DE102016204531A1

DE102016204531A1 - Dosiervorrichtung, Haushaltsgerät, Verfahren zum Dosieren, Substanz, Verfahren zum Herstellen einer Substanz sowie Kartusche

Info

Publication number: DE102016204531A1
Application number: DE102016204531.8A
Authority: DE
Inventors: Oleh Fedorych; Kai Paintner
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2017-09-21
Also published as: EP3219843B1; EP3219843A1; PL3219843T3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung (2) für ein Haushaltsgerät (1), insbesondere Geschirrspülmaschine, wobei die Dosiervorrichtung (2) dazu eingerichtet ist, eine Teilmenge (3) eines Zusatzstoffs (8) mit Hilfe von Licht (4) in ein Arbeitsmedium (5) des Haushaltsgeräts (1) zu dosieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspülmaschine. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Haushaltsgerät, ein Verfahren zum Dosieren eines Zusatzstoffs, eine Substanz, ein Verfahren zum Herstellen einer Substanz sowie eine Kartusche für ein Haushaltsgerät.
Bekannte Haushaltsgeschirrspülmaschinen weisen eine Zugabevorrichtung zur Aufnahme eines Reinigungsmittels auf. Das Reinigungsmittel wird im Verlauf eines Spülzyklus der Spülflotte zum Reinigen des in der Geschirrspülmaschine einsortierten Spülguts zugegeben. Üblicherweise wird das in der Zugabevorrichtung bevorratete Reinigungsmittel während des Spülzyklus vollständig in den Spülraum abgegeben und der darin umgewälzten Spülflotte beigemischt.
Es ist ferner bekannt, das Reinigungsmittel beispielsweise in Pulverform oder in Form von so genannten Tabs bereitzustellen. Die Verwendung von Pulver hat den Vorteil, dass genau die für einen Spülzyklus benötigte Menge an Reinigungsmittel zugegeben werden kann. Nachteilig ist das Einfüllen des Pulvers vergleichsweise umständlich. Außerdem muss das bevorratete Pulver vor Feuchtigkeit geschützt werden, um ein Verkleben desselben zu vermeiden. Demgegenüber sind Tabs in ihrer Handhabung einfach. Sind die Tabs außerdem in eine Schutzfolie eingewickelt, so sind sie vorteilhaft auch vor Feuchtigkeit geschützt, ohne dass für den Kunden weitere Maßnahmen zu ergreifen sind. Nachteilig ist jedoch die in einem jeweiligen Tab enthaltene Reinigungsmittelmenge fix. Das heißt, dass teilweise bei stark verschmutztem Geschirr nicht ausreichend Reinigungsmittelsubstanz zugegeben wird und das Reinigungsmittel bei nur leicht verschmutztem Geschirr teilweise überdosiert wird.
Aus der DE 10 2006 043915 A1 ist eine Haushaltsgeschirrspülmaschine bekannt, welche ein Reinigungsmitteldosiersystem aufweist. In diesem ist eine Kartusche austauschbar vorgesehen. Die Kartusche bevorratet Reinigungsmittel in einer Menge, welche größer ist als diejenige Menge, welche für einen Spülzyklus benötigt wird. Die jeweils benötigte Menge Reinigungsmittel kann mit Hilfe eines Verschlusses, welcher von einer Steuereinrichtung angesteuert wird, exakt zudosiert werden. Außerdem ist die Kartusche einfach handhabbar.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen verbesserten Ansatz bereitzustellen.
Demgemäß wird eine Dosiervorrichtung für ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspülmaschine, bereitgestellt. Die Dosiervorrichtung ist dazu eingerichtet, eine Teilmenge eines Zusatzstoffs mit Hilfe von Licht in ein Arbeitsmedium des Haushaltsgeräts zu dosieren.
Eine der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, einen zunächst räumlich stabilen Zusatzstoff bereitzustellen. Dieser räumlich stabile Zusatzstoff kann einfach außerhalb des Haushaltsgeräts transportiert, bevorratet und gehandhabt werden. Eine Teilmenge des räumlich stabilen Zusatzstoffs wird mit Hilfe von Licht in einen räumlich instabilen Zustand gebracht. In diesem räumlich instabilen Zustand kann die Teilmenge an ein Arbeitsmedium des Haushaltsgeräts abgegeben, also zudosiert werden. Die räumliche Instabilität der Teilmenge kann sich auch darin erschöpfen, dass die mit dem Licht behandelte Teilmenge aufgrund dieser Behandlung für eine Hydrolyse mit Wasser empfänglich wird. Erst die Hydrolyse führt dann zu einer Desintegration der Teilmenge des Zusatzstoffs und Freigabe desselben in das Arbeitsmedium. In der Dosiervorrichtung wird also zunächst eine räumlich stabile Substanz, welche den Zusatzstoff (oder mehrere Zusatzstoffe) umfasst, bereitgestellt. Die räumlich stabile Substanz kann weiterhin ein Fixiermaterial aufweisen. Insbesondere ist die räumlich stabile Substanz eine einstückige Einheit mit einem minimalen Volumen von bevorzugt 0,5, weiter bevorzugt 1, noch weiter bevorzugt 2 cm³. "Einstückig" meint, dass die formstabile Substanz insbesondere nicht pulverförmig, granulatförmig, gasförmig, flüssig oder pastös ist.
Die zudosierte Teilmenge des Zusatzstoffs kann grundsätzlich > 0% und ≤ 100% der Gesamtmenge des Zusatzstoffs betragen. Im Extremfall wird also der gesamte in der Dosiervorrichtung bevorratete Zusatzstoff zudosiert. Bevorzugt beträgt die Teilmenge des Zusatzstoffs jedoch < 100%. Weiter bevorzugt ist die Teilmenge derart bemessen, dass zwischen 10 und 50, bevorzugt zwischen 20 und 40 Arbeitszyklen, insbesondere Spülzyklen, des Haushaltsgeräts möglich sind.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Haushaltsgerät um eine Geschirrspülmaschine. Gleichwohl kann das Haushaltsgerät auch als Waschmaschine, Kaffeemaschine oder ein sonstiges Haushaltsgerät ausgebildet sein, bei welchem eine Zudosierung eines Zusatzstoffs erforderlich ist.
Bei dem Arbeitsmedium kann es sich beispielsweise um Wasser, insbesondere Spülflotte, handeln. Die Lösung des später genannten Fixiermaterials (im Wege der Hydrolyse) erfolgt bevorzugt in dem Arbeitsmedium.
Bei dem Licht kann es sich um Licht in einem beliebigen Wellenlängenbereich handeln. Insbesondere kann es sich um sichtbares oder unsichtbares Licht handeln. Beispielsweise kann das Licht eine Wellenlänge zwischen 1 und 1000 nm, bevorzugt 200 bis 800 nm, weiter bevorzugt 300 bis 500 nm aufweisen. Ein weiterer bevorzugter Wellenlängenbereich liegt zwischen 50nm und 3 µm.
Unter dem "Zusatzstoff" ist vorliegend jede Wirksubstanz zu verstehen, welche dazu ausgebildet ist, eine chemische Wirkung innerhalb des Haushaltsgeräts zu entfalten. Insbesondere handelt es sich bei dem Zusatzstoff um ein Reinigungsmittel. Das Reinigungsmittel kann dazu geeignet sein, Spülgut, Wäsche oder sonstige, nur vorübergehend in dem Haushaltsgerät aufgenommene Gegenstände zu reinigen. Zusätzlich oder alternativ kann das Reinigungsmittel dazu eingerichtet sein, Komponenten des Haushaltsgeräts selbst, also solche, die in diesem permanent installiert sind, wie etwa Schläuche, Kammern, Sprüharme oder dergleichen, zu reinigen. Insbesondere kann der Zusatzstoff eine Puffersubstanz (engl.: buffering), eine Enthärtersubstanz (engl.: builder), eine Bleichsubstanz (engl.: bleach), einen Bleichaktivator (engl.: bleach activator), einen Bleichkatalysator (engl.: bleach catalyst), einen Korrosionsinhibitor (engl.: corrosion inhibitor), Enzyme (engl.: enzymes), Tenside, Netzmittel (engl.: surfactant) und/oder Haltbarmacher (engl.: preservatives) aufweisen. Unter einer Puffersubstanz versteht man eine Substanz, welche dazu geeignet ist, eine Alkalität der Spülflotte zu beeinflussen. Eine Enthärtungssubstanz ist eine Substanz, welche dazu geeignet ist, der Spülflotte Ionen zu entziehen, um die Bildung von Kalkablagerungen und sonstige Ablagerungen auf den gereinigten Flächen zu verhindern. Unter einer Bleichsubstanz sind Oxidanten zu verstehen, welche bleichbare Flecken, wie Tee- oder Kaffeeflecken, entfernen. Unter einem Bleichaktivator ist eine Substanz zu verstehen, welche die Wirkung der Bleichsubstanz erhöht. Ein Bleichkatalysator erhöht die Bleichwirkung und reduziert die Aktivierungszeit für das Bleichmittel. Unter einem Korrosionsinhibitor sind organische Salze zu verstehen, welche Glaskorrosion verhindern. Enzyme sind solche natürliche Katalysatoren, welche spezifische langkettige organische Moleküle aufbrechen und entsprechend die Reinigungswirkung verbessern. Unter Tenside sind waschaktive Substanzen zu verstehen, die dadurch wirken, dass sie die Oberflächenspannung einer Flüssigkeit oder die Grenzflächenspannung zwischen zwei Phasen herabsetzen und die Bildung von Dispersionen ermöglichen oder unterstützen. Konservierungsstoffe sind solche Substanzen, welche das Wachstum von Bakterien und anderen Mikroorganismen verhindern.
Die Dosiervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, mehrere Zusatzstoffe in ein oder mehrere Arbeitsmedien zu dosieren. Dabei ist die Dosiervorrichtung dazu eingerichtet, eine Teilmenge eines jeweiligen Zusatzstoffs mit Hilfe von Licht zu dosieren. Bei dem Licht kann es sich um dasselbe oder unterschiedliches Licht, insbesondere um Licht unterschiedlicher Wellenlänge, handeln. Die Zusatzstoffe können dieselbe oder eine unterschiedliche chemische Zusammensetzung aufweisen. Insbesondere können die Zusatzstoffe jeweils als chemisch reine Stoffe vorgesehen sein.
Die mehreren Zusatzstoffe können als eine räumliche Einheit, insbesondere in Form eines Stabs oder in Form einer Tablette in der Dosiervorrichtung vorgehalten werden. Alternativ können die mehreren Zusatzstoffe räumlich getrennt, beispielsweise in einer jeweils zugeordneten Kammer oder Führungsschacht, vorgesehen sein. So kann beispielsweise genau ein Zusatzstoff in genau einer Kammer oder Führungsschacht bereitgestellt werden. Somit lassen sich vorteilhaft optimale Mischungsverhältnisse angepasst auf den jeweiligen Bedarf bzw. Spülzyklus bereitstellen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Dosiervorrichtung eine Lichtquelle zur Erzeugung des Lichts, wobei die Lichtquelle dazu eingerichtet ist, ein Fixiermaterial, in welches der Zusatzstoff eingebettet ist, oder welches den Zusatzstoff umhüllt, mit Hilfe des erzeugten Lichts zu zersetzen, um die Teilmenge des Zusatzstoffs für das Dosieren in das Arbeitsmedium freizugeben.
Weiter bevorzugt kann die Dosiervorrichtung dazu eingerichtet sein, unterschiedliche Teilmengen der mehreren Zusatzstoffe gleichzeitig oder sequenziell zu dosieren. Die Teilmengen können sich beispielsweise im Hinblick auf ihr Gewicht oder Volumen unterscheiden.
Bei der Lichtquelle kann es sich beispielsweise um eine Leuchtdiode (LED), eine Gasentladungslampe oder einen Glühdraht handeln. Das Fixiermaterial ist bevorzugt ein organisches Material, insbesondere ein Keton oder Benzoin. Besonders bevorzugt umfasst das Fixiermaterial eine photoaktive Substanz (engl.: photoactive compound) sowie ein Harz. Die photoaktive Substanz sorgt für die räumliche Stabilität des Harzes, indem es Molekülketten des Harzes chemisch verbindet. Bei der photoaktiven Substanz kann es sich beispielsweise um Diazonaphthoquinone (DNQ) handeln. Bei dem Harz kann es sich beispielsweise um Novolak handeln. Novolak ist ein Polymer, dessen Monomer ein aromatischer Ring mit zwei Methylgruppen und einer OH-Gruppe ist. Trifft nun Licht auf die photoaktive Substanz, so wird diese zersetzt. Dies führt wiederum dazu, dass das Fixiermaterial räumlich instabil wird. Entsprechend wird die von dem Fixiermaterial gebundene Teilmenge des Zusatzstoffs freigegeben. Es können auch mehrere Lichtquellen vorgesehen sein, wobei eine jeweilige Lichtquelle dazu eingerichtet ist, ein Fixiermaterial, in welches ein jeweiliger Zusatzstoff eingebettet ist oder welches einen jeweiligen Zusatzstoff umhüllt, mit Hilfe des erzeugten Lichts zu zersetzen, um die Teilmenge eines jeweiligen Zusatzstoffs für das Dosieren in das Arbeitsmedium freizugeben. Die Lichtquellen können beispielsweise Licht unterschiedlicher Wellenlänge erzeugen, um ein jeweiliges Fixiermaterial zu zersetzen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Dosiervorrichtung eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Lichtquelle zur Einstellung zumindest eines Parameters des erzeugten Lichts in Abhängigkeit von einem Sollwert der zu dosierenden Teilmenge des Zusatzstoffs anzusteuern, wobei bevorzugt der zumindest eine Parameter ausgewählt ist aus der Gruppe aufweisend: eine Intensität des erzeugten Lichts, eine Wellenlänge des erzeugten Lichts, eine Belichtungsdauer, während der das Fixiermaterial zu beleuchten ist, und/oder eine Größe eines Bereichs auf der Oberfläche des Fixiermaterials, welcher zu beleuchten ist.
Vorteilhaft kann also genau die benötigte Teilmenge des Zusatzstoffs bereitgestellt werden. Die Intensität des erzeugten Lichts kann dabei beispielsweise in Lux, die Wellenlänge des erzeugten Lichts in Nanometern, die Belichtungsdauer in Sekunden und die Größe des Bereichs in Quadratmillimetern der Steuereinrichtung bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Dosiervorrichtung zumindest einen Sensor, welcher dazu eingerichtet ist, zumindest einen weiteren Parameter innerhalb des Haushaltsgeräts zu erfassen, und eine Ermittlungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, den Sollwert der zu dosierenden Teilmenge des Zusatzstoffs anhand des zumindest einen weiteren Parameters zu ermitteln, und/oder eine Gebereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, den Sollwert der zu dosierenden Teilmenge des Zusatzstoffs in Abhängigkeit von einer Nutzereingabe und/oder einem ausgewählten Betriebsprogramm des Haushaltsgeräts, insbesondere einem Spül- oder Waschprogramm, bereitzustellen.
So kann die Dosiervorrichtung beispielsweise einen Verschmutzungssensor aufweisen, welcher eine Verschmutzung innerhalb des Haushaltsgeräts erfasst. Die Ermittlungseinrichtung ermittelt anhand des ermittelten Verschmutzungsgrades den Sollwert der zu dosierenden Teilmenge des Zusatzstoffs.
Alternativ oder zusätzlich kann die Dosiervorrichtung beispielsweise einen Wasserhärtesensor aufweisen, welcher eine Wasserhärte des Arbeitsmediums oder einer sonstigen dem Haushaltsgerät zugeführten Flüssigkeit erfasst. In diesem Fall kann die Ermittlungseinrichtung anhand der ermittelten Wasserhärte den Sollwert der zu dosierenden Teilmenge des Zusatzstoffs ermitteln.
Weiterhin kann die Dosiervorrichtung einen Sensor aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, einen Markerstoff, insbesondere eine Konzentration desselben in dem Arbeitsmedium (hier „Markerstoffkonzentration“), zu erfassen. Mit „Markerstoff“ ist ein Stoff gemeint, welcher in der Substanz enthalten ist (also zusätzlich zu dem Zusatzstoff sowie dem Fixiermaterial) und Informationen über den Zusatzstoff enthält. Insbesondere kann es sich bei dem Markerstoff um einen (bspw. infrarotlichtempfindlichen) Farbstoff handeln. Ist der Markerstoff bspw. in der Substanz bzw. in dem Zusatzstoff homogen verteilt, kann über eine Messung der Konzentration des Markerstoffs im Arbeitsmedium auf eine Konzentration des Zusatzstoffs im Arbeitsmedium geschlossen werden, womit die Steuereinrichtung in der Lage ist, eine gewünschte Konzentration des Zusatzstoffes im Arbeitsmedium herzustellen über die Einstellung des zumindest eines Parameters des erzeugten Lichts.
Andererseits kann vorgesehen sein, dass ein Nutzer über eine Nutzerschnittstelle eine Nutzereingabe tätigen kann. Beispielsweise kann es sich bei der Nutzereingabe um einen gewünschten Reinigungsgrad (beispielsweise besonders sauberes Geschirr) oder eine Wasserhärte des über den Hausanschluss bereitgestellten Wassers handeln. Bei dem Betriebsprogramm handelt es sich insbesondere um Software, welche auf einer Hardware, insbesondere einem Steuergerät des Haushaltgeräts, abläuft. Bestimmte Ausgaben der Software oder der von dieser gesteuerten Hardware können dann zur Ermittlung des Sollwerts verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der weitere Parameter ausgewählt aus der Gruppe: eine chemische Zusammensetzung des Fixiermaterials, einer Abmessung des Fixiermaterials oder einer den Zusatzstoff und gegebenenfalls das Fixiermittel umfassenden Substanz in ein oder mehreren Raumrichtungen, eine chemische Zusammensetzung des Arbeitsmediums, insbesondere eine Wasserhärte desselben, eine Markerstoffkonzentration und/oder einen Verschmutzungsgrad von Komponenten in dem Haushaltsgerät.
Die "Substanz" meint hier den Zusatzstoff oder die mehreren Zusatzstoffe sowie das Fixiermaterial. Mit "chemischer Zusammensetzung des Arbeitsmedium" ist beispielsweise eine Alkalität desselben gemeint.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Dosiervorrichtung eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme einer Substanz, welche den Zusatzstoff und gegebenenfalls das Fixiermaterial enthält, wobei die Substanz bevorzugt stangenförmig ausgebildet ist.
Die Aufnahmeeinrichtung kann beispielsweise als Kammer oder Führungsschacht ausgebildet sein. Die Kammer oder der Führungsschacht kann von außen über eine Klappe zugänglich zum Nachfüllen der Substanz vorgesehen sein. Die Klappe kann an einer zu einer Spülkammer oder dergleichen hingewandten Innenseite des Haushaltsgeräts vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aufnahmeeinrichtung dazu eingerichtet, die stangenförmige Substanz derart zu positionieren, dass diese lediglich abschnittsweise von der Lichtquelle mit Licht beaufschlagbar ist. Zusätzlich oder alternativ weist die Aufnahmeeinrichtung eine Vorschubeinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, die stangenförmige Substanz in Richtung der Lichtquelle vorzuschieben.
Somit kann auf einfache Weise nur ein gewünschter Abschnitt und damit die entsprechend gewünschte Teilmenge des Zusatzstoffs belichtet bzw. zudosiert werden. Mit Hilfe der Vorschubeinrichtung kann sichergestellt werden, dass stets ein Abschnitt der Substanz vor der Lichtquelle angeordnet ist. Weiterhin kann die Vorschubeinrichtung dazu eingerichtet sein, die Substanz nur entsprechend der benötigten Teilmenge des Zusatzstoffs vorzuschieben. Das heißt, in diesem Fall kann zusätzlich oder alternativ zur Lichtquelle eine Maßnahme bereitgestellt werden, um die zuzudosierende Teilmenge des Zusatzstoffs einzustellen. Die Vorschubeinrichtung kann beispielsweise eine Feder, einen Elektromagneten, einen Elektromotor und/oder ein Getriebe aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Dosiervorrichtung eine Ausspüleinrichtung zum Ausspülen der freigegebenen Teilmenge des Zusatzstoffs aus der Dosiervorrichtung mit Hilfe des Arbeitsmediums.
Die Ausspüleinrichtung kann beispielsweise zumindest einen Kanal und zumindest eine Pumpe aufweisen, die dazu eingerichtet ist, das Arbeitsmedium, insbesondere Wasser, durch den Kanal zu pumpen. Der Kanal ist derart beschaffen, dass das durch ihn fließende Arbeitsmedium mit der freigegebenen Teilmenge des Zusatzstoffs in Berührung kommt. Die mechanische und/oder chemische Einwirkung des Arbeitsmediums führt dann zur Ablösung der aufgrund der Lichteinwirkung räumlich instabilen Teilmenge. Somit gelangt die räumlich instabile Teilmenge in das Arbeitsmedium und kann Komponenten, insbesondere einer Spül- oder Waschkammer, des Haushaltsgeräts bereitgestellt werden.
Alternativ kann die Ausspüleinrichtung beispielsweise bei einer Geschirrspülmaschine eine Pumpe und einen Sprüharm umfassen, wobei die Pumpe das Arbeitsmedium durch Öffnungen in dem Sprüharm pumpt. Dabei treten ein oder mehrere Sprühstrahlen aus dem Sprüharm aus, was zu dessen Rotation führt. Die ein oder mehreren Sprühstrahlen treffen dabei auf die, insbesondere stangenförmige, Substanz und lösen den Zusatzstoff heraus (ein entsprechendes Fixiermaterial wurde zuvor belichtet und damit hydrolysierbar gemacht). Der Zusatzstoff wird dann von den Sprühstrahlen bzw. dem Arbeitsmedium weggeschwemmt und insbesondere mit dem Spülgut in der den Sprüharm umfassenden Spülkammer in Kontakt gebracht.
Weiterhin wird ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspülmaschine, mit der vorstehend beschriebenen Dosiervorrichtung bereitgestellt.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Dosieren eines Zusatzstoffs in ein Arbeitsmedium in einem Haushaltsgerät, insbesondere einer Geschirrspülmaschine, bereitgestellt. Dabei wird eine Teilmenge des Zusatzstoffs mit Hilfe von Licht in das Arbeitsmedium dosiert.
Weiterhin wird eine Substanz zur Verwendung einer Dosiervorrichtung eines Haushaltsgeräts, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt. Die Substanz enthält einen Zusatzstoff. Eine Teilmenge des Zusatzstoffs ist mit Hilfe von Licht in ein Arbeitsmedium des Haushaltsgeräts dosierbar.
Die Substanz kann neben dem Zusatzstoff insbesondere das vorstehend beschriebene Fixiermaterial enthalten.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Substanz ein Fixiermaterial, in welches der Zusatzstoff eingebettet ist oder welches den Zusatzstoff umhüllt und welches mit Hilfe von Licht zersetzbar ist, um die Teilmenge des Zusatzstoffs für das Dosieren in das Arbeitsmedium freizugeben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Fixiermaterial mit Hilfe des Lichts hydrolysierbar, wobei die Lösung des Fixiermaterials bevorzugt in dem Arbeitsmedium erfolgt, und/oder der Zusatzstoff Geschirrreinigungsmittel aufweist und/oder das Fixiermaterial ein organisches Material aufweist.
Mit „hydrolysierbar“ ist vorliegend gemeint, dass das Fixiermaterial mit Hilfe des Lichts von wasserbeständig in wasserlöslich umwandelbar ist. Die Lösung erfolgt bevorzugt in dem Arbeitsmedium, welches zumindest teilweise aus Wasser bestehen kann.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen der vorstehend beschriebenen Substanz bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bereitstellen eines Zusatzstoffs, Vermengen oder Umgeben des Zusatzstoffs mit einem Fixiermaterial und Aushärten zumindest des Fixiermaterials zum Bilden der Substanz.
Weiterhin wird eine Kartusche für ein Haushaltsgerät, insbesondere für eine Geschirrspülmaschine, mit der vorstehend beschriebenen Dosiervorrichtung und/oder zumindest einer Substanz, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt.
Die vorstehend in Bezug auf die Dosiervorrichtung erläuterten Merkmale und Ausführungsformen gelten entsprechend für das Haushaltsgerät, das Verfahren zum Dosieren eines Zusatzstoffs in ein Arbeitsmedium, die Substanz zur Verwendung in einer Dosiervorrichtung, das Verfahren zum Herstellen einer Substanz sowie die Kartusche.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit die genannte Kombination von zuvor und im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale und Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserung oder Ergänzung zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
1 zeigt stark schematisiert ein Haushaltsgerät gemäß einer Ausführungsform;
2 zeigt schematisiert einen Ausschnitt aus einer Substanz gemäß einer Ausführungsform;
3 zeigt eine Variante gegenüber 2;
4A–4D zeigen einstückige Einheiten von Substanzen gemäß unterschiedlichen Ausführungsformen;
5 zeigt einen weiteren Ausschnitt aus einer Substanz gemäß einer Ausführungsform;
6 zeigt eine Variante gegenüber 5;
7 zeigt schematisch eine Dosiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
8 zeigt eine einstückige Substanz gemäß einer Ausführungsform;
9A und 9B zeigen ein Detail IX aus 8 gemäß zwei unterschiedlichen Ausführungsformen;
10 zeigt eine einstückige Substanz gemäß einer noch weiteren Ausführungsform;
11A zeigt eine Dosiervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
11B zeigt eine tabförmige Substanz zur Verwendung in der Dosiervorrichtung gemäß 11a;
12 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Geschirrspülmaschine mit Dosiervorrichtungen in unterschiedlichen Ausführungsformen;
13 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Geschirrspülmaschine mit einer Kartusche;
14 zeigt schematisch einen Teilschnitt der Kartusche aus 13;
15 zeigt in einem Flussdiagramm ein Verfahren zum Dosieren eines Zusatzstoffs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
16 zeigt in einem Flussdiagramm ein Verfahren zum Herstellen einer Substanz gemäß einer Ausführungsform.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
1 zeigt stark schematisiert ein Haushaltsgerät 1. Bei dem Haushaltsgerät 1 handelt es sich beispielsweise um eine Geschirrspülmaschine, eine Waschmaschine oder eine Kaffeemaschine.
Das Haushaltsgerät 1 umfasst eine Dosiervorrichtung 2. Die Dosiervorrichtung 2 kann in dem Haushaltsgerät 1 fest installiert oder austauschbar vorgesehen sein.
Die Dosiervorrichtung 2 ist dazu eingerichtet, eine Teilmenge 3 eines Zusatzstoffs, welcher in Zusammenhang mit den 2 und 3 näher erläutert wird, mit Hilfe von Licht 4 in ein Arbeitsmedium 5 zu dosieren.
Dazu umfasst die Dosiervorrichtung 2 zunächst eine Aufnahmeeinrichtung 6. In dieser ist eine Substanz 7 aufnehmbar. Grundsätzlich handelt es sich bei der Substanz 7 um eine einstückige, d.h. eine in einem Stück handhabbare, Einheit mit einem Volumen von 3bevorzugt > 0,5, bevorzugt 1 und noch weiter bevorzugt > 2 cm. Beispielsweise kann die Substanz 7 eine Stangenform, wie in einer der perspektivischen Darstellungen in den 4A bis 4D gezeigt, aufweisen. So zeigt 4A eine zylindrische Substanz 7 mit einer kreisförmigen Grundfläche, 4B eine zylindrische Substanz 7 mit einer rechteckigen, insbesondere quadratischen Grundfläche, 4C eine zylindrische Substanz 7 mit einer ovalen Grundfläche und 4D eine zylindrische Substanz 7 mit einer dreieckigen Grundfläche.
2 zeigt einen Ausschnitt einer beispielhaften Substanz 7 auf Partikelebene. Die Substanz 7 umfasst einen Zusatzstoff 8, welcher in ein Fixiermaterial 9 eingebettet ist. "Eingebettet" heißt, dass ein jeweiliger Partikel des Zusatzstoffs 8 in einer Matrix von Partikeln des Fixiermaterials 9 angeordnet ist. Demgegenüber illustriert 3 eine Substanz 7, bei welcher mehrere Partikel des Zusatzstoffs 8 von dem Fixiermaterial 9 umhüllt sind. Das heißt, dass nach Durchbrechen der entsprechenden Hülle, welche durch das Fixiermaterial 9 gebildet wird, der Zugang zu einer definierten Menge an Zusatzstoff 8 freigegeben ist. Diese definierte Menge kann insbesondere der gewünschten, zu dosierenden Teilmenge 3 entsprechen.
Bei dem Zusatzstoff 8 kann es sich insbesondere um ein Reinigungsmittel, insbesondere eine Puffersubstanz, eine Enthärtungssubstanz, eine Bleichsubstanz, einen Bleichaktivator, einen Bleichkatalysator, einen Korrosionsinhibitor, Enzyme und/oder Konservierungsstoffe handeln.
Bei dem Fixiermaterial 9 kann es sich insbesondere um eine organische Substanz handeln. Insbesondere kann das Fixiermaterial 9 ein Harz, insbesondere Novolak, sowie eine photoaktivierbare Substanz, insbesondere DNQ, aufweisen. Grundsätzlich kommen als organische Substanzen auch Ketone oder Benzoine in Betracht.
Nun zurückkehrend zu 1 ist dort weiter gezeigt, dass die Dosiervorrichtung 2 eine Lichtquelle 10 aufweist. Die Lichtquelle 10 kann als Leuchtdiode oder Glühdraht ausgebildet sein. Die Lichtquelle 10 ist dazu eingerichtet, einen überstehenden Abschnitts 7a der Substanz 7, insbesondere dessen Fixiermaterial 9, mit dem Licht 4 zu belichten. Der überstehende Abschnitt 7a kann sich daraus ergeben, dass die Substanz 7 mit einer definierten Länge L aus einem Führungsschacht 11 der Aufnahmeeinrichtung 6 herausragt. Im Übrigen wird die Substanz 7 von dem Führungsschacht 11 gegenüber der Lichtquelle 10 abgeschattet.
Je nachdem, ob die Substanz 7 nun nach 2 oder 3 ausgeführt ist, ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an die Belichtung, um den Zusatzstoff 8 freizulegen. Bei der Lösung nach 2 muss das Licht 4 die Substanz in ihrer ganzen Dicke D (siehe 1) durchdringen und dort das jeweilige Fixiermaterial 9 zersetzen, um die gewünschte Teilmenge 3 des Zusatzstoffs 8 freizugeben. Demgegenüber genügt es bei der Lösung nach 3, dass die gebildete Umhüllung aus dem Fixiermaterial 9 an ein oder mehreren Stellen durchbrochen wird, um den Zusatzstoff 8 freizugeben.
Die Dosiervorrichtung 2 kann ferner, wie in 1 gezeigt, eine Ausspüleinrichtung 12 aufweisen. Diese ist dazu eingerichtet, die freigegebene Teilmenge 3 des Zusatzstoffs 8 auszuspülen. Zu diesem Zweck kann die Ausspüleinrichtung 12 beispielsweise eine Pumpe 13 und einen Kanal 14 aufweisen. Die Pumpe 13 ist dazu eingerichtet, das Arbeitsmedium 5, insbesondere Wasser, bevorzugt Spülflotte, durch den Kanal 14 und hin zu einem Arbeitsraum, insbesondere einer Spül- oder Waschkammer, des Haushaltsgeräts 1 zu befördern.
Die Teilmenge 3 des Zusatzstoffs 8 bzw. der überstehende Abschnitt 7a der Substanz 7 ist dabei in dem Kanal 14 angeordnet, so dass das Arbeitsmedium 5 mit dieser bzw. diesem in Kontakt kommen und ausschwemmen kann. Bei dem Arbeitsmedium 5 handelt es sich um eine Flüssigkeit, ein Gas und/oder eine Mischung dieser.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Kontakt des Lichts 4 mit dem Fixiermaterial 9, insbesondere der photoaktiven Substanz, dazu führt, dass das Fixiermaterial 9, insbesondere das Harz, hydrolysierbar, also durch Wasser aufspaltbar, wird. Kommt nun nach Belichtung des überstehenden Abschnitts 7a der Substanz 7 in 1 das Arbeitsmedium 5 mit dem Fixiermaterial 9 in Kontakt, so löst sich dieses auf und erlaubt damit die Freigabe bzw. das Ausschwemmen des Zusatzstoffs 8.
Die Aufnahmeeinrichtung 6 kann eine Vorschubeinrichtung 15 aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, die Substanz 7 in Richtung – in 2 als Vorschubrichtung V bezeichnet – der Lichtquelle 10 vorzuschieben. Beispielsweise kann die Vorschubeinrichtung 15 eine Feder 16 umfassen, welche die Substanz 7 gegen einen Anschlag 17 vorschiebt. Nach dem Ausschwemmen des überstehenden Abschnitts 7a wird dann automatisch ein neuer überstehender Abschnitt 7a und entsprechend eine neue Teilmenge 3 des Zusatzstoffs vor der Lichtquelle 10 angeordnet und kann bei Bedarf, insbesondere im nächsten Spülzyklus, zersetzt und ausgeschwemmt werden. Ist die Substanz 7 aufgebraucht, kann die Aufnahmeeinrichtung 6 über eine Klappe 6a mit einer neuen Substanz 7 bestückt werden.
Ferner kann die Dosiervorrichtung 2 eine Steuereinrichtung 18 aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, die Lichtquelle 10 zur Einstellung zumindest eines Parameters P1 des erzeugten Lichts 4 in Abhängigkeit von einem Sollwert S der zu dosierenden Teilmenge 3 des Zusatzstoffs 8 anzusteuern. Der Parameter P1 kann ausgewählt sein aus der Gruppe aufweisend: eine Intensität des erzeugten Lichts 4, eine Wellenlänge des erzeugten Lichts 4, eine Belichtungsdauer, während derer das Fixiermaterial 9 bzw. der überstehende Abschnitt 7a zu beleuchten ist, und/oder eine Größe eines Bereichs auf der Oberfläche des Fixiermaterials 9 bzw. des überstehenden Abschnitts 7a, welcher zu beleuchten ist. Mit dem Sollwert S der zu dosierenden Teilmenge 3 ist hier ein Gewicht oder ein Volumen der zu dosierenden Teilmenge 3 gemeint. Mit anderen Worten, dieses Gewicht oder Volumen ist durch entsprechende Ansteuerung der Lichtquelle 10 einstellbar. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 18 mit Hilfe des Sollwerts S eine Belichtungsdauer in Sekunden berechnen, während derer der überstehende Abschnitt 7a belichtet wird. Alternativ kann, wenn eine konstante Belichtungsdauer gewünscht ist, die Intensität des erzeugten Lichts 4 angepasst werden, um in der gleichen Zeit eine größere Teilmenge 3 freizugeben. Dies bezieht sich insbesondere auf das Ausführungsbeispiel nach 2. Dort wird nämlich nicht, wie bei 3, die gesamte Teilmenge 3 in einem Schritt freigelegt – dort mit Hilfe des Durchbrechens der Umhüllung aus Fixiermaterial 9. Vielmehr müssen graduierlich die Schichten – beispielhaft mit 9a bezeichnet – aus Fixiermaterial 9 abgetragen werden, um nach und nach den Zusatzstoff 8 freizugeben.
Eine weitere Möglichkeit, die zu dosierende Teilmenge 3 einzustellen, kann in der Einstellung der Wellenlänge des erzeugten Lichts 4 liegen. Ferner können gemäß einer weiteren Ausführungsform die Größe des belichteten Bereichs je nach der gewünschten zu dosierenden Teilmenge 3 eingestellt werden. Im Ausführungsbeispiel nach 1 bestimmt sich diese Größe nach der Länge L des überstehenden Abschnitts 7a sowie dessen Durchmesser D.
Der Sollwert S der zu dosierenden Teilmenge 3 kann auf unterschiedliche Weise bestimmt werden. Beispielsweise kann die Dosiervorrichtung 2 einen Sensor 19 aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, einen weiteren Parameter P2 innerhalb des Haushaltsgeräts 1 zu erfassen. Der weitere Parameter P2 kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe: eine chemische Zusammensetzung des Fixiermaterials 9, eine räumliche Abmessung des Fixiermaterials 9 oder der Substanz 7, eine chemische Zusammensetzung des Arbeitsmediums 5, insbesondere dessen Wasserhärte, und/oder ein Verschmutzungsgrad von Komponenten in dem Haushaltsgerät 1. Bei den Komponenten kann es sich beispielsweise um Geschirr oder Wäsche in einer Spül- oder Waschkammer des Haushaltsgeräts 1 handeln.
Insbesondere kann der Sensor 19 in die Aufnahmeeinrichtung 6 integriert sein (nicht dargestellt) und die chemische Zusammensetzung des Fixiermaterials 9 detektieren. Dazu kann der Sensor 19 beispielsweise als optischer Sensor ausgebildet sein. Die Erkennung der chemischen Zusammensetzung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Substanz 7 an ihrer Außenseite einen Code, beispielsweise einen Barcode, oder eine sonstige optische Markierung aufweist, welche von dem Sensor 19 detektiert werden kann. Alternativ kann der Sensor 19 dazu eingerichtet sein, die Dicke D und/oder eine sonstige Abmessung der Substanz 7 zu detektieren. Weiter alternativ kann der Sensor 19 in dem Kanal 14 angeordnet sein, sodass er einen Verschmutzungsgrad des Arbeitsmediums 5 erkennen und damit mittelbar den Verschmutzungsgrad von beispielsweise Geschirr oder Wäsche in dem Haushaltsgerät 1 ermitteln kann.
Eine Ermittlungseinrichtung 20 ermittelt dann den Sollwert S der zu dosierenden Teilmenge 3 des Zusatzstoffs 8 anhand des weiteren Parameters P2, welcher von dem Sensor 19 bereitgestellt wird. Die Ermittlungseinrichtung 20 gibt den Sollwert S an die Steuereinrichtung 18 beispielsweise über eine, insbesondere optische, Signalkopplung 21 aus.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Sensor 19 und der Ermittlungseinrichtung 20 kann der Sollwert S auch mit Hilfe einer Gebereinrichtung 22 der Steuereinrichtung 18 bereitgestellt werden. Die Gebereinrichtung 22 kann beispielsweise als Nutzerschnittstelle, insbesondere in Form eines Touch-Displays oder Knopfes, insbesondere Drehwählers, ausgebildet sein. Über die Benutzerschnittstelle kann beispielsweise eine Wasserhärte durch einen Nutzer eingestellt werden. Aus der Wasserhärte errechnet die Gebereinrichtung 22 einen geeigneten Sollwert S für die zu dosierende Teilmenge 3 des Zusatzstoffs 8.
Alternativ oder zusätzlich kann die Gebereinrichtung 22 den Sollwert in Abhängigkeit von einem ausgewählten Betriebsprogramm (Software) des Haushaltsgeräts 1, insbesondere einem Spül- oder Waschprogramm, vorgeben. So kann beispielsweise bei einem Spülprogramm für stark verschmutztes Geschirr der Sollwert S und damit die zu dosierende Teilmenge 3, größer eingestellt werden als bei einem Betriebsprogramm für nur leicht verschmutztes Geschirr.
Insbesondere im Fall einer fest in dem Haushaltsgerät 1 vorgesehenen Dosiervorrichtung 2 können die Steuereinrichtung 18 sowie gegebenenfalls die Ermittlungseinrichtung 20 und die Gebereinrichtung 22 auf einem Steuergerät 23 des Haushaltsgeräts 1 integriert sein. Dieses steuert beispielsweise auch die Pumpe 13, insbesondere eine Laugenpumpe, oder sonstige Einrichtungen des Haushaltsgeräts 1 an.
Ist die Dosiervorrichtung 2 bzw. Teile davon dagegen austauschbar, beispielsweise in Form einer Kartusche (siehe bspw. die Kartusche 42 in 14), vorgesehen, so können insbesondere die Aufnahmeeinrichtung 6 sowie ggf. die Lichtquelle 10 sowie ggf. die Steuereinrichtung 18 in der Kartusche integriert sein. Dadurch können diese Komponenten vorteilhaft aufeinander abgestimmt sein. Gleichwohl kann eine entsprechende Kartusche in Haushaltsgeräten 1 unterschiedlichen Typs verwendet werden. Die optische Signalkopplung 21 ist in diesem Fall besonders vorteilhaft, da die Signalanbindung an die Ermittlungseinrichtung 20 schlicht durch Einsetzten der Kartusche in das Haushaltsgerät 1 geschaffen werden kann. Im Übrigen erlaubt eine optische Signalkopplung eine elektrische Entkopplung vom Hauptstromkreis, weshalb besondere Maßnahmen zum Schutz von Bedienerpersonen vor Stromschlägen entbehrlich sind.
5 zeigt die Substanz 7 aus 2, jedoch mit der Besonderheit, dass anstelle nur eines Zusatzstoffs 8 mehrere unterschiedliche Zusatzstoffe enthalten sind. Beispielsweise kann der Partikel 8a eine Puffersubstanz, der Partikel 8b eine Bleichsubstanz und der Partikel 8c eine Enthärtungssubstanz sein.
6 zeigt die Substanz 7 aus 3, jedoch mit der Besonderheit, dass anstelle nur eines Zusatzstoffs 8, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 5, mehrere unterschiedliche Zusatzstoffe enthalten sind. Beispielsweise kann der Partikel 8a eine Puffersubstanz, der Partikel 8b eine Bleichsubstanz und der Partikel 8c eine Enthärtungssubstanz sein.
7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Dosiervorrichtung 2 mit einer Aufnahmeeinrichtung 6, in welcher mehrere Substanzen 7 vorgehalten werden. Die Substanzen 7 sind jeweils als einstückige, d.h. eine in einem Stück handhabbare, Einheiten mit einem Volumen von bevorzugt > 0,5, bevorzugt 1 und noch weiter bevorzugt > 2 cm³, ausgebildet und können jeweils eine Stangenform, wie in den 4A bis 4D gezeigt, aufweisen. Ferner können die Substanzen 7 bspw. nach dem Vorbild der 2, 3, 5 oder 6 beschaffen sein.
Die Substanzen 7 können insbesondere in dem Fall dieselbe chemische Zusammensetzung, also insbesondere denselben Zusatzstoff 8, aufweisen, dass schlicht ein größerer Vorrat bereitgehalten werden soll.
Anders können die Substanzen 7 eine unterschiedliche chemische Zusammensetzung, insbesondere unterschiedliche Zusatzstoffe 8, aufweisen, wenn Teilmengen 3 unterschiedlicher Substanzen 7 bzw. unterschiedlicher Zusatzstoffe 8 in das Arbeitsmedium gleichzeitig oder auch zu unterschiedlichen Zeitpunkten dosiert werden sollen. Zu diesem Zweck können mehrere Lichtquellen 10 vorgesehen sein, welche dazu eingerichtet sind, eine jeweils zugeordnete Substanz 7 zu belichten und dadurch ein entsprechendes Fixiermaterial 8 zu zersetzen, um eine jeweilige Teilmenge des Zusatzstoffs 8 freizugeben. Die Ermittlungseinrichtung 20 (siehe 1) kann dazu eingerichtet sein, den Sollwert S für eine jeweilige zu dosierende Teilmenge 3 anhand des Parameters P2 zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann die Gebereinrichtung 22 den jeweiligen Sollwert S bereitstellen. Die Steuereinrichtung 1 gibt dann in Abhängigkeit von einem jeweiligen Sollwert S einen jeweiligen Parameter P1 an eine entsprechende Lichtquelle 10 aus. Die Lichtquellen 10 können in eine Lichtleiste 24 integriert sein.
Enthält beispielsweise eine erste Substanz 7 als Zusatzstoff 8 eine Puffersubstanz, eine zweite Substanz 7 als Zusatzstoff 8 eine Enthärtungssubstanz, eine dritte Substanz 7 als Zusatzstoff 8 eine Bleichsubstanz, eine vierte Substanz 7 als Zusatzstoff 8 einen Bleichaktivator, eine fünfte Substanz 7 als Zusatzstoff 8 einen Bleichkatalysator, eine sechste Substanz 7 als Zusatzstoff 8 einen Korrosionsinhibitor, eine siebte Substanz 7 als Zusatzstoff 8 Enzyme und/oder eine achte Substanz 7 als Zusatzstoff 8 Konservierungsstoffe, so lässt sich mit Hilfe der Dosiervorrichtung 2 eine insbesondere mengenmäßig optimierte Zugabe in das Arbeitsmedium 5 dosieren.
8 zeigt eine Substanz 7, welche eine Abfolge 25 mehrere Schichten 26, 27, 28, 29 enthält. Die Abfolgen 25 können sich innerhalb der Substanz 7 wiederholen, wie dargestellt. Die Schichten 26, 27, 28, 29 enthalten, wie in 9A gezeigt, die einen vergrößerten Ausschnitt IX aus 8 illustriert, unterschiedliche Zusatzstoffe – beispielhaft für die Schichten 26, 27, 28 mit 8a, 8b, 8c bezeichnet. Die Zusatzstoffe 8a, 8b, 8c sind jeweils in ein Fixiermaterial 9 eingebettet, wie bereits in Zusammenhang mit 2 erläutert. Wird die Substanz 7 in die Aufnahmeeinrichtung 6 der Dosiervorrichtung 2 gemäß 1 oder 7 eingesetzt, so können nach und nach die unterschiedlichen Zusatzstoffe 8a, 8b, 8c mit Hilfe des Lichts 4 in das Arbeitsmedium 5 dosiert werden. Die Abfolge 25 der Schichten 26, 27, 28, 29 kann dabei auf ein Betriebsprogramm des Haushaltsgeräts 1, insbesondere ein Spül- oder Waschprogramm, abgestimmt sein. Die Vorschubrichtung V entspricht dazu der Abfolge 25 der Schichten 26, 27, 28, 29. Ein Vorschieben der Substanz 7 in der Vorschubrichtung V kann nach einem Abtragen einer jeden Schicht 26, 27, 28, 29 stattfinden.
9B zeigt in einer Variante gegenüber 9A, bei welcher die Zusatzstoffe 8a, 8b, 8c innerhalb einer jeweiligen Schicht 26, 27, 28 nicht in das Fixiermaterial 9 eingebettet, sondern jeweils – analog dem Ausführungsbeispiel nach 3 – von dem Fixiermaterial umhüllt sind.
10 zeigt eine Variante gegenüber 8, bei welcher die Abfolge 25 der Schichten 26, 27, 28, 29 quer zur Vorschubrichtung V orientiert ist. Auch in diesem Fall können nach und nach die unterschiedlichen Zusatzstoffe 8a, 8b, 8c mit Hilfe des Lichts 4 in das Arbeitsmedium 5 dosiert werden. Auch hier kann die Abfolge 25 der Schichten 26, 27, 28, 29 auf ein Betriebsprogramm des Haushaltsgeräts 1, insbesondere ein Spül- oder Waschprogramm, abgestimmt sein. Ein Vorschieben der Substanz 7 in der Vorschubrichtung V kann nach einem Abtragen der letzten Schicht 29 der Abfolge 25 stattfinden.
11A illustriert, dass die Aufnahmeeinrichtung 6 der Dosiervorrichtung 2 aus 1 bzw. ein einzelner Führungsschacht 11 auch anstelle einer einzelnen Substanz 7 mit mehreren Substanzen 7 (einstückige Einheiten) bestückt werden kann. Beispielsweise können die Substanzen 7 in Form von Tabs ausgebildet sein. Die Tabs 7 können eine quaderförmige Gestalt mit einer Seitenkantenlänge K zwischen 1 und 5 cm aufweisen, wie in 11B in perspektivischer Ansicht illustriert. Die Dosiervorrichtung 2 und die Höhe H eines jeweiligen Tabs 7 können derart aufeinander abgestimmt sein, dass die Lichtquelle 10 die gesamte Höhe H eines Tabs 7 sieht, d.h., keine Abschattung des Tabs 7 durch den Führungsschacht 11 stattfindet. Dabei kann es sich insbesondere um den an dem Anschlag 17 anliegenden Tab 7 handeln.
12 zeigt, dass die Aufnahmeeinrichtung 6 der Dosiervorrichtung 2 – der besseren Unterscheidung halber mit 6, 6‘, 6‘‘, 6‘‘‘ bezeichnet – an verschiedenen Stellen innerhalb des Haushaltsgeräts 1, hier einer Geschirrspülmaschine, angeordnet sein kann. Die Geschirrspülmaschine 1 umfasst eine Spülkammer 30, in welcher ein oder mehrere Spülkörbe 31, 32 mit zu reinigendem Spülgut aufnehmbar sind. Die Spülkammer 30 weist sich gegenüberliegende Seitenwände 33, 34, eine Rückwand 35, einen Boden 36 und eine Decke 37 auf. Vorderseitig hat die Spülkammer 30 eine Zugangsöffnung, welche mit Hilfe einer Tür 38 dichtend verschließbar ist.
Beispielsweise ist die Aufnahmeeinrichtung 6 an der Innenseite der Tür 38 angebracht. Dabei kann sie auf das Türinnenblech 39 aufgesetzt sein. Oder aber, die Aufnahmeeinrichtung 6‘ kann in die obere Schmalseite 40 der Tür 38 integriert sein. Die obere Schmalseite 40 kann auch ein Bedienfeld 41 zum Bedienen der Geschirrspülmaschine 1 aufweisen. Die Klappe 6a zum Nachfüllen der Substanz 7 kann ebenfalls in Richtung der oberen Schmalseite 40 weisen (Aufnahmeeinrichtung 6) oder sogar mit dieser bündig abschließen (Aufnahmeeinrichtung 6‘).
Die Aufnahmeeinrichtung 6‘‘ ist beispielhaft auf die Seitenwand 33 aufgesetzt. Die Aufnahmeeinrichtung 6‘‘‘ ist in die Seitenwand 33 integriert und schließt mit dieser bündig ab. Ein der Aufnahmeeinrichtung 6‘‘ zugeordneter Kanal 14 mündet dann beispielsweise in die Spülkammer 30.
13 zeigt, wie 12, eine Geschirrspülmaschine 1, obgleich es sich um ein beliebig anderes Haushaltsgerät handeln könnte. Ferner ist eine Kartusche 42 illustriert, welche in ein Aufnahmefach 43 der Geschirrspülmaschine 1 austauschbar einsetzbar ist.
Die Kartusche 42 ist in 14 in einer schematischen Schnittdarstellung gezeigt. Die Kartusche 42 umfasst ein Gehäuse 42a mit einer Aufnahmeeinrichtung 6, in welcher in ein oder mehreren Führungsschächten 11 jeweils eine Substanz 7 aufnehmbar ist. Ferner kann das Gehäuse 42a ein oder mehrere Lichtquellen 10 umfassen, welche jeweils einem Führungsschacht 11 bzw. einer Substanz 7 zugeordnet sind. Weiterhin kann das Gehäuse 42a eine Steuereinrichtung 18 zur Ansteuerung der ein oder mehreren Lichtquellen 10 enthalten. Schließlich ist vorzugsweise in dem Gehäuse 42a ein Kanal 44 ausgebildet, welcher im Betrieb von dem Arbeitsmedium 5 durchflossen ist, um ein oder mehrere Teilmengen von Zusatzstoffen 8 aus den ein oder mehreren Substanzen 7 in das Arbeitsmedium 5 zu dosieren. Dadurch, dass (optional) die ein oder mehreren Lichtquellen 10 und die Steuereinrichtung 18 mit in die Kartusche 42 integriert sind, können diese auf die jeweiligen Substanzen 7 hin abgestimmt ausgebildet sein. Das in Bezug auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele gemäß den 1 bis 13 Ausgeführte gilt insbesondere auch für die Kartusche 42. Die Kartusche 42 kann als Wegwerfkartusche ausgebildet sein.
15 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Dosieren einer Teilmenge 3 eines Zusatzstoffs 8 mit Hilfe von Licht 4 in ein Arbeitsmedium 5.
In einem Schritt 100 wird eine Substanz 7 umfassend den Zusatzstoff 8 bereitgestellt. Der Zusatzstoff 8 ist in ein Fixiermaterial 9 eingebettet oder von diesem umhüllt.
In einem Schritt 101 wird das Fixiermaterial 9 mit Hilfe von Licht 4 zersetzt, insbesondere wasserlöslich gemacht.
In einem Schritt 102 wird die Teilmenge 3 des Zusatzstoffs 8 mit Hilfe eines Arbeitsmediums 5 ausgespült. Durch das Arbeitsmedium 5 wird die Teilmenge 3 des Zusatzstoffs 8 in einen Arbeitsraum, insbesondere eine Spül- oder Waschkammer, befördert werden und kann dort seine insbesondere reinigende Wirkung entfalten. Dabei kann auch gleichzeitig das Fixiermaterial 9 ausgewaschen werden.
16 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Substanz 7 zur Verwendung in einer Dosiervorrichtung 2 eines Haushaltsgeräts 1.
In einem Schritt 202 wird ein Zusatzstoff 8 bereitgestellt. Dieser wird in einem Schritt 201 mit einem Fixiermaterial 9 vermengt oder von einem solchen umgeben. Der Zusatzstoff 8 und das Fixiermaterial 9 können dabei jeweils als Pulver, Granulat oder Gel vorliegen.
In einem Schritt 203 wird das Fixiermaterial 9 zum Bilden der Substanz 7 ausgehärtet. Zuvor kann die noch formbare Masse aus Zusatzstoff 8 und Fixiermaterial 9 in Formen gefüllt werden, um nach dem Aushärten bspw. Stangen, wie in den 4A bis 4D gezeigt, zu erhalten.
Obwohl die Erfindung vorliegend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern vielfältig modfizierbar.
Bezugszeichenliste

1: Haushaltsgerät
2: Dosiervorrichtung
3: Teilmenge
4: Licht
5: Arbeitsmedium
6: Aufnahmeeinrichtung
6a: Klappe
7: Substanz
7a: Überstand
8: Zusatzstoff
8a: Zusatzstoff
8b: Zusatzstoff
8c: Zusatzstoff
9: Fixiermaterial
9a: Schicht
10: Lichtquelle
11: Führungsschacht
12: Ausspüleinrichtung
13: Pumpe
14: Kanal
15: Vorschubeinrichtung
16: Feder
17: Anschlag
18: Steuereinrichtung
19: Sensor
20: Ermittlungseinrichtung
21: Kopplung
22: Gebereinrichtung
23: Steuergerät
24: Lichtleiste
25: Abfolge
26: Schicht
27: Schicht
28: Schicht
29: Schicht
30: Spülkammer
31: Spülkorb
32: Spülkorb
33: Seitenwand
34: Seitenwand
35: Rückwand
36: Boden
37: Decke
38: Tür
39: Türinnenblech
40: Schmalseite
41: Bedienfeld
42: Kartusche
42a: Gehäuse
43: Aufnahmefach
44: Kanal
D: Dicke
H: Höhe
K: Seitenlänge
L: Länge
P1: Parameter
P2: Parameter
S: Sollwert
V: Vorschubrichtung
100–102: Verfahrensschritte
200–202: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006043915 A1 [0004]

Claims

Dosiervorrichtung (2) für ein Haushaltsgerät (1), insbesondere Geschirrspülmaschine, wobei die Dosiervorrichtung (2) dazu eingerichtet ist, eine Teilmenge (3) eines Zusatzstoffs (8) mit Hilfe von Licht (4) in ein Arbeitsmedium (5) des Haushaltsgeräts (1) zu dosieren.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (10) zur Erzeugung des Lichts (4), wobei die Lichtquelle (4) dazu eingerichtet ist, ein Fixiermaterial (9), in welches der Zusatzstoff (8) eingebettet ist oder welches den Zusatzstoff (8) umhüllt, mit Hilfe des erzeugten Lichts (4) zu zersetzen, um die Teilmenge (3) des Zusatzstoffs (8) für das Dosieren in das Arbeitsmedium (5) freizugeben.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (18), welche dazu eingerichtet ist, die Lichtquelle (10) zur Einstellung zumindest eines Parameters (P1) des erzeugten Lichts (4) in Abhängigkeit von einem Sollwert (S) der zu dosierenden Teilmenge (3) des Zusatzstoffs (8) anzusteuern, wobei der zumindest eine Parameter (P1) bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe aufweisend: eine Intensität des erzeugten Lichts (4), eine Wellenlänge des erzeugten Lichts (4), eine Belichtungsdauer, während derer das Fixiermaterial (9) zu beleuchten ist, und/oder eine Größe eines Bereichs auf der Oberfläche des Fixiermaterials (9), welcher zu beleuchten ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zumindest einen Sensor (19), welcher dazu eingerichtet ist, zumindest einen weiteren Parameter (P2) innerhalb des Haushaltsgeräts (1) zu erfassen, und eine Ermittlungseinrichtung (20), welche dazu eingerichtet ist, den Sollwert (S) der zu dosierenden Teilmenge (3) des Zusatzstoffs (8) anhand des zumindest einen weiteren Parameters (P2) zu ermitteln, und/oder durch eine Gebereinrichtung (22), welche dazu eingerichtet ist, den Sollwert (S) der zu dosierenden Teilmenge (3) des Zusatzstoffs (8) in Abhängigkeit von einer Nutzereingabe und/oder einem ausgewählten Betriebsprogramm des Haushaltsgeräts (1), insbesondere einem Spül- oder Waschprogramm, bereitzustellen.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Parameter (P2) ausgewählt ist aus der Gruppe: eine chemische Zusammensetzung des Fixiermaterials (9), einer Abmessungen des Fixiermaterials (9) oder einer den Zusatzstoff (8) und ggf. das Fixiermaterial (9) umfassenden Substanz (7) in ein oder mehreren Raumrichtungen, eine chemische Zusammensetzung des Arbeitsmediums (5), insbesondere eine Wasserhärte desselben, eine Markerstoffkonzentration und/oder ein Verschmutzungsgrad von Komponenten in dem Haushaltsgerät (1).
Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1–5, gekennzeichnet durch eine Aufnahmeeinrichtung (6) zur Aufnahme einer Substanz (7), welche den Zusatzstoff (8) und ggf. das Fixiermaterial (9) enthält, wobei die Substanz (7) bevorzugt stangenförmig ausgebildet ist.
Dosiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (6) dazu eingerichtet ist, die stangenförmige Substanz (7) derart zu positionieren, dass diese lediglich abschnittsweise von der Lichtquelle (10) mit Licht (4) beaufschlagbar ist, und/oder die Aufnahmeeinrichtung (6) eine Vorschubeinrichtung (16) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, die stangenförmige Substanz (7) in Richtung (V) der Lichtquelle (10) vorzuschieben.
Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 2–7, gekennzeichnet durch eine Ausspüleinrichtung (12) zum Ausspülen der freigegebenen Teilmenge (3) des Zusatzstoffs (8) aus der Dosiervorrichtung (2) mit Hilfe des Arbeitsmediums (5).
Haushaltsgerät (1), insbesondere Geschirrspülmaschine, mit einer Dosiervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1–8.
Verfahren zum Dosieren eines Zusatzstoffs (8) in ein Arbeitsmedium (5) in einem Haushaltsgerät (1), insbesondere Geschirrspülmaschine, wobei eine Teilmenge (3) des Zusatzstoffs (8) mit Hilfe von Licht (4) in das Arbeitsmedium (5) dosiert wird.
Substanz (7) zur Verwendung in einer Dosiervorrichtung (2) eines Haushaltsgeräts (1) nach einem der Ansprüche 1–8, wobei die Substanz (7) einen Zusatzstoff (8) enthält und eine Teilmenge (3) des Zusatzstoffs (8) mit Hilfe von Licht (4) in ein Arbeitsmedium (5) des Haushaltsgeräts (1) dosierbar ist.
Substanz nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein Fixiermaterial (9), in welches der Zusatzstoff (8) eingebettet ist oder welches den Zusatzstoff (8) umhüllt, und welches mit Hilfe von Licht (4) zersetzbar ist, um die Teilmenge (3) des Zusatzstoffs (8) für das Dosieren in das Arbeitsmedium (5) freizugeben.
Substanz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixiermaterial (9) mit Hilfe des Lichts (4) hydrolysierbar ist, wobei die Lösung des Fixiermaterials (9) bevorzugt in dem Arbeitsmedium (5) erfolgt, und/oder der Zusatzstoff (8) Reinigungsmittel, insbesondere Geschirrreinigungsmittel, aufweist und/oder das Fixiermaterial (9) ein organisches Material aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Substanz (7) nach einem der Ansprüche 11–13, mit den Schritten: Bereitstellen eines Zusatzstoffs (8), Vermengen oder Umgeben des Zusatzstoffs (8) mit einem Fixiermaterial (9), und Aushärten zumindest des Fixiermaterials (9) zum Bilden der Substanz.
Kartusche (42) für ein Haushaltsgerät (1), insbesondere Geschirrspülmaschine, mit einer Dosiervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1–8 und/oder zumindest einer Substanz (7) nach einem der Ansprüche 11–13.