DE102015204538A1

DE102015204538A1 - Waschmaschine mit elektrochemischer Wasserhärtebestimmung sowie Verfahren zu ihrem Betrieb

Info

Publication number: DE102015204538A1
Application number: DE102015204538.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Bischof; Michael Munick; Dirk Aurich; Hartmut Schaub
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2015-03-13
Filing date: 2015-03-13
Publication date: 2016-09-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine 1 mit einem Behälter 2, einer Trommel 3 zur Aufnahme von Wäschestücken 4, einem Antriebsmotor 5 für die Trommel 3, mindestens einem elektrochemischen Sensor 9, 10 im Behälter 2 zur Messung eines elektrochemischen Signals in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung einer wässrigen Flüssigkeit 7 im Behälter 2, und einer Steuereinrichtung 8, wobei die Steuereinrichtung 8 eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens, welches die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellung im Behälter 2 einer wässrigen Flüssigkeit 7, die eine vorgegebene maximale Waschmittelkonzentration cten max und/oder Schmutzkonzentration cd max nicht überschreitet; (b) Aufnahme mindestens eines elektrochemischen Signals mit dem mindestens einen elektrochemischen Sensor 9, 10; und (c) Auswertung des im Schritt (b) gemessenen mindestens einen elektrochemischen Signals in Hinblick auf eine Wasserhärte in der wässrigen Flüssigkeit 7 unter Verwendung eines in der Steuereinrichtung 8 hinterlegten Zusammenhangs zwischen elektrochemischen Signalen und Wasserhärten. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb dieser Waschmaschine 1.

Description

Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine mit elektrochemischer Wasserhärtebestimmung sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Waschmaschine mit einem Behälter, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Antriebsmotor für die Trommel, mindestens einem elektrochemischen Sensor im Behälter zur Messung eines elektrochemischen Signals in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung einer wässrigen Flüssigkeit im Behälter, und einer Steuereinrichtung, sowie ein Verfahren zu ihrem Betrieb.
In einer Waschmaschine wird Wäsche im Allgemeinen in einer Waschphase zur Reinigung mit einer Waschmittel enthaltenden Waschlauge behandelt. Nach einer Spülphase mit Wasser, in der in oder an der Wäsche befindliche Waschlauge und/oder Verschmutzungen entfernt werden, wird außerdem häufig eine Behandlung der Wäsche mit einem Weichspüler vorgenommen. Hierbei ist es aus Kosten- und Umweltschutzgründen sinnvoll, dass eine optimale Menge an Wäschebehandlungsmittel (insbesondere Waschmittel und Weichspüler) eingesetzt wird. Eine Überdosierung aber auch eine Unterdosierung sollte vermieden werden. Insbesondere kann es durch eine Fehldosierung des Waschmittels zum Überschäumen (Überdosierung) oder zu einer schlechten Waschleistung (Unterdosierung) kommen. Damit dies nicht geschieht, ist eine Überwachung und optimale Einstellung einer Waschmittelkonzentration wünschenswert.
Zur Überwachung der Konzentration von Waschmittel oder anderen Zusatzmitteln in der wässrigen Flüssigkeit in einem Behälter werden im Allgemeinen optische oder elektrochemische Sensoren eingesetzt, z.B. Trübungssensoren, Impedanzsensoren. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Waschmittel zur Bildung einer Waschlauge zur Reinigung von Wäschestücken insbesondere Tenside als oberflächenaktive Substanzen enthalten, wobei diese die Oberflächenspannung des Wassers in der gebildeten wässrigen Lösung (Waschlauge) herabsetzen, da die Tenside bevorzugt an der Oberfläche und damit an einer Grenzfläche adsorbieren. Es ist also insbesondere eine Tensidkonzentration in einer wässrigen Flüssigkeit im Behälter zu überwachen.
Waschmittel enthalten als Bestandteile im Allgemeinen unter anderem Tenside, Bleichmittel, Enzyme und Duftstoffe. Weichspüler enthalten ebenfalls Tenside. Dies Behandlungsmittel und deren Komponenten werden durch anwesende Erdalkalimetallionen beeinflusst. So bilden Erdalkalimetallionen wie insbesondere Calciumionen und Magnesiumionen mit Seifen oder anionischen Tensiden schlecht lösliche Salze, die sich auf Wäschestücken oder Komponenten einer Waschmaschine niederschlagen können. Diese Niederschläge können zu Schäden führen, insbesondere auf Heizungsvorrichtungen, und das Aussehen von gewaschenen Wäschestücken beeinträchtigen. Außerdem beeinflusst eine Gesamthärte des Wassers die Bleichwirkung und die Schaumbildung in einer Waschmaschine. Unter Gesamthärte versteht man hierbei die Summe der Konzentrationen der Kationen von Erdalkalimetallen in Wasser. Das bedeutet, dass Alkaliionen zwar zur Leitfähigkeit einer wässrigen Flüssigkeit beitragen, jedoch nicht zur Gesamthärte. Die vorliegend ebenfalls interessante Carbonathärte bezeichnet die Konzentration an Hydrogencarbonationen bzw. den hierzu äquivalenten Teil der Erdalkalimetallionen.
Für eine optimale Durchführung eines Waschprogramms, insbesondere einer Waschphase ist daher die Kenntnis der Gesamthärte des in der Waschmaschine eingesetzten Wassers wichtig. Die Gesamthärte hängt jedoch sehr stark vom Herkunftsort des eingesetzten Wassers ab. Es ist daher wünschenswert, eine Methode bereitzustellen, mit der in der Waschmaschine eine Gesamtwasserhärte genau und auf möglichst einfache Weise bestimmt werden kann.
Die DE 29 17 859 beschreibt ein Verfahren zum Überwachen und Steuern des Programmes, insbesondere des Wasserzulaufs und/oder der Reinigungs- bzw. Spülmittelzugabe bei automatischen Wasch- und Geschirrspülmaschinen, wobei auf die Oberflächenspannung und/oder die Wasserhärte und/oder die elektrische Leitfähigkeit der Waschflüssigkeit ansprechende Sensoren in der Maschine vorgesehen sind, die über eine elektrische Steuerschaltung in den Programmablauf eingreifen und die Wasserfüllmenge, die Wasserwechsel und/oder die Dosierung der Reinigungs- bzw. Spülmittelzugabe steuern.
Die WO 03/029550 A1 beschreibt ein prozessgesteuertes Haushaltsgerät mit einem Mikrocomputer und einem Anzeigedisplay für Texte, in dem auch ein Anzeigefeld für die Anzeige der in einem Arbeitsprozess (z.B. einem Waschprogramm) voraussichtlich erforderlichen Menge an Zusatzmittel (z.B. Waschmittel) vorhanden ist. Das Haushaltsgerät hat eine Einrichtung, durch die beispielsweise einem Waschverfahren Zusatzmittel zugeführt werden können, deren Dosierung von einer Bedienungsperson vorgenommen werden muss.
Die EP 2 533 035 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Erfassung von Materialeigenschaften eines Mediums, mit einer Messeinrichtung einschließlich einer Sensoreinrichtung, die mit dem Medium in Verbindung steht, und einer Ansteuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Sensoreinrichtung mit Signalen eines vorbestimmten Frequenzbereichs, und einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Betriebs der Messeinrichtung und Vorgabe des vorbestimmten Frequenzbereichs, wobei die Ansteuerungseinrichtung vorgesehen ist zur Bestimmung des Verlaufs der Impedanz Z des Mediums entsprechend dem vorbestimmten Frequenzbereich in Abhängigkeit von der Frequenz, und zur Ausgabe eines Erfassungssignals, und die Steuerungseinrichtung vorgesehen ist zur Auswertung des Erfassungssignals der Ansteuerungseinrichtung, Bestimmung einer Mehrzahl von charakteristischen Punkten (P1 bis P4) des Verlaufs der Impedanz Z und Erzeugung eines Ergebnissignals bezüglich der Eigenschaften des Mediums. Zu den Eigenschaften des Mediums gehört dabei auch eine Wasserhärte. Es soll damit z.B. möglich sein, festzustellen, ob eine Waschlauge eine weitere Waschmittelzugabe benötigt.
Die EP 0 383 218 B1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung der Spülung einer programmgesteuerten Waschmaschine, die im Anschluss an einen Waschvorgang mehrere Spülprogramme ausführt, wobei die elektrische Leitfähigkeit des Spülwassers gemessen und die Spülung beendet wird, wenn die Differenz zwischen dem gemessenen Leitwert und einem Referenzleitwert ein vorgegebenes Maß unterschreitet, wobei die Leitwertmessung in einem Abschnitt der Ablaufleitung erfolgt, in dem nach Entleerung des Waschmaschinenraums noch Flüssigkeit steht, und die Leitwertmessung nach Beendigung eines Spülvorgangs an dem in dem Abschnitt stehenden Spülwasser vorgenommen wird, und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Leitwertmessung entschieden wird, ob ein weiterer Spülvorgang ausgeführt wird.
Die DD 217 557 A1 beschreibt ein Verfahren zur Regelung der Reinigungs- bzw. Spülmittelzugabe in Waschgeräten, wobei über einen oder mehrere Sensoren, von denen mindestens einer auf Tensidkonzentrationen anspricht, die Änderung des Anstiegs des Messsignales während der Zugabe der Reinigungs- bzw. Spülmittel erfasst, insbesondere die Messwerte der Sensoren durch kontinuierliche elektronische Bildung der ersten Ableitung der Funktion Oberflächenspannung der Waschlauge über die Zeit ausgewertet und daraus durch Vergleichen der Änderung mit den in der Programmsteuerung gespeicherten Sollwerten Signale zur Steuerung der Dosiereinrichtung gewonnen werden. Dabei werden vorzugsweise die ausgewerteten Messwerte mit den ebenfalls durch Sensoren erfassten Parametern, insbesondere der Wasserhärte und der Leitfähigkeit, kombiniert und diese Signale für die Steuerung der Dosiereinrichtung genutzt.
Die DE 28 54 148 A beschreibt ein Verfahren zur automatischen Steuerung der Spülung in einer Waschmaschine, bei dem die spezifische Leitfähigkeit des Spülwassers am Anfang der Spülung gemessen und der so erhaltene Messwert abgespeichert wird, die spezifische Leitfähigkeit des Spülwassers nach einer gewissen Zeitspanne erneut gemessen wird, die Differenz zwischen den aufeinanderfolgenden Messungen gemessen und gespeichert wird, und diese Schritte wiederholt werden, bis diese Differenz einen im Voraus bestimmten Wert unterschreitet. Ist dies der Fall, wird das Spülprogramm beendet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es vor diesem Hintergrund, eine Waschmaschine sowie ein Verfahren zu deren Betrieb bereitzustellen, die eine verbesserte elektrochemische Wasserhärtebestimmung gestattet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Waschmaschine und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechen bevorzugte Ausgestaltungen der Waschmaschine und umgekehrt, auch wenn hierin nicht jeweils gesondert darauf hingewiesen wird.
Die Erfindung betrifft somit eine Waschmaschine mit einem Behälter, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Antriebsmotor für die Trommel, mindestens einem elektrochemischen Sensor im Behälter zur Messung eines elektrochemischen Signals in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung einer wässrigen Flüssigkeit im Behälter, und einer Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens, welches die folgenden Schritte umfasst:

(a) Bereitstellung im Behälter einer wässrigen Flüssigkeit, die eine vorgegebene maximale Waschmittelkonzentration c_ten ^max und/oder Schmutzkonzentration c_d ^max nicht überschreitet;
(b) Aufnahme mindestens eines elektrochemischen Signals mit dem mindestens einen elektrochemischen Sensor; und
(c) Auswertung des im Schritt (b) gemessenen mindestens einen elektrochemischen Signals in Hinblick auf eine Wasserhärte in der wässrigen Flüssigkeit unter Verwendung eines in der Steuereinrichtung hinterlegten Zusammenhangs zwischen elektrochemischen Signalen und Wasserhärten.

Im Sinne der Erfindung wird unter einem Behälter ein Laugenbehälter, ein Teil des Behälters oder eine Komponente verstanden, in dem/der die sich die während des Betriebs der Waschmaschine bereitgestellte wässrige Flüssigkeit befindet bzw. vorbeiströmt. Somit kann der Impedanzsensor im Laugenbehälter einer Waschmaschine wie auch in einem Messbehälter, der kommunizierend mit dem Laugenbehälter verbunden ist, oder in einer Flüssigkeitsleitung, durch die die wässrige Flüssigkeit während des Betriebs der Waschmaschine fließt, angeordnet sein. Letzteres könnte insbesondere von Vorteil sein, wenn die Waschmaschine ein Umpumpsystem aufweist, welches die wässrige Flüssigkeit während des Betriebs der Waschmaschine aus einem Laugenbehälter abführt und wieder zuführt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Waschmaschine sind im Behälter zwei elektrochemische Sensoren angeordnet und die Steuereinrichtung ist derart eingerichtet, dass ein erster elektrochemischer Sensor für Impedanzspektroskopie und ein zweiter elektrochemischer Sensor für Cyclovoltammetrie eingesetzt wird. Eine solche Waschmaschine gestattet eine auch in Hinblick auf den Anteil an Magnesium- und Calciumkationen präzisierte Bestimmung einer Wasserhärte der untersuchten wässrigen Flüssigkeit.
Prinzipiell ist es auch möglich, mit einem einzigen Sensor sowohl cyclovoltammetrische Messungen als auch impedanzspektroskopische Messungen durchzuführen. Für diese beiden unterschiedlichen Messungen ist insbesondere Art und Größe einer elektrischen Spannung, die an eine Arbeitselektrode des Sensors angelegt wird (auch als elektrisches Potential bezeichnet), bzw. deren zeitliche Variation, unterschiedlich.
Bei Verwendung von zwei elektrochemischen Sensoren ist es bevorzugt, dass die beiden elektrochemischen Sensoren aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Erfindungsgemäß ist eine Waschmaschine bevorzugt, bei der im Behälter ein Temperatursensor angeordnet ist und in der Steuereinrichtung für verschiedene mit dem Temperatursensor gemessene Temperaturwerte ein Zusammenhang zwischen elektrochemischen Signalen, beispielsweise Impedanzsignalen, und Wasserhärten hinterlegt ist.
Der elektrochemische Sensor ist im Allgemeinen ein Elektrodensystem aus mindestens zwei Elektroden. Bei Verwendung einer Dreielektrodenanordnung, bestehend aus einer Arbeitselektrode, einer Gegenelektrode und einer Bezugselektrode, kann das elektrische Potential an der Arbeitselektrode, welche dabei für die Aufnahme der elektrochemischen Signale zuständig ist, besonders genau eingestellt werden.
Jedenfalls kann erfindungsgemäß ein einziges Elektrodensystem für die Aufnahme von unterschiedlichen elektrochemischen Signalen verwendet werden, also beispielsweise für die Cyclovoltammetrie oder die Impedanzspektroskopie, bei welcher der elektrochemische Sensor auch als Impedanzsensor bezeichnet wird, der als elektrochemische Signale Impedanzsignale aufnimmt.
Die erfindungsgemäße Waschmaschine ermöglicht es, auf den häufig in einer Waschmaschine vorhandenen Trübungssensor zu verzichten. Allerdings kann in Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Waschmaschine zur Ergänzung ebenfalls ein Trübungssensor vorhanden sein.
Eine hierin verwendete Waschmaschine weist im Allgemeinen auch eine Heizung sowie ein am Boden eines Behälters angeordnetes Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe auf. Außerdem weist eine hierin verwendete Waschmaschine im Allgemeinen auch Wäschemitnehmer und/oder Schöpfvorrichtungen auf.
Schließlich kann die erfindungsgemäße Waschmaschine eine Waschmaschine als solche sein oder ein Waschtrockner, also ein Gerät, das die Funktionen eines Trockners und einer Waschmaschine aufweist.
Die erfindungsgemäße Waschmaschine weist vorzugsweise ein akustisches und/oder optisches Anzeigemittel zur Anzeige von einem oder mehreren Betriebszuständen auf. Ein optisches Anzeigemittel kann beispielsweise ein Flüssigkristalldisplay sein, auf dem bestimmte Aufforderungen oder Hinweise angegeben sind. Es können zudem oder alternativ Leuchtdioden in einer oder mehreren Farben aufleuchten. Beispielsweise kann die Gesamtwasserhärte und/oder Carbonathärte angezeigt werden. Es kann auch eine Empfehlung bezüglich einer Art des einzusetzenden Waschmittels angezeigt werden.
Überdies kann im Falle einer Unterdosierung von Waschmittel einem Benutzer der Waschmaschine ein optischer oder akustischer Hinweis gegeben werden, Waschmittel nachzudosieren, wobei auch eine Mengenangabe erfolgen kann. Die Anzeige der Dosierungsempfehlung erfolgt dabei vorzugsweise auf dem Anzeigedisplay als solchem oder einem Anzeigefeld davon (hierin zusammenfassend als „Anzeigedisplay“ bezeichnet).
Die Dosierungsempfehlung kann auf dem Anzeigedisplay in der Form eines Textes und/oder Zeichens dargestellt werden. Ein geeigneter Text wäre beispielsweise die direkte Aufforderung „Bitte dosieren Sie „Grün““, wobei „Grün“ ein Hinweis auf eine Dosierhilfe ist. Es können auch andere Farben genannt oder andere Hinweise in Textform gegeben werden. Alternativ oder in Ergänzung hierzu könnte als Zeichen eine Farbe oder ein Symbol angezeigt werden, beispielsweise ein Kreis, der zur Unterscheidung einzelner Waschmittelmengen in jeweils unterschiedlichem Ausmaß ausgefüllt sein kann.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Kenntnis der Menge der in den Behälter einfließenden Wassermenge oder Wasserlauge von Bedeutung. Vorzugsweise ist daher in der erfindungsgemäßen Waschmaschine eine Messvorrichtung zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge vorhanden, beispielsweise eine Zeitmessvorrichtung zum Bestimmen des Öffnungszeitraums eines Zulaufventils für das Wasser oder eine Flüssigkeitsmengenmessvorrichtung zur Messung der eingefüllten Menge an Wasser.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit einem Behälter, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Antriebsmotor für die Trommel, mindestens einem elektrochemischen Sensor im Behälter zur Messung eines elektrochemischen Signals in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung einer wässrigen Flüssigkeit im Behälter, und einer Steuereinrichtung, wobei die folgenden Schritte durchgeführt werden:

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als elektrochemischer Sensor ein Impedanzsensor eingesetzt, mit dem im Schritt (b) bei verschiedenen Wechselspannungsfrequenzen jeweils ein Impedanzsignal aufgenommen wird, das im Schritt (c) in Hinblick auf eine Gesamthärte der wässrigen Flüssigkeit ausgewertet wird. Dabei ist es wiederum bevorzugt, dass die Impedanzsignale in Hinblick auf eine Carbonathärte ausgewertet werden, wobei ein in der Steuereinrichtung hinterlegter Zusammenhang zwischen Impedanzsignalen und Carbonathärte herangezogen wird.
Bevorzugt wird als elektrochemischer Sensor ein Impedanzsensor verwendet und es werden als elektrochemische Signale Impedanzsignale aufgenommen, wobei der Impedanzsensor mit elektrischer Wechselspannung mit variierenden Frequenzen beaufschlagt wird und die Impedanzsignale in Hinblick auf den Phasenwinkel φ und den Betrag der Impedanz ausgewertet werden.
Zur Messung wird im Allgemeinen unter Verwendung eines geeigneten Elektrodensystems als Impedanzsensor ein Impedanzspektrum aufgenommen. Dabei wird in der Regel die Impedanz eines elektrochemischen Systems in Abhängigkeit von der Frequenz einer Wechselspannung an der Arbeitselektrode untersucht. Zur Darstellung sind dem Fachmann verschiedene Darstellungen bekannt, wie beispielsweise die Nyquist-Darstellung, bei welcher der Realteil bzw. der Imaginärteil der Impedanz in Abhängigkeit von der angewandten Wechselspannungsfrequenz dargestellt werden. Zur Charakterisierung des Impedanzspektrums eignen sich bei der Untersuchung von Waschlaugen im Allgemeinen wenige charakteristische Punkte (vgl. EP 2 767 825 A1 ), beispielsweise am Maximum des Imaginärteils in einem unteren Frequenzbereich oder am Minimum des Imaginärteils in einem oberen Frequenzbereich. Aus den Impedanz- und Frequenzwerten an den charakteristischen Punkten lassen sich im Allgemeinen für eine wässrige Flüssigkeit, insbesondere auch eine waschmittelhaltige wässrige Flüssigkeit, typische Parameter ableiten. Beispielsweise lässt sich die Leitfähigkeit der Flüssigkeit aus dem Realteil eines Punktes bestimmen. Durch die Auswertung der Impedanz an diesem Punkt und der Frequenz an einem anderen Punkt lässt sich im Allgemeinen die Kapazität der durch den Impedanzsensor und die waschmittelhaltige wässrige Flüssigkeit gebildeten sogenannten Leitfähigkeitsmesszelle bestimmen. Ein weiteres Maß, das von den Eigenschaften der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit abhängt, ist die Abflachung eines Halbkreises in der Nyquist-Darstellung, welche über das Verhältnis von Höhe zu Weite des Halbkreises bestimmt werden kann. Die Auswertung geschieht unter Verwendung von dem Fachmann bekannten Formeln.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass als mindestens ein elektrochemischer Sensor ein Voltammetriesensor eingesetzt wird, mit dem im Schritt (b) mindestens ein Cyclovoltammogramm aufgenommen wird, welches in einem Schritt (d) in Hinblick auf ein Konzentrationsverhältnis zwischen Magnesiumkationen und Calciumkationen in der wässrigen Flüssigkeit ausgewertet wird. Die Kenntnis des Konzentrationsverhältnisses zwischen Magnesiumkationen und Calciumkationen erlaubt eine noch bessere Anpassung von Waschmittelauswahl und -dosierung an eine in der Waschmaschine verwendete wässrige Flüssigkeit.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorteilhaft eine möglichst saubere wässrige Flüssigkeit eingesetzt. Wenn daher das erfindungsgemäße Verfahren unmittelbar vor einem Waschprogramm oder am Beginn eines Waschprogrammes durchgeführt werden soll, wird vorteilhaft vermieden, dass eine elektrochemisch zu vermessende wässrige Flüssigkeit zuvor in Kontakt mit Waschmittel und/oder Verschmutzungen der Wäschestücke gelangt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher bei Anwesenheit von Wäschestücken in der Trommel eine Menge Wasser in den Behälter eingefüllt, die nicht ausreicht, dass ein unteres Ende der Trommel in die wässrige Flüssigkeit eintaucht.
Überdies wird beim erfindungsgemäßen Verfahren im Allgemeinen Wasser in den Behälter befördert, ohne dass dieses Wasser Kontakt mit Waschmittel hat. Hierzu kann eine gesonderte Wasserleitung von einem Hauswassernetz zum Behälter geführt sein.
Diese Vorgehensweise erübrigt sich, wenn sich in einer in der Waschmaschine befindlichen Vorwaschkammer oder Weichspülkammer kein Waschmittel bzw. Weichspüler befindet. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher Wasser aus einer Wasserzuleitung zur Waschmaschine über eine Vorwaschkammer oder Weichspülkammer in den Behälter geleitet.
Die Aufnahme von elektrochemischen Signalen ist besonders genau, wenn in der elektrochemisch zu untersuchenden wässrigen Flüssigkeit vergleichsweise wenig Schmutz und/oder Waschmittel vorhanden ist. Dies ist insbesondere in einer Benetzungsphase und in einer Spülphase der Fall. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden daher die Schritte (b) und (c) in einer Benetzungsphase und/oder in einer Spülphase durchgeführt. Sofern das Verfahren in einer Spülphase durchgeführt wird, wird es insbesondere in einem letzten oder vorletzten Spülschritt durchgeführt, weil die Spülflüssigkeit dann besonders sauber sein sollte.
Unter Benetzungsphase wird hierbei die Phase in einem Waschprogramm verstanden, in welcher zu reinigende und insbesondere mit Waschlauge zu waschende Wäschestücke mit einer dazu zu verwendenden Waschlauge benetzt werden, im Allgemeinen bis zu einer Sättigung der Wäschestücke mit der Waschlauge. Hierbei werden die Wäschestücke im Allgemeinen nur schwach oder überhaupt nicht bewegt. Es kommt daher in einer Benetzungsphase im Allgemeinen nur zu einer geringen Ablösung von Schmutz von den zu waschenden Wäschestücken. Insbesondere wird eine Wäschetrommel in einer Benetzungsphase vorzugsweise nicht mit einer Umdrehungszahl von mehr als 25 Umdrehungen pro Minute gedreht.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird, insbesondere, wenn dieses vor einer Benetzungsphase und/oder Waschphase durchgeführt wird, vorzugsweise in Abhängigkeit von einer ermittelten Wasserhärte Waschmittel in den Behälter befördert, wobei die in den Behälter beförderte Menge an Waschmittel mit der Wasserhärte zunimmt. Allerdings kann in Abhängigkeit von den durch die elektrochemischen Messungen erhaltenen Informationen über Ausmaß und Zusammensetzung der Wasserhärte (z.B. Gesamthärte, darin Zusammensetzung des Ionenanteils; Carbonathärte) eine Art und Menge von Waschmittel gezielt an die Zusammensetzung der wässrigen Flüssigkeit angepasst werden.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Menge an Waschmittel, die in den Behälter befördert wird, neben der Berücksichtigung der Abhängigkeit von der Wasserhärte, in Abhängigkeit von einer Menge an der wässrigen Flüssigkeit im Behälter, einer Menge an Wäschestücken und/oder einer Menge an festgestellten Verschmutzungen der Wäschestücke festgelegt wird.
Die Menge an wässriger Flüssigkeit kann beispielsweise durch Messung einer in den Behälter eingeführten Wassermenge mit Hilfe eines Wassermengenzählers ermittelt werden, wobei der von den Wäschestücken aufgenommene Anteil am eingeführten Wasser berücksichtigt und die sogenannte freie Flotte ermittelt werden kann, wenn beispielsweise im Behälter ein hydrostatischer Drucksensor angeordnet ist und zur Messung des hydrostatischen Druckes als Maß für die freie Flotte herangezogen wird.
Die Beladungsmenge mit Wäschestücken kann von einem Benutzer eingestellt oder aber vorzugsweise automatisch in der Waschmaschine bestimmt werden. Hierbei kann die Bestimmung der Beladungsmenge durch Messung der Gewichtszunahme der Trommel aufgrund der Beladung mit Wäschestücken erfolgen oder aber durch Analyse des Saugverhaltens von Wasser, indem während einer Zugabe von Wasser zu trockenen Wäschestücken die Änderung des hydrostatischen Drucks analysiert wird. Hierzu ist in einer erfindungsgemäßen Waschmaschine vorteilhaft ein hydrostatischer Sensor vorhanden. Besonders vorteilhaft ist dann ebenfalls ein Wassermengenzähler, d.h. eine Messvorrichtung zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge, oder der Menge an eingefüllter Waschlauge, vorhanden. So kann beispielsweise der mit Hilfe des hydrostatischen Sensors gemessene hydrostatische Druck p mit der eingefüllten Wassermenge verglichen werden. Die in der Trommel befindlichen Wäschestücke saugen Wasser auf. Das aufgesaugte Wasser kann nicht zu einer Erhöhung des hydrostatischen Drucks beitragen. Durch den Vergleich des gemessenen hydrostatischen Drucks p und der zugelaufenen Wassermenge – der absoluten Werte und deren zeitlicher Änderung – mit entsprechenden, in der Steuereinrichtung der Waschmaschine gespeicherten Werten für die Durchfeuchtung von Wäschestücken lässt sich die Beladungsmenge an Wäschestücken und ggf. deren Durchfeuchtungsgrad (Benetzungsgrad) ermitteln.
Erfindungsgemäß werden Schritt (b) und Schritt (c) vorzugsweise unter Berücksichtigung von Art und/oder Menge an Verschmutzungen der Wäschestücke durchgeführt, wobei in der Steuereinrichtung ein Zusammenhang zwischen den elektrochemischen Signalen und den Wasserhärten für verschiedene Arten und/oder Mengen an Verschmutzungen der Wäschestücke hinterlegt ist.
Beispielsweise würden Calciumionen oder Magnesiumionen durch ionische Tenside sowie durch Ionen enthaltende Verschmutzungen in gewissem Umfang abgefangen, d.h. verbraucht werden, so dass sie bei einer Messung von elektrochemischen Signalen in Hinblick auf die Bestimmung einer Wasserhärte nicht mehr erfasst werden. Außerdem beeinflussen Verschmutzungen generell die Leitfähigkeit und können somit die elektrochemischen Messungen verfälschen.
Art und/oder Menge an Verschmutzungen können von einem Benutzer der Waschmaschine eingestellt oder aber durch geeignete Sensoren gemessen werden. Hierzu eignet sich insbesondere auch der erfindungsgemäß vorgesehene elektrochemische Sensor, z.B. Impedanzsensor. Ergänzend können allerdings auch andere Sensoren wie beispielsweise ein Trübungssensor mit verwendet werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zwei elektrochemische Sensoren verwendet und zur Bestimmung der die Wasserhärte bildenden Ionen werden die elektrochemischen Methoden Impedanzspektroskopie und Cyclovoltammetrie kombiniert. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die beiden elektrochemischen Sensoren aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Bei der Cyclovoltammetrie wird ausgehend von einer Startspannung mit einer im Allgemeinen konstanten Geschwindigkeit die elektrische Spannung an einer Arbeitselektrode des elektrochemischen Sensors bis zu einer sogenannten Umkehrspannung U_λ, die für einen Oxidations- oder Reduktionsvorgang ausreichend ist, geändert (so genannter „Hinsweep“). Anschließend wird die Richtung der Spannungsänderung umgekehrt und die Spannung wieder hin zur Startspannung geändert („Rücksweep“). Der sich dabei einstellende Strom steigt beim Hinsweep im Allgemeinen bis zu einem Spitzenwert I_p an, um dann bis zum Umkehrpotential U_λ auf einen Wert I_λ abzufallen.
Wenn hierin von elektrischen Spannungsänderungen, d.h. elektrischen Potentialänderungen, am elektrochemischen Sensor die Rede ist, ist insbesondere eine Potentialänderung an der Arbeitselektrode des den elektrochemischen Sensor bildenden Elektrodensystems, z.B. einer Dreielektrodenanordnung, gemeint.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird im Allgemeinen die Aufnahme und Auswertung der Impedanzsignale durchgeführt, indem der Impedanzsensor mit elektrischer Wechselspannung mit variierenden Frequenzen beaufschlagt wird und die Impedanzsignale in Hinblick auf den Phasenwinkel φ und den Betrag der Impedanz ausgewertet werden. Phasenwinkel φ und Betrag der Impedanz können dann wiederum in Hinblick auf Wasserhärte, Art, Menge und Konzentration von Waschmitteln, insbesondere von Tensiden, ausgewertet werden.
Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine bereitgestellt, bei dem die Wasserhärte auf einfache und genaue Weise ermittelt werden kann. Dabei kann in Ausführungsformen der Erfindung auch eine chemische Zusammensetzung der die Wasserhärte bildenden Ionenzusammensetzung ermittelt werden. In Ausführungsformen der Erfindung, in denen die elektrochemischen Methoden der Impedanzspektroskopie und Cyclovoltammetrie kombiniert werden, ist eine besonders detaillierte Analyse der Wasserhärte möglich.
Die Erfindung ermöglicht daher in Abhängigkeit vom Detailgrad der Analyse der Wasserhärte, welches Waschmittel und in welcher Menge vorteilhaft einzusetzen ist, um eine optimale Waschwirkung zu erzielen. Außerdem ermöglicht die Erfindung einen auch in ökonomischer und ökologischer Hinsicht verbesserten Einsatz von Waschmitteln.
Durch die genaue Ermittlung der Wasserhärte kann in einem Waschprogramm noch besser eine Über- oder Unterdosierung von Waschmittel erkannt werden, so dass geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen werden können. Es kann einerseits verhindert werden, dass es zu einem Überschäumen der Waschmaschine kommt, welches mit einem Wasserschaden in einer Wohnung verbunden sein kann. Andererseits kann eine übermäßige Verwendung von Spülwasser vermieden werden, welches erforderlich wäre, wenn überschüssiges Waschmittel aus den Wäschestücken entfernt werden müsste.
Durch die Ermöglichung einer genauen Kenntnis der Wasserhärte können Waschprogramme optimal auf die Zusammensetzung des im Waschprogramm eingesetzten Wassers eingestellt werden, so dass in einer Waschmaschine die Bildung von unerwünschten und/oder schädlichen Niederschlägen vermieden oder zumindest deutlich verringert werden kann. Insgesamt kann somit eine deutliche Verringerung einer Reparaturanfälligkeit und eine deutliche Verlängerung der Lebensdauer der Waschmaschine erreicht werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer in der einzigen Figur gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Waschmaschine illustriert. Gezeigt ist eine schematische Darstellung der für die Erfindung relevanten Teile der ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Waschmaschine, in der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann.
Die Waschmaschine 1 der Figur weist einen Laugenbehälter 2 auf, in dem eine Trommel 3 drehbar gelagert und durch den Antriebsmotor 5 antreibbar ist. Für eine verbesserte Ergonomie ist die Drehachse 19 der Trommel 3 aus der Horizontalen um einen kleinen Winkel (z.B. 13°) nach vorne oben gerichtet, so dass der Benutzer der Waschmaschine 1 einen leichteren Zugang und Einblick in das Innere der Trommel 3 hat. Durch diese Anordnung wird im Zusammenwirken mit Wäschemitnehmern 14 und Schöpfeinrichtungen 17 für die waschmittelhaltige wässrige Flüssigkeit, z.B. Waschlauge, 7 an der Innenfläche des Trommelmantels außerdem auch eine Intensivierung der Durchflutung der Wäschestücke 4 mit Waschlauge 7 erreicht. Die Wäschemitnehmer 14 sind bei der hier gezeigten Ausführungsform unsymmetrisch, so dass die wässrige Flüssigkeit 7 im Laugenbehälter 2 bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 3 für die beiden möglichen Drehrichtungen der Trommel 3 in unterschiedlichem Ausmaß in Bewegung gebracht wird.
In der Einspülschale 12 ist eine Vorwaschkammer oder Weichspülkammer 23 vorhanden, durch welche Wasser aus einer Wasserzuleitung 20 in den Laugenbehälter geleitet werden kann, ohne dass das Wasser in Kontakt mit Weichspüler oder Waschmittel gelangt. Hierzu darf natürlich in der Vorwaschkammer bzw. Weichspülkammer 23 kein Waschmittel oder Weichspüler vorhanden sein. Ist dies jedoch der Fall, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in einem der letzten Spülgänge durchgeführt werden, da die darin anfallende wässrige Flüssigkeit im Allgemeinen sehr sauber ist. Die Waschmaschine 1 ermöglicht es somit, dass Wasser 7 über eine Vorwaschkammer oder Weichspülkammer 23 in den Laugenbehälter 2 geleitet wird. Bei der hier gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Waschmaschine ist allerdings auch eine in der Figur nicht besonders ersichtliche, gesonderte Wasserleitung vom Hauswassernetz 20 zum Laugenbehälter 2 vorhanden.
Im Laugenbehälter 2 sind zwei elektrochemische Sensoren 9, 10 angeordnet, von denen ein erster ein Impedanzsensor 9 ist und ein zweiter ein Voltammetriesensor 10. Die zwei elektrochemischen Sensoren sind hier jeweils ein Elektrodensystem aus mehreren Elektroden, beispielsweise zwei Kondensatorplatten oder eine Dreielektrodenanordung. Mit Hilfe von Impedanzsensor 9 und Voltammetriesensor 10 kann die Wasserhärte in der wässrigen Flüssigkeit 7 besonders genau analysiert werden, um Informationen über eine optimale Gestaltung eines Waschprogrammes, insbesondere die Art und Menge eines zu verwendenden Waschmittels, zu erhalten.
Die Waschmaschine 1 weist zudem ein Laugenzulaufsystem auf, das eine Wasseranschlussarmatur für das Hauswassernetz 20, ein elektrisch steuerbares Ventil 21 und eine Zuleitung 13 zum Laugenbehälter 2 umfasst, die gegebenenfalls auch über die Waschmitteleinspülschale 12 geführt sein kann, aus der das zulaufende Wasser Waschmittelportionen in den Laugenbehälter 2 transportieren kann. Außerdem befindet sich im Laugenbehälter 2 eine Heizeinrichtung 16 zur Erwärmung von Wasser oder Waschlauge 7. Das Ventil 21 wie auch die Heizeinrichtung 16 können durch eine Steuereinrichtung 8 in Abhängigkeit von einem Programmablaufplan gesteuert werden, der an ein Zeitprogramm und/oder an das Erreichen von gewissen Messwerten von Parametern wie Laugenniveau, Laugentemperatur, Drehzahl der Trommel usw. innerhalb der Waschmaschine 1 gebunden sein kann.
6 bedeutet einen Drucksensor, d.h. einen Sensor für die Messung des hydrostatischen Druckes, im Laugenbehälter 2. Der hydrostatische Druck p ergibt sich aus dem Füllstand der sich im Laugenbehälter 2 ausbildenden freien Flotte 7. Darüber hinaus umfasst die Waschmaschine 1 eine Messeinrichtung 15 zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge, z.B. ein Wassermengenzähler oder ein Durchflussmesser. Im Falle eines Durchflussmessers wird die eingeflossene Wassermenge in Verbindung mit einer erfassten Füllzeit berechnet. Der Durchfluss kann auch durch Messung der Zeit bis zum Erreichen einer vorgegeben Niveauhöhe, die einer bestimmten festen Wassermenge entspricht, bestimmt werden. 18 bedeutet eine Laugenpumpe zum Abpumpen der Waschlauge 7.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Waschmaschine 1 beinhaltet die folgenden Schritte:

(a) Bereitstellung im Laugenbehälter 2 einer wässrigen Flüssigkeit 7, die eine vorgegebene maximale Waschmittelkonzentration c_ten ^max und Schmutzkonzentration c_d ^max nicht überschreitet;
(b) Aufnahme mindestens eines elektrochemischen Signals mit dem mindestens einen elektrochemischen Sensor; und
(c) Auswertung des im Schritt (b) gemessenen mindestens einen elektrochemischen Signals in Hinblick auf eine Wasserhärte in der wässrigen Flüssigkeit 7 unter Verwendung eines in der Steuereinrichtung 8 hinterlegten Zusammenhangs zwischen elektrochemischen Signalen und Wasserhärten.

Dabei werden in Waschmaschine 1 die Schritte (b) und (c) vor einer Benetzungsphase und/oder in einer Spülphase durchgeführt.
Bei dem in der Waschmaschine 1 vorzugsweise durchgeführten Verfahren sind im Laugenbehälter 2 zwei elektrochemische Sensoren 9, 10 angeordnet und die Steuereinrichtung 8 ist derart eingerichtet, dass ein erster elektrochemischer Sensor 9 für Impedanzspektroskopie und ein zweiter elektrochemischer Sensor 10 für Cyclovoltammetrie eingesetzt wird. Dabei bestehen die beiden elektrochemischen Sensoren aus unterschiedlichen Materialien.
Mit dem als elektrochemischer Sensor eingesetzten Impedanzsensor 9 werden im Schritt (b) bei verschiedenen Wechselspannungsfrequenzen Impedanzsignale aufgenommen und im Schritt (c) in Hinblick auf eine Gesamthärte sowie eine Carbonathärte der wässrigen Flüssigkeit ausgewertet. Dabei werden in der Steuereinrichtung hinterlegte Zusammenhänge zwischen Impedanzsignalen und Gesamthärte bzw. Carbonathärte herangezogen. Die aufgenommenen Impedanzsignale werden in Hinblick auf den Phasenwinkel φ und den Betrag der Impedanz ausgewertet, um Aussagen über die Gesamthärte und die Carbonathärte zu erhalten. Außerdem wird in der Waschmaschine 1 mit dem Voltammetriesensor 10 als zweitem elektrochemischen Sensor im Schritt (b) mindestens ein Cyclovoltammogramm aufgenommen, welches in einem Schritt (d) in Hinblick auf ein Konzentrationsverhältnis zwischen Magnesiumkationen und Calciumkationen ausgewertet wird. Dadurch kann eine Auswahl und Dosierung eines Waschmittels noch genauer auf die Zusammensetzung des eingesetzten Wassers abgestimmt werden.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, sind die elektrochemischen Elektroden auch dann im Kontakt mit der wässrigen Flüssigkeit 7, wenn bei Anwesenheit von Wäschestücken 4 in der Trommel 3 nur eine Menge Wasser in den Laugenbehälter 2 eingefüllt wird, die nicht ausreicht, dass ein unteres Ende der Trommel 3 in die wässrige Flüssigkeit 7 eintaucht.
Bei der hier gezeigten Waschmaschine 1 ist mittels der elektrochemischen Sensoren 9 und 10 auch eine Messung der Konzentration c_ten eines Waschmittels in einer waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit 7 möglich, insbesondere durch Aufnahme und Auswertung von Impedanzsignalen des Impedanzsensors 9. Dabei wird ein bei dieser Ausführungsform in der Steuereinrichtung 8 hinterlegter Zusammenhang zwischen Impedanzsignalen und Waschmittelkonzentrationen verwendet.
11 bedeutet eine Anzeigevorrichtung, mit der insbesondere die Wasserhärte sowie diese betreffende Details und Empfehlungen in Hinblick auf einzusetzende Waschmittel oder deren Mengen angezeigt werden können. Außerdem können mit der Anzeigevorrichtung 11 Verfahrensparameter, insbesondere ein Ablaufen eines Waschprogramms unter optimaler Waschmittelverwendung (z.B. durch eine grüne Leuchtdiode darstellbar) oder unter nicht optimaler Waschmittelverwendung (z.B. durch eine rote Leuchtdiode darstellbar) angezeigt werden können. Es kann schließlich auch eine Dosierempfehlung für einen Benutzer der Waschmaschine angezeigt werden.
Bezugszeichenliste

1: Waschmaschine
2: Laugenbehälter
3: Trommel
4: Wäschestücke
5: Antriebsmotor
6: Drucksensor
7: wässrige Flüssigkeit, freie Flotte, Waschlauge
8: Steuereinrichtung
9: erster elektrochemischer Sensor im Laugenbehälter, z.B. Impedanzsensor; Elektrodenanordnung zur Messung der Impedanz
10: zweiter elektrochemischer Sensor im Laugenbehälter, z.B. Voltammetriesensor; Elektrodenanordnung zur Messung von Cyclovoltammogrammen
11: Anzeigevorrichtung
12: (Waschmittel)Einspülschale
13: Zuleitung zum Laugenbehälter
14: Wäschemitnehmer
15: Messvorrichtung zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge
16: Heizeinrichtung
17: Schöpfeinrichtung
18: Pumpe, Laugenpumpe
19: Drehachse
20: Wasserzuleitung, Hauswassernetz, Wasserversorgung
21: (elektrisch steuerbares) Ventil
22: Temperatursensor
23: Vorwaschkammer oder Weichspülkammer

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 Patentliteratur

DE 2917859 [0006]
WO 03/029550 A1 [0007]
EP 2533035 A1 [0008]
EP 0383218 B1 [0009]
DD 217557 A1 [0010]
DE 2854148 A [0011]
EP 2767825 A1 [0032]

Claims

Waschmaschine (1) mit einem Behälter (2), einer Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken (4), einem Antriebsmotor (5) für die Trommel (3), mindestens einem elektrochemischen Sensor (9, 10) im Behälter (2) zur Messung eines elektrochemischen Signals in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung einer wässrigen Flüssigkeit (7) im Behälter (2), und einer Steuereinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens, welches die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellung im Behälter (2) einer wässrigen Flüssigkeit (7), die eine vorgegebene maximale Waschmittelkonzentration c_ten ^max und/oder Schmutzkonzentration c_d ^max nicht überschreitet; (b) Aufnahme mindestens eines elektrochemischen Signals mit dem mindestens einen elektrochemischen Sensor (9, 10); und (c) Auswertung des im Schritt (b) gemessenen mindestens einen elektrochemischen Signals in Hinblick auf eine Wasserhärte in der wässrigen Flüssigkeit (7) unter Verwendung eines in der Steuereinrichtung (8) hinterlegten Zusammenhangs zwischen elektrochemischen Signalen und Wasserhärten.
Waschmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Behälter (2) zwei elektrochemische Sensoren (9, 10) angeordnet sind und die Steuereinrichtung (8) derart eingerichtet ist, dass ein erster elektrochemischer Sensor (9) für Impedanzspektroskopie und ein zweiter elektrochemischer Sensor (10) für Cyclovoltammetrie eingesetzt wird.
Waschmaschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden elektrochemischen Sensoren (9, 10) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine (1) mit einem Behälter (2), einer Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken (4), einem Antriebsmotor (5) für die Trommel (3), mindestens einem elektrochemischen Sensor (9, 10) im Behälter (2) zur Messung eines elektrochemischen Signals in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung einer wässrigen Flüssigkeit (7) im Behälter (2), und einer Steuereinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Schritte durchgeführt werden: (a) Bereitstellung im Behälter (2) einer wässrigen Flüssigkeit (7), die eine vorgegebene maximale Waschmittelkonzentration c_ten ^max und/oder Schmutzkonzentration c_d ^max nicht überschreitet; (b) Aufnahme mindestens eines elektrochemischen Signals mit dem mindestens einen elektrochemischen Sensor (9, 10); und (c) Auswertung des im Schritt (b) gemessenen mindestens einen elektrochemischen Signals in Hinblick auf eine Wasserhärte in der wässrigen Flüssigkeit (7) unter Verwendung eines in der Steuereinrichtung (8) hinterlegten Zusammenhangs zwischen elektrochemischen Signalen und Wasserhärten.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrochemischer Sensor (9, 10) ein Impedanzsensor (9) eingesetzt wird, mit dem im Schritt (b) bei verschiedenen Wechselspannungsfrequenzen Impedanzsignale aufgenommen werden, die im Schritt (c) in Hinblick auf eine Gesamthärte der wässrigen Flüssigkeit (7) ausgewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzsignale in Hinblick auf eine Carbonathärte ausgewertet werden, wobei ein in der Steuereinrichtung hinterlegter Zusammenhang zwischen Impedanzsignalen und Carbonathärte herangezogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrochemischer Sensor (9, 10) ein Impedanzsensor (9) verwendet wird und als elektrochemische Signale Impedanzsignale aufgenommen werden, wobei der Impedanzsensor (9) mit elektrischer Wechselspannung mit variierenden Frequenzen beaufschlagt wird und die Impedanzsignale in Hinblick auf den Phasenwinkel φ und den Betrag der Impedanz ausgewertet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als mindestens ein elektrochemischer Sensor (9, 10) ein Voltammetriesensor eingesetzt wird, mit dem im Schritt (b) mindestens ein Cyclovoltammogramm aufgenommen wird, welches in einem Schritt (d) in Hinblick auf ein Konzentrationsverhältnis zwischen Magnesiumkationen und Calciumkationen in der wässrigen Flüssigkeit (7) ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anwesenheit von Wäschestücken (4) in der Trommel (3) eine Menge Wasser in den Behälter (2) eingefüllt wird, die nicht ausreicht, dass ein unteres Ende der Trommel (3) in die wässrige Flüssigkeit (7) eintaucht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser (7) aus einer Wasserzuleitung (20) zur Waschmaschine (1) über eine Vorwaschkammer oder Weichspülkammer (23) in den Behälter (2) geleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einer ermittelten Wasserhärte Waschmittel in den Behälter (2) befördert wird, wobei die in den Behälter (2) beförderte Menge an Waschmittel mit der Wasserhärte zunimmt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Waschmittel, die in den Behälter (2) befördert wird, in Abhängigkeit von einer Menge an der wässrigen Flüssigkeit (7) im Behälter (2), einer Menge an Wäschestücken (4) und/oder einer Menge an festgestellten Verschmutzungen der Wäschestücke (4) festgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei elektrochemische Sensoren (9, 10) verwendet werden und zur Bestimmung der die Wasserhärte bildenden Ionen die elektrochemischen Methoden Impedanzspektroskopie und Cyclovoltammetrie kombiniert werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden elektrochemischen Sensoren (9, 10) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte (b) und (c) vor einer Benetzungsphase und/oder in einer Spülphase durchgeführt werden.