DE102018113167A1

DE102018113167A1 - Verfahren und Steuergerät zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine

Info

Publication number: DE102018113167A1
Application number: DE102018113167.4A
Authority: DE
Inventors: Seyfettin Kara
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2018-06-04
Publication date: 2018-12-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine 100, wobei das Verfahren einen Schritt des Bereitstellens umfasst, bei dem ein erstes Drehzahlsignals zum Erhöhen einer Drehzahl einer Umwälzpumpe 106 über eine Schnittstelle zu der Umwälzpumpe 106 bereitgestellt wird. Schließlich umfasst das Verfahren einen weiteren Schritt des Bereitstellens, bei dem ein zweites Drehzahlsignal zum Verringern der Drehzahl der Umwälzpumpe 106 unter Verwendung eines von einem Trübungssensor 104 bereitgestellten Trübungssensorsignal bereitgestellt wird, um den optimalen Wasserspiegel zu erreichen.

Description

Der hier vorgestellte Ansatz betrifft ein Verfahren und ein Steuergerät zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine, gemäß den Hauptansprüchen.
Spülmaschinen besitzen speziell ausgelegte Filtersysteme, um die von dem Spülgut abgelösten Schmutzpartikel einerseits zu filtern und andererseits so gut wie möglich zu sammeln, so dass diese nicht mehr in den Umwälzpumpenkreislauf der Spülmaschine gelangen. Das Filtersystem arbeitet dabei nur dann optimal, wenn sich die Wassersäule im Umwälzbetrieb unmittelbar über dem Flächensieb befindet. Derzeit werden die Drehzahlen vom System indirekt über die Benetzungsoberflächen des Spülgutes eingestellt, beispielsweise über die Erkennung eines stabilen Pumpenlaufes. Hiermit wird allerdings nicht der Wasserstand im Spülvorgang kontrolliert und/oder gezielt eingestellt. Eine direkte Messung des Wasserstandes wäre nur über einen entsprechenden Niveausensor, beispielsweise einen Drucksensor, möglich. Dieser wird aber aus kostentechnischen Gründen nicht eingesetzt.
Die DE19951839A1 beschreibt einen Trübungssensor einer Spülmaschine, der die Reinigungsflüssigkeit überwacht und unter Verwendung eines aufgenommenen Signalverlaufs die Drehzahl der Umwälzpumpe regelt.
Von diesem Stand der Technik ausgehend ist es die Aufgabe des hier vorgestellten Ansatzes, ein verbessertes Verfahren und eine verbessertes Steuergerät zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein Steuergerät zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine mit den Merkmalen der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Der hier vorgestellte Ansatz eines Verfahrens zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine bietet einen Kosten- und Nutzenvorteil durch den erweiterten Einsatz eines gegebenenfalls bereits vorhandenen Trübungssensors.
Es wird ein Verfahren zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

Bereitstellen eines ersten Drehzahlsignals über eine Schnittstelle zu der Umwälzpumpe zum Erhöhen einer Drehzahl einer Umwälzpumpe; und
Bereitstellen eines zweiten Drehzahlsignals zum Verringern der Drehzahl der Umwälzpumpe unter Verwendung eines von einem Trübungssensor bereitgestellten Trübungssensorsignals, um den optimalen Wasserspiegel zu erreichen.

Bei einer Spülmaschine kann es sich um ein Gerät zur maschinellen Reinigung von Spülgut, beispielsweise Geschirr, handeln. Das zu reinigende Spülgut kann hierbei mit Lösungsmitteln oder Druckluft gespült werden, wodurch Feststoffe, Flüssigkeiten und Mikroorganismen abtransportiert werden. Ein Spülvorgang kann den Prozess des Reinigens des zu reinigenden Spülguts in der Spülmaschine beschreiben. Bei einer Umwälzpumpe kann es sich um eine Pumpe in einer Spülmaschine zum Umwälzen einer Wassermenge handeln. Ein erstes Drehzahlsignal kann ausgebildet sein, um eine Drehzahl der Umwälzpumpe kontinuierlich zu erhöhen. Ein zweites Drehsignal kann ausgebildet sein, um die Drehzahl der Umwälzpumpe zu reduzieren. Bei einem Trübungssensor kann es sich um einen Sensor in der Spülmaschine handeln, der im Allgemeinen der Ermittlung der Wasserqualität dient. Ein Trübungssensorsignal kann ausgebildet sein, um einen Trübungsgrad des Wassers anzuzeigen. Ferner kann das Trübungssignal ausgebildet sein, um anzuzeigen, ob sich der Wasserspiegel oberhalb oder unterhalb des Trübungssensors befindet. Vorteilhafterweise kann das Trübungssignal verwendet werden, um die Drehzahl der Umwälzpumpe zu steuern. Beispielsweise kann das zweite Drehzahlsignal bereitgestellt werden, wenn das Trübungssensorsignal anzeigt, dass der Wasserspiegel den Trübungssensor erreicht hat. Das zweite Drehzahlsignal kann ausgebildet sein, um eine Absenkung des Wasserspiegels um einen vorbestimmten Wert zu erreichen.
Der Ansatz bietet zudem die Möglichkeit einer optimierten Funktion des Filtersystems der Spülmaschine mit einer optimalen Filterselbstreinigung, wodurch eine bestmögliche Reinigung des Spülguts gewährleistet wird. Ferner bietet das Verfahren durch die optimierte Reinigungsleistung der Filter eine geringere Wiederanschmutzung des Spülguts durch sich eventuell verfangene Essensreste. Zusätzlich kann der Trübungssensor auch als eine Abpumpkontrolle verwendet werden. Hierdurch kann die Nachlaufzeit eines Abpumpschrittes verkürzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bereitstellens eines zweiten Drehzahlsignals, das zweite Drehzahlsignal unter Verwendung einer vorbestimmten Funktion und/oder unter Verwendung einer Nachschlagetabelle bereitgestellt werden. Bei der Nachschlagtabelle kann es sich um eine Tabelle handeln, die in einem Speicher der Spülmaschine hinterlegt ist. Gemäß einer Ausführungsform kann die Nachschlagtabelle eine von der in der Spülmaschine vorhandene Wassermenge und der Drehzahl der Umwälzpumpe abhängige Reduzierung der Drehzahl definieren. Eine Reduzierung der Drehzahl kann hierbei zum Erreichen eines optimalen Wasserspiegels und daher zu einer optimierten Spülleistung führen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Funktion als Variablen eine in der Spülmaschine vorhandene Wassermenge und/oder die Drehzahl der Umwälzpumpe und/oder einen Zeitpunkt der Bereitstellung des Trübungssensorsignals verwenden.
Gemäß einer Ausführungsform kann das zweite Drehzahlsignal ausgebildet sein, um die Drehzahl der Umwälzpumpe zu reduzieren, bis der optimale Wasserspiegel während des Spülvorgangs unmittelbar über der Oberfläche eines Flächensiebs erreicht ist.
Gemäß einer Ausführungsform können die Schritte des Verfahrens bei einem erneuten Wassereinlauf in die Spülmaschine erneut ausgeführt werden. Somit kann garantiert werden, dass über den gesamten Zeitraum des Spülvorgangs eine optimale Spülleistung besteht.
Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Spülmaschine vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

Erhöhen einer Drehzahl einer Umwälzpumpe; und
Verringern der Drehzahl der Umwälzpumpe unter Verwendung eines von einem Trübungssensor bereitgestellten Trübungssensorsignals, um den optimalen Wasserspiegel zu erreichen.

Auch wenn der beschriebene Ansatz anhand eines Haushaltgerätes beschrieben wird, kann das hier beschriebene Verfahren zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine samt Steuergerät entsprechend im Zusammenhang mit einem gewerblichen oder professionellen Gerät, beispielsweise einem Reinigungs- oder Desinfektionsgerät, einem Kleinsterilisator, einem Großraumdesinfektor oder einer Container-Waschanlage eingesetzt werden.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter Verwendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. Ein Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Vorrichtung einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder ein Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Vorrichtung bereitgestellt werden kann. Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu bestimmen. Beispielsweise kann die Vorrichtung dazu eine Logikschaltung, einen integrierten Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein diskretes Bauelement realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein.
Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

1 eine schematische Querschnittsansicht einer Spülmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Querschnittsansicht eines unteren Bereichs einer Spülmaschine samt eines Filtersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 eine schematische Querschnittsansicht eines unteren Bereichs einer Spülmaschine samt Wasserständen während des Spülvorgangs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 eine schematische Ansicht eines Steuergeräts, eines Trübungssensors sowie einer Umwälzpumpe einer Spülmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 drei Zeitdiagramme mit einem aktuellen Wasserstand, einer aktuellen Umwälzpumpendrehzahl und einem Ablauf eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine gemäß einer Ausführungsform;
7 eine Bestimmungsfunktion einer zu reduzierenden Drehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
8 eine Bestimmungstabelle einer zu reduzierenden Drehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel.

1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Spülmaschine 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Spülmaschine 100 umfasst hierbei einen Sammeltopf 102 mit einem Trübungssensor 104, eine Umwälzpumpe 106 sowie eine Ablaufpumpe 108. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Spülmaschine ferner drei Sprüharme 110, 112, 114, zwei Spülkörbe 116, 118 und einen Wasserweg 120.
Erfahrungsgemäß können sich die Reinigungsbedingungen während eines Spülvorgangs in der Spülmaschine 100 schnell ändern. Bereits eine umgekippte Tasse oder ein ungünstig liegender Kelch können die in der Spülmaschine 100 vorhandene Wassermenge erheblich verändern. Hiermit hätte einerseits das Filtersystem und andererseits das Reinigungssystem der Spülmaschine, insbesondere die Umwälzpumpe 106 durch das Ansaugen der Luft, ein großes Problem. Der Trübungssensor 104 kann bei diesem Problem Abhilfe schaffen.
Ein Trübungssensor 104 wird im Allgemeinen zur Ermittlung der Wasserqualität einer Spülflotte eingesetzt. Mit dieser Spülflotte wird das Spülgut, beispielsweise Geschirr und Gläser, über eine längere Zeit im Umwälzbetrieb gereinigt. Eine Überwachung einer Veränderung der Wasserqualität gehört mittlerweile zum Stand der Technik. Sie hilft der Spülmaschine 100 auf unterschiedliche Verschmutzungsgegebenheiten mit entsprechenden Spülprogrammveränderungen zu reagieren. Der Trübungssensor 104 ist zumeist im hydraulischen Wasserweg 120 der Spülflotte oder auch im Sammeltopf 102 der Spülmaschine 100 angeordnet. Diese Anordnung kann zur Ermittlung des Wasserspiegels der Spülmaschine 100 mit einem entsprechenden Verfahren genutzt werden. Zur optimalen Einstellung des Wasserspiegels im Umwälzbetrieb sind bisher lediglich Methoden bekannt, in denen der Wasserspiegel direkt mittels, beispielsweise einem Drucksensor oder Niveausensor, gemessen wird. Diese Messmethoden benötigen aber einen zusätzlichen Sensor und verursachen daher auch zusätzliche Kosten.
Der Trübungssensor 104, der gemäß einem Ausführungsbeispiel im Sammeltopf 102 der Spülmaschine 100 angeordnet ist, soll helfen, die Drehzahl der Umwälzpumpe 106 so zu verändern, dass ein optimaler Spülbetrieb eingestellt wird. Unter dem optimalen Spülbetrieb versteht sich die Einstellung des Wasserspiegels im Umwälzbetrieb unmittelbar über der Oberfläche des Flächensiebes. Die Grundidee ist, dass das Verfahren zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine nach jedem neuen Wassereinlauf in die Spülmaschine 100 einmalig durchgeführt wird. Vorstellbar wäre auch eine zeitliche neue Einstellung und/oder Kontrolle der Drehzahl der Umwälzpumpe 106 oder des Wasserspiegels nach festgelegten Zeiten, beispielweise im Intervall von 15 Minuten oder solange kein Frischwasser in die Spülmaschine 100 eingelaufen ist.
Wie bereits beschrieben, ist die zu verändernde Drehzahl der Umwälzpumpe 106 abhängig von den Reinigungsbedingungen in der Spülmaschine 100, beispielsweise der Beladungsmenge und/oder der Beladungsoberfläche, der Wassereinlaufmenge sowie der Wasserrücklaufgeometrie. Für die Bestimmung des optimalen Spülvorgangs sollte die Spülwassermenge, die sich gerade in der Spülmaschine 100 befindet, sowie die Drehzahl der Umwälzpumpe 106 beziehungsweise die Zeit, bei der sich der Trübungssensor 104 in einer Rampensteuerung meldet, ausreichen. Der Unterschied der beiden letzteren Parameter zueinander, die Drehzahl der Umwälzpumpe 106 und die Zeit bis zur Meldung des Trübungssensors 104, wird nur geringfügig sein. Allerdings kann bei dem Zeitparameter die Trägheit der Spülflotte, beeinflusst durch Schmutz, chemische Mittel und Temperaturschwankungen, eine wichtige Rolle darstellen. Daher sind zur Verwendung im Verfahren auch beide Parameter denkbar.
Der Trübungssensor 104 im Sammeltopf 102 kann die Drehzahl der Umwälzpumpe 106 zur optimalen Filterreinigung wie folgt bestimmen: Einerseits durch eine Funktion f(x,y,z), beispielsweise f(Wassermenge, UP-Drehzahl bzw. Zeit zum Erreichen des Trübungssensorsignals), wobei die Funktion in einem Speicher der Spülmaschine 100 hinterlegt ist, oder vereinfacht als eine Nachschlagetabelle, die ebenfalls im Speicher der Spülmaschine 100 hinterlegt ist.
2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines unteren Bereichs einer Spülmaschine 100 samt eines Filtersystems 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem gezeigten Filtersystem 200 handelt es sich beispielsweise um ein in die Spülmaschine 100 aus 1 verbautes Filtersystem.
Das Filtersystem 200 umfasst drei Teile, ein Grobsieb 202, das als Grobschmutzfilter dient, ein Flächensieb 204, das als Feinschmutzfilter dient, und einen Mikrofeinfilter 206. Ferner zeigt die Querschnittsansicht einen Ansaugstutzen 208 zur Umwälzpumpe, einen Strömungsberuhigten Bereich 210, der als Schmutzsammelzone dient, sowie einen Filterbereich 212 zur Umwälzpumpe. Oberhalb des Filtersystems 200 findet sich der Spülinnenraum 214 der Spülmaschine 100. Neben dem Trübungssensor 104 befindet sich das Steuergerät 216 der Spülmaschine 100.
Wird die Umwälzpumpe 106 mit der Spülflotte so betrieben, das sich der Wasserspiegel am Filtersystem 200 weit oberhalb des Flächensiebes 204 befindet, können einerseits die groben Schmutzpartikel vom Grobsieb 202 nicht mehr gefiltert werden und andererseits gelangen kleine Schmutzpartikel auch über das Grobsieb 202 in den Bereich des Mikrofeinfilters 206. Das hat dann zur Folge, dass sich der Mikrofeinfilter 206 von beiden Seiten mit Schmutzpartikeln zusetzen kann. Weiterhin werden im Umwälzbetrieb bei einem hohen Wasserspiegel die Schmutzpartikel nie gefiltert und im dazu vorgesehenen Filtersystem 200 auch nie gesammelt. Somit ist eine Verschleppung des Schmutzes in eine nachfolgende Spülphase vorprogrammiert. Daraus resultierend kann mit einer hohen Wiederanschmutzung des Spülguts gerechnet werden.
Stellt sich der Wasserspiegel im Spülbetrieb unterhalb des Flächensiebes 204 ein, so können die Schmutzpartikel durch das nachfließende Wasser nicht ausreichend genug zum Flächensieb 204 und Grobsieb 202 befördert werden. Die Schmutzpartikel bleiben teilweise am Rand des Flächensiebes 204 stehen. Des Weiteren läuft die Umwälzpumpe 106 auch in einem kritischen Betrieb. Wie in der Querschnittsansicht zu erkennen ist, befindet sich nach dem Flächensieb 204 und dem Trübungssensor 104 gleich am untersten Rand des Mikrofeinfilters 206 der Ansaugstutzen 208 für die Umwälzpumpe 106. Saugt die Umwälzpumpe 106 hier Luft an, so läuft die Umwälzpumpe 106 in einem instabilen Betrieb. Sie kann somit keine Reinigungswirkung gewährleisten.
Durch das Verfahren zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine 100 soll eine optimale Funktion des Filtersystems 200 und damit auch verbunden die optimale Selbstreinigung des Filtersystems 200 gewährleistet werden. Wenn die Selbstreinigung des Filtersystems 200 optimal eingestellt ist, wird auch die Reinigung des Spülguts dementsprechend ausfallen. Zusätzlich kann der Trübungssensor 104 auch als Abpumpkontrolle verwendet werden. Wenn die Spülflotte nach einer Spülphase abgepumpt wird, wobei die Umwälzpumpe 106 bei diesem Vorgang ausgeschaltet ist, zeigt der Trübungssensor 104 durch das Erreichen des Wasserspiegels am Sensor selbst, dass nicht mehr viel Wasser im Sammeltopf verblieben ist. Somit kann die Nachlaufzeit eines Abpumpschrittes verkürzt werden.
3 zeigt eine schematische Querschnittsansicht eines unteren Bereichs einer Spülmaschine 100 samt Wasserständen 302, 304, 306, 308, 310 während des Spülvorgangs gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem gezeigten unteren Spülmaschinenabschnitt handelt es sich beispielsweise um einen in 1 gezeigten unteren Bereich der Spülmaschine 100.
Der Wasserstand 302 nach dem Grundwassereinlauf ragt bis in den Spülinnenraum 214 der Spülmaschine 100. Nach einem ersten Wassereinlauf wird die Umwälzpumpe 106 auf eine Startdrehzahl eingestellt und mit einer kontinuierlichen Drehzahlerhöhung hochgefahren, wobei sich der Wasserspiegel proportional zur Drehzahlerhöhung verringert, bis der Wasserstand 304 für die Drehzahl-Rückregelung unter Verwendung des Trübungssensors 104 erreicht ist. Hierbei erkennt der Trübungssensor 104, dass, bei einer bestimmten Drehzahl der Umwälzpumpe 106, ein Trübungssensor-Niveau erreicht wurde. Anschließend passt der Trübungssensor 104 die Drehzahl der Umwälzpumpe 106 auf eine bestimmte Drehzahl an, was zu einem optimalen Wasserstand 306 im Spülbetrieb führt. Der optimale Spülbetrieb ist dabei zu erreichen, indem der Wasserstand 306 unmittelbar über dem Flächensieb 204 der Spülmaschine 100 eingestellt wird. Hier ist des Weiteren zu erkennen, dass sich der Wasserstand 304 zur Rückregelung der Umwälzpumpendrehzahl am Trübungssensor 104 zwischen dem Wasserstand 302 nach dem Grundwassereinlauf und einem möglichen instabilen Pumpenlauf 308 am Ansaugstutzen 208 der Umwälzpumpe 106 befindet. Auch der Wasserstand 310 zum Abschalten der Ablaufpumpe ist unterhalb des Trübungssensorstandes anzuordnen. Somit kann zusätzlich eine Ablaufpumpenregelung erfolgen.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts 216, eines Trübungssensors 104 sowie einer Umwälzpumpe 106 einer Spülmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei dem Steuergerät 216, dem Trübungssensor 104 und der Umwälzpumpe 106 kann es sich um Bauelemente aus der Spülmaschine der 1 und 2 handeln.
Das Steuergerät 216 ist ausgebildet, um ein erstes Drehsignal 402 über eine Schnittstelle an die Umwälzpumpe 106 bereitzustellen. Das erste Drehzahlsignal 402 ist hierbei ausgebildet, um eine Drehzahl der Umwälzpumpe 106 zu erhöhen. Der Trübungssensor 104 ist ausgebildet, um einen Trübungsgrad des Wassers zu bestimmen und ein den Trübungsgrad repräsentierendes Trübsensorsignal 404 an das Steuergerät 216 bereitzustellen. Das Trübsensorsignal 404 zeigt ferner an, ob sich der Trübungssensor 104 unterhalb oder oberhalb des Wasserspiegels befindet. Das Steuergerät 216 ist wiederrum ausgebildet, um unter Verwendung des Trübsensorsignals 404 ein zweites Drehzahlsignal 406 an die Umwälzpumpe 106 bereitzustellen. Das zweite Drehzahlsignal 406 ist hierbei ausgebildet, um die Drehzahl der Umwälzpumpe 106 zu verringern bis ein optimaler Wasserspiegel erreicht ist.
Für das vorliegende Verfahren zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine ist die Aussage über die Wasserqualität, über welche das Trübungssignal 404 üblicherweise Informationen bereithält, unerheblich. Des Weiteren werden mit dem Trübungssignal 404 auch keine Betriebszeiten und/oder Intervallzeiten für die Umwälzpumpe bestimmt und/oder geregelt. Lediglich das Erreichen des Wasserspiegels wird einmalig für die sich in der Spülmaschine eingestellten Bedingungen unter Verwendung des Trübsensorsignals 404 ermittelt. Die Rampensteuerung der Umwälzpumpendrehzahl dient dabei dazu, den Wasserspiegel gezielt zum Trübungssensor 104 hin, zu verändern. Das Erreichen des Wasserspiegels am Trübungssensor 104 (zur Zeit t-TS und zur Drehzahl n-TS) stellt eine beladungsabhängige Bedingung in der Spülmaschine dar. Die weiteren Bedingungen ergeben sich durch die vorhandene Grundwassermenge in dem Spülablauf und die Drehzahl, bei der sich der Trübungssensor 104 meldet. Auf der Grundlage dieser Bedingungen wird später eine Drehzahl ermittelt, um die die Umwälzpumpendrehzahl für den weiteren Spülprozess, bis zum nächsten Wassereinlauf, zu verändern. Die veränderte Drehzahl soll somit den Wasserspiegel im Umwälzbetrieb auf die Flächensiebposition bringen.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 500 zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 500 kann beispielsweise unter Verwendung der anhand von 1 beschriebenen Spülmaschine sowie des in 4 beschriebenen Steuergeräts ausgeführt werden.
Das Verfahren umfasst einen Schritt 501, bei dem ein erstes Drehzahlsignals zum Erhöhen einer Drehzahl einer Umwälzpumpe über eine Schnittstelle zu der Umwälzpumpe bereitgestellt wird. Schließlich umfasst das Verfahren einen Schritt 503, bei dem ein zweites Drehzahlsignal zum Verringern der Drehzahl der Umwälzpumpe unter Verwendung eines von einem Trübungssensor bereitgestellten Trübungssensorsignals bereitgestellt wird, um einen optimalen Wasserspiegel zu erreichen.
6 zeigt drei Zeitdiagramme 600, 606, 612 mit einem aktuellen Wasserstand, einer aktuellen Umwälzpumpendrehzahl und einem Ablauf eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine gemäß einer Ausführungsform.
Das obere Zeitdiagramm 600 zeigt den Zeitparameter auf der x-Achse 602 in Abhängigkeit eines Wasserspiegels in Millimetern auf der y-Achse 604. Das mittlere Zeitdiagramm 606 zeigt den Zeitparameter auf der x-Achse 608 in Abhängigkeit der Umwälzpumpendrehzahl pro Minute auf der y-Achse 610. Das untere Zeitdiagramm 612 zeigt den Zeitparameter auf der x-Achse 614 in Abhängigkeit eines möglichen Ablaufs eines Spülvorgangs einer Spülmaschine auf der y-Achse 616. Die Zeitdiagramme 600, 606, 612 sind parallel zueinander angeordnet, so dass die einzelnen Parameter, also Wasserspiegel, Umwälzpumpendrehzahl und Ablauf des Spülvorgangs, denselben Zeitparameter 602, 608, 614 teilen und daher der Ablauf desselben Verfahrens gezeigt wird.
Das obere Zeitdiagramm zeigt die gleichen Wasserstände wie aus 3 auf: Der Wasserstand 302 nach dem Grundwassereinlauf, der Wasserstand 304 für die Drehzahl-Rückregelung unter Verwendung des Trübungssensors, den optimalen Wasserstand 306 im Spülbetrieb, Wasserstand 308 bei einem möglichen instabilen Pumpenlauf und der Wasserstand 310 zum Abschalten der Ablaufpumpe.
Das mittlere Zeitdiagramm 606 unterteilt sich in drei Drehzahlen-Abschnitte, nämlich in die Maximale Umwälzpumpendrehzahl 618, die optimale Umwälzpumpendrehzahl für den optimalen Spülbetrieb 620 und die Umwälzpumpendrehzahl zum Start der Rampensteuerung 622.
Anhand des unteren Zeitdiagramms 612 sollen nun die einzelnen Verfahrensschritte mit dem jeweils aktuellen Wasserspiegel und der aktuellen Drehzahl erläutert werden. In der Phase des Wassereinlaufs 624 in die Spülmaschine befindet sich die Drehzahl der Umwälzpumpe bei 0. Der Wasserspiegel steigt stetig bis zu einem Maximum an. Nach dem Wassereinlauf 624 folgt die Beruhigungsphase 626, wobei die Umwälzpumpe auf eine Startdrehzahl eingestellt wird. Nachdem sich der Wasserspiegel beruhigt hat, beispielsweise nach einer Minute, wird die Umwälzpumpe mit einer kontinuierlichen Drehzahlerhöhung in der Phase der Umwälzpumpen-Rampensteuerung 628 hochgefahren. Das Wasserniveau verringert sich in dieser Phase dabei proportional zur Drehzahlerhöhung. In der Phase der Drehzahlabsenkung 630, wird der Trübungssensor, in Abhängigkeit von den Beladungsbedingungen innerhalb der Spülmaschine, bei einer bestimmten Drehzahl das Erreichen des Trübungssensor-Wasserspiegels erkennen. Nach dem Erreichen des Wasserspiegels wird nun die Umwälzpumpe auf eine bestimmte Drehzahl angepasst, die in der Phase des Spülbetriebs 632 sicher den optimalen Wasserstand erreicht. Anschließend kann der Spülbetrieb normal weitergeführt werden. In der letzten Phase, der Abpumpphase 634, kann der Trübungssensor noch zur Regelung der Ablaufpumpe beziehungsweise der Laugenpumpe 636 dienen. Hierzu ist die Abpumphase 634 auch als ein eigener Verfahrensschritt dargestellt. Wird der Wasserstand während des Abpumpens erkannt, sollte eine Nachlaufzeit von beispielsweise 5 bis 10 Sekunden ausreichen, um die Restwassermenge aus dem Sammeltopf abzupumpen. Hiermit wäre eine zeitlich optimierte Abpumpregelung gewährleistet.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel (ohne Abbildung) könnte, nach der Bestimmung der optimalen Drehzahl, eine Erhöhung der mechanischen Reinigungsleistung erfolgen. Dabei wird je nach Höhe der Drehzahl zusätzlich Wasser in das Spülmaschinensystem dazugegeben. Abhängig von der derzeitigen Drehzahl und der dazugegebenen Wassermenge, wird die Umwälzpumpendrehzahl so erhöht, dass sich der Wasserspiegel wieder im optimalen Spülbetrieb befindet, wobei hierzu eine Drehzahltabelle herangezogen wird. Eine Nachregelung der Drehzahl kann dabei jederzeit im Spülprozess erfolgen. Im ungünstigsten Fall sogar dann, wenn der Trübungssensor zu viel Luft sieht. Dieser Zustand ist vom Trübungssensor durch ein Schwanken der Signale zu erkennen. Hierzu muss die Umwälzpumpendrehzahl wieder auf die Startdrehzahl herabgesetzt werden und mittels der Rampensteuerung kann die Drehzahlrückregelung, wie zuvor beschrieben, erfolgen.
7 zeigt eine Bestimmungsfunktion 700 der zu reduzierenden Drehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Die x-Achse 702 zeigt die erkannte Drehzahl beim Trübungssender-Niveaus in Umdrehungen pro Minuten. Die Zahl der Umdrehungen reicht hierbei von 2500 bis 4000 erkannten Umdrehungen pro Minute. Die y-Achse 704 zeigt die Anzahl der zu reduzierende Drehzahl der Umwälzpumpe in Umdrehungen pro Minute an. Hierbei reicht die Anzahl der zu reduzierenden Umdrehungen pro Minute von 0 bis 140. Die drei Geraden innerhalb der Funktion stellen die vorhandene Wassermenge im Spülumlauf der Spülmaschine dar, wobei die untere Gerade 706 3 Liter, die mittlere Gerade 708 3,5 Liter und die obere Gerade 710 4 Liter anzeigt. Diese Werte stellen selbstverständlich nur Beispiele dar.
Ein Ablesen der Funktion funktioniert wie folgt: Die gesuchte Größe ist die reduzierende Anzahl der Drehzahl pro Minute. Befinden sich beispielsweise 3,5 Liter Wasser im Spülumlauf der Spülmaschine und der Trübungssensor erkennt eine Drehzahl von 3500 Umdrehungen pro Minute am Trübungssensor-Niveau, so wird die Drehzahl angepasst, indem man die erkannte Drehzahl von 3500 Umdrehungen pro Minute um 80 Umdrehungen pro Minute reduziert.
8 zeigt eine Bestimmungstabelle der zu reduzierenden Drehzahl gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In der linken Spalte 802 der Tabelle sind die in der Spülmaschine während des Spülvorgangs vorhandenen Wassermengen in Liter angezeigt. Die Wassermenge reicht hierbei von 3 Litern über 3,5 Liter bis hin zu 4 Litern. In der Tabellenzeile 804 der Tabelle werden die erkannten Drehzahlen beim Trübungssensor-Niveau in Umdrehungen pro Minute angezeigt. Die Drehzahlen reichen hierbei von 2500 bis einschließlich 4000 Umdrehungen pro Minute. Die zu bestimmende Größe in den einzelnen Tabellenzellen 806 ist die Anzahl der zu reduzierenden Umdrehungen.
Eine Bestimmung der zu reduzierenden Drehzahl ergibt folgende Drehzahlwerte: Bei einer vorhandenen Wassermenge von 4 Litern und einer Drehzahl von 2500 kommt es zu einer Fehlermehldung. Eine Fehlermeldung, die in der Tabelle mit F dargestellt ist, wird herausgegebenen, wenn in dem Spülvorgang eine zu große Wassermenge verlorengegangen ist. Dies kann beispielsweise durch eine umgekippte Tasse passieren. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 4 Litern und einer Drehzahl von 2750 kommt es erneut zu einer Fehlermeldung. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 4 Litern und einer Drehzahl von 3000 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 140 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 4 Litern und einer Drehzahl von 3250 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 120 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 4 Litern und einer Drehzahl von 3500 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 100 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 4 Litern und einer Drehzahl von 3750 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 80 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 4 Litern und einer Drehzahl von 4000 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 60 Umdrehungen bestimmt. Bei einer gleichbleibenden Wassermenge von 4 Litern und einer Erhöhung der erkannten Drehzahlen in 250er Schritten bleibt festzuhalten, dass die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl pro Minute proportional um jeweils beispielsweise 20 Umdrehungen abnimmt, je höher die erkannte Drehzahl ist.
Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3,5 Litern und einer Drehzahl von 2500 kommt es zu einer Fehlermeldung. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3,5 Litern und einer Drehzahl von 2750 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 140 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3,5 Litern und einer Drehzahl von 3000 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 120 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3,5 Litern und einer Drehzahl von 3250 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 100 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3,5 Litern und einer Drehzahl von 3500 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 80 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3,5 Litern und einer Drehzahl von 3750 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 60 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3,5 Litern und einer Drehzahl von 4000 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 40 Umdrehungen bestimmt, wobei es hierbei zu einer geringfügigen Drehzahlreduzierung kommt, da vermutlich zu Beginn des Spülvorgangs zu viel Wasser hinzugefügt wurde. Werte mit dieser geringfügigen Drehzahlreduzierung sind in der Tabelle mit einem Asterisk gekennzeichnet. Bei einer gleichbleibenden Wassermenge von 3,5 Litern und einer Erhöhung der erkannten Drehzahlen in 250er Schritten bleibt festzuhalten, dass die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl pro Minute proportional um jeweils 20 Umdrehungen abnimmt, je höher die erkannte Drehzahl ist.
Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3 Litern und einer Drehzahl von 2500 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 140 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3 Litern und einer Drehzahl von 2750 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 120 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3 Litern und einer Drehzahl von 3000 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 100 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3 Litern und einer Drehzahl von 3250 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 80 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3 Litern und einer Drehzahl von 3500 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 60 Umdrehungen bestimmt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3 Litern und einer Drehzahl von 3750 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 40 Umdrehungen bestimmt, wobei es hierbei zu einer geringfügigen Drehzahlreduzierung kommt. Bei einer vorhandenen Wassermenge von 3 Litern und einer Drehzahl von 4000 wird die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl mit 20 Umdrehungen bestimmt, wobei es auch zu einer geringfügigen Drehzahlreduzierung kommt. Bei einer gleichbleibenden Wassermenge von 3,5 Litern und einer Erhöhung der erkannten Drehzahlen in 250er Schritten bleibt festzuhalten, dass die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl pro Minute proportional um jeweils 20 Umdrehungen abnimmt, je höher die erkannte Drehzahl ist, wobei die Anzahl der zu reduzierenden Drehzahl ebenso abnimmt, je geringer die Wassermenge im Umlauf ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19951839 A1 [0003]

Claims

Verfahren (500) zum Einstellen eines optimalen Wasserspiegels (306) während eines Spülvorgangs in einer Spülmaschine (100), wobei das Verfahren (500) die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen (501) eines ersten Drehzahlsignals (402) zum Erhöhen einer Drehzahl einer Umwälzpumpe (106) über eine Schnittstelle zu der Umwälzpumpe (106); und Bereitstellen (503) eines zweiten Drehzahlsignals (406) zum Verringern der Drehzahl der Umwälzpumpe (106) unter Verwendung eines von einem Trübungssensor (104) bereitgestellten Trübungssensorsignals (404), um den optimalen Wasserspiegel (306) zu erreichen.
Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangen Ansprüche bei dem im Schritt des Bereitstellens (503) eines zweiten Drehzahlsignals (406) das zweite Drehzahlsignal (406) unter Verwendung einer vorbestimmten Funktion (700) und/oder unter Verwendung einer Nachschlagetabelle (800) bereitgestellt wird.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 2, bei dem die Funktion (700) als Variablen ein in der Spülmaschine (100) vorhandene Wassermenge und/oder die Drehzahl der Umwälzpumpe (106) und/oder einen Zeitpunkt der Bereitstellung des Trübungssensorsignals (404) verwendet.
Verfahren (500) gemäß Anspruch 2, bei dem die Nachschlagtabelle (800) eine von der in der Spülmaschine (100) vorhandene Wassermenge und der Drehzahl der Umwälzpumpe (106) abhängige Reduzierung der Drehzahl definiert.
Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Bereitstellens (503) eines zweiten Drehzahlsignal (406) das zweite Drehzahlsignal (406) ausgebildet ist, um die Drehzahl der Umwälzpumpe (106) zu reduzieren, bis der optimale Wasserspiegel (306) während des Spülvorgangs unmittelbar über der Oberfläche eines Flächensiebs (204) erreicht ist.
Verfahren (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Schritte des Verfahrens (501; 503) bei einem erneuten Wassereinlauf in die Spülmaschine (100) erneut ausgeführt werden.
Verfahren zum Betreiben einer Spülmaschine (100), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erhöhen einer Drehzahl einer Umwälzpumpe (106); und Verringern der Drehzahl der Umwälzpumpe (106) unter Verwendung eines von einem Trübungssensor (104) bereitgestellten Trübungssensorsignals (404), um den optimalen Wasserspiegel (306) zu erreichen.
Steuergerät (216), das ausgebildet ist, um die Schritte des Verfahrens (500) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche anzusteuern und/oder auszuführen.
Spülmaschine (100) zum Spülen von Geschirr, wobei die Spülmaschine (100) eine Umwälzpumpe (106), einen Trübungssensor (104) und eine Steuergerät (216) gemäß Anspruch 8 aufweist.
Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (500) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wenn das Computer-Programmprodukt auf dem Steuergerät (216) ausgeführt wird.