer Zwei-Kammer-Kartusche 1 in der Geschirrschublade 11 bei geöffneter Geschirrspülmaschinentür 39 einer Geschirrspülmaschine 38. Im Dosiergerät sind die Steuereinheit und der Leitfähigkeitssensor angeordnet. Man erkennt, dass das Dosiergerät 2 mit der Kartusche 1 prinzipiell an einer beliebigen Stelle innerhalb der Geschirrschublade 11 positionierbar ist, wobei es von Vorteil ist, ein teller- oder becherartig ausgeformtes Dosiersystem 1, 2 in einer entsprechenden Teller- oder Becheraufnahme der Geschirrschublade 11 vorzusehen. In der Geschirrspülmaschinentür 39 befindet sich eine Dosierkammer 53, in die eine Geschirrspülmaschinenreinigerzubereitung gegeben werden kann, beispielsweise in Form einer Tablette. Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung der Erfindung, dass bei Anordnung des positionierbaren Dosiersystems 1, 2 in der unteren oder oberen (nicht gezeigt) Geschirrschublade 11 die Abgabe der Zubereitungen 40a, 40b aus der Kartusche 1 direkt über die bodenseitig am Dosiergerät angeordneten Auslassöffnungen in die Spülwasserflotte erfolgt, so dass eine schnelle Lösung und gleichmäßige Verteilung der Spülzubereitungen im Spülprogramm gewährleistet ist. Ferner ist hierdurch sichergestellt, dass der Leitfähigkeitssensor, der in der gezeigten Betriebsposition des Dosiergeräts in Schwerkraftrichtung bodenseitig am Dosiergerät angeordnet ist, im Betrieb des Geschirrspülers eine direkte Besprühung des Leitfähigkeitssensors mit Spülwasser durch einen Sprüharm bewirkt ist und die Steuereinheit und der Leitfähigkeitssensor derart konfiguriert sind, dass eine diskontinuierliche, diskrete Widerstandsmessung am Leitfähigkeitssensor vorgenommen wird.
2 ist die mögliche Anordnung des Dosiergeräts im Geschirrkorb eines Geschirrspülers zu entnehmen. 2 zeigt das mit einer Kartusche 1 gekoppelte Dosiergerät 2 in der Telleraufnahme 110 einer Geschirrschublade 41. Die üblicherweise gitterartig ausgebildete Geschirrschublade 41 weist Streben 109 auf in die die Fixierungsmittel 108 des Dosiergeräts 2 eingreifen. Hierdurch wird ein seitliches Verrutschen des Dosiergeräts 2, beispielsweise beim Herausziehen oder Hineinschieben der Geschirrschublade 41 in den Geschirrspüler 38, vermieden. Ferner ist durch diese Anordnung in der Telleraufnahme gewährleistet, dass der Leitfähigkeitssensor, der in der gezeigten Betriebsposition des Dosiergeräts in Schwerkraftrichtung bodenseitig am Dosiergerät angeordnet ist, im Betrieb des Geschirrspülers eine direkte Besprühung des Leitfähigkeitssensors mit Spülwasser durch einen Sprüharm bewirkt ist.
Das Dosiergerät 2 weist bodenseitig einen Leitfähigkeitssensor mit einer aus dem Boden des Dosiergeräts herausragenden Anode und Kathode auf, was auch gut in 3 zu erkennen ist. Der Leitfähigkeitssensor ist in der in 1 und 2 gezeigten Betriebsposition des Dosiergeräts 2 in Schwerkraftrichtung bodenseitig am Dosiergerät 2 angeordnet.
Die im Dosiergerät 2 angeordnete Steuereinheit (nicht sichtbar) und der Leitfähigkeitssensor derart konfiguriert sind, dass eine diskontinuierliche, diskrete Widerstandsmessung am Leitfähigkeitssensor vorgenommen wird. Die Steuereinheit ist als, insbesondere programmierbarer Mikrocontroller ausgeführt. Die Frequenz der Widerstandsmessung ist über die Steuereinheit so eingestellt, dass sie mindestens der maximalen Drehfrequenz eines Sprüharms im Inneren der Geschirrspülmaschine entspricht. Insbesondere ist die Frequenz der Widerstandsmessung so gewählt, dass pro Sekunde wenigstens 100, bevorzugt wenigstens 200 Widerstandsmessungen am Leitfähigkeitssensor vorgenommen werden.
Man erkennt anhand von 6 gut, wie sich die Messfrequenz auf die Detektionsmöglich- bzw. gauigkeit der Spruharmrotation auswirkt. In 6 ist im oben Abschnitt ein für ein Spülprogramm typischer Temperaturverlauf über die Zeit aufgezeichnet. Im unteren Abschnitt von 6 sind die parallel zum Temperaturverlauf ermittelten Messergebnisse der Widerstandsmessung am Leitfähigkeitssensor über die Zeit aufgetragen. In den ersten ca. 15 Minuten wurde die Messfrequenz der Widerstandmessung auf 50 Messungen/sec. beschränkt. Man erkennt, dass eine konkrete Aussage über den Stillstand des Sprüharms oder seiner Frequenz nicht möglich ist. Nach ca. 15 Minuten wurde die Messfrequenz auf 250 Messungen/sec erhöht. Man erkennt sofort, dass zwischen der ca. 21. und ca. 23. Minute nach Messbeginn kein Wasser am Leitfähigkeitssensor erkannt wurde, der Sprüharm demnach in diesem Zeitintervall nicht rotiert hat. Gleiches gilt für die Zeit nach ca. 32 Minuten nach Messbeginn.
Neben der Aussage, ob sich der Sprüharm in Rotation befindet oder nicht, ist es des weiteren auch möglich, bei geeigneter Konfiguration des Messsystems bzw. des Verfahrens auf die Frequenz der Sprüharmrotation zu folgern.
Dies wird anhand von 7 näher erläutert.
In 7 ist die Widerstandsmessung am Leitfähigkeitssensor gegenüber der Zeit in Sekunden aufgetragen. Die Messfrequenz der Widerstandsmessung am Leitfähigkeitssensor beträgt 100 Messungen/sec. Man erkennt anhand der aufgenommenen Messkurven, dass der Sprüharm den Leitfähigkeitssensor in etwa alle 1,6 sec passiert, so dass sich bei um 180° zueinander angeordneten, 2-schenkligen Sprüharmen eine Rotationsfrequenz des Sprüharms von ca. 3,2 U/sec ergibt.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren und System ermittelte Information, ob und mit welcher Geschwindigkeit der Sprüharm im Betrieb der Geschirrspülmaschine rotiert kann innerhalb eines Spülprozesses vielfältig verwendet werden.
Zum einen ist es denkbar, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren und System eine Blockade eines Sprüharms erkannt und die Information an den Benutzer zur Behebung der Blockade weitergegeben wird. So kann beispielsweise das Dosiergerät eine entsprechende optische oder akustische Anzeigevorrichtung umfassen, oder aber die Information wird, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, optisch an die Steuereinheit der Geschirrspülmaschine übermittelt und am Geschirrspüler optisch oder akustisch angezeigt.
Es ist auch denkbar, dass die vom Dosiergerät an die Geschirrspülmaschinensteuerung übermittelten Informationen bezüglich der Sprüharmrotation mit dem ausgeführten Spülprogramm verglichen werden, um so auf Fehlfunktionen des Sprüharms schließen zu können, beispielsweise auf eine zu geringe oder zu hohe Rotationsgeschwindigkeit des Sprüharms. Ferner ist es denkbar, dass anhand der gemessenen Sprüharmrotationsgeschwindigkeit in Verbindung mit weiteren Messparametern, wie beispielsweise dem Verschmutzungsgrad, eine Anpassung der Rotationsgeschwindigkeit des Sprüharms oder der Sprüharme erfolgt. So ist es beispielsweise denkbar, bei besonders großer Verschmutzung eine höhere Rotationsgeschwindigkeit zu wählen.
Durch die Möglichkeit, Informationen über das Spülprogramm mit den gemessenen Informationen des Dosiergeräts abzugleichen ist es des Weiteren auch möglich, festzustellen, ob das Dosiergerät evtl, an einer ungünstigen, in einem Sprühschatten gelegenen, Position innerhalb des Geschirrkorbes angeordnet wurde. Derartige Sprühschatten können, je nach Ausführung des Sprüharms, insbesondere in den äußeren Ecken eines Geschirrkorbes auftreten. Ist gemäß des Programmablaufs eine Rotation des Sprüharms vorgesehen, wird jedoch nicht durch das Dosiergerät detektiert, so kann dies an der ungeeigneten Positionierung des Dosiergeräts im Geschirrkorb liegen.
Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, im Geschirrspüler ein entsprechendes Testprogramm vorzusehen, dass bei vollständig entladener Maschine überprüft, ob das Dosiergerät an einer vom Benutzer gewählten Stelle eine Sprüharmrotation sicher detektieren kann. Dieses Testprogramm kann beispielsweise ein Einsprühen von leitungswarmem Wasser für eine Zeitdauer von 1–5 Minuten vorsehen. Das Testprogramm kann besonders bevorzugt über eine ihm zugeordnete Bedientaste am Geschirrspüler aufgerufen und aktiviert werden.
Nachfolgend wird noch näher auf das Dosiergerät 2 eingegangen. 3 zeigt die Kartusche 1 und das Dosiergeräts 2 im nicht miteinander gekoppelten Zustand. Am Kartuschenboden 4 sind abwechselnd voneinander Auslassöffnungen 5 und Belüftungsöffnungen 81 angeordnet. Für jede der Kammern in der Kartusche 1 ist jeweils eine Auslassöffnung 5 und eine Belüftungsöffnung 81 vorgesehen. Die Breite (B) ist wesentlich größer als die Tiefe (T) der Kartusche 1. Das Verhältnis der Tiefe (T) zur Breite (B) der Kartusche 1 beträgt in etwa 1:20, wodurch das Dosiergerät 2 leicht in eine Telleraufnahme einer Geschirrschublade 41 gestellt werden kann.
In 4 ist eine Geschirrspülmaschine 38 in einer schematischen Querschnittsansicht abgebildet. Im Inneren der Geschirrspülmaschine 38 befinden sich übereinander angeordnet, zwei Geschirrschubladen 41a, 41b zur Aufnahme von Spülgut wie beispielsweise Tellern, Tassen usw.. Die Geschirrspülmaschine 38 besitzt eine schwenkbare Tür 39, die in Figur 33 im geschlossen Zustand gezeigt ist. In der Geschirrspülmaschinentür 39 ist eine Sendeeinheit 87 integriert, die mit der Steuerung der Geschirrspülmaschine 38 gekoppelt ist. Bevorzugt ist die Sendeeinheit 87 in einem Kombidosiergerät 53 integriert.
Die Sendeeinheit 87 umfasst eine LED, die ein optisches Signal 88, welches ein Träger einer Information, beispielsweise eines Steuerbefehls, ist, ins Innere der Geschirrspülmaschine 38 aussendet. Dieses Signal und seine Richtung sind durch den Pfeil angedeutet. Durch die gebrochene Linie des Pfeils wird angedeutet, dass es sich bei den von der Sendeeinheit 87 ausgesendeten optischen Signalen 88 um Lichtblitze bzw. Lichtimpulse handelt. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass das Dosiergerät optische Signale an die Geschirrspülmaschine überträgt, insbesondere Signale, die Informationen über die Sprüharmrotation enthalten.
In der unteren Geschirrschublade 41b ist das Dosiergerät 2 mit einer Kartusche 1 positioniert. Selbstverständlich ist es möglich, das Dosiergerät 2 mit der Kartusche 1 an jeder beliebigen, geeigneten Stelle der unteren oder oberen Geschirrschublade 41 anzuordnen, wobei in oder an der Geschirrschublade 41 vorgesehene Telleraufnahmen zur Anordnung des Dosiergeräts 2 zu bevorzugen sind. Die Anordnung des Dosiergeräts 2 sollte unmittelbar oberhalb eines Sprüharms erfolgen, so dass eine ungehinderte, direkte Wasserbenetzung durch den Sprüharm im Betrieb des Geschirrspülers gewährleistet ist.
Das Dosiergerät 2 verfügt über eine Empfangseinheit 91, die nicht dargestellt ist. Die von der Sendeeinheit 87 ausgesendeten optischen Signale 88 werden von der Empfangseinheit 91 des Dosiergeräts 2 empfangen und durch die Steuereinheit des Dosiergeräts 2 ausgewertet bzw. umgewandelt. Wie bereits oben erwähnt, ist es selbstverständlich auch möglich, dass Signale von einer optischen Sendeeinheit des Dosiergeräts 2 an die Geschirrspülmaschine ausgesendet und dort verarbeitet werden.
Insbesondere kann zu Beginn eines Spülprogramms ein optisches Signal 88 von der Sendeeinheit 87 ausgesendet werden, dass nach Empfang durch das Dosiergerät 2 bewirkt, dass die Steuerung des Dosiergeräts 2, insbesondere die Steuerung, von Dosierzeitpunkten und -mengen auf die Steuerung der Geschirrspülmaschine 38 übergeht. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Steuerung des Dosiergeräts 2 über eigene Dosierprogramme für einen von der Geschirrspülmaschine 38 autarken Betrieb verfügt, diese aber bei der Detektian eines entsprechenden Signals 88 einer vorhandenen Sendeeinheit 87 nicht ausgeführt werden sollen.
5 zeigt eine Dosierkammer 53 in die eine Sendeeinheit 87 und eine Empfangseinheit 91 integriert ist. Eine derartige Dosierkammer 53 wird auch als Kombidosiergerät bezeichnet. Die Dosierkammer 53 weist eine durch einen angelenkten Verschlussdeckel verschließbare Aufnahme für ein Geschirrspülmittel auf. Zusätzlich kann die Dosierkammer 53 noch eine Aufnahme für einen Klarspüler aufweisen, was durch den kreisrunden Verschluss rechts neben dem Verschlussdeckel angedeutet ist.
Die Sendeeinheit 87 umfasst ein Leuchtmittel, dass in der Sendeeinheit 87 derart angeordnet ist, dass das Leuchtmittel ins Innere der Geschirrspülmaschine hineinstrahlt. Bei dem Leuchtmittel kann es sich insbesondere um eine LED oder eine Laserdiode handeln. Die LED ist so angeordnet, dass sie aus der Ebene der Sendeeinheit 87 herausragt, so dass die LED einen möglichst großen Abstrahlwinkel erzeugt.
Die Sendeeinheit 87 kann so konfiguriert sein, dass die LED sowohl zur Aussendung von Signalen in Innere des Geschirrspülers 38, insbesondere bei geschlossener Geschirrspülmaschinentür 39, als auch zur optischen Anzeige eines Betriebszustandes, beispielsweise der Füllstand des Salz- oder Klarspülerbevorratungsbehältnisses einer Geschirrspülmaschine, insbesondere bei geöffneter Geschirrspülmaschinentür 39 vorgesehen ist.
Die Empfangseinheit 91 besteht bevorzugt aus einer Photodiode, die geeignet ist, Lichtsignale aus dem Inneren der Geschirrspülmaschine zu detektieren. Wie die Sendeeinheit 87, kann auch die Photodiode der Empfangseinheit 91 aus der Ebene der Empfangseinheit herausragen um einen möglichst optimale Einstrahlcharakteristik auf die Photodiode zu erzielen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802 [0053]
DIN 67530 [0072]
DIN 67530 [0073]
DIN 67530 [0074]

Claims

Verfahren zur Detektion der Rotation wenigstens eines Sprüharms in einer Geschirrspülmaschine umfassend – ein im inneren der Geschirrspülmaschine positionierbares Dosiergerät umfassend wenigstens eine Sensoreinheit und eine Steuereinheit, – wobei die Sensoreinheit mindestens einen Leitfähigkeitssensor umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass – der Leitfähigkeitssensor in der Betriebsposition des Dosiergeräts in Schwerkraftrichtung bodenseitig am Dosiergerät angeordnet ist – und das positionierbare Dosiergerät derart ausgebildet und im Inneren der Geschirrspülmaschine angeordnet ist oder angeordnet wird, dass im Betrieb des Geschirrspülers eine direkte Besprühung des Leitfähigkeitssensors mit Spülwasser durch einen Sprüharm bewirkt ist, – wobei die Steuereinheit und der Leitfähigkeitssensor derart konfiguriert sind, dass eine diskontinuierliche, diskrete Widerstandsmessung am Leitfähigkeitssensor vorgenommen wird.
System zur Detektion der Rotation wenigstens eines Sprüharms in einer Geschirrspülmaschine umfassend – eine Geschirrspülmaschine mit wenigstens einem im Betrieb der Geschirrspülmaschine rotierenden Sprüharm, – ein im Inneren der Geschirrspülmaschine positionierbares Dosiergerät umfassend wenigstens eine Sensoreinheit und eine Steuereinheit, – wobei die Sensoreinheit mindestens einen Leitfähigkeitssensor umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass – der Leitfähigkeitssensor in der Betriebsposition des Dosiergeräts in Schwerkraftrichtung bodenseitig am Dosiergerät angeordnet ist – und das positionierbare Dosiergerät derart ausgebildet und im Inneren der Geschirrspülmaschine angeordnet ist oder angeordnet wird, dass im Betrieb des Geschirrspülers eine direkte Besprühung des Leitfähigkeitssensors mit Spülwasser durch einen Sprüharm bewirkt ist, – wobei die Steuereinheit, und der Leitfähigkeitssensor derart konfiguriert sind, dass eine diskontinuierliche, diskrete Widerstandsmessung am Leitfähigkeitssensor vorgenommen wird.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsmessung innerhalb mindestens eines Messintervalls erfolgt, dass mindestens der Zeitdauer entspricht, die der Sprüharm für wenigstens eine vollständige Umdrehung, bevorzugt wenigstens 2 Umdrehungen, insbesondere bevorzugt wenigstens 3 Umdrehungen benötigt
Verfahren und/oder System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Messintervall zwischen 1 und 120 sec., bevorzugt zwischen 2 und 60 sec., insbesondere bevorzugt zwischen 3 und 10 sec. liegt.
Verfahren und/oder System. nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Sekunde wenigstens 100, bevorzugt wenigstens 200 Widerstandsmessungen am Leitfähigkeitssensor vorgenommen werden.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines Messintervalls pro Sekunde wenigstens 100, bevorzugt wenigstens 200 Widerstandsmessungen am Leitfähigkeitssensor vorgenommen werden.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit mindestens einen, wenigstens 2-poligen Leitfähigkeitssensor umfasst.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Pole eines Leitfähigkeitssensors einen Abstand von 2–25 mm, bevorzugt 5–15 mm, insbesondere bevorzugt ca. 12 mm aufweisen.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Pole eines Leitfähigkeitssensors mit einem elektrisch leitenden Silikon umhüllt sind.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Pole eines Leitfähigkeitssensors mit einem elektrisch leitenden Silikon der Art umhüllt sind, dass eine im Wesentlichen Plane Fläche zwischen dem Silikon und dem Dosiergeräteboden ausgebildet ist.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass nach jeder Widerstandsmessung eine Umpolung am 2-poligen Leitfähigkeitssensor erfolgt.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiergerät eine Schnittstelle umfasst, mit der Signale vom Dosiergerät an die Geschirrspülmaschine übertragen werden.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle zur drahtlosen Übertragung von Signalen ausgebildet ist.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelle zur Übertragung von optischen Signalen ausgebildet ist.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale Messwerte des Dosiergeräts repräsentieren.
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Geschirrspülmaschine eine Empfangseinheit zum Empfang der vom Dosiergerät ausgesandten Signale vorgesehen ist, wobei die Empfangseinheit bevorzugt zum Empfang von optischen Signalen konfiguriert und insbesondere bevorzugt in einem in der Tür der Geschirrspülmaschine integriertem Kombidosiergerät angeordnet ist
Verfahren und/oder System nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiergerät in einem Geschirrkorb unmittelbar oberhalb eines Sprüharms der Geschirrspülmaschine angeordnet ist oder angeordnet wird.