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Die Erfindung betrifft ein Dosiersystem für maschinelle Geschirrspülmittel mit einer Dosierkontrolle, welche es ermöglicht festzustellen, ob ein Geschirrspülmittel aus einem Dosiergerät in die Spülflotte abgegeben wurde.
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Stand der Technik
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Geschirrspülmittel stehen dem Verbraucher in einer Vielzahl von Angebotsformen zur Verfügung. Neben den traditionellen flüssigen Handgeschirrspülmitteln haben mit der Verbreitung von Haushaltsgeschirrspülmaschinen insbesondere die maschinellen Geschirrspülmittel eine große Bedeutung. Diese maschinellen Geschirrspülmittel werden dem Verbraucher typischerweise in fester Form, beispielsweise als Pulver oder als Tabletten, zunehmend jedoch auch in flüssiger Form angeboten. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei seit geraumer Zeit auf der bequemen Dosierung von Wasch- und Reinigungsmitteln und der Vereinfachung der zur Durchführung eines Wasch- oder Reinigungsverfahrens notwendigen Arbeitsschritte.
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Ferner ist eines der Hauptziele der Hersteller maschineller Reinigungsmittel die Verbesserung der Reinigungsleistung dieser Mittel, wobei in jüngster Zeit ein verstärktes Augenmerk auf die Reinigungsleistung bei Niedrigtemperatur-Reinigungsgängen bzw. in Reinigungsgängen mit verringertem Wasserverbrauch gelegt wird. Hierzu wurden den Reinigungsmitteln vorzugsweise neue Inhaltsstoffe, beispielsweise wirksamere Tenside, Polymere, Enzyme oder Bleichmittel zugesetzt. Da neue Inhaltsstoffe jedoch nur in begrenztem Umfang zur Verfügung stehen und die pro Reinigungsgang eingesetzte Menge der Inhaltsstoffe aus ökologischen und wirtschaftlichen Gründen nicht in beliebigem Maße erhöht werden kann, sind diesem Lösungsansatz natürliche Grenzen gesetzt.
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In diesem Zusammenhang sind in jüngster Zeit insbesondere Vorrichtungen zur Mehrfachdosierung von Wasch- und Reinigungsmitteln in das Blickfeld der Produktentwickler geraten. Bei diesen Vorrichtungen kann zwischen in die Geschirrspülmaschine oder Textilwaschmaschine integrierten Dosierkammern einerseits und eigenständigen, von der Geschirrspülmaschine oder Textilwaschmaschine unabhängigen Vorrichtungen andererseits unterschieden werden. Mittels dieser Vorrichtungen, welche die mehrfache der für die Durchführung eines Reinigungsverfahrens notwendigen Reinigungsmittelmenge enthalten, werden Wasch- oder Reinigungsmittelportionen in automatischer oder halbautomatischer Weise im Verlauf mehrerer aufeinander folgender Reinigungsverfahren in den Innenraum der Reinigungsmaschine dosiert. Für den Verbraucher entfällt die Notwendigkeit der manuellen Dosierung bei jedem Reinigungs- bzw. Waschgang. Beispiele für derartige Vorrichtungen werden in der europäischen Patentanmeldung
EP 1 759 624 A2 (Reckitt Benckiser) oder in der deutschen Patentanmeldung
DE 53 5005 062 479 A1 (BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH) beschrieben.
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Es wäre jedoch wünschenswert feststellen zu können, ob eine Dosierung aus dem Dosiergerät in die Spülflotte tatsächlich erfolgt ist oder nicht. Hierdurch lässt sich eine Fehlfunktion des Dosiergeräts unmittelbar detektieren und einem Benutzer oder einer Geschirrspülmaschine anzeigen.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Dosiersystem bereitzustellen, dass eine derartige Dosierkontrolle der eingangs geschilderten Art erlaubt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Dosiersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist es, dass sich beispielsweise auch Fehlfunktionen des Dosiergeräts erkennen lassen, wenn beispielsweise keine oder eine nicht ausreichende Dosierung einer Zubereitung erfolgt und der Farbstoff nicht oder nicht ausreichender Menge in der Spülflotte detektiert wird. Das Dosiergerät kann beim Erkennen einer entsprechenden Fehlfunktion eine Fehlermeldung an den Benutzer, beispielsweise mittels einer optischen oder akustischen Anzeige und/oder die Wasch- oder Geschirrspülmaschine senden.
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Ferner ist es möglich, das Dosiergerät zur Behebung eines Dosierproblems bestimmte Diagnose- und Fehlerbehebungsroutinen durchlaufen zu lassen. So wäre es beispielsweise denkbar, Ventile mehrfach kurz hintereinander zu öffnen und zu schließen um diese wieder gängig zu machen oder während eines Spülprogramms über einen längeren Zeitraum in eine geöffnete Position zu bringen, damit Wasch- oder Spülwasser in den Öffnungsbereich eintreten und diesen von eventuellen Verschmutzungen oder Ablagerungen reinigen zu können.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Verwendung in einer Geschirrspülmaschine näher erläutert. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Erfindung für eine Verwendung in einer Waschmaschine vorzusehen.
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Das erfindungsgemäße Dosiersystem umfasst
- • ein wasserführendes Haushaltsgerät wie eine Geschirrspül- oder Waschmaschine,
- • ein Dosiergerät zur Abgabe von Zubereitungen ins Innere eines wasserführenden Haushaltsgeräts,
- • eine mit dem Dosiergerät koppelbare Kartusche zur Bevorratung von wenigstens einer fließfähigen Zubereitung,
- • wenigstens eine Lichtquelle,
- • wenigstens einen Lichtsensor, der geeignet ist, dass von der Lichtquelle emittierte Licht (L) zu detektieren,
- • wobei der Lichtsensor und die Lichtquelle so zueinander angeordnet sind, dass im Betrieb des wasserführenden Haushaltsgeräts Spülwasser zwischen der Lichtquelle und den Lichtsensor in der Art vorbeiführt, dass das Spülwasser zumindest teilweise den Strahlweg des Lichts (L) schneidet, sowie
- • eine Steuereinheit, die zumindest mit der Lichtquelle, dem Lichtsensor und dem Dosiergerät gekoppelt ist, wobei
- • wenigstens eine Zubereitung Farbstoff enthält, der eine Absorption von Licht im sichtbaren und/oder infraroten und/oder UV-Spektrum aufweist, wobei die Konzentration an Farbstoff in der Zubereitung > 0,001 Gew.-%, bevorzugt > 0,01 Gew.-% beträgt,
- • die Lichtquelle Licht zumindest im Bereich des Absorbtionsspektrums des Farbstoffs aussendet und
- • der Lichtsensor Licht zumindest im Bereich des Absorbtionsspektrums des Farbstoffs detektiert.
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Es ist ferner zu bevorzugen, dass wenigstens eine Zubereitung Farbstoff enthält, der eine Absorption von Licht im sichtbaren und/oder infraroten Spektrum und/oder UV-Spektrum aufweist, wobei die Konzentration an Farbstoff in der Zubereitung > 0,001 Gew.-%, bevorzugt > 0,01 Gew.-% beträgt.
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Die Farbstoff enthaltene Zubereitung, die Lichtquelle und der Lichtsensor sowie die entsprechende mit dem Lichtsensor und der Lichtquelle gekoppelten Steuereinheit sind dabei in der Art konfiguriert, dass die Lichtquelle und der Lichtsensor sowie die entsprechende mit dem Lichtsensor und der Lichtquelle gekoppelten Steuereinheit die Absorption des in die Spülflotte eingebrachten Farbstoffs detektieren können.
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Hierdurch ist es möglich, zu detektieren, ob eine Zubereitung in die Spülflotte bzw. ob die Zubereitung in einer ausreichenden Menge dosiert wurde. So ist es beispielsweise auch denkbar, so lange eine Farbstoff enthaltene Zubereitung zu dosieren, bis ein durch den Farbstoff bewirktes Signal einer definierten Signalstärke am Lichtsensor anliegt. So kann beispielsweise eine bedarfsgerechte Dosierung einer Zubereitung in Abhängigkeit der Schmutzfracht einer Spülflotte erfolgen.
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Ein weiterer Vorteil der oben geschilderten Ausgestaltung der Erfindung ist es, dass sich beispielsweise auch Fehlfunktionen des Dosiergeräts erkennen lassen, wenn beispielsweise keine oder eine nicht ausreichende Dosierung einer Zubereitung erfolgt. Das Dosiergerät kann beim Erkennen einer entsprechenden Fehlfunktion eine Fehlermeldung an den Benutzer, beispielsweise mittels einer optischen oder akustischen Anzeige und/oder die Geschirrspülmaschine senden.
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Ferner ist es möglich, das Dosiergerät zur Behebung eines Dosierproblems bestimmte Diagnose- und Fehlerbehebungsroutinen durchlaufen zu lassen. So wäre es beispielsweise denkbar, Ventile mehrfach kurz hintereinander zu öffnen und zu schließen um diese wieder gängig zu machen oder während eines Spülprogramms über einen längeren Zeitraum in eine geöffnete Position zu bringen, damit Spülwasser in den Öffnungsbereich eintreten und diesen von eventuellen Verschmutzungen oder Ablagerungen reinigen zu können.
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Insbesondere ist es zu bevorzugen, dass die Zubereitung, die im Klarspülprogramm freigesetzt wird, eine Konzentration an Farbstoff in der Klarspül-Zubereitung Zubereitung > 0,001 Gew.-%, bevorzugt > 0,01 Gew.-% aufweist. Üblicherweise weist die Spülflotte im Klarspülprogramm keine größeren Verschmutzungen oder Trübungen mehr auf, so dass eine Detektion eines Farbstoffs in der entsprechenden Spülflotte vergleichsweise einfach ist. So ist es zum einen möglich vergleichsweise geringe Mengen der Farbstoff enthaltenden Zubereitung freizusetzen und/oder die Konzentration an Farbstoff in der Zubereitung vergleichsweise gering zu halten.
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Des weiteren ist es von Vorteil, wenn die Zubereitung, die im Klarspülprogramm freigesetzt wird, eine Farbe aufweist, die üblicherweise im Hauptspülprogramm in die Spülflotte durch vom Spülgut gelöste Schmutzfracht eingebracht werden kann, wie beispielsweise rot, gelb, grün. Eine rote Einfärbung der Spülflotte im Hauptspülprogramm wird beispielsweise durch Tomatensauce, Rotwein oder ähnliches, eine gelbe Einfärbung durch Eigelb, Orangensaft oder ähnliches und eine grüne Einfärbung durch Spinat, grünes Pesto oder ähnliches hervorgerufen.
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Insbesondere bevorzugt für alle Spülprogrammabschnitte außer dem Klarspülprogramm sind also Farbstoffe, die ein Absorptionsspektrum aufweisen, das üblicherweise nicht in einer Spülflotte vorkommt. So ist beispielsweise Blau eine Farbe, die üblicherweise nur recht selten durch verschmutztes Spülgut in die Spülflotte eingetragen wird. Es ist daher von Vorteil, dass ein entsprechender Farbstoff insbesondere während des Hauptspülgangs, bei dem das Spülwasser mit einer hohen Schmutzfracht beladen ist, zugegeben wird. Ganz besonders bevorzugt ist es somit, dass der Farbstoff, der während des Hauptwaschgangs freigesetzt wird, blau ist. Insbesondere bevorzugt ist es, dass die Farbstoff enthaltene Zubereitung Licht in einem Wellenlängenbereich von 500 nm–700 nm absorbiert, wie es beispielsweise in 5 abgebildet ist.
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Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Menge an Zubereitung/Farbstoff die im Hauptspülgang freigesetzt wird, mindestens doppelt, bevorzugt mindestens dreimal, besonders bevorzugt mindestens viermal so groß ist, wie die Menge an Zubereitung/Farbstoff, die im Klarspülprogramm freigesetzt wird.
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Bei der Verwendung von mehreren Zubereitungen, die im Laufe eines Spülprogramms freigesetzt werden, ist es von Vorteil, wenn die Zubereitung, die im Hauptspülprogramm freigesetzt wird blau ist, die Zubereitung, die im Klarspülprogramm freigesetzt wird eine Farbe aufweist, die üblicherweise im Hauptspülprogramm in die Spülflotte durch vom Spülgut gelöste Schmutzfracht eingebracht werden kann, wie beispielsweise rot, gelb, grün ist. Ein Absorptionsspektrum für eine gelbe und rote farbstoffhaltige Zubereitung ist in 6 bzw. 7 abgebildet.
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In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung absorbiert die Zubereitung Licht im nicht sichtbaren Bereich wie im Infrarot- und/oder UV-Bereich. Dies kann beispielsweise durch die Zugabe eines entsprechenden Farbstoffes oder einer Substanz der Zubereitung, die in diesen nicht sichtbaren Wellenlängenbereichen eine charakteristische Absorption aufweist, bewirkt werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, eine Zubereitung farblos auszubilden und dennoch mittels des erfindungsgemäßen optischen Systems der eingangs beschriebenen Art zu detektieren, ob eine Dosierung von Zubereitung aus dem Dosiergerät in die Spülflotte stattgefunden hat.
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Ferner ist es zu bevorzugen, dass die Farbstoff enthaltenen Zubereitungen transparent sind.
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Insbesondere bevorzugt ist es, dass eine Farbstoff enthaltene Zubereitung eine Licht-Transmission im sichtbaren Bereich von weniger als 90%, bevorzugt weniger als 50%, insbesondere bevorzugt weniger als 35% aufweist. Hierdurch wird gewährleistet, dass noch eine hinreichende Menge an Farbstoff in die Spülflotte freigesetzt wird, so dass eine Detektion der Farbstoffe in der Spülflotte mittels eines Lichtsensors und einer Lichtquelle ermöglicht ist.
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Des Weiteren ist es bevorzugt, dass 25 ml einer farbstoffhaltigen Zubereitung während eines Behandlungsprogramms des wasserführenden Haushaltsgeräts dosiert werden.
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Insbesondere ist es bevorzugt, wenigstens 21,6 ml im Hauptspülprogramm, wobei bevorzugt wenigstens 6 × 3,6 ml, und wenigstens 3,6 ml im Klarspülprogramm eines Geschirrspülmaschinenprogramms dosiert werden.
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Die Erfindung wird anhand von lediglich Ausführungsbeispielen zeigenden Abbildungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
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Abbildungsverzeichnis
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1 Schematische Darstellung der Durchstrahlmessung zur Bestimmung der Verschmutzung von Spülwasser bei sauberem Spülwasser
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2 Schematische Darstellung der Durchstrahlmessung zur Bestimmung der Verschmutzung von Spülwasser bei verschmutztem Spülwasser
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3 Schematische Darstellung des Dosiergeräts mit einer Durchstrahlmessung zur Bestimmung der Verschmutzung von Spülwasser bei verschmutztem Spülwasser
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4 Schematische Darstellung des Dosiergeräts mit einer Reflektionsmessung zur Bestimmung der Verschmutzung von Spülwasser
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5 Absorptionsspektrum einer transparenten, blauen Zubereitung im sichtbaren Wellenlängenbereich
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6 Absorptionsspektrum einer transparenten, gelben Zubereitung im sichtbaren Wellenlängenbereich
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7 Absorptionsspektrum einer transparenten, roten Zubereitung im sichtbaren Wellenlängenbereich
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Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele beschreiben das erfindungsgemäße Dosiersystem zur Verwendung in einer Geschirrspülmaschine. Selbstverständlich ist es für den Fachmann ohne weiteres möglich, die Erfindung für eine Verwendung in einer Waschmaschine anzupassen, so dass das erfindungsgemäße Dosiersystem nicht auf eine Verwendung für eine Geschirrspülmaschine beschränkt ist.
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In den 1–3 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Zunächst wird auf die 1 eingegangen, die eine Lichtquelle 3 zeigt, die einem Lichtsensor 4 direkt gegenüberliegend angeordnet ist. Im Wesentlichen rechtwinklig zu Verbindungsachse von Lichtquelle 3 und Lichtsensor 4 verläuft ein Mittel 5 zur Leitung von Spülwasser 6, dessen Flussrichtung durch die Spülwasserleitung 4 durch die Pfeilrichtung angedeutet ist.
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Bei dem Mittel 4 zur Leitung von Spülwasser handelt es sich um eine Vorrichtung, die im Betrieb der Geschirrspülmaschine Spülwasser 6 aus der Umgebung des Dosiergeräts 1 zwischen der Lichtquelle 3 und dem Lichtsensor 4 in der Art vorbeiführt, dass das Spülwasser 6 zumindest teilweise den Strahlweg des Lichts (L) schneidet. Im einfachsten Fall ist das Mittel 4 zur Leitung von Spülwasser als ein offener oder geschlossener Spülwasserkanal, ein Röhrchen oder dergleichen ausgeformt.
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Wie in 1 gezeigt, ist es von Vorteil, wenn die Lichtquelle 3 mit ihrer Hauptabstrahlrichtung dem Lichtsensor 4 unmittelbar gegenüberliegt. Das Mittel 4 zur Leitung von Spülwasser ist mindestens im Bereich des Lichtstrahlein- und Austritts transparent ausgebildet.
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Das von der Lichtquelle 3 ausgesandte Licht (L1) tritt, wie der Fig. Weiter zu entnehmen ist, in das Mittel 4 zur Spülwasserleitung ein, durchstrahlt das mit Spülwasser 6 zumindest teilweise gefüllte Mittel 4 zur Spülwasserleitung und tritt als Lichtstrahl (L2) wieder aus dem Mittel 4 aus, bevor es auf den Lichtsensor 4 trifft. Im Fall von unverschmutztem und ungefärbten Spülwasser, wie es in 1 gezeigt ist, erfährt der Lichtstrahl (L) nur eine vergleichsweise geringe Abschwächung, was durch die konstante Strichstärke des Lichtstrahls (L) angedeutet ist.
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Wird nun jedoch im Betrieb der Geschirrspülmaschine verschmutztes und/oder gefärbtes Spülwasser 6, wie in 2 abgebildet und durch die Füllung des Pfeils angedeutet, durch das Mittel 4 zur Spülwasserleitung geführt, wird der eintreffende Lichtstrahl (L1) durch die Schmutzpartikel und/oder die Trübung des verschmutzten Spülwassers 6 und/oder die zugeführten Farbstoffe abgeschwächt. Dies ist durch die verringerte Strichstärke des austretenden Lichtstrahls (L2) im Vergleich zum eintretenden Lichtstrahl (L1) angedeutet.
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Der Grad der Abschwächung des beim Lichtsensor 4 eintreffenden Lichtstrahls (L2) bezogen auf den ursprünglich von der Lichtquelle 3 ausgesendeten Lichtstrahls (L1) ist ein Maß für die Verschmutzung des Spülwassers 6 und/oder die Menge der farbstoffbeladenen Zubereitung und eignet sich daher als Parameter zur bedarfsgerechten Dosierung von einer oder mehreren Zubereitungen aus dem Dosiergerät 1 bzw. zur Dosierungskontrolle.
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Selbstverständlich ist es möglich, den Lichtsensor und die Lichtquelle in einem wasserführenden Haushaltsgerät oder, wie nachfolgend gezeigt, in einem Dosiergerät anzuordnen.
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Das Dosiergerät 1 ist schematisch in 3 abgebildet. In dem Dosiergerät 1 ist der aus 1–2 bekannte Aufbau einer Lichtquelle 3, eines Mittels 4 zur Leitung von Spülwasser 6 sowie eines der Lichtquelle 3 gegenüberliegenden Lichtsensors 4 angeordnet.
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In dem Dosiergerät 1 ist eine Steuereinheit 7 angeordnet, die mit dem Lichtsensor 4 und wenigstens einem Abgabemittel 9 gekoppelt ist. Die Steuereinheit 7 wandelt die Signale des Lichtsensors 4 in Steuersignale für das Abgabemittel 9. Die Zubereitung 2 enthält einen Farbstoff in einer Konzentration > 0,001 Gew.-%, bevorzugt > 0,01 Gew.-%. Wird die Zubereitung 2 der Spülflotte zudosiert, so erkennt der Lichtsensor anhand des entsprechenden Absorptionsspektrums des Farbstoffs ob und wie viel Zubereitung freigesetzt wurde. Bei nicht oder nicht ausreichend erfolgter Dosierung kann die Steuereinheit 7 ein entsprechendes akustisches oder optisches Warnsignal an den Benutzer oder die Geschirrspülmaschine aussenden,
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Eine alternative Ausgestaltung der Erfindung ist in 4 wiedergegeben. Sie zeigt das an sich aus den 1–3 bekannte im Inneren einer Geschirrspülmaschine positionierbare Dosiergerät 1 zur Abgabe von Zubereitungen 2 ins Innere einer Geschirrspülmaschine. Allerdings sind in der in 4 gezeigten Ausführung die Lichtquelle 3 und der Lichtsensor 4, der geeignet ist, dass von der Lichtquelle emittierte Licht (L) zu detektieren, in der Art angeordnet und konfiguriert, dass die Lichtquelle 3 einen Lichtstrahl (L1) in die Umgebung des Dosiergeräts 1 aussendet, der von einer im Spülvorgang wasserbenetzbaren Oberfläche 11 der Geschirrspülmaschine reflektiert und der reflektierte Lichtstrahl (L2) vom Lichtsensor 4 empfangen wird.
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Die Lichtquelle 3 und der Lichtsensor 4 sind in der Betriebsstellung des Dosiergeräts 1 bodenseitig angeordnet. Die Lichtquelle 3 strahlt in einem Winkel von ca. 45° in den Sumpf der Geschirrspülmaschine ein wobei der Lichtsensor 4 in der Art angeordnet ist, dass er zumindest zum Teil vom Sumpf reflektiertes Licht (L2) empfängt
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Die Auswertung des empfangenen Signals sowie die daraus abgeleiteten Betriebsverfahren für das Dosiergerät erfolgt analog zu den Verfahren, die bereits anhand der 1–3 erläutert wurden.
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Die 5–7 zeigen Absorptionsspektren von transparenten, eingefärbten Zubereitungen, zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Dosiersystem.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1759624 A2 [0004]
- DE 535005062479 A1 [0004]
