DE102015205949A1

DE102015205949A1 - Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit Schaumdetektion durch eine Motorstromauswertung sowie hierzu geeignete Waschmaschine

Info

Publication number: DE102015205949A1
Application number: DE102015205949.9A
Authority: DE
Inventors: Yi-Chun Shi
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2015-04-01
Publication date: 2016-10-06
Also published as: WO2016156069A1; DE112016001566A5; CN107429470B; CN107429470A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine 1 mit einem Laugenbehälter 2, einer Trommel 3 zur Aufnahme von Wäschestücken 4, einem Antriebsmotor 5 für die Trommel 3, und einer Steuereinrichtung 8, wobei ein Vorhandensein von Schaum in einer Waschphase WP durch Messung und Analyse des während eines Trommeldrehzeitraumes Δtn gemessenen Antriebsstromwertes IA des Antriebsmotors 5 detektiert wird, indem bei Abwesenheit von Schaum für den Antriebsstromwert IA zunächst ein Referenzwert Iref gemessen wird und mit einem anschließend in der Waschphase WP gemessenen Waschphasenantriebsstromwert IA WP ins Verhältnis gesetzt wird, wobei das Verhältnis x = IA WP/Iref durch Vergleich mit einer für die Waschphase vorgegebenen Zahl a in Hinblick auf die Anwesenheit von Schaum ausgewertet wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Waschmaschine 1.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit Schaumdetektion durch eine Auswertung des elektrischen Stroms des Antriebsmotors der Waschmaschine sowie eine hierzu geeignete Waschmaschine. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Antriebsmotor für die Trommel, und einer Steuereinrichtung, sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Waschmaschine.
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) kommen.
In einer Waschmaschine wird häufig aufgrund einer inkorrekten Verwendung von Waschmittel, insbesondere einer Überdosierung von Waschmittel, aber auch beispielsweise einer inkorrekten Auswahl eines Waschprogrammes zu viel Schaum erzeugt. Dies ist in vielerlei Hinsicht schädlich. So verringert eine übermäßige Menge an Schaum die auf die zu behandelnden Wäschestücke einwirkende Kraft sowie die relative Bewegung von Wäschestücken in der Trommel.
Außerdem hat der in dem Waschgang entstandene Schaum auch auf den Schleudergang einen nachteiligen Einfluss, weil er zwischen einer Wäschetrommel und einem Laugenbehälter eine bremsende Wirkung hat, infolgedessen der Schleudergang mit geringerer Drehzahl eine unbefriedigende Leistung zeigt oder ein Antriebsmotor für die Wäschetrommel während des Schleudergangs überfordert und ggf. beschädigt wird. Im Übrigen fördert die Laugenpumpe das Schaum-Laugengemisch nicht, wenn während des Ablaufs eines Waschverfahrens viel Schaum im Laugenbehälter einer Waschmaschine vorhanden ist oder beim Schleudern entsteht. Das Schleudern wird daher bei Schaumdetektion im Abpumpen nicht ausgeführt oder im Falle einer Schaumdetektion während des Schleuderns abgebrochen. Außerdem kann der Schaum aus den Öffnungen des Laugenbehälters wie der Laugenbehälterbelüftung und dem Einfüllschlauch austreten. Eine frühzeitige Schaumerkennung und effiziente Maßnahmen zur Beseitigung des Schaums sind daher wichtig.
Aus diesen Gründen kann die Waschperformance in einer Waschmaschine dramatisch abnehmen. Es kann in einem besonders ungünstigen Fall Schaum während eines Waschprogrammes aus einer Waschmaschine austreten, was mechanische und elektronische Komponenten der Waschmaschine beschädigen kann. Außerdem können im Aufstellraum der Waschmaschine auch Möbel, der Boden und die Umwelt an sich beeinträchtigt werden.
Zur Vermeidung der oben genannten Nachteile sind verschiedene Möglichkeiten zur Erkennung bzw. zur Beseitigung des Schaums bekannt.
Im Allgemeinen wird zur Erkennung der Bildung von Schaum mittels eines Sensors der Druck in einem Laugenbehälter gemessen. Üblicherweise wird hierfür ein Drucksensor verwendet, der auch zur Bestimmung des Wasserniveaus im Laugenbehälter geeignet ist. Häufig wird die Anwesenheit von Schaum (Flüssigkeit-Luft-Gemisch) über einen Druckaufbau beim Waschen oder Schleudern oder über eine stark verlangsamte Druckabnahme beim Abpumpen detektiert.
Aus der DE 36 38 498 A1 ist eine Waschmaschine bekannt, welche als Messeinrichtung einen Drucksensor hat, dessen Ausgangssignale ein Indiz für eine Schaumbildung während des Schleudervorganges sind und Regelgrößen für den Antriebsmotor der Waschtrommel und damit für die Regelung der Schleuderdrehzahl darstellen. Dieser Drucksensor ist Bestandteil einer mit dem Laugenbehälter und damit mit dem Laugensystem der Waschmaschine verbundenen Rohrleitung. Wird über den Drucksensor eine Erhöhung des Trommel-Wasserdruckes gemessen und damit eine Schaumbildung im Laugensystem erkannt, werden entsprechende Schaltschritte für den Antriebsmotor der Waschtrommel ausgelöst.
Die DE 102 34 472 A1 beschreibt ein Verfahren zum Beseitigen von Schaum in einem Laugenbehälter einer elektronisch gesteuerten Trommelwaschmaschine in Folge eines Programmschrittes, der zum Entwässern des Laugenbehälters vorgesehen ist, mit einem am Boden des Laugenbehälters angeordneten Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe und mit einem Sensor zur Bestimmung der Höhe der im Laugenbehälter befindlichen Flüssigkeit. Der Verlauf des Sensorsignals (P), das während des Betriebs der Laugenpumpe aufgezeichnet wird, enthält einen Gradienten ΔP_n/Δt_n im Vergleich zu ΔP_n-1/Δt_n-1, welcher die Anwesenheit von Schaum anzeigt, worauf dann eine auf den Gradienten abgestimmte Schaumbehandlungsmaßnahme eingeleitet wird.
Die DE 10 2006 027 197 A1 beschreibt ein Verfahren zum Beseitigen von Schaum in einem Laugenbehälter einer elektronisch gesteuerten Trommelwaschmaschine, wobei nach einem Hauptwaschgang und einem Abpumpen der Flüssigkeit die folgenden Schritte durchgeführt werden: a) abwechselndes Drehen der Trommel mit einer niedrigen Drehzahl U₁ und Stillstehen der Trommel sowie Abpumpen der Flüssigkeit während eines Zeitraums t₁ von 30 Sekunden bis 15 Minuten, b) Einlassen von Wasser in einer Menge, die ausreicht, um alle Wasserwege zu bedecken, und Spülen während eines kurzen Zeitraums t₂, wobei eine Niveauregelung über eine sehr kleine Hysterese erfolgt, c) Abpumpen der Flüssigkeit, während die Trommel mit einer niedrigen Drehzahl U₂ bewegt wird.
Im Allgemeinen wird eine Schaumdetektion beim Abpumpen der Waschlauge sowie beim Spülen angewandt. Vorzugsweise wird dabei eine der folgenden Maßnahmen ergriffen:

– Schaumdetektion beim Abpumpen bei Stillstand der Trommel mittels Auswertung der Gradienten im Druckverlauf bei einem Sensor (z.B. einem Gebergehäuse, das im Allgemeinen einen Luftschlauch enthält, in dem durch Zusammendrücken von Luft die Menge an vorhandenem Wasser bestimmt werden kann);
– Schaumerkennung mittels eines im Schleudern detektierten Druckniveaus im Gebergehäuse.

Die Erkennung von Schaum wird in der Regel während des Schleuderns aktiviert. Durch die Rotation der Trommel erfolgt eine radiale Schaumfreisetzung und -verteilung. Über den daraus detektierten Luftabschluss eines Gebergehäuses wird eine Druckerhöhung detektiert, die am Drucksensor messbar ist. Die bekannten Verfahren zur Erkennung von Schaum basieren auf dem Überschreiten eines Grenzwerts (Druckschwellenwert), was zur Registrierung des Vorhandenseins von Schaum und im Allgemeinen zur Auslösung einer Schaumbeseitigungsmaßnahme herangezogen wird.
Nachteilig bei den bekannten Verfahren ist, dass es aufgrund der Unwucht von Wäsche und vorhandenem restlichen Wasser, das während des Schleuderns anfällt, durch Vortäuschung eines scheinbaren Druckanstiegs zu Messfehlern kommt. Durch das Auftreten von Druckspitzen kann die Anwesenheit von Schaum angezeigt werden, obwohl es gar keinen Schaum gibt. Dies ist auf Schwankungen bei der Druckmessung mit einem Sensor zurückzuführen, wobei die Fehler bei der Signalaufnahme, -wandlung oder -verarbeitung auch davon abhängen, ob ein digitaler oder analoger Regler verwendet wird. Da bisweilen negative Werte von einem Sensor nicht erfasst werden, wird nicht der wahre mittlere Wert erfasst, der sich ergeben würde, wenn auch negative Anteile erfasst würden, ermittelt, sondern ein erhöhter Druck der schwingenden Wassermenge. Die vom Sensor gemessenen Drucksignale steigen überdies mit der Drehzahl an, so dass es zu einer vorzeitigen Überschreitung des für die Schaumerkennung vorgegebenen Druckschwellenwertes kommt. Bei digitalen Reglern führen zusätzlich zu den Schwankungen des Drucks Pumpeffekte (Nachziehen von Wasser beim Schleudern; „Schnorcheln“) zu einem vorzeitigen Erreichen des Grenzwerts und Schalten des Reglers zum Auslösen einer Schaumbeseitigungsmaßnahme.
Die Schaumdetektion in einer Trommelwaschmaschine (hierin auch als „Waschmaschine“ abgekürzt) kann auch über eine Leitwertmessung mit zwei Elektroden im unteren Bereich des Laugenbehälters erfolgen.
Die DE 41 04 151 A beschreibt eine Wäschebehandlungsmaschine mit einer Programmsteuereinrichtung zur Steuerung des Programmablaufs, einer in einem Laugenbehälter drehbar gelagerten Trommel, einem Antriebsmotor für die Trommel, einer Heizeinrichtung sowie einer Einrichtung zur Schaumsensierung, welche Schaltmittel aufweist, die bei Schaumerkennung ein Einschalten der Heizeinrichtung und/oder ein langsames Drehen der Trommel bewirken. Die Einrichtung zur Schaumsensierung ist insbesondere als Leitwertmesseinrichtung, als Druckmesseinrichtung oder als Lichtschrankenanordnung ausgebildet.
Die DE 10 2008 028 030 A1 beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen eines sich innerhalb der in einem Laugenbehälter einer Waschmaschine befindlichen Lauge bildenden Schaums. Es benutzt Elektroden, an die eine Messspannung angelegt wird. Indem das elektrische Feld zwischen den Elektroden bestimmt und der Größe des elektrischen Feldes ein Maß für die Menge des Schaums zugeordnet wird, kann vor allem während eines Benetzungs- oder am Beginn eines Waschganges eines Wäschebehandlungsprozesses die Bildung von Schaum so rechtzeitig erkannt werden, dass Abhilfemaßnahmen ergriffen werden können. Zur Durchführung dieses Verfahrens besteht eine Einrichtung im Wesentlichen aus einem Messwertaufnehmer, der innerhalb eines kanalartigen Gehäuses, das von unten nach oben von Lauge durchströmt werden kann, zwei Elektroden aufweist, deren in ihrem Abstandsraum vorhandenes elektrisches Feld auf den elektrischen Leitwert der Lauge schließen lässt, der sich signifikant verändert, wenn die Lauge Schaumbläschen mit sich trägt.
Darüber hinaus ist eine Schaumdetektion beim Schleudern mittels einer Auswertung der Soll/Ist-Drehzahldifferenz möglich. Bei der Schaumdetektion mittels Auswertung der Soll/Ist-Drehzahldifferenz wird vom Umstand Gebrauch gemacht, dass der Schaum eine sich drehende Trommel bremsen kann, wodurch es zu einem Unterschied zwischen der Soll- und der Ist-Drehzahl kommt. Hierbei ist die Zuordnung zwischen einer bestimmten Schaumkonzentration und der Soll/Ist-Differenz im Allgemeinen in einem Datenspeicher der Trommelwaschmaschine hinterlegt.
Die DE 10 2010 028 614 A1 beschreibt eine Pumpeneinrichtung für ein wasserführendes Hausgerät mit einer Erfassungseinheit zum Erfassen zumindest eines elektrischen Parameters einer Laugenpumpe und einer Steuereinheit, welche die Laugenpumpe über eine Leistungsstufe ansteuert, wobei die Steuereinheit die von der Erfassungseinheit erfassten elektrischen Parameter auswertet und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Auswertung die Ansteuerung der Laugenpumpe beeinflusst. In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit ausgestaltet, aus den erfassten elektrischen Parametern eine Schaumentstehung beim Abpumpen über die Laugenpumpe zu erkennen.
Die DE 197 38 845 A1 beschreibt ein Wasch- und/oder Trocknungsgerät, mit einer die Wäsche aufnehmenden Trommel, die über eine Trommelwelle drehbar gelagert und über einen direkt an der Trommelwelle angreifenden Antriebsmotor rotierend antreibbar ist, und einer den Betrieb steuernden Steuerungseinrichtung und mit einem Mittel zum Aufnehmen wenigstens eines motorspezifischen Parameters, insbesondere eines Betriebsparameters, welcher nach Weiterverarbeitung einen Informationswert liefert (z.B. Antriebsmoment und/oder Drehzahl des Antriebsmotors), in dessen Abhängigkeit die Steuerung des weiteren Betriebs erfolgt.
Die EP 0 657 576 B1 beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen einer unerwünschten Bremsung der Wäschetrommel während eines Schleuderabschnittes in einer automatisch gesteuerten Waschmaschine mit einem Antriebsmotor, dessen Drehzahl mit einer Drehzahlregelschaltung einstellbar und nach Soll- und Istdrehzahlwerten bestimmbar ist und der zum Antrieb der Wäschetrommel mit mehreren unterschiedlichen Drehzahlen zum Waschen, Spülen und Schleudern dient. Dabei wird der Steuerschaltung der Waschmaschine während eines Schleuderabschnitts ein Signal zugeführt, das ein Maß für eine unerwünschte Bremsung der Wäschetrommel ist und von dem Verhältnis der Parameter Solldrehzahl, Istdrehzahl und einer belastungsabhängigen elektrischen Größe bestimmt ist. Die belastungsabhängige elektrische Größe ist beispielsweise die Stromaufnahme des Antriebsmotors. Bei einer Ausführungsform wird beim Anliegen des Signals mit einer Größe, die auf das Vorhandensein einer die Trommel bremsenden Schaummenge schließen lässt, der Schleuderantrieb der Trommel zumindest für eine begrenzte Dauer ausgeschaltet.
Die DE 10 2007 042 968 A beschreibt ein Verfahren zur Erkennung von Schaum in einer Trommelwaschmaschine mit einer Programmsteuerung zur Steuerung eines Programmablaufs, einer in einem Laugenbehälter drehbar gelagerten Trommel, einem Wasserzulaufsystem, einem am Boden des Laugenbehälters angeordneten Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe, einem Antriebsmotor für die Trommel und einem Sensor zur Bestimmung eines Signals einer im Laugenbehälter befindlichen und ggf. Schaum enthaltenden Flüssigkeit, wobei vom Sensor während des Drehens der Trommel mit einer hohen Drehzahl U_n ein Signal S_n gemessen und mit einem dieser Drehzahl U_n in der Programmsteuerung gespeicherten zugeordneten Wert W_n verglichen wird, wobei in der Programmsteuerung für mindestens zwei Drehzahlen Wertepaare U_n und W_n (n ≥ 1) gespeichert sind und bei einem Erreichen oder Überschreiten des Wertes W_n, d.h. bei Erfüllung der Bedingung S_n ≥ W_n, das Vorhandensein von Schaum registriert wird.
Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Detektion von Schaum während eines in einer Waschmaschine durchgeführten Waschprogrammes bereitzustellen, dass die Detektion von Schaum auf einfache und präzise Weise gestattet, wobei die Detektion vorzugsweise auch nicht zu einer verlängerten Betriebsdauer führen soll. Aufgabe der Erfindung war auch die Bereitstellung einer zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten Waschmaschine.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren und eine Waschmaschine 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, auch wenn hierin nicht jeweils gesondert darauf hingewiesen wird.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Antriebsmotor für die Trommel, und einer Steuereinrichtung, wobei ein Vorhandensein von Schaum in einer Waschphase WP durch Messung und Analyse des während eines Trommeldrehzeitraumes Δt_n gemessenen Antriebsstromwertes I_A des Antriebsmotors detektiert wird, indem bei Abwesenheit von Schaum für den Antriebsstromwert I_A zunächst ein Referenzwert I_ref gemessen wird und mit einem anschließend in der Waschphase WP gemessenen Waschphasenantriebsstromwert I_A ^WP ins Verhältnis gesetzt wird, wobei das Verhältnis I_A ^WP/I_ref durch Vergleich mit einer für die Waschphase WP vorgegebenen Zahl a in Hinblick auf die Anwesenheit von Schaum ausgewertet wird. Die Zahl a wird hierbei im Allgemeinen anhand eines ausgewählten Waschprogrammes sowie Art und/oder Menge der Wäschestücke ausgewählt. Da eine gewisse Menge an Schaum häufig toleriert werden kann, bedeutet Auswertung in Hinblick auf eine „Anwesenheit von Schaum“ insbesondere eine Auswertung in Hinblick auf eine nicht tolerierbare Menge an Schaum.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens werden unter Verwendung einer Motor-Trommel-Kontrolleinheit die folgenden Schritte durchgeführt:

(a) Bereitstellung im Laugenbehälter einer waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit;
(b) Bestimmung eines Referenzwertes I_ref für den elektrischen Strom I_A des Antriebsmotors als Maß für einen schaumlosen Zustand, wobei der Referenzwert I_ref ein einziger gemessener Antriebsstromwert I_A1 oder ein durch Mittelung von mehreren gemessenen Antriebsstromwerten I_An (n > 1) erhaltener mittlerer Antriebsstromwert I_An ^m ist, wobei der Antriebsstromwert I_An (n ≥ 1) jeweils unter einer Referenzbedingung, nämlich als ein Mittelwert während eines Trommeldrehzeitraumes Δt_n, in dem die Trommel mit einer Trommeldrehzahl m_n ≤ 100 gedreht wird, gemessen wird;
(c) Speicherung von mindestens dem Referenzwert I_ref in der Motor-Trommel-Kontrolleinheit;
(d) Starten einer Waschphase WP mit den Wäschestücken in der im Schritt (a) bereitgestellten wässrigen Flüssigkeit;
(e) Messung während der Waschphase WP von Waschphasenantriebsstromwerten I_An ^WP (n ≥ 1) unter der Referenzbedingung, indem I_An ^WP jeweils als Mittelwert während des Trommeldrehzeitraumes Δt_n, in dem die Trommel mit der Trommeldrehzahl m_n ≤ 100 gedreht wird, gemessen wird;
(f) für den Fall, dass n = 1 ist, Speicherung des Waschphasenantriebsstromwertes I_A1 ^WP als Waschphasenwert I_A ^WP des Antriebsmotors in der Motor-Trommel-Kontrolleinheit und für den Fall, dass n > 1 ist, Speicherung des durch Mittelung von mehreren gemessenen Waschphasenantriebsstromwerten I_An ^WP erhaltenen mittleren Waschphasenantriebsstromwertes (I_An ^WP)^med als Waschphasenwert I_A ^WP des Antriebsmotors in der Motor-Trommel-Kontrolleinheit;
(g) Berechnung des Verhältnisses x = I_A ^WP/I_ref; und
(h) Feststellung eines vorhandenen Schaumes für den Fall, dass x < a ist.

Entsprechend bedeutet der Fall x ≥ a, dass kein Schaum oder eine vernachlässigbare Menge an Schaum vorhanden ist.
Unterschiedliche Waschprogramme werden im Allgemeinen unterschiedliche Referenzstromwerte I_R haben.
Die Motor-Trommel-Kontrolleinheit kann eine separate Steuereinheit sein oder aber in die Steuereinrichtung integriert sein. Die Motor-Trommel-Kontrolleinheit kann insbesondere die Trommeldrehzahl m_n, den Antriebsstromwert I_A und den Trommeldrehzeitraum Δt_n bestimmen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden somit im Allgemeinen die Schritte (b) und (e) durchgeführt, während die gleiche Menge an wässriger Flüssigkeit, insbesondere also Waschlauge, im Laugenbehälter vorhanden ist. Im Allgemeinen ist dabei auch eine bestimmte Menge an Wäschestücken in der Trommel vorhanden, die zwischen den Schritten (b) und (e) nicht mehr verändert wird.
„Referenzbedingung“ bedeutet hierbei insbesondere, dass für die Bestimmung des Referenzwertes I_ref für den elektrischen Strom des Antriebsmotors wie auch für die Bestimmung des Waschphasenwertes I_A ^WP bei einer einzelnen oder mehrfachen Messung des Antriebsstromwertes I_A jeweils die gleichen Bedingungen hinsichtlich Trommeldrehzahl m_n und Trommeldrehzeitraum Δt_n gewählt werden.
„Schaumloser Zustand“ bedeutet insbesondere, dass die waschmittelhaltige wässrige Lösung keinen Schaum enthält bzw. keinen Schaum erzeugt.
Vorzugsweise ist der Referenzwert I_ref ein durch Mittelung von mindestens zwei gemessenen Antriebsstromwerten I_An (n ≥ 2) erhaltener mittlerer Antriebsstromwert (I_An)^med. Dies lässt sich durch die folgenden Formeln darstellen
Referenzstromwert I_ref: Ī_refn = 1 / nΣ n / 1I_refn und Antriebsstromwert I_An ^WP während der Waschphase WP: Ī_n = 1 / nΣ n / 1I_n
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass der Antriebsstromwert I_A während des Trommeldrehzeitraumes Δt_n erst nach einer vorbestimmten Zeit Δt_set gemessen wird. Besonders bevorzugt beträgt diese vorbestimmte Zeit Δt_set 1 bis 3 Sekunden.
Es ist überdies bevorzugt, dass der Antriebsstromwert I_A während des Trommeldrehzeitraumes Δt_n erst gemessen wird, wenn seine Schwankung kleiner als 10 % um einen Mittelwert ist. Dies bedeutet im Allgemeinen, dass der Antriebsstromwert I_A gemessen wird, wenn ein Steady-state-Zustand erreicht ist, bei dem nur noch ein Rauschen zur Variation des Antriebsstromwertes führt.
Beides führt dazu, dass der tatsächlich berücksichtigte Trommeldrehzeitraum Δt_n kürzer ist und einer sog. „effektiven Referenzzeit“, z.B. Δt_r1 oder Δt_r2, entspricht. Demgemäß würde dann der Antriebsstromwert I_A als „effektiver Referenzstromwert“, z.B. als I_r1 oder I_r2 gemessen werden.
Es ist ein besonderer Vorteil der Erfindung, dass der Referenzwert I_ref bei Raumtemperatur gemessen werden kann. Dies bedeutet insbesondere, dass eine in der Waschmaschine in der Regel vorhandene Heizeinrichtung für die Messung des Referenzwertes nicht eingeschaltet werden muss. Stattdessen wird die Heizeinrichtung in der Regel erst dann in Betrieb genommen, wenn die wässrige Flüssigkeit, d.h. die Waschlauge für die Waschphase auf eine gewünschte Waschtemperatur erhitzt wird.
Eine Drehzahl m_n der Trommel liegt während des Trommeldrehzeitraumes Δt_n vorzugsweise im Bereich von 20 bis 70 Umdrehungen/min und mehr bevorzugt im Bereich von 25 bis 60 Umdrehungen/min, insbesondere im Bereich von 25 bis 40 Umdrehungen/min. Es wird vorzugsweise eine möglichst kleine Drehzahl gewählt.
Der Trommeldrehzeitraum Δt_n liegt erfindungsgemäß bevorzugt im Bereich von 10 bis 50 sec, mehr bevorzugt im Bereich von 20 bis 40 sec, und am meisten bevorzugt im Bereich von 25 bis 35 sec.
Im Allgemeinen wird erfindungsgemäß ein vorhandener Schaum, d.h. im Allgemeinen eine zu große Menge an Schaum, festgestellt, wenn a größer ist als 1,5. Allerdings kann der Wert von a unter Berücksichtigung eines gewählten Waschprogrammes und insbesondere unter Berücksichtigung von Art und/oder Menge von zu waschenden Wäschestücken festgelegt werden. So könnte beispielsweise unter bestimmten Bedingungen auch noch ein Wert von a ≤ 2,5 als annehmbar angesehen werden, da eine entsprechende Schaummenge unter Umständen als tolerierbar angesehen wird.
Jedenfalls wird aber erfindungsgemäß bevorzugt der Antriebsmotor angehalten, wenn a größer als ein oberer Grenzwert a_max ist. Damit soll die Waschmaschine und/oder ein Aufstellraum der Waschmaschine vor Schäden durch eine übermäßige Schaumerzeugung geschützt werden.
Im Allgemeinen wird bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht nur ein Schaum, d.h. das Vorhandensein von Schaum an sich, festgestellt. In der Regel wird die Anwesenheit von Schaum einem Benutzer auf einer im Allgemeinen vorhandenen Anzeigevorrichtung angezeigt und/oder es werden bei Feststellung von Schaum Maßnahmen zur Verringerung der Menge an Schaum eingeleitet. Dabei können die Maßnahmen zur Verringerung der Menge an Schaum automatisch oder durch einen Benutzer der Waschmaschine veranlasst durchgeführt werden.
Eine bevorzugte Maßnahme ist hierbei, dass die wässrige Flüssigkeit durch Zugabe von Wasser oder durch eine Kombination von Abpumpen von wässriger Flüssigkeit und Zugabe von Wasser verdünnt wird. Nach Abschluss einer eingeleiteten Maßnahme zur Verringerung der Menge an Schaum wird in der Regel durch Wiederholung von Schritt (b) ein neuer Referenzwert I_ref ^neu für den elektrischen Strom I_A des Antriebsmotors bestimmt.
Es können im Übrigen auch weitere Methoden zur Verringerung der Menge an Schaum ergriffen werden, beispielsweise ein reduziertes Bewegungsprogramm der Trommel und/oder eine Abkühlung der Waschlauge. Überdies können beispielsweise sog. „Reversierpausen“ oder „Trommelstillstandphasen“ eingelegt werden, bis die Schaumkonzentration auf ein akzeptables Maß zurückgegangen ist. In Ausführungsformen der Erfindung könnte der Schaum andererseits durch Erhitzen der Schaumbläschen, die dadurch zum Platzen gebracht werden, bekämpft werden.
Die Messungen in der Waschphase WP werden im Allgemeinen wiederholt, so dass im Allgemeinen mehrere sogenannte Detektionsschritte durchgeführt werden. Es ist allerdings auch möglich, die Detektionsschritte zu deaktivieren. Dies ist insbesondere der Fall, wenn ein Abpumpen von Waschlauge vor einer Spülphase geschieht, oder aber neue Wäschestücke hinzugefügt werden. Im letzteren Fall wäre sowieso ein neuer Referenzwert zu ermitteln.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird eine Messung von I_A insbesondere auch am Ende einer Waschphase WP, d.h. im Allgemeinen unmittelbar vor dem Abpumpen der wässrigen Flüssigkeit, d.h. der Waschlauge, durchgeführt und die Steuerung einer Spülphase erfolgt in Hinblick auf eine festgestellte Menge an Schaum.
Schließlich ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Schritte (b) und (c) anschließend an eine Benetzungsphase mit Wäschestücken durchgeführt werden. 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.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dann besonders gut gesteuert werden, wenn die Menge an wässriger Flüssigkeit genau bekannt ist, und insbesondere auch die Menge an Wasser, die bei einer Schaummaßnahme verwendet wird.
Die Menge an wässriger Flüssigkeit kann beispielsweise durch Messung einer in den Laugenbehälter 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 Laugenbehälter ein hydrostatischer Drucksensor angeordnet ist und zur Messung des hydrostatischen Druckes als Maß für die freie Flotte herangezogen wird.
Für die Festlegung eines geeigneten Wertes für a kann insbesondere auch die Beladungsmenge mit Wäschestücken berücksichtigt werden. 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.
Allerdings ermöglicht die vorliegende Erfindung gerade die Bestimmung von Schaum, ohne dass zusätzliche Sensoren benötigt werden.
Eine Waschphase schließt sich im Allgemeinen an eine Benetzungsphase an. Sofern einem Waschprogramm signalisiert wird, dass eine ausreichende Benetzung der Wäsche gegeben ist, indem beispielsweise ein vorgegebener Schwellenwert p₁ für den hydrostatischen Druck p und ein vorgegebener Schwellenwert (Δp/Δt)₁ für den zeitlichen Gradienten des hydrostatischen Druckes p erreicht sind, beginnt im Allgemeinen die Waschphase. Erfindungsgemäß ist dies der optimale Zeitpunkt für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und insbesondere die Ermittlung des Referenzwertes I_ref für den Antriebsstromwert I_A.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Antriebsmotor für die Trommel, und einer Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens zur Detektion von Schaum in einer Waschphase WP durch Messung und Analyse des während eines Trommeldrehzeitraumes Δt_n gemessenen Antriebsstromwertes I_A des Antriebsmotors, indem bei Abwesenheit von Schaum für den Antriebsstromwert I_A zunächst ein Referenzwert I_ref gemessen wird und mit einem anschließend in der Waschphase WP gemessenen Waschphasenantriebsstromwert I_A ^WP ins Verhältnis gesetzt wird, und das Verhältnis x = I_A ^WP/I_ref durch Vergleich mit einer für die Waschphase WP vorgegebenen Zahl a in Hinblick auf die Anwesenheit von Schaum ausgewertet wird.
Erfindungsgemäß ist eine Waschmaschine bevorzugt, bei der im Laugenbehälter ein Temperatursensor angeordnet ist und in der Steuereinrichtung für verschiedene mit dem Temperatursensor gemessene Temperaturwerte unterschiedliche Werte von a hinterlegt sind.
Eine hierin verwendete Waschmaschine weist im Allgemeinen auch eine Heizeinrichtung sowie ein am Boden eines Laugenbehälters 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 eine akustische und/oder optische Anzeigevorrichtung zur Anzeige von einem oder mehreren Betriebszuständen auf, insbesondere des Vorhandenseins von Schaum und ggf. der Menge an Schaum. Eine optische Anzeigevorrichtung 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 anhand verschiedenfarbiger Darstellungen angezeigt werden, ob eine Waschphase WP bei einer nicht zu hohen Schaumkonzentration abläuft oder nicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann über die Feststellung von zu hohen Werten von x auch in Hinblick auf eine mögliche Unterdosierung von Waschmittel herangezogen werden. Über die Anzeigevorrichtung kann dann einem Benutzer der Waschmaschine ein Hinweis gegeben werden, Waschmittel nachzudosieren, wobei hierbei auch eine Mengenangabe erfolgen kann. Die Anzeige der Dosierungsempfehlung kann dabei auf dem Anzeigedisplay als solchem oder einem Anzeigefeld davon (hierin zusammenfassend als „Anzeigedisplay“ bezeichnet) erfolgen. 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.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Kenntnis der Menge der in den Laugenbehälter 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.
Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine bereitgestellt, bei dem die Anwesenheit von Schaum qualitativ und quantitativ auf einfache Weise bestimmt werden kann. Dabei kann die Anwesenheit von Schaum präzise detektiert werden. Durch die genauere Ermittlung der Anwesenheit von Schaum und in Ausführungsformen der Erfindung einer tatsächlichen Schaummenge in einem Waschprogramm 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. Außerdem ermöglicht die Erfindung eine rasche Durchführung von Abhilfemaßnahmen, in Hinblick auf die Schaumbekämpfung an sich aber auch in Hinblick auf eine Über- oder Unterdosierung von Waschmittel.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht außerdem den Betrieb einer Waschmaschine in einem Toleranzbereich für die Menge an Schaum, da in Ausführungsformen der Erfindung präzise eingestellt werden kann, wann eine zu hohe Schaummenge vorliegt. Dabei kann die Art und Menge der Wäschestücke sowie von deren Verschmutzungsgrad berücksichtigt werden. So kann die Waschmaschine trotz der Erkennung der Anwesenheit von Schaum einen gesamten Waschprozess ohne Störung bzw. Änderung von festgelegten Programmparametern durchführen, wenn das Niveau des entstandenen Schaums innerhalb des Toleranzbereichs bleibt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer nicht einschränkenden Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Waschmaschine illustriert, wobei Bezug genommen wird auf die 1 bis 3.
1 zeigt ist eine schematische Darstellung der für die Erfindung relevanten Teile einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Waschmaschine, in der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann.
2 zeigt den Verlauf der Trommeldrehzahl m sowie des Antriebstromwertes I_A während zwei Trommeldrehzeiträumen Δt_n während Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem im schaumlosen Zustand ein Referenzwert I_ref bestimmt und in der Motor-Trommel-Kontrolleinheit gespeichert wird.
3 zeigt den Verlauf der Trommeldrehzahl m sowie des Antriebstromwertes I_A während zwei Trommeldrehzeiträumen Δt_n während Schritt (e) des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem nach Starten einer Waschphase ein Waschphasenwert I_A ^WP des Antriebsstromwertes I_A gemessen und in den Schritten (g) und (h) des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Referenzwert I_ref in Hinblick auf eine mögliche Detektion von Schaum ausgewertet wird.
Die Waschmaschine 1 der 1 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 7, z.B. Waschlauge, an der Innenfläche des Trommelmantels außerdem auch eine Intensivierung der Durchflutung der Wäschestücke 4 mit Waschlauge 7 erreicht.
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 eine 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. 9 bedeutet eine Motor-Trommel-Kontrolleinheit, welche insbesondere die Trommeldrehzahl m_n, den Antriebsstromwert I_A und den Trommeldrehzeitraum Δt_n bestimmen und speichern 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. Die Bestimmung der eingefüllten Wassermenge, sei es zu Beginn eines Waschprogramms für die Bestimmung des Referenzwertes des Motorantriebsstromes oder bei einer Schaumbeseitigungsmaßnahme, nachdem das Vorhandensein von Schaum festgestellt worden war, ermöglicht eine präzisere Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie in Ausführungsformen auch einer Schaumbeseitigungsmaßnahme.
18 bedeutet eine Laugenpumpe zum Abpumpen der Waschlauge 7. 10 bedeutet einen Temperatursensor.
11 bedeutet eine Anzeigevorrichtung, mit der die Feststellung eines vorhandenen Schaumes und ggf. von eingeleiteten oder von einem Benutzer der Waschmaschine einleitbaren Abhilfemaßnahmen, d.h. Schaum(beseitigungs)maßnahmen, angezeigt werden können. Überdies können mittels der Anzeigevorrichtung 11 Verfahrensparameter, insbesondere ein Ablaufen eines Waschprogramms unter optimaler Waschmittelverwendung und Schaumvermeidung (z.B. durch eine grüne Leuchtdiode darstellbar) oder unter nicht optimaler Waschmittelverwendung und Schaumentstehung (z.B. durch eine rote Leuchtdiode darstellbar) angezeigt werden.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein Vorhandensein von Schaum in einer Waschphase WP durch Messung und Analyse des während eines Trommeldrehzeitraumes Δt_n gemessenen Antriebsstromwertes I_A des Antriebsmotors 5 detektiert wird, erfolgt hier dadurch, dass bei Abwesenheit von Schaum für den Antriebsstromwert I_A zunächst ein Referenzwert I_ref gemessen wird und mit einem anschließend in der Waschphase WP gemessenen Waschphasenantriebsstromwert I_A ^WP ins Verhältnis gesetzt wird, wobei das Verhältnis I_A ^WP/I_ref durch Vergleich mit einer für die Waschphase WP vorgegebenen Zahl a in Hinblick auf die Anwesenheit von Schaum ausgewertet wird. Das Verfahren beinhaltet hierbei insbesondere die folgenden Schritte, welche unter Verwendung einer Motor-Trommel-Kontrolleinheit 9 durchgeführt werden:

(a) Bereitstellung im Laugenbehälter 2 einer waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit 7;
(b) Bestimmung eines Referenzwertes I_ref für den elektrischen Strom I_A des Antriebsmotors 5 als Maß für einen schaumlosen Zustand, wobei der Referenzwert I_ref ein einziger gemessener Antriebsstromwert I_A1 oder ein durch Mittelung von mehreren gemessenen Antriebsstromwerten I_An (n > 1) jeweils unter einer Referenzbedingung, nämlich als ein Mittelwert während eines Trommeldrehzeitraumes Δt_n, in dem die Trommel mit einer Trommeldrehzahl n_n ≤ 100 Umdrehungen/min, vorliegend 35 Umdrehungen/min, gedreht wird, gemessen wird;
(c) Speicherung von mindestens dem Referenzwert I_ref in der Motor-Trommel-Kontrolleinheit 9;
(d) Starten einer Waschphase WP mit den Wäschestücken 4 in der im Schritt (a) bereitgestellten wässrigen Flüssigkeit 7;
(e) Messung während der Waschphase WP von Waschphasenantriebsstromwerten I_An ^WP (n ≥ 1) unter der Referenzbedingung, indem I_An ^WP jeweils als Mittelwert während des Trommeldrehzeitraumes Δt_n, in dem die Trommel 3 mit der Trommeldrehzahl m_n ≤ 100 gedreht wird, gemessen wird;
(f) für den Fall, dass n = 1 ist, Speicherung des Waschphasenantriebsstromwertes I_A1 ^WP als Waschphasenwert I_A ^WP des Antriebsmotors 5 in der Motor-Trommel-Kontrolleinheit 9 und für den Fall, dass n > 1 ist, Speicherung des durch Mittelung von mehreren gemessenen Waschphasenantriebsstromwerten I_An ^WP erhaltenen mittleren Waschphasenantriebsstromwertes (I_An ^WP)^med als Waschphasenwert I_A ^WP des Antriebsmotors 5 in der Motor-Trommel-Kontrolleinheit 9;
(g) Berechnung des Verhältnisses x = I_A ^WP/I_ref; und
(h) Feststellung eines vorhandenen Schaumes für den Fall, dass x < a ist, wobei a hier den Wert 1,5 hat.

Entsprechend bedeutet x ≥ a, dass kein Schaum oder eine vernachlässigbare Menge an Schaum gebildet wurde.
2 zeigt den Verlauf der Trommeldrehzahl m sowie des Antriebstromwertes I_A während zwei Trommeldrehzeiträumen Δt_n während Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem im schaumlosen Zustand ein Referenzwert I_ref bestimmt und in der Motor-Trommel-Kontrolleinheit gespeichert wird.
Bei der Ausführungsform von 2 sind zwei Trommeldrehzeiträume Δt_n gezeigt, wobei die Drehzahlen m_n hier mit m₁ und m₂ dargestellt sind. Während die Trommel mit diesen Drehzahlen rotiert, werden die Antriebsstromwerte I_A gemessen. Hierbei erfolgt die Messung der Antriebsstromwerte I_A erst nach Erreichen eines steady-state-Zustandes bzw. 3 Sekunden nach Einschalten der Trommeldrehung und Strommessung, wobei die Antriebsstromwerte I_r1 bzw. I_r2 als Referenzwerte gemessen werden. Die jeweiligen Messzeiträume Δt_r1 bzw. Δt_r2 sind daher kürzer als die eigentlichen Trommeldrehzeiträume Δt_n.
Die in der 2 dargestellten Messergebnisse ermöglichen daher die Bestimmung eines Referenzwertes I_ref auf der Basis eines einzigen gemessenen Antriebsstromwert I_A1 oder aber auf der Basis einer Mittelung, d.h. Mittelwertbildung, der zwei gezeigten gemessenen Antriebsstromwerten I_An (n = 2) jeweils unter einer Referenzbedingung, nämlich als ein Mittelwert während eines Trommeldrehzeitraumes Δt_n, in dem die Trommel mit einer Trommeldrehzahl n_n ≤ 100 gedreht wird, wobei hier kürzere Trommeldrehzeiträume, nämlich die effektiven Trommeldrehzeiträume Δt_r1 bzw. Δt_r2 herangezogen werden.
3 zeigt den Verlauf der Trommeldrehzahl m sowie des Antriebstromwertes I_A während zwei Trommeldrehzeiträumen Δt_n während Schritt (e) des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem nach Starten einer Waschphase Waschphasenwerte I_A ^WP des Antriebsstromwertes I_A gemessen und in den Schritten (g) und (h) des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Referenzwert I_ref in Hinblick auf eine mögliche Detektion von Schaum ausgewertet wird. Während 2 eine Referenzmessung illustriert, illustriert 3 den Fall einer Messung zur möglichen Detektion von Schaum in einer Waschphase WP. Da unter ansonsten gleichen Referenzbedingungen in der Waschphase WP nur andere Antriebsstromwerte gemessen werden, sind in 3 ebenfalls zwei Trommeldrehzeiträume Δt_n gezeigt, wobei die Drehzahlen m_n hier ebenfalls mit m₁ und m₂ bezeichnet sind. Während die Trommel mit diesen Drehzahlen rotiert, werden die Antriebsstromwerte I_A, hier I_A ^WP, gemessen. Hierbei erfolgt die Messung der Antriebsstromwerte I_A ebenfalls erst nach Erreichen eines steady-state-Zustandes bzw. 3 Sekunden nach Einschalten der Trommeldrehung und Strommessung, wobei die tatsächlichen Antriebsstromwerte I₁ bzw. I₂ gemessen werden. Die jeweiligen Messzeiträume Δt_r1 bzw. Δt_r2 sind somit ebenfalls kürzer als die eigentlichen Trommeldrehzeiträume Δt_n.
Je nachdem, ob gemäß 2 ein einziger Referenzwert oder ein gemittelter Referenzwert verwendet wird, wird aus 3 entweder I₁, I₂ oder ein Mittelwert von I₁ und I₂ für den Vergleich und damit die Detektion von Schaum herangezogen.
Bezugszeichenliste

1: Waschmaschine
2: Laugenbehälter
3: Trommel
4: Wäschestücke
5: Antriebsmotor
6: Drucksensor
7: wässrige Flüssigkeit, freie Flotte, Waschlauge
8: Steuereinrichtung
9: Motor-Trommel-Kontrolleinheit
10: Temperatursensor
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

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 3638498 A1 [0008]
DE 10234472 A1 [0009]
DE 102006027197 A1 [0010]
DE 4104151 A [0015]
DE 102008028030 A1 [0016]
DE 102010028614 A1 [0018]
DE 19738845 A1 [0019]
EP 0657576 B1 [0020]
DE 102007042968 A [0021]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine (1) mit einem Laugenbehälter (2), einer Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken (4), einem Antriebsmotor (5) für die Trommel (3), und einer Steuereinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorhandensein von Schaum in einer Waschphase WP durch Messung und Analyse des während eines Trommeldrehzeitraumes Δt_n gemessenen Antriebsstromwertes I_A des Antriebsmotors (5) detektiert wird, indem bei Abwesenheit von Schaum für den Antriebsstromwert I_A zunächst ein Referenzwert I_ref gemessen wird und mit einem anschließend in der Waschphase WP gemessenen Waschphasenantriebsstromwert I_A ^WP ins Verhältnis gesetzt wird, wobei das Verhältnis x = I_A ^WP/I_ref durch Vergleich mit einer für die Waschphase WP vorgegebenen Zahl a in Hinblick auf die Anwesenheit von Schaum ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung einer Motor-Trommel-Kontrolleinheit (9) die folgenden Schritte durchgeführt werden: (a) Bereitstellung im Laugenbehälter (2) einer waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit (7); (b) Bestimmung eines Referenzwertes I_ref für den elektrischen Strom I_A des Antriebsmotors (5) als Maß für einen schaumlosen Zustand, wobei der Referenzwert I_ref ein einziger gemessener Antriebsstromwert I_A1 oder ein durch Mittelung von mehreren gemessenen Antriebsstromwerten I_An (n > 1) jeweils unter einer Referenzbedingung, nämlich als ein Mittelwert während eines Trommeldrehzeitraumes Δt_n, in dem die Trommel mit einer Trommeldrehzahl m_n ≤ 100 gedreht wird, gemessen wird; (c) Speicherung von mindestens dem Referenzwert I_ref in der Motor-Trommel-Kontrolleinheit (9); (d) Starten einer Waschphase WP mit den Wäschestücken (4) in der im Schritt (a) bereitgestellten wässrigen Flüssigkeit (7); (e) Messung während der Waschphase WP von Waschphasenantriebsstromwerten I_An ^WP (n ≥ 1) unter der Referenzbedingung, indem I_An ^WP jeweils als Mittelwert während des Trommeldrehzeitraumes Δt_n, in dem die Trommel (3) mit der Trommeldrehzahl m_n ≤ 100 gedreht wird, gemessen wird; (f) für den Fall, dass n = 1 ist, Speicherung des Waschphasenantriebsstromwertes I_A1 ^WP als Waschphasenwert I_A ^WP des Antriebsmotors (5) in der Motor-Trommel-Kontrolleinheit (9) und für den Fall, dass n > 1 ist, Speicherung des durch Mittelung von mehreren gemessenen Waschphasenantriebsstromwerten I_An ^WP erhaltenen mittleren Waschphasenantriebsstromwertes (I_An ^WP)^med als Waschphasenwert I_A des Antriebsmotors (5) in der Motor-Trommel-Kontrolleinheit (9); (g) Berechnung des Verhältnisses x = I_A ^WP/I_ref; und (h) Feststellung eines vorhandenen Schaumes für den Fall, dass x < a ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert I_ref ein durch Mittelung von mindestens zwei gemessenen Antriebsstromwerten I_An (n ≥ 2) erhaltener mittlerer Antriebsstromwert (I_An)^med ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstromwert I_A während des Trommeldrehzeitraumes Δt_n erst nach einer vorbestimmten Zeit Δt_set gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstromwert I_A während des Trommeldrehzeitraumes Δt_n erst gemessen wird, wenn seine Schwankung kleiner als 10 % um einen Mittelwert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzwert I_ref bei Raumtemperatur gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahl der Trommel während des Trommeldrehzeitraumes Δt_n im Bereich von 20 bis 70 Umdrehungen/min liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trommeldrehzeitraum Δt_n im Bereich von 10 bis 50 sec liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorhandener Schaum festgestellt wird, wenn a größer ist als 1,5.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (5) angehalten wird, wenn a größer als ein oberer Grenzwert a_max ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellung von Schaum Maßnahmen zur Verringerung der Menge an Schaum eingeleitet werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Flüssigkeit (7) durch Zugabe von Wasser oder durch eine Kombination von Abpumpen von wässriger Flüssigkeit und Zugabe von Wasser verdünnt wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss einer eingeleiteten Maßnahme zur Verringerung der Menge an Schaum durch Wiederholung von Schritt (b) ein neuer Referenzwert I_ref ^neu für den elektrischen Strom I_A des Antriebsmotors (5) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messung von I_A ^WP am Ende einer Waschphase WP durchgeführt wird und die Steuerung einer Spülphase in Hinblick auf eine Menge an festgestelltem Schaum erfolgt.
Waschmaschine (1) mit einem Laugenbehälter (2), einer Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken (4), einem Antriebsmotor (5) für die Trommel (3), und einer Steuereinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens zur Detektion von Schaum in einer Waschphase WP durch Messung und Analyse des während eines Trommeldrehzeitraumes Δt_n gemessenen Antriebsstromwertes I_A des Antriebsmotors (5), indem bei Abwesenheit von Schaum für den Antriebsstromwert I_A zunächst ein Referenzwert I_ref gemessen wird und mit einem anschließend in der Waschphase WP gemessenen Waschphasenantriebsstromwert I_A ^WP ins Verhältnis gesetzt wird, wobei das Verhältnis x = I_A ^WP/I_ref durch Vergleich mit einer für die Waschphase vorgegebenen Zahl a in Hinblick auf die Anwesenheit von Schaum ausgewertet wird.