DE102017211569A1

DE102017211569A1 - Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit verbessertem Pumpbetrieb bei zweiphasigen Fluiden und hierzu geeignete Waschmaschine

Info

Publication number: DE102017211569A1
Application number: DE102017211569.6A
Authority: DE
Inventors: Torsten Böttger; Kevin Hahn; Raymond Römer
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2019-01-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine 1 mit einem Laugenbehälter 2, einer Trommel 3 zur Aufnahme von Wäschestücken 4, einem Pumpenantriebsmotor 26, der als drehrichtungsflexibler, drehzahlvariabler, permanenterregter Synchronmotor ausgestaltet ist, einer radialen Kreiselpumpe 18 mit einer Vorzugsdrehrichtung, welche über einen Ansaugkanal 23 mit dem Laugenbehälter 2 verbunden ist, und einer Steuereinrichtung 8, wobei die radiale Kreiselpumpe 18 zum Fördern eines Fördermediums zumindest zeitweise entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird, und wobei die Vorzugsdrehrichtung identisch ist mit der Strömungsrichtung des Fördermediums durch einen Druckstutzen 28 der radialen Kreiselpumpe 18, so dass ohne Änderung der Förderrichtung nur der Förderstrom verringert wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Waschmaschine 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Pumpenanordnung bei ein- und zweiphasigen Fördermedien.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Pumpenantriebsmotor, der als drehrichtungsflexibler, drehzahlvariabler, permanenterregter Synchronmotor ausgestaltet ist, einer radialen Kreiselpumpe mit einer Vorzugsdrehrichtung, welche über einen Ansaugkanal mit dem Laugenbehälter verbunden ist, und einer Steuereinrichtung. Die Erfindung betrifft außerdem eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Waschmaschine und ein Verfahren zum Betrieb einer Pumpenanordnung bei ein- und zweiphasigen Fördermedien.
In einer Waschmaschine werden Wäschestücke 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. Nach Beendigung der Waschphase beginnt in der Waschmaschine im Allgemeinen eine Schleuderphase, in welcher die Trommel in einem oder mehreren Schleuderschritten mittels ihres Antriebsmotors ein bestimmtes Drehzahlprofil abfährt, um die Wäschestücke durch die Wirkung der Fliehkräfte zu spülen und schließlich zu entwässern. Parallel dazu muss die Laugenpumpe in der Waschmaschine das anfallende, freigeschleuderte Wasser abpumpen, so dass sich im Laugenbehälter kein Wasserrückstau bildet. Kommt die Laugenpumpe dieser Aufgabe nicht nach oder nicht schnell genug nach, so dass die ausgeschleuderte Wassermenge zeitlich größer ist als die abgepumpte Wassermenge, kann der Wasserrückstau so groß werden, dass die sich drehende Wäschetrommel (hierin auch mit „Trommel“ abgekürzt) das Wasserniveau der Rückstaumenge berührt oder sogar in die wässrige Flüssigkeit eintaucht und einen sogenannten Wasserring im Laugenbehälter erzeugt. Dieser Wasserring, der etwa mit durchschnittlich halber Trommeldrehzahl im Laugenbehälter mitrotiert, steigert durch das „Luftunterheben“ die Zweiphasigkeit der Waschlauge und erschwert so extrem den Entwässerungsprozess durch die radiale Kreiselpumpe, die primär für das Fördern von einphasigen Medien ausgelegt ist. Dieses Trommel-Eintauchen bewirkt weiterhin erhöhte Antriebsmomente des Trommelantriebs und führt damit zu einer erhöhten Belastung des gesamten Antriebssystems (Motor, Riementrieb Abtrieb mit Trommellagerung) und damit zu einem erhöhten Verschleiß.
Liegt das abzupumpende Fördermedium einphasig vor, kann dies gut durch radiale Kreiselpumpen gefördert werden. Sobald allerdings das abzupumpende Fördermedium zweiphasig vorliegt, insbesondere, wenn der gasförmige Anteil den flüssigen Anteil überwiegt, trifft dies nicht mehr zu und es müssen starke Einbußen hinsichtlich der Maxima bezüglich des Förderstroms, der Förderhöhe sowie des Pumpenwirkungsgrades verzeichnet werden.
Es kann nämlich zu einem ungewollten Aufschäumen der Rückstaumenge kommen, so dass sich der gesamte Abpumpprozess qualitativ verschlechtert und sogar abgebrochen werden muss. Überdies findet zumindest in einem ersten Schleuderschritt, aber mit abnehmender Intensität auch in weiteren Schleuderschritten, beim Fördermedium aufgrund ausgespülter Waschmittelreste eine gewisse Schaumerzeugung statt. Schaumbildung tritt in einer Waschmaschine häufig aufgrund einer inkorrekten Verwendung von Waschmittel, insbesondere einer Überdosierung, auf. Aber auch bei einer inkorrekten Auswahl eines Waschprogrammes kann viel Schaum erzeugt werden. Schaum ist ein Zwei-Phasen- Gemisch aus Luft und Flüssigkeit und weist somit eine geringere Dichte auf als die Waschlauge bzw. eine Spülflüssigkeit. Dies kann dazu führen, dass sich die Antriebsleistung einer verwendeten Pumpe aufgrund der Dichtereduzierung verringert und sich die Pumpperformance durch Trennung des Zwei-Phasen-Gemisches weiterhin verschlechtert. Eine Verbesserung der Pumpperformance hinsichtlich der wechselnden Bedingungen während eines Waschprogramms wäre daher wünschenswert. Die Trennung der beiden Phasen (gasförmig und flüssig) erfolgt dabei in der Laugenpumpe am Laufrad. In der Laufradströmung wirken sich insbesondere Feld- und Trägheitskräfte auf die Flüssigphase aus, während das Gas durch Auftrieb und Sekundärströmungen bewegt wird. Auf die Flüssigkeit wirkt im Schaufelkanal eine Coriolisbeschleunigung senkrecht zur radialen Strömungsrichtung, sodass sich die Flüssigphase auf der Druckseite und das Gas auf der Saugseite der Schaufel sammeln. Der Druckanstieg zwischen Schaufeleintritt und Schaufelaustritt bewirkt, dass Gasblasen aufgrund der Auftriebskraft zur Saugseite gezogen werden. An der Laufradnabe bildet sich ein stabiler, gasgefüllter Totraum, der sich meist induziert durch die Laufradrotation als Wirbel darstellt. Je größer der Förderstrom ist, desto stärker wirken sich die Kräfte auf die Phasenseparation aus. Wenn eine anhaftende Luftblase wächst, führt das zur Beschleunigung des vorbeiströmenden Fluides, sodass die Luftblase mitgerissen werden kann. Ebenso kann die Luftblase den Schaufelkanaleintritt versperren und den Förderstrom abreißen lassen, was zu abwechselndem Anlaufen und Abreißen des Förderstroms führen kann und sich somit für die Anwendung als instationärer Betrieb darstellt.
Überdies lassen moderne Waschmaschinen immer größere Wäschebeladungen zu. Bei diesen ist das Abpumpen des Wassers, d.h. die Entwässerung, schwieriger, weil aufgrund konstruktiver Gegebenheiten des Schwingsystems, d.h. der Laugenbehälter-Trommel-Einheit, der Entwässerungsprozess verfahrenstechnisch erschwert ist. Dies ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass bei diesen Waschmaschinen das abzupumpende Fördermedium, auch als „Fluid“ bezeichenbar, nicht mehr einphasig, sondern aufgrund der engen Bauraumverhältnisse, der damit engen Spaltgeometrien im Schwingsystem und der dadurch entstehenden großen Geschwindigkeitsgradienten des Fördermediums als zweiphasiges Schaum-Wasser-Gemisch vorliegt. Damit ändern sich die Anforderungen an und die Umsetzung des Entwässerungsprozesses stark.
Bei radialen Kreiselpumpen (hierin auch mit „Kreiselpumpe“ abgekürzt) ergibt sich das Problem, dass sie aus dem belüfteten Zustand, also nachdem der Förderstrom abgerissen ist und die Pumpenkammer saugseitig belüftet ist, wieder anlaufen soll, wenn sich saugseitig wieder eine ausreichend große Wassermenge zum Abpumpen angesammelt hat. Die belüftete Kreiselpumpe muss zum Wiederanlauf also zum erneuten Aufbau eines Förderstromes die Luft aus der Pumpe saug- sowie druckseitig verdrängen, damit sich wieder der Nennförderstrom für den entsprechenden Betriebszustand einstellen kann. Dieser Luftverdrängungsprozess und damit das erneute Ausbilden des Nennförderstroms kann lange dauern, weil sich in der saugseitigen Pumpenanströmung ein von der Rotation des Laufrades der Pumpe induzierter Wirbel bildet, der aufgrund der hohen Umfangsgeschwindigkeiten geringe Kerndrücke aufweist und damit die in der Strömung gelöste Luft um die Wirbelmittenachse (Laufradnabe am Eintritt der Schaufelkanäle) zentriert. Der entstehende Wirbel sammelt saugseitig die Luft und blockiert so die erneute Anströmung der Pumpe am Saugmund. Ähnliche Effekte zeigen sich auch beim Fördern eines stark mit Luft angereicherten zweiphasigen Gemischs in der Druckkammer einer radialen Kreiselpumpe. Die Fliehkräfte, die in der Druckkammer vom Laufrad auf das Fördermedium übertragen werden, wirken auf die sich durch ihre Dichte unterscheidenden Phasen des Fördermediums verschieden aus. So werden die flüssigen und sonstige dichte Anteile des zu pumpenden Fördermediums radial nach außen beschleunigt und verdrängen dabei die weniger dichten gasförmigen Anteile, die dann in umgekehrter Strömungsrichtung entweichen müssen. In den Schaufelkanälen des Laufrades trennen sich durch den radialen Druckaufbau die zwei Phasen und nehmen dabei unterschiedliche Strömungsrichtungen an. Die gasförmigen Anteile bewegen sich stets gegen die Hauptströmungsrichtung, blockieren den zum Laufradzentrum enger werdenden Strömungskanal im Laufrad und lassen den sich gerade aufbauenden Förderstrom wieder zum Erliegen kommen. So kann ein alternierend, schwellender Förderstrom entstehen, der im zeitlichen Mittel stark vom Nennförderstrom abweicht.
Eine weitere Voraussetzung für einen erneuten Aufbau des Förderstroms ist eine notwendige Druckdifferenz, um das Fördermedium zu beschleunigen. Nimmt aber der Druck aufgrund der Trennung der Phasenanteile zeitlich immer wieder ab, kann auch kein Förderstrom entstehen. Ein weiteres saugseitiges Aufstauen des freigeschleuderten Wassers ist die Folge, so dass die Menge des rückgestauten Wassers Wasserstände im Laugenbehälter erzeugt, bei denen die Wäschetrommel eintauchen kann, wodurch sich das Motormoment übermäßig erhöht, so dass der Schleuderprozess abgebrochen werden muss. Strömungstechnisch bildet sich in diesem Zustand ein sogenannter Wasserring im Laugenbehälter aus. Das bedeutet, dass das aus der Wäsche ausgetriebene Wasser oder die ausgetriebene Waschlauge zwischen dem Laugenbehälter und der Waschtrommel mit durchschnittlich etwa der halben Trommelumfangsgeschwindigkeit rotiert. Ist diese Rotation so massiv ausgeprägt, dass sie sich über die gesamte Trommeltiefe erstreckt, schließt sie quasi das Entwässerungssystem vom Schwingsystem ab, so dass sich saugseitig der Kreiselpumpe rotationstechnisch bedingt ein zusätzlicher Unterdruck aufbaut, der den Wiederanlauf der Kreiselpumpe zusätzlich behindert. Auch die saugseitige Pumpenwasservorlage kann sich dann nicht auffüllen, so dass die Pumpe auch kein Wasser zum Abpumpen vorfinden kann. Aus diesem Grund wird nach konstruktiven sowie verfahrenstechnischen Möglichkeiten gesucht, einen möglichst zügigen Wiederanlauf einer Kreiselpumpe bei anstehender Wasserrückstaumenge zu realisieren und den Wasserring im Laugenbehälter möglichst rasch abzubauen bzw. gar nicht erst entstehen zu lassen, da dieser Wasserring das zweiphasige Fluid immer stärker mit Luft anreichert, die Dichte des zu fördernden Mediums damit immer geringer wird und auch die Wasser-Luft-Verteilung des Fördermediums immer inhomogener wird, so dass sich der Abpumpprozess noch schwieriger gestaltet, da immer mehr Schaum im Laugenbehälter entsteht.
Die Anforderungen an den Entwässerungsprozess in einer Waschmaschine unterscheiden sich damit hinsichtlich des Pumpenarbeitspunktes abhängig vom Fördermedium fast diametral:
Ein hinsichtlich des Wirkungsgrades optimiertes Abpumpen der quasi einphasigen Waschlauge. Dabei muss von der Kreiselpumpe ein großer wirkungsgradoptimierter Förderstrom bereitgestellt werden, damit sich die Erwärmung des Pumpenantriebsmotors aufgrund des hohen Leistungsbedarfes in Grenzen hält. Dies gilt besonders für einen von der Norm geforderten Gerätesteuerungs-Auslegungstest, bei dem das Zulaufmagnetventil über einen Testzeitraum von acht Stunden in offener Stellung blockiert wird, um einen unbeaufsichtigten Geräteventil-Defekt während der Arbeitszeit des Kunden nachzustellen. Dafür muss die Pumpenansteuerung so ausgelegt werden, dass das Waschgerät trotz permanentem Wasserzulauf nicht überläuft, obwohl die Pumpe nur zeitlich getaktet angesteuert wird.
Ein Abpumpen von zweiphasigem Waschlaugen-Luft-Gemisch mit hohen Drücken, aber langsamen Strömungsgeschwindigkeiten, damit sich die beiden unterschiedlichen Phasen bei der radialen Beschleunigung in den Schaufelkanälen des Laufrades der Kreiselpumpe nicht trennen und unterschiedliche Strömungsrichtungen annehmen und Strömungsquerschnitte in der Pumpe blocken und damit den Pumpenförderstrom zeitweise unterbrechen.
In Haushaltsgeräten, d.h. der weißen Ware, werden inzwischen vermehrt drehzahlvariable Antriebsmotoren zur Steuerung der Gerätekomponenten verwendet. So werden auch inzwischen vereinzelt in Waschmaschinen Laugenpumpen und Umpumpsysteme mit drehzahlvariablen, permanenterregten Synchronmotoren ausgestattet und angesteuert. Durch die Verwendung eines drehzahlvariablen und drehrichtungsorientierten Antriebs zum Betreiben von Pumpen lässt sich über die ansteuerungsbedingte Erfassung der Betriebsparameter wie Drehzahl und Drehmoment der aktuelle Pumpenzustand ermitteln.
So lässt sich detektieren, ob die verwendete Pumpe den vollständigen Förderstrom pumpt oder beispielsweise Luft angesaugt hat, der Förderstrom abgerissen ist, die Pumpe nur eine Drucksäule aufgebaut hat und sich somit im sogenannten „Schnorchel- oder Schlürf-Betrieb“ befindet. Auf diese Weise lässt sich auch erkennen, wenn die Laugenpumpe bei konstantem, verringertem Leistungsbedarf zweiphasige Waschlauge mit reduzierter Dichte abpumpt. Denn für diese unterschiedlichen Betriebszustände stellt sich auch ein unterschiedlicher Pumpenleistungsbedarf ein, der sich über das Motordrehmoment und somit über den Drehmoment bildenden Strom I_q erfassen lässt.
Verfahren zum Betrieb von Pumpen in Waschmaschinen sind bereits bekannt.
Die DE 38 25 500 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung des Laugen-Abpumpvorgangs bei Waschmaschinen mit einer in einem Laugenbottich rotierenden Wäschetrommel und einer mittels eines Synchronmotors angetriebenen Laugenpumpe, wobei die Stromaufnahme des Antriebsmotors der Laugenpumpe mit Hilfe einer Messeinrichtung laufend überwacht wird.
Die DE 102014206119 B4 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben einer Pumpe eines wasserführenden Haushaltsgerätes mittels einer Steuereinrichtung des Haushaltsgeräts, wobei mittels der Pumpe Flüssigkeit aus einer Flüssigkeitskammer über eine Flüssigkeitsleitung gefördert wird und die geförderte Flüssigkeit mittels einer Aufbereitungseinrichtung des Haushaltsgeräts gereinigt wird, mit den Schritten

- Bestimmen eines aktuellen Istwerts (Hist, Vist) eines von der Pumpe aufgebauten Pumpendrucks (H) und/oder eines Volumenstromes (V) der Flüssigkeit und
- Steuern des Volumenstroms der Flüssigkeit auf einen vorgegebenen Sollwert (Vsoll) durch Einstellen der Drehzahl der Pumpe in Abhängigkeit von dem aktuellen Istwert (Hist, Vist) des Pumpendrucks (H) und/oder des Volumenstroms (V) mittels der Steuereinrichtung.

Erreicht hierbei der Leistungsbedarf des Antriebsmotors einen vorgegebenen Grenzwert und/oder erreicht der Pumpenförderstrom einen vorgegebenen Grenzwert, wird ein Drehrichtungswechsel des Pumpenlaufrades für eine vorgegebene Zeitdauer vorgenommen.
Bei der Drehrichtungsänderung des Laufrades der radialen Kreiselpumpe ändert sich die Richtung des Förderstroms nicht - das Laufrad wird weiterhin von der Saugseite radial nach außen auf die Druckseite durchströmt. Allerdings ändert sich der Förderstrom hinsichtlich seines Betrages und verringert sich erheblich, wobei aber der Förderdruck etwa beibehalten wird. Also wird durch die Umkehr der Pumpenlaufraddrehrichtung bei etwa gleichbleibenden Förderdruck der Förderstrom erheblich herabgesetzt, so dass sich deutlich geringere Laufradströmungen mit geringeren Absolutgeschwindigkeiten einstellen, die die Phasentrennung des zweiphasigen Mediums weniger begünstigen, wie die hohen Laufradströmungsgeschwindigkeiten bei der Pumpenvorzugsdrehrichtung.
Die DE 10 2014 105 527 B3 beschreibt ein Verfahren zur Regelung eines Umflutungspumpen-Systems mit einer Umflutungspumpe mit messbaren Laufeigenschaften für das Umwälzen von Waschlauge mit einstellbarem Volumenstrom in einem Laugenbehälter einer Waschmaschine, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

a) Betreiben des Umflutungspumpen-Systems mit Betriebsparametern wie mindestens einem Volumenstrom während mindestens eines Volumenstrom-Zeitintervalls,
b) Analyse der Laufeigenschaften des Umflutungspumpen-Systems während des Betreibens des Umflutungspumpen-Systems gemäß Verfahrensschritt a) zum Detektieren eines Schlürfpumpens eines Waschlaugen-Luft-Gemisches durch die Umflutungspumpe,
c) Speichern von Schlürfpump-Information, wenn in Schritt b) das Schlürfpumpen der Umflutungspumpe detektiert worden ist,
d) Vergleich der in Schritt c) gewonnenen Schlürfpump-Information mit mindestens einem vorgegebenen und zugeordneten Schlürfpump-Richtwert,
e) Verändern mindestens eines der Betriebsparameter, bestehend aus dem Volumenstrom und dem Volumenstrom-Zeitintervall, derart, dass ein vom Umwälzpumpen-System umgewälzter zeitlich gemittelter Volumenstrom reduziert wird, wenn der mindestens eine Schlürfpump-Richtwert im Verfahrenschritt d) überschritten worden ist, und
f) Abwarten einer Wartezeit und/oder Wiederholen der Verfahrensschritte b) bis e), so lange, bis während des Betreibens des Umflutungspumpen-Systems das Schlürfpumpen der Umflutungspumpe über die messbaren Laufeigenschaften nicht mehr detektiert wird.

Die EP 1 566 477 A1 beschreibt eine Waschmaschine, bei der mittels einer Pumpe Flüssigkeit aus einer Flüssigkeitskammer zur Filtration der Flüssigkeit durch einen Filter gleitet wird. Zur Reinigung des Filters, d.h. zur Herstellung des ursprünglichen Volumenstromes der geförderten Flüssigkeit, wird eine Änderung der Drehrichtung der Pumpe vorgenommen und die Pumpe kurzzeitig in der entgegengesetzten Richtung betrieben, so dass die Reinigung des Filters durch eine sogenannte Rückspülung erreicht wird.
Eine Rückspülung des Filters im Falle einer Verstopfung wird auch in der Veröffentlichung WO 2009/068390 A1 vorgeschlagen.
Bei den beiden zuletzt erwähnten Anmeldungen wird bei der Pumpendrehrichtungsumkehr auch eine Umkehr des Förderstroms bewirkt, um zum Beispiel einen Filter zu spülen. Diese Förderstrom-Umkehr findet bei volumetrischen Pumpen (also z.B. Rotationskolbenarbeitsmaschinen) oder axialen Strömungsmaschinen, also auch axialen Kreiselpumpen, Anwendung. Bei radialen Kreiselpumpen allerdings wird bei einer Änderung der Pumpenvorzugsrichtung keine Umkehr des Förderstroms erzielt. So ändert sich der Förderstrom-Vektor bei Drehrichtungsumkehr des Pumpenlaufrades der radialen Kreiselpumpe nicht in der Richtung sondern nur im Betrag - der Pumpenförderstrom reduziert sich erheblich bei etwa gleichbleibendem Förderdruck.
Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verbesserung des Pumpbetriebs in einer Waschmaschine bereitzustellen, welches eine möglichst gute Entwässerung auch bei Vorliegen eines Zweiphasengemisches, insbesondere eines Schaum-Wasser-Gemischs ermöglicht. Vorzugsweise soll dabei ein schnelles und möglichst vollständiges sowie zeitlich kontinuierliches Abpumpen der Waschflüssigkeit oder auch Spülflüssigkeit möglich sein, wenn diese als zweiphasiges Fluid vorliegt. Dies gilt für die Entwässerung nach dem Waschprozess und in den Spülschleudern-Programmschritten bzw. dem Endschleudern-Block. Aufgabe der Erfindung war auch die Bereitstellung einer zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten Waschmaschine.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine, eine Waschmaschine sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Pumpenanordnung 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 Pumpenantriebsmotor, der als drehrichtungsflexibler, drehzahlvariabler, permanenterregter Synchronmotor ausgestaltet ist, einer radialen Kreiselpumpe mit einer Vorzugsdrehrichtung, welche über einen Ansaugkanal mit dem Laugenbehälter verbunden ist, und einer Steuereinrichtung, wobei die radiale Kreiselpumpe zum Fördern eines Fördermediums, vorzugsweise eines zweiphasigen Fördermediums, zumindest zeitweise entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird, und wobei die Vorzugsdrehrichtung identisch ist mit der Strömungsrichtung des Fördermediums durch einen Druckstutzen der radialen Kreiselpumpe, so dass ohne Änderung der Förderrichtung nur der Förderstrom verringert wird. D.h., dass sich die Strömungsrichtung des geförderten Fördermediums, z.B. eines zweiphasigen Fördermediums, auch bei einer Drehung der radialen Kreiselpumpe entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung nicht ändert. Hierbei beziehen sich die Begriffe „Förderrichtung“ und „Förderstrom“ insbesondere auf einen Massenstrom, der der Kreiselpumpe zugeführt wird und die Kreiselpumpe anschließend wieder verlässst. Denn auch wenn sich insbesondere die leichten, gasförmigen Anteile des Förderstromes in der Kreiselpumpe zeitweise gegen die Förderrichtung bewegen können, so bewegt sich der flüssige Anteil doch weiterhin mit einem verringerten Förderstrom in die Vorzugsdrehrichtung der Kreiselpumpe.
Die Vorzugsdrehrichtung hängt dabei insbesondere von der Form des Kreiselpumpengehäuses, der Anordnung eines Druckstutzens sowie der Form der Schaufeln im Laufrad ab. Sofern die Schaufeln gerade radiale Schaufeln sind, wird die Vorzugsdrehrichtung durch die Anordnung des Druckstutzens festgelegt, der in diesem Fall im Allgemeinen tangential angeordnet ist.
Die Vorzugsdrehrichtung radialer Kreiselpumpen mit Spiralgehäusen ist so definiert, dass die Vorzugsdrehrichtung der radialen Kreiselpumpe bzw. ihres Laufrades der Richtung des sich erweiternden Strömungsquerschnitts des Spiralgehäuses der Pumpendruckkammer entspricht, so dass insbesondere ein tangential am Spiralgehäuse angeordneter Pumpendruckstutzen stoßverlustfrei parallel durchströmt werden kann.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es bevorzugt, dass die radiale Kreiselpumpe in einer Schleuderphase der Trommel zeitweise entgegen ihrer Vorzugsrichtung betrieben wird.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann eine Drehrichtungsumkehr zwar mit einer Änderung der Drehzahl einhergehen. Es kann allerdings die ursprüngliche Drehzahl auch beibehalten oder - um einer Reduzierung eines Förderstromes entgegen zu wirken - erhöht werden.
Die Drehrichtungsumkehr kann erfindungsgemäß verschieden schnell erfolgen. Aufgrund des verwendeten drehrichtungsflexiblen, drehzahlvariablen, permanenterregten Synchronmotors ist zur Drehrichtungsumkehr kein Neustart des Pumpenantriebsmotors in die neue Drehrichtung erforderlich. Stattdessen kann die Drehzahl der radialen Kreiselpumpe direkt bis zum Stillstand verzögert werden und die Kreiselpumpe kann in die neue Drehrichtung anlaufen, ohne dass ein Verharren des Kreiselpumpenrotors im Stillstand erforderlich ist, um die neue Drehrichtung aufzunehmen.
Überdies ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem die Wassermenge im Laugenbehälter und/oder deren zeitliche Zunahme oder Abnahme im Laugenbehälter als Maß für das Verhältnis zwischen der aus den Wäschestücken freigeschleuderten Wassermenge und dem dichteabhängigen zeitlichen zweiphasigen Pumpenförderstrom gemessen und zur Steuerung der radialen Kreiselpumpe herangezogen wird, um abschließend die Präsenz der zeitlichen Wasserrückstaumenge zu beurteilen.
„Fördermedium“ im Sinne der Erfindung ist ein ein- oder mehrphasiges Medium, das eine wässrige Flüssigkeit und/oder Luft enthält. Dabei ist Luft im Fördermedium insbesondere in der Form von Schaum enthalten. Die Dichte des Fördermediums nimmt mit zunehmendem Gehalt an Luft bzw. Schaum ab.
Im Allgemeinen ist eine wässrige Flüssigkeit im Laugenbehälter ein Gemisch, welches veränderliche Anteile aus Wasser, gelösten Anschmutzungen, Waschmittel und/oder Weichspüler enthält. Die wässrige Flüssigkeit im Laugenbehälter und damit auch das Fördermedium können dabei eine reine Flüssigkeit sein, aber auch ein Zwei-Phasen- oder auch ein Drei-Phasen-Gemisch sein. Ein Zwei-Phasen-Gemisch ist dabei in der Regel eine Mischung aus Schaum, der während eines Waschprogramms entsteht, und Wasser. Ein Zwei-Phasen-Gemisch kann aber auch eine Mischung aus Flüssigkeit und Feststoffpartikeln sein, welche beispielsweise aus Anschmutzungen von Wäschestücken während eines Waschprogramms resultieren können. Ein Drei-Phasen-Gemisch ist entsprechend ein Gemisch aus Schaum, Flüssigkeit und Feststoffpartikeln. Die hierin angeführten Aussagen zum Abpumpen von Fördermedien, die Zwei-Phasen-Gemische darstellen, gelten entsprechend für das Abpumpen von Drei-Phasen-Gemischen.
Diese drei Phasen haben unterschiedliche Dichten, wobei die Dichte der gasförmigen Phase (Schaumphase) am geringsten und die Dichte der Feststoffpartikel am höchsten ist. Die Dichte von Zwei- bzw. Drei-Phasen-Gemischen variiert daher im Allgemeinen entsprechend der Phasenanteile. So wird z.B. ein Zwei-Phasen-Gemisch mit einem hohen Schaumanteil eine geringere Dichte aufweisen als ein Zwei-Phasen-Gemisch mit einem hohen Flüssigkeitsanteil.
Des Weiteren ist ein oben beschriebenes Zwei- bzw. Drei-Phasen-Gemisch nicht notwendigerweise homogen. Die Anteile der Phasen können bei Eintrag von Strömungsenergie am Pumpenlaufrad durch unterschiedliche Drücke an der Schaufelkontur stark variieren und so das Pumpenförderverhalten negativ beeinflussen. In einem statischen Zustand wird sich in einem Behälter im Allgemeinen eine Phasenreihenfolge ausbilden, bei der Schaum aufgrund der geringsten Dichte die obere Phase bilden wird und die Flüssigkeit die darunter liegende. Feststoffpartikel werden in der Regel zu Boden sinken. Eine gewisse Durchmischung wird jedoch aufgrund von Trommelbewegungen im Laugenbehälter und/oder unwuchtbedingter Laugenbehälterbewegung sowie durch einen Pumpbetrieb erfolgen, wobei der Grad der Durchmischung überwiegend von der Stärke der Trommelbewegung abhängt.
„Dichte ρ des Fördermediums“ bedeutet insbesondere die Dichte des Fördermediums in der radialen Kreiselpumpe. Bei einer bekannten, beispielsweise vorgegebenen Drehzahl der Kreiselpumpe kann dabei die Dichte ρ des Fördermediums insbesondere anhand der Leistungsaufnahme P der Kreiselpumpe bzw. des Pumpenantriebsmotors ermittelt werden. Hierzu ist vorteilhaft in der Steuereinrichtung für verschiedene Werte der Drehzahl n_p bzw. Drehwinkelfrequenz ω_P ein Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme P und der Dichte ρ bei einem bestimmten Förderstrom Q zu hinterlegen.
Erfindungsgemäß ist daher ein Verfahren bevorzugt, bei dem zur Überwachung der Dichte ρ des Fördermediums der Motorstrom I_q eines Pumpenantriebsmotors gemessen und ausgewertet wird, um auf den Leistungsbedarf P zu schließen.
Im Allgemeinen definiert sich die Leistungsaufnahme P aus der Multiplikation aus Fluiddichte, d.h. der Dichte ρ des Fördermediums, Fallbeschleunigung auf der Erde g, Förderstrom Q und Förderdruckhöhe H. In der Regel ändern sich während eines Abpumpprozesses Fallbeschleunigung und Förderdruck nicht, so dass die Leistungsaufnahme P allein vom Produkt aus der Dichte ρ des Fördermediums und dem Förderstrom abhängt, wobei sich die Drehzahl n_p der Pumpe nach den hydraulischen Affinitätsgesetzen proportional zum Förderstrom verhält. Die Leistungsaufnahme P ist also demnach definiert als Produkt der Dichte ρ des Fördermediums und der Drehzahl n_p bzw. dem Förderstrom Q.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass eine Leistungsaufnahme P des Pumpenantriebsmotors derart kontrolliert wird, dass die Leistungsaufnahme P bei einer während eines Schleuderschrittes der Schleuderphase zunehmenden, einphasig vorliegenden Wassermenge M im Laugenbehälter heraufgesetzt wird, indem die Pumpendrehzahl gesteigert wird.
Außerdem ist es bevorzugt, dass eine Leistungsaufnahme P des Pumpenantriebsmotors in Abhängigkeit von der Art und/oder Menge an Wäschestücken in der Trommel festgelegt wird, wobei in der Steuereinrichtung ein Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme P und Art und/oder Menge der Wäschestücke in der Trommel hinterlegt ist.
Besonders vorteilhaft kann nämlich beim erfindungsgemäßen Verfahren auch Art und/oder Menge an Wäschestücken in der Trommel berücksichtigt werden. So unterscheiden sich Wäschestücke unterschiedlicher Art in ihrer Fähigkeit zur Wasseraufnahme bzw. -abgabe, so dass die von den Wäschestücken aufgenommene und ausschleuderbare Wassermenge auch von der Art des Wäschestückes abhängt. Darüber hinaus wird die von den Wäschestücken aufgenommene und ausschleuderbare Wassermenge bei gleichartigen Wäschestücken im Allgemeinen etwa proportional zur Menge der Wäschestücke sein. Die Bestimmung von Art und/oder Menge von Wäschestücken kann in der erfindungsgemäßen Waschmaschine automatisch vorgenommen werden oder es können Art und/oder Menge von Wäschestücken durch einen Benutzer der Waschmaschine eingestellt werden.
Eine Schleuderphase besteht im Allgemeinen aus mehreren Schleuderschritten, zwischen denen in einer sogenannten Schleuderpause die Drehwinkelfrequenz ω_T bzw. die Drehzahl n_T der Trommel zumindest deutlich herabgesetzt wird oder aber die Trommel vollständig zur Ruhe kommt. In der Schleuderpause kann die Kreiselpumpe weiter pumpen. Allerdings kann auch vorgesehen sein, dass die radiale Kreiselpumpe in der Schleuderpause nicht pumpt (Entlüftungspause zur Separierung des Zwei-Phasen-Gemisches). Die Angaben hier zu einer Schleuderphase beziehen sich daher auf einen oder mehrere Schleuderschritte, vorzugsweise auf alle Schleuderschritte.
Während eines Waschprogramms ändert sich die Trommeldrehzahl n_T. So beträgt z.B. eine Drehzahl n_T der Trommel in einer Waschphase im Allgemeinen ≤ 100 Umdrehungen/min, wobei diese variieren kann, da sich beispielsweise eine Änderung der Trommeldrehzahl n_T aufgrund einer möglichen Schaumentstehung, also mit variierender Dichte der wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter, ergeben kann. In einer Schleuderphase hingegen wird die Trommeldrehzahl n_T programmbedingt höher sein, also z.B. im Bereich von 400 bis 1600 1/min liegen, je nach Ausgestaltung der Waschmaschine.
Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass die Leistungsaufnahme P der Kreiselpumpe auf einen für die Kreiselpumpe maximal zulässigen Wert P_max eingestellt wird. Der Wert P_max hängt im Allgemeinen von den Betriebseigenschaften der Kreiselpumpe ab und ist insbesondere so gewählt, dass eine maximale Betriebslaufzeit gewährleistet ist, ohne dass ein übermäßiger Verschleiß, übermäßige Erwärmung oder störende Geräusche auftreten.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird für den Fall, dass die im Laugenbehälter vorhandene Wassermenge M nach Ablauf des Zeitraumes Δt₁ größer geworden ist, die Drehzahl n_T der Trommel herabgesetzt und/oder die Drehzahl n_P der Kreiselpumpe heraufgesetzt, da dann nämlich die Förderleistung, speziell der Förderstrom, der Kreiselpumpe nicht ausreicht. Es könnte dann der Fall eintreten, dass sich zu viel ausgeschleuderte wässrige Flüssigkeit im Laugenbehälter sammelt und in Schleuderschritten von der rotierenden Trommel berührt und damit erfasst werden kann. Damit würde der Ausschleuder- bzw. Entwässerungsvorgang stark behindert und verzögert werden.
Für den Fall, dass die im Laugenbehälter vorhandene Wassermenge nach Ablauf eines Zeitraumes Δt₁ größer geworden ist, kann während eines sich daran anschließenden Zeitraumes Δt₂, wobei (Δt₁ + Δt₂) ≤ Δt_s gilt, die Leistungsaufnahme P der Kreiselpumpe von einem Wert P_set1 auf einen Wert P_set2 heraufgesetzt werden, wobei P_set1 < P_set2 ≤ P_max gilt. Entsprechend kann für weitere Zeiträume Δt_n, wobei (Δt₁ + Δt₂ + ...+ Δt_n) ≤ Δt_s gilt, die Leistungsaufnahme P der Kreiselpumpe von einem Wert P_set1 auf einen Wert P_setn heraufgesetzt werden, wobei P_set1 < P_set2 ≤ ... P_setn ... ≤ P_max gilt.
Da sich in einer Schleuderphase die Dichte ρ des Fördermediums sehr rasch aufgrund hoher Umdrehungszahlen der Trommel ändern kann, sind hier insbesondere kurze Zeitintervalle Δt_n von 1 bis 3 s bevorzugt. Auf diese Weise kann sich die Leistungsaufnahme P und/oder Drehzahl n_P der Kreiselpumpe sehr schnell an die sich ändernden Bedingungen anpassen.
Das Drehen der radialen Kreiselpumpe entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung wird im Allgemeinen dann eingeleitet, wenn festgestellt wird, dass statt einer einphasigen wässrigen Flüssigkeit, z.B. Waschlauge, ein Luft bzw. Schaum enthaltendes Zweiphasen-Fördermedium in die Kreiselpumpe gelangt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Betriebsparameter des Pumpenantriebsmotors, insbesondere das Motordrehmoment, mit Hilfe des drehmomentbildenden Stromes I_q gemessen und bei einer Änderung der Betriebsparameter, die auf das Vorliegen eines Zweiphasen-Fördermediums hinweist, wird die radiale Kreiselpumpe, also deren Laufrad, entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht.
Bevorzugt ist dabei ein Verfahren, bei dem als Kriterium für das Vorliegen eines Zweiphasen-Fördermediums die dann plötzlich abnehmende Dichte ρ des Fördermediums herangezogen wird. Es ist dabei bevorzugt, dass zur Überwachung der Dichte ρ des Fördermediums der Motorstrom I_q eines Pumpenantriebsmotors gemessen und ausgewertet wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die radiale Kreiselpumpe zum Fördern einer einphasig vorliegenden Flüssigkeit in ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht.
Dabei gibt es je nach Fördermedium, abhängig auch von der Prozessphase, prinzipiell zwei Modi für den Betrieb der erfindungsgemäß eingesetzten Kreiselpumpe:

(a) Ein in Hinblick auf den Wirkungsgrad optimiertes Abpumpen von z.B. der quasi einphasig vorliegenden Waschlauge. Dabei muss bei einem großen Leistungsbedarf ein großer, wirkungsgradoptimierter Förderstrom bereitgestellt werden, damit sich die Pumpenmotorerwärmung durch den hohen Leistungsbedarf in Grenzen hält.
(b) Abpumpen von z.B. zweiphasigem Waschlaugen-Luft-Gemisch bei geringerem Leistungsbedarf mit hohen Drücken, aber kleineren Strömungsgeschwindigkeiten und geringem Förderstrom, damit sich die beiden unterschiedlichen Phasen bei der radialen Beschleunigung in den Schaufelkanälen des Laufrades in der Druckkammer der Kreiselpumpe nicht trennen und unterschiedliche Strömungsrichtungen annehmen und Strömungsquerschnitte in der Pumpe verblocken und den Pumpenförderstrom damit temporär unterbrechen.

Diese beiden Betriebszustände der radialen Kreiselpumpe sind also durch den aufzubringenden Leistungsbedarf verfahrenstechnisch zu differenzieren. Wird während des Schleuderprozesses beim Fördern der freigesetzten Waschlauge eine Leistungsbedarfsabnahme der Kreiselpumpe erfasst, die auf eine Dichteänderung des Fluides zurückzuführen ist, sollte die radiale Kreiselpumpe von der Vorzugsdrehrichtung in die umgekehrte Drehrichtung umgeschaltet oder umgesteuert werden. Aufgrund des erfindungsgemäß verwendeten drehrichtungsflexiblen, drehzahlvariablen, permanenterregten Synchronmotors, der auch als BLDC-Motor bezeichnet werden kann, ist kein Neustart des Antriebes in die neue Drehrichtung notwendig, sondern die Pumpendrehzahl kann direkt bis zum Stillstand verzögert werden und die Kreiselpumpe kann in die neue Drehrichtung anlaufen, ohne dass ein Verharren im Stillstand notwendig ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim Betrieb der radialen Kreiselpumpe entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung eine Drehzahl n_p der radialen Kreiselpumpe heraufgesetzt, um nach Änderung der Drehrichtung eine Verringerung des Förderstroms der radialen Kreiselpumpe zumindest teilweise auszugleichen.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind in der Steuereinrichtung für die Fälle, dass die radiale Kreiselpumpe zur Förderung einer einphasigen wässrigen Flüssigkeit in Vorzugsdrehrichtung und entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird, Drosselkennlinien hinterlegt, die einen stabilen Betrieb der radialen Kreiselpumpe ermöglichen.
Derartige Drosselkennlinien werden im Allgemeinen dadurch aufgenommen, dass Größen wie eine spezifische Stutzenarbeit Y, Druckhöhe H oder Differenzdruck Δp in Abhängigkeit vom Förderstrom Q gemessen werden, indem der Förderstrom ausgehend von einem maximalen Wert reduziert, d.h. gedrosselt wird oder umgekehrt von der sogenannten Nullförderhöhe, also dem maximalen Druck und keinem Förderstrom bei geschlossenem Drosselventil und sich dann steigernden Förderstrom bei weiter öffnenden Drosselventil und zunehmenden Leistungsbedarf. Dabei ist der Förderstrom Q nach den hydraulischen Affinitätsgesetzen direkt proportional zur Pumpendrehzahl n_p und es gilt außerdem H~n_p ² und P~n_p ³.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wertet die Steuereinrichtung während eines Schleuderschrittes der Schleuderphase die Zeiten Δt_i, in denen die radiale Kreiselpumpe entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird, in Hinblick auf die Ausgestaltung eines folgenden Spülschrittes aus. Da die Zeiten Δt_i ein Maß für das Vorhandensein von Luft bzw. Schaum im Fördermedium sind, bedeutet dies insbesondere, dass im folgenden Spülschritt in Abhängigkeit vom Fördermedium die Menge an in den Laugenbehälter bzw. in die Trommel eingelassenem Wasser sowie ein Bewegungsprogramm der Trommel eingestellt wird.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Pumpenantriebsmotor, der als drehrichtungsflexibler, drehzahlvariabler, permanenterregter Synchronmotor ausgestaltet ist, einer radialen Kreiselpumpe mit einer Vorzugsdrehrichtung, welche über einen Ansaugkanal mit dem Laugenbehälter verbunden ist, und einer Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens, bei dem die radiale Kreiselpumpe zum Fördern eines Fördermediums, vorzugsweise eines zweiphasigen Fördermediums, zumindest zeitweise entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird, wobei die Vorzugsdrehrichtung identisch ist mit der Strömungsrichtung des Fördermediums durch einen Druckstutzen der radialen Kreiselpumpe, so dass ohne Änderung der Förderrichtung nur der Förderstrom verringert wird.
Der hierin verwendete Begriff „Waschmaschine“ umfasst eine Waschmaschine als solche und einen Waschtrockner.
Die radiale Kreiselpumpe weist einen Druckstutzen auf, der prinzipiell auf verschiedene Weise angeordnet sein kann, da durch die Art der Positionierung des Druckstutzens das grundsätzliche Einsatzgebiet einer radialen Kreiselpumpe zur Entwässerung von verschäumter Lauge vorgegeben werden kann. Bei rein tangential angeordneten Druckstutzen ist ein sehr hoher Wirkungsgrad für das Fördern von einphasigen Fördermedien möglich. Dagegen ermöglichen vollständig radial angeordnete Druckstutzen einen guten Kompromiss hinsichtlich des Wirkungsgrads für das Fördern von einphasigen Medien sowie das kontinuierliche Fördern von z.B. zweiphasiger, verschäumter Waschlauge. Druckstutzenanordnungen, die sowohl eine teilweise radiale als auch eine teilweise tangentiale Anordnung zur Pumpendruckkammer aufweisen, stellen Kompromisse hinsichtlich des Förderns von einphasigen Fluiden sowie des kontinuierlichen Förderns von zweiphasigen Fördermedien, z.B. zweiphasiger, verschäumter Waschlauge, dar.
In der erfindungsgemäßen Waschmaschine weist die radiale Kreiselpumpe vorzugsweise einen tangentialen Druckstutzen auf.
Die erfindungsgemäß eingesetzte radiale Kreiselpumpe weist im Allgemeinen ein Laufrad auf, das mit unterschiedlich ausgestalteten Schaufeln versehen sein kann. Vorzugsweise weist die erfindungsgemäß eingesetzte radiale Kreiselpumpe ein Laufrad mit radialen Schaufeln auf.
Das Gehäuse der radialen Kreiselpumpe kann verschieden geformt sein. Vorzugswiese weist die radiale Kreiselpumpe ein Spiralgehäuse oder ein Ringgehäuse als sogenannte Druckkammer auf.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Betrieb einer Pumpenanordnung bei ein- und zweiphasigen Fördermedien, wobei die Pumpenanordnung einen Pumpenantriebsmotor, der als drehrichtungsflexibler, drehzahlvariabler, permanent erregter Synchronmotor ausgestaltet ist, und eine radiale Kreiselpumpe mit einer Vorzugsdrehrichtung umfasst, wobei die radiale Kreiselpumpe zum Fördern von Fördermedien, insbesondere von zweiphasigen Fördermedien, zumindest zeitweise entgegen ihrer Vorzugsrichtung gedreht wird, wobei die Vorzugsrichtung identisch ist mit der Strömungsrichtung des Fördermediums durch einen Druckstutzen der radialen Kreiselpumpe, so dass ohne Änderung der Förderrichtung nur der Förderstrom verringert wird.
Es hat sich nämlich gezeigt, dass das Verfahren zum Betrieb einer oben geschriebenen Pumpenanordnung unabhängig von der Anwendung in Waschmaschinen auch zum Pumpen weiterer Flüssigkeiten bzw. zweiphasiger Fördermedien eingesetzt werden kann.
Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Durch die Verwendung einer radialen Kreiselpumpe gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Abpumpen einer wässrigen Flüssigkeit mit unterschiedlich hohen Schaumanteilen als Fördermedium aus dem Laugenbehälter realisiert werden. Dabei kann die Leistungsaufnahme der Pumpe maximal ausgenutzt werden oder auf einem gewünschten Niveau gehalten werden. Dies ermöglicht nicht nur eine verbesserte Abpumpperformance, sondern auch verbesserte Schleuderergebnisse, da ein unerwünschter Wasserrückstau vermieden werden kann. D.h. es kann in einer Waschmaschine auch bei Anwesenheit eines zweiphasigen Fluides eine wirksame Entwässerung vorgenommen werden, wobei der Abpumpprozess kontinuierlich gestaltet werden kann, ohne dass sich unerwünschte Unterbrechungen einstellen, wenn sich bedingt durch hohe Trommeldrehzahlen, hohe Unwuchtwerte des Schwingsystems und große Wasserrückstaumengen ein Wasserring im Laugenbehälter bildet. Auf diese Weise können auch gewünschte Restfeuchtewerte der Wäschestücke in der Trommel schneller erreicht werden. Beim Schleudern lassen sich verbesserte Restfeuchte-Niveaus erreichen, wobei insbesondere eine geringere Restfeuchte eingestellt werden kann. Die Anzahl von Fällen, in denen die Anwesenheit von Schaum zu Schleuderabbrüchen führt, wird reduziert. Insgesamt lässt sich aufgrund eines optimierten Abpumpprozesses insbesondere in der Gegenwart eines zweiphasigen Fördermediums die Dauer eines gesamten Waschzyklus verringern. Es lässt sich die Restzeit eines Waschprogrammes für einen Benutzer besser vorhersagen, weil unvorhergesehene Schleuderabbrüche aufgrund des Vorhandenseins eines Wasserringes im Laugenbehälter quasi nicht mehr auftreten oder die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten dieses Wasserrings zumindest reduziert werden kann, so dass die gesamte Programmgesamtzykluszeit nicht mehr negativ beeinflusst wird.
Erfindungsgemäß lassen sich also zweiphasige Fördermedien mit zeitlich konstantem, aber reduziertem Förderstrom abpumpen, wobei eine Reduzierung des Förderstroms aufgrund der Drehrichtungsumkehr des Laufrades kompensiert werden kann, indem die Drehzahl der radialen Kreiselpumpe angehoben wird, um im ursprünglichen Betriebspunkt mit einer stabilen Drosselkennlinien-Charakteristik arbeiten zu können.
Die Erfindung ermöglicht eine rasche und effiziente Entwässerung einer Waschmaschine, da je nach Anforderung entweder bei Vorliegen eines einphasigen Fördermediums mit einem optimierten Wirkungsgrad gepumpt werden kann und dabei die Pumpenerwärmung des Antriebs minimiert werden kann, oder bei zweiphasigem Fördermedium unter hohen Drücken, aber kleinen Strömungsgeschwindigkeiten gepumpt werden kann, ohne die zwei Phasen des Fördermediums im oder am Laufrad in der Pumpendruckkammer zu trennen und sie stattdessen weiterhin quasi homogen, d.h. mit in der flüssigen Phase gleichmäßig fein dispers verteilten gasförmigen Lufteinschlüsse, einheitlich bei reduziertem Förderstrom zu fördern.
Insbesondere ermöglicht die vorliegende Erfindung in Ausführungsformen unter Verwendung eines drehzahlvariablen und drehrichtungsflexiblen, permanenterregten Synchronmotors und der Erfassung von dessen Betriebszuständen sowie druckstutzenspezifischen Konstruktionsdetails eine verbesserte verfahrenstechnische Lösung für die Entwässerung von Waschmaschinen. Dabei kann ein abgerissener Pumpenförderstrom auch nach dem Ansaugen von Luft durch die Kreiselpumpe und in Gegenwart einer saugseitigen Menge an rückgestautem Wasser trotzdem rasch wieder aufgebaut werden, um diese rückgestaute Wassermenge abzubauen. Dies kann auch unter den schwierigen Umständen bei einer stark verschäumten, abzupumpenden Waschlauge erreicht werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von nicht einschränkenden Ausführungsformen für eine erfindungsgemäße Waschmaschine illustriert, wobei Bezug genommen wird auf die 1 bis 4.

1 zeigt in einer nicht einschränkenden Ausführungsform eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Waschmaschine.
2 zeigt für eine ansonsten nicht näher gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Waschmaschine eine darin verwendete Kreiselpumpe mit einem spiralförmigen Gehäuse und einem Laufrad mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln.
3 zeigt unterschiedliche Drosselkennlinien hinsichtlich ihres Stabilitätsverhaltens.
4 zeigt drei Laufräder, die in nicht einschränkenden Ausführungsformen der Erfindung in einer darin eingesetzten radialen Kreiselpumpe eingesetzt werden können, (a) zeigt ein Laufrad mit rückwärts gekrümmten Schaufeln; (b) zeigt ein Laufrad mit vorwärts gekrümmten Schaufeln, die am Laufradaußendurchmesser radial enden; und (c) zeigt ein Laufrad mit radialen geraden Schaufeln.

1 zeigt eine Waschmaschine 1, die einen Laugenbehälter 2 aufweist, in dem eine Trommel 3 drehbar gelagert und durch einen Trommelantriebsmotor 5 antreibbar ist. Für eine verbesserte Ergonomie ist bzw. kann 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 Wasserzulaufsystem 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 n_T, den Antriebsstromwert I_AT und einen Trommeldrehzeitraum Δt_T bestimmen und speichern kann.
Außerdem ist die Steuereinrichtung 8 eingerichtet, um die Betriebsparameter eines Pumpenantriebsmotors 26 zu ermitteln und bei einem Auftreten eines zweiphasigen Fördermediums in der radialen Kreiselpumpe 18 eine der Vorzugsdrehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung der radialen Kreiselpumpe 18, d.h. ihres Laufrades, zu veranlassen.
6 bedeutet einen Drucksensor, d.h. einen Sensor für die Messung des hydrostatischen Druckes, im Laugenbehälter 2. Der hydrostatische Druck ρ ergibt sich aus dem Füllstand, der sich im Laugenbehälter 2 ausbildenden freien Flotte 7 und den bereits durchtränkten, zu reinigenden Wäschestücken. Bei der vorliegenden Erfindung dient die Erfassung dieses Füllstandes im Allgemeinen als Maß für die in der Schleuderphase aus den Wäschestücken ausgeschleuderte Menge an Wasser, Waschlauge oder Spülflüssigkeit.
Darüber hinaus umfasst die Waschmaschine 1 der hier gezeigten Ausführungsform eine Messeinrichtung 15 zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge, z.B. einen Wassermengenzähler oder einen Durchflussmesser. Im Falle eines Durchflussmessers wird die eingeflossene Wassermenge in Verbindung mit einer erfassten Füllzeit berechnet. Der Durchfluss kann als Redundanzsystem auch durch Messung der Zeit bis zum Erreichen einer vorgegeben Niveauhöhe, die einer bestimmten festen Wassermenge entspricht, bestimmt werden. Nicht gezeigt ist eine Waage zur Bestimmung der Menge an eingefüllten Wäschestücken. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ermöglichen Durchflussmesser und Waage eine noch bessere Ausgestaltung einer Spülphase bzw. einer darin stattfindenden Schleuderphase.
11 bedeutet eine Anzeigevorrichtung, mit der beispielsweise Verfahrensparameter, insbesondere ein Ablaufen eines Waschprogramms oder auch eine Schaummenge oder eine Leistungsaufnahme P angezeigt werden können. Es kann auch angezeigt werden, ob die radiale Kreiselpumpe gerade entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung betrieben wird.
18 bedeutet eine radiale Kreiselpumpe zum Abpumpen der wässrigen Flüssigkeit 7 aus dem Laugenbehälter 2. Hierzu ist die radiale Kreiselpumpe 18 im Ansaugkanalkanal 23 angeordnet. Die radiale Kreiselpumpe 18 ist mit der Steuereinrichtung 8 verbunden. Die Steuereinrichtung 8 ist dabei eingerichtet, die Leistungsaufnahme P der radialen Kreiselpumpe 18 zu erfassen und zu überwachen, den Antriebsstromwert I_q zu bestimmen und die Drehzahl n_P der radialen Kreiselpumpe 18 zu regeln.
In der in 1 gezeigten Waschmaschine kann insbesondere ein Verfahren durchgeführt werden, bei dem während einer Schleuderphase, welche mindestens einen Schleuderschritt beinhaltet, die Drehrichtung eines hier nicht gezeigten Laufrades der radialen Kreiselpumpe 18 wiederholt geändert werden kann.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform kann überdies die Leistungsaufnahme P der radialen Kreiselpumpe 18 in Abhängigkeit von der freigeschleuderten Wassermenge, bestimmt anhand der Wassermenge im Laugenbehälter 2, kontrolliert werden, wobei eine Drehzahl n_P und Drehrichtung der radialen Kreiselpumpe 18 in Abhängigkeit von der Dichte ρ des Fördermediums variiert wird. Insbesondere wird dann die Leistungsaufnahme P der radialen Kreiselpumpe 18 so kontrolliert, dass die Leistungsaufnahme P bei einer während eines Schleuderschrittes der Schleuderphase zunehmenden Wassermenge M im Laugenbehälter 2 heraufgesetzt wird. Außerdem ist hier vorgesehen, dass die Drehzahl n_P der radialen Kreiselpumpe 18 erhöht wird, wenn die Dichte ρ des Fördermediums abnimmt, wobei bei Unterschreiten eines vorgegebenen minimalen Dichtewertes ρ_min des Fördermediums ein Schleuderschritt nicht abgebrochen wird, sondern stattdessen die Drehrichtung der radialen Kreiselpumpe 18 umgekehrt wird, um das Fördern der zweiphasig vorliegenden, verschäumten Lauge besser gestalten zu können. Erst wenn diese Maßnahme nicht erfolgreich ist, muss der Schleuderschritt abgebrochen werden, damit durch den entstandenen Wasserring nicht noch mehr verschäumte Lauge mit noch geringerer Dichte entsteht. Sofern diese Schleuderabbrüche auf einen großen Schaumanteil zurückzuführen ist sind, kann vorgesehen sein, dass in der Waschmaschine eine Schaumbekämpfungsmaßnahme durchgeführt wird. Eine solche Maßnahme kann beispielsweise das Betreiben der Trommel 3 in einem Reversierbetrieb bei vergleichsweise geringer Trommeldrehzahl n_T und erhöhtem Wasserstand sein.
Schließlich kann bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Leistungsaufnahme P der radialen Kreiselpumpe 18 mit abnehmender Dichte ρ des Fördermediums bedingt reduziert werden, wobei bei der hier beschriebenen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Waschmaschine in der Steuereinrichtung 8 ein Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme P, der Dichte ρ und der Drehzahl n_P hinterlegt ist.
Wird eine Abnahme der Dichte ρ des Fördermediums im Laugenbehälter 2 detektiert, insbesondere anhand des Motorstromes I_q eines Pumpenantriebsmotors 26, so regelt die Steuereinrichtung 8 die Drehzahl n_P der radialen Kreiselpumpe 18 gemäß diesem Zusammenhang nach, um in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Leistungsaufnahme P der radialen Kreiselpumpe 18 zum Beispiel konstant zu halten. 25 bedeutet den Druckkanal der radialen Kreiselpumpe 18, der hier zu einer nicht gezeigten Abwasserleitung führt.
Es können somit mehrere Zusammenhänge für den Verlauf der Dichte ρ des Fördermediums und der Drehzahl n_P der radialen Kreiselpumpe 18 hinterlegt sein.
2 zeigt für eine ansonsten nicht näher gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Waschmaschine eine darin verwendete radiale Kreiselpumpe 18 mit einem spiralförmigen Gehäuse 27 und einem Laufrad 32 mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln 29. Die gekrümmten Pfeile zeigen die Strömungsrichtung eines gepumpten Fördermediums unabhängig von der gewählten Laufraddrehrichtung an. 33 bedeutet die Drehachse der radialen Kreiselpumpe 18. 28 bedeutet einen tangentialen Druckstutzen.
Die hier gezeigte radiale Kreiselpumpe 18 kann zur Illustration der Situation herangezogen werden, dass ein zweiphasiges Fördermedium, das stark mit Luft angereichert ist, in der Druckkammer der radialen Kreiselpumpe 18 gefördert wird, während diese, insbesondere also deren Laufrad 32, in einer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird. Es gelten dann insbesondere auch die durch die geraden Pfeile illustrierten Strömungen. Die Fliehkräfte, die in der Druckkammer vom Laufrad 32 auf das Fördermedium übertragen werden, wirken auf die sich durch ihre Dichte unterscheidenden Phasen des Fördermediums sehr verschieden. So werden die flüssigen und dichteintensiven Anteile (siehe Pfeil 35) des zu pumpenden Fördermediums radial nach außen beschleunigt und verdrängen dabei die gasförmigen, weniger dichten Anteile des Fördermediums, die sich in Gegenrichtung bewegen (siehe Pfeil 34). Auf diese Weise trennen sich durch den radialen Druckaufbau die zwei Phasen und nehmen unterschiedliche Strömungsrichtungen an. Dabei bewegen sich die gasförmigen Anteile stets gegen die Hauptströmungsrichtung, verblocken einen zum Laufradzentrum, d.h. der Achse 33, enger werdenden Strömungskanal im Laufrad 32 und lassen einen sich gerade aufbauenden Förderstrom wieder, oft periodisch, zum Erliegen kommen. In einer Schleuderphase ist dann ein weiteres saugseitiges Aufstauen des von den Wäschestücken freigeschleuderten Wassers die Folge, so dass die Menge an rückgestautem Wasser Wasserstände im Laugenbehälter erzeugen kann, bei denen die Waschtrommel der Waschmaschine eintauchen kann, wodurch sich das Drehmoment des Trommelantriebsmotors unzulässig erhöht, so dass ein Schleuderprozess ggf. abgebrochen werden muss.
Allerdings eignet sich beim Vorhandensein eines zweiphasigen Fördermediums die radiale Kreiselpumpe 18 sehr gut für einen Betrieb entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung.
3 zeigt Drosselkennlinien für unterschiedliche hydraulische Betriebssituationen. Aufgetragen ist dabei auf der Ordinate eine spezifische Stutzenarbeit Y, eine Druckhöhe H oder ein Differenzdruck Δp und auf der Abszisse ein Förderstrom Q, mit welchem das Fördermedium gefördert wird.
Dabei sind die Drosselkennlinien mit ihrem Stabilitätskriterium dargestellt: stabil, teilweise stabil, instabil. Drosselkennlinien mit waagerechten Tangenten, d.h. mit einer Steigung von Null, werden auch als teilweise stabil bezeichnet, da mehreren Werten eines Förderstroms ein gleicher Förderdruckwert zugeordnet ist. Die Kennlinien 36 und 39 werden beide als stabil bezeichnet. Allerdings zeigt die Kennlinie 39 einen steileren Abfall, so dass sie im Vergleich mit der Kennlinie 36 als stabiler angesehen werden kann. Kennlinie 39 stellt hier den Fall mit einer Drehrichtung eines Laufrades entgegen seiner Vorzugsdrehrichtung dar und Kennlinie 36 den Fall mit einer Drehrichtung des Laufrades in seiner Vorzugsdrehrichtung. Pumpenanordnungen, z.B. in einer Waschmaschine, sind zu vermeiden, bei denen eine instabile Kennlinie wie Kennlinie 37 vorliegt oder eine teilweise stabile Kennlinie wie Kennlinie 38. Dies gilt insbesondere, wenn die Schleuderprozessabschnitte, in denen ein zweiphasiges Fördermedium gepumpt wird, die einphasigen Abschnitte zeitlich deutlich überwiegen.
4 zeigt drei Laufräder 32, die in nicht einschränkenden Ausführungsformen der Erfindung in einer darin eingesetzten, hier nicht näher gezeigten, radialen Kreiselpumpe eingesetzt werden können. (a) zeigt ein Laufrad 32 mit rückwärtsgekrümmten Schaufeln 29; (b) zeigt ein Laufrad 32 mit Schaufeln 30, die bezogen auf die Drehrichtung des Laufrades 32 vorwärts gekrümmt sind und am Laufradaußendurchmesser radial enden, also radial auslaufen; und (c) zeigt ein Laufrad 32 mit radialen geraden Schaufeln 31. 33 bedeutet eine Drehachse der radialen Kreiselpumpe.
Bezugszeichenliste

1: Waschmaschine
2: Laugenbehälter
3: Trommel
4: Wäschestücke
5: Antriebsmotor für die Trommel
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: radiale Kreiselpumpe
19: Drehachse (der Trommel)
20: Wasserzuleitung, Hauswassernetz, Wasserversorgung
21: (elektrisch steuerbares) Ventil
22: Zeitmesseinrichtung
23: Ansaugkanal der Pumpe
24: Dichtesensor
25: Druckkanal der Pumpe
26: Pumpenantriebsmotor; drehrichtungsflexibler, drehzahlvariabler, permanenterregter Synchronmotor; BLDC-Motor
27: Gehäuse der radialen Kreiselpumpe, Pumpengehäuse, hier spiralförmig ausgebildet
28: Druckstutzen
29: rückwärts gekrümmte Schaufeln, bezogen auf die Drehrichtung des Laufrades
30: vorwärts gekrümmte Schaufeln, die radial auslaufen, bezogen auf die Drehrichtung des Laufrades
31: radiale gerade Schaufeln
32: Laufrad
33: Drehachse der radialen Kreiselpumpe
34: Strömungsrichtung von Luft
35: Strömungsrichtung einer wässrigen Flüssigkeit
36: Drosselkennlinie, stabil
37: Drosselkennlinie, instabil
38: Drosselkennlinie, teilweise stabil
39: Drosselkennlinie, stabil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3825500 A1 [0014]
DE 102014206119 B4 [0015]
DE 102014105527 B3 [0018]
EP 1566477 A1 [0019]
WO 2009/068390 A1 [0020]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine (1) mit einem Laugenbehälter (2), einer Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken (4), einem Pumpenantriebsmotor (26), der als drehrichtungsflexibler, drehzahlvariabler, permanenterregter Synchronmotor ausgestaltet ist, einer radialen Kreiselpumpe (18) mit einer Vorzugsdrehrichtung, welche über einen Ansaugkanal (23) mit dem Laugenbehälter (2) verbunden ist, und einer Steuereinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Kreiselpumpe (18) zum Fördern eines Fördermediums zumindest zeitweise entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird, wobei die Vorzugsdrehrichtung identisch ist mit der Strömungsrichtung des Fördermediums durch einen Druckstutzen (28) der radialen Kreiselpumpe (18), so dass ohne Änderung der Förderrichtung nur der Förderstrom verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Kreiselpumpe (18) in einer Schleuderphase der Trommel (3) zeitweise entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassermenge im Laugenbehälter (2) und/oder deren zeitliche Zunahme oder Abnahme im Laugenbehälter (2) als Maß für das Verhältnis zwischen der aus den Wäschestücken (4) freigeschleuderten Wassermenge und dem dichteabhängigen zeitlichen, zweiphasigen Pumpenförderstrom gemessen und zur Steuerung der radialen Kreiselpumpe (18) herangezogen wird, um abschließend die Präsenz der zeitlichen Wasserrückstaumenge zu beurteilen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Betriebsparameter des Pumpenantriebsmotors (26), insbesondere das Motordrehmoment, mit Hilfe des drehmomentbildenden Stromes I_q gemessen werden und bei einer Änderung der Betriebsparameter, die auf das Vorliegen eines Zweiphasen-Fördermediums hinweist, die radiale Kreiselpumpe (18) entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Kreiselpumpe (18) zum Fördern einer einphasig vorliegenden Flüssigkeit in ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leistungsaufnahme P des Pumpenantriebsmotors (26) derart kontrolliert wird, dass die Leistungsaufnahme P bei einer während eines Schleuderschrittes der Schleuderphase zunehmenden Wassermenge M im Laugenbehälter (2) heraufgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leistungsaufnahme P des Pumpenantriebsmotors (26) in Abhängigkeit von der Art und/oder Menge an Wäschestücken (4) in der Trommel (3) festgelegt wird, wobei in der Steuereinrichtung (8) ein Zusammenhang zwischen der Leistungsaufnahme P und Art und/oder Menge der Wäschestücke (4) in der Trommel (3) hinterlegt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betrieb der radialen Kreiselpumpe (18) entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung eine Drehzahl n_p der radialen Kreiselpumpe (18) heraufgesetzt wird, um nach Änderung der Drehrichtung eine Verringerung des Förderstroms der radialen Kreiselpumpe (18) zumindest teilweise auszugleichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinrichtung (8) für die Fälle, dass die radiale Kreiselpumpe (18) zur Förderung einer einphasigen wässrigen Flüssigkeit in Vorzugsdrehrichtung und entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird, Drosselkennlinien hinterlegt sind, die einen stabilen Betrieb der radialen Kreiselpumpe (18) ermöglichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) während eines Schleuderschrittes der Schleuderphase die Zeiten Δt_i, in denen die radiale Kreiselpumpe (18) entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird, in Hinblick auf die Ausgestaltung eines folgenden Spülschrittes auswertet.
Waschmaschine (1) mit einem Laugenbehälter (2), einer Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken (4), einem Pumpenantriebsmotor (26), der als drehrichtungsflexibler, drehzahlvariabler, permanenterregter Synchronmotor ausgestaltet ist, einer radialen Kreiselpumpe (18) mit einer Vorzugsdrehrichtung, welche über einen Ansaugkanal (23) mit dem Laugenbehälter (2) verbunden ist, und einer Steuereinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens, bei dem die radiale Kreiselpumpe (18) zum Fördern eines Fördermediums zumindest zeitweise entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird, wobei die Vorzugsdrehrichtung identisch ist mit der Strömungsrichtung des Fördermediums durch einen Druckstutzen (28) der radialen Kreiselpumpe (18), so dass ohne Änderung der Förderrichtung nur der Förderstrom verringert wird.
Waschmaschine (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Kreiselpumpe (18) einen tangentialen Druckstutzen (28) aufweist.
Waschmaschine (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Kreiselpumpe (18) ein Laufrad (32) mit radialen Schaufeln (29,30,31) aufweist.
Waschmaschine (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Kreiselpumpe (18) ein Spiralgehäuse (27) oder ein Ringgehäuse aufweist.
Verfahren zum Betrieb einer Pumpenanordnung bei ein- und zweiphasigen Fördermedien, wobei die Pumpenanordnung einen Pumpenantriebsmotor (26), der als drehrichtungsflexibler, drehzahlvariabler, permanenterregter Synchronmotor ausgestaltet ist, und eine radiale Kreiselpumpe (18) mit einer Vorzugsdrehrichtung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Kreiselpumpe (18) zum Fördern von Fördermedien zumindest zeitweise entgegen ihrer Vorzugsdrehrichtung gedreht wird, wobei die Vorzugsdrehrichtung identisch ist mit der Strömungsrichtung des Fördermediums durch einen Druckstutzen (28) der radialen Kreiselpumpe (18), so dass ohne Änderung der Förderrichtung nur der Förderstrom verringert wird.