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Die vorliegende Offenbarung befasst sich mit einem wasserführenden Haushalts-Reinigungsgerät, wie beispielsweise einer Wasch- oder Geschirrspülmaschine, sowie einem Betriebsverfahren hierfür.
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Moderne elektrische Haushaltsgeräte, wie Wasch- oder Geschirrspülmaschinen, werden zunehmend mit geeigneter Sensorik ausgestattet, um unterschiedliche Eigenschaften des Arbeitsmediums des Reinigungsgeräts, wie beispielsweise des Waschwassers bei einer Waschmaschine oder der Spülflotte bei einem Geschirrspüler, zu ermitteln. Auf Grundlage der ermittelten Eigenschaften kann eine Steuereinheit des Reinigungsgeräts einen Programmlauf des Reinigungsgeräts beeinflussen. Eine wichtige Rolle spielt hierbei die Chemie des Reinigungsvorgangs. Eine präzise Bestimmung der chemischen Zusammensetzung des Arbeitsmediums ermöglicht eine Optimierung anderer Betriebsparameter, wie beispielsweise Zeit, Mechanik und Temperatur. Hierdurch kann der Programmlauf insgesamt sowohl ökologisch wie auch ökonomisch verbessert werden.
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Über die Bedienelemente eines Reinigungsgeräts kann der Benutzer üblicherweise zwischen verschiedenen Reinigungsprogrammen wählen und die Betriebsparameter Zeit, Mechanik und Temperatur in vielfältiger Weise, zum Beispiel durch Vorschleudern oder Kurzwäsche, anpassen. Durch die Wahl geeigneter Reinigungsmittel kann auch bis zu einem gewissen Maß die Chemie des Reinigungsvorgangs beeinflusst werden. Allerdings kommt es gelegentlich zu einer versehentlich falschen Wahl des Reinigungsmittels und/oder zur Einstellung eines versehentlich falschen Reinigungsprogramms durch den Benutzer. Beispielsweise kann es bei einer Waschmaschine geschehen, dass der Benutzer für eine Ladung empfindlicher Wäsche (z.B. aus Seide) zwar zu einem Feinwaschmittel greift, versehentlich aber ein Waschprogramm für Kochwäsche einstellt. Ein anderes Beispiel wäre die Beladung einer Geschirrspülmaschine mit stark verschmutztem Geschirr, wobei der Benutzer aber versehentlich nur ein Klarspülmittel einfüllt und ein Kurzspülprogramm wählt.
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Derartige (in der Regel versehentliche) Fehleinstellungen durch den Benutzer führen zu einem ineffizienten Programmlauf des Reinigungsgeräts und können unter Umständen dem zu reinigenden Gut Schaden zufügen. Angesichts dessen ist die Früherkennung von benutzerseitig fehlerhaft gewählten Geräteeinstellungen in einem Reinigungsgerät wünschenswert.
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In der
DE 100 42 846 A1 ist ein Verfahren zur Charakterisierung polarer Bestandteile in Flüssigkeiten gezeigt, bei dem eine Impedanzmessung mittels einer Messelektrode zu verschiedenen Zeitpunkten erfolgt. Zur Auswertung der Messung wird der Imaginärteil der gemessenen Impedanz in Abhängigkeit von dem Realteil der gemessenen Impedanz aufgetragen. So kann beispielsweise die Konzentration eines Tensids in Wasser bestimmt werden.
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In der
DE 698 23 799 T2 ist gezeigt, dass zeitabhängige Messwerte unterschiedlicher Parameter wie Trübung und Leitfähigkeit einer Waschflüssigkeit bestimmt werden und der zeitliche Verlauf der unterschiedlichen Parameter jeweils einzeln ausgewertet wird.
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Aus der WO 2006/ 050 767 A2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, mittels dem bzw. der verschiedene Eigenschaften wie beispielsweise die Trübung und die elektrische Leitfähigkeit eines Fluids in einem Haushaltsgerät ermittelt werden kann.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem wasserführenden Haushalts-Reinigungsgerät die Betriebssteuerung des Reinigungsgeräts zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Gemäß bestimmter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein Betriebsverfahren für ein wasserführendes Haushaltsgerät, beispielsweise eine Wasch- oder Geschirrspülmaschine vorgesehen. Im Zuge des Verfahrens werden während eines Programmlaufs eines Betriebsprogramms des Reinigungsgeräts zeitabhängige Messwerte für ein Tupel von Parametern gewonnen. Die Parameter sind jeweils für eine unterschiedliche Eigenschaft eines Mediums in einem Arbeitsraum des Reinigungsgeräts repräsentativ. Weiterhin wird der zeitliche Verlauf des Tupels ausgewertet und es wird auf Grundlage des ausgewerteten zeitlichen Verlaufs des Tupels der Betrieb des Reinigungsgeräts gesteuert.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass durch Zusammenfassung mehrerer geeigneter, messtechnisch überwachbarer Betriebsparameter in einem gemeinsamen Parameterraum eine zeitabhängige Kennkurve in dem Parameterraum erhalten werden kann, welche charakteristisch für den jeweiligen Reinigungsprozess bei gegebener Darreichungsform und gegebener chemischer Beschaffenheit (Zusammensetzung) der verwendeten Reinigungsmittels ist. In der Kennkurve drückt sich gewissermaßen eine Signatur des verwendeten Reinigungsmittels aus, sodass durch Auswertung der Kennkurve eine Kategorisierung des verwendeten Reinigungsmittels z.B. nach Darreichungsform oder/und chemischer Beschaffenheit vorgenommen werden kann. Solcherart gewonnene Rückschlüsse auf das verwendete Reinigungsmittel können Eingang finden bei der Betriebssteuerung des Reinigungsgeräts. Der hier verwendete Begriff des Tupels bezeichnet ganz allgemein eine Sammlung von Parameterwerten (pro Parameter ein Wert), gleich welcher konkreten Realisierung in der Betriebssoftware des Reinigungsgeräts. Die Parameterwerte des Tupels lassen sich auf einen Punkt in dem von den Parametern aufgespannten mehrdimensionalen Parameterraum abbilden. Während eines Programmlaufs des Reinigungsgeräts können sich die Werte der in dem Tupel zusammengefassten Parameter ändern. Entsprechend bewegt sich der Abbildungspunkt des Tupels in dem Parameterraum. Es entsteht so über die Zeit - bildlich gesprochen - eine Bahn oder Kurve in dem Parameterraum, welche den zeitlichen Verlauf des Tupels repräsentiert. Der Bahnverlauf (Kurvenverlauf) kann hinsichtlich Form oder/und Lage im Parameterraum ausgewertet werden, um daraus Rückschlüsse auf das verwendete Reinigungsmittel zu erhalten.
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Zur Gewinnung von Informationen über den zeitlichen Verlauf des Tupels können für jeden der Parameter in Zuordnung zu definierten Zeitpunkten oder Zeitabschnitten Messwerte mittels geeigneter Messaufnehmer ermittelt werden, wobei jeweils zeitlich zusammengehörige Messwerte der verschiedenen Parameter (d.h. Messwerte, die demselben Zeitpunkt oder Zeitabschnitt zugeordnet sind) in dem Tupel zusammengefasst werden. Die für die Bildung des Tupels berücksichtigten Messwerte können ihrerseits Einzelmesswerte sein oder sie können alternativ aus einer Mittelung oder Medianbildung oder andersartiger Verarbeitung mehrerer Einzel messwerte hervorgehen.
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Die Auswertung des zeitlichen Verlaufs des Tupels kann gemäß bestimmter Ausführungsformen einen Vergleich mit mindestens einem Referenz-Zeitverlauf umfassen. Der mindestens eine Referenz-Zeitverlauf kann auf verschiedene Arten bestimmt werden. Beispielsweise kann ein statistischer Mittelwert aus einer Vielzahl in einer Testreihe ermittelter zeitlicher Verläufe von Parameter-Tupeln ermittelt werden. Alternativ kann beispielsweise durch Computersimulation ein optimaler zeitlicher Verlauf hinsichtlich vorgegebener Parameter bestimmt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen werden in einem elektronischen Speicher des Reinigungsgeräts Informationen über eine Mehrzahl Referenz-Zeitverläufe des Tupels vorgehalten. Diese Referenz-Zeitverläufe sind beispielsweise für eine Vielzahl unterschiedlicher Betriebsbedingungen des Reinigungsgeräts repräsentativ. So kann beispielsweise für jedes einer Mehrzahl verschiedener Reinigungsprogramme des Reinigungsgeräts jeweils mindestens ein Referenz-Zeitverlauf in dem elektronischen Speicher vorgehalten werden. Beim Start des Programmlaufs eines Reinigungsprogramms kann der gemessene Zeitverlauf des Parametertupels mit dem Referenz-Zeitverlauf verglichen werden. Dadurch können Abweichungen vom erwarteten Zeitverlauf des Parametertupels erkannt und durch entsprechende Steuerungsmaßnahmen des Reinigungsgeräts korrigiert werden.
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Der Arbeitsraum des Reinigungsgeräts ist ein Raum, welcher während eines Programmlaufs des Reinigungsgeräts von einem mit einem Reinigungsmittel versetzten Flüssigmedium (insbesondere Wasser) durchspült wird oder in welchem sich ein solches Medium ansammelt. Beispielsweise kann bei einer Waschmaschine der Arbeitsraum in einem Laugenbehälter oder bei einer Geschirrspülmaschine im Spülraum der Maschine gebildet sein.
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Die messtechnisch untersuchten Parameter können vollständig voneinander unabhängig sein oder einander zumindest teilweise beeinflussen. Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Parametertupel mindestens einen ersten Parameter, welcher eine elektrische Eigenschaft des Mediums repräsentiert, beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit, und mindestens einen zweiten Parameter, welcher eine optisch messbare Eigenschaft des Mediums repräsentiert, beispielsweise dessen Trübung. Informationen über die elektrische Leitfähigkeit des Mediums können durch Leitwertmessungen gewonnen werden, bei denen der ohmsche Widerstand bzw. dessen Umkehrwert (also der Leitwert) des Mediums gemessen wird. Soweit von einer Frequenzabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit auszugehen ist, kann für die Ermittlung von Informationen über die elektrische Leitfähigkeit des Mediums eine Impedanzmessung bei unterschiedlichen Frequenzen des elektrischen Anregungssignals (Spannung, Strom) durchgeführt werden, d.h. ein Impedanzspektrum ermittelt werden. Bei Bedarf kann die Impedanz komplex mit Real- und Imaginärteil ermittelt werden. Als Messwert für die elektrische Leitfähigkeit des Mediums kann beispielsweise der Realteil der Impedanz verwendet werden. Informationen über die Trübung können durch Transmissionsmessungen gewonnen werden, bei denen die Abschwächung von Licht beim Durchgang durch das Medium gemessen wird. Solche Transmissionsmessungen können spezifisch für eine oder mehrere individuelle Lichtwellenlängen oder schmalbandige Wellenlängenbereiche durchgeführt werden oder im Rahmen einer Breitbandmessung, bei der breitbandiges Licht durch das Medium geschickt wird und die Intensität des ankommenden Lichts mit einem Breitbanddetektor detektiert wird.
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Zusätzlich zu einem elektrischen Parameter und einem optischen Parameter umfasst das Parametertupel gemäß bestimmter Ausführungsformen einen für die Temperatur des Mediums repräsentativen dritten Parameter.
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Bei bestimmten Ausführungsformen wird der zeitliche Verlauf des Tupels im Hinblick auf die chemische Beschaffenheit oder/und die Darreichungsform einer in dem Medium enthaltenen Reinigungssubstanz ausgewertet. Bei der Darreichungsform kann beispielsweise zwischen zwei oder mehr der folgenden Darreichungsformen unterschieden werden: pulverförmig, flüssig, kapselförmig, kompaktiert. Bei einer kapselförmig dargereichten Reinigungssubstanz befindet sich die Reinigungssubstanz innerhalb einer Kapsel, welche sich bei Kontakt mit Wasser auflöst und dadurch die in der Kapsel befindliche Reinigungssubstanz freisetzt. Eine kompaktierte Reinigungssubstanz besteht aus einer oder mehreren Pulversubstanzen, welche in eine definierte Form gepresst sind (sogenannte Tabletten oder Tabs). Bei Kontakt mit Wasser zerfallen die Tabletten und lösen sich auf. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen zwei oder mehr flüssigen Darreichungsformen verschiedener Viskosität unterschieden werden. Bei der chemischen Beschaffenheit kann zwischen Reinigungssubstanzen mit Bleichmitteln oder/und optischen Aufhellern und Reinigungssubstanzen ohne Bleichmittel und optische Aufheller unterschieden werden. Alternativ oder zusätzlich kann zwischen zwei oder mehr der folgenden Waschmittelarten unterschieden werden (die sich typischerweise hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung unterscheiden): Vollwaschmittel, Farbwaschmittel, Feinwaschmittel, Wollwaschmittel, Bleichmittel.
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Bei bestimmten Ausführungsformen des Betriebsverfahrens werden die Messwerte durch Messungen gewonnen, die für alle Parameter des Tupels in gegenseitiger enger räumlicher Nähe durchgeführt werden.
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Bei bestimmten Ausführungsformen werden die Messwerte durch Messungen gewonnen, die für alle Parameter des Tupels mittels einer Sensoreinheit durchgeführt werden. Die Sensoreinheit weist hierbei eine Mehrzahl an oder in einem gemeinsamen Sensorgehäuse angeordneter Sensorelemente auf. Das Sensorgehäuse ist in eine Ausnehmung in einer Begrenzungswand des Arbeitsraums des Reinigungsgeräts hineingesteckt und reicht in den Arbeitsraum hinein. Eines der Sensorelemente kann beispielsweise einen für die elektrische Leitfähigkeit repräsentativen Messwert messen und ein anderes der Sensorelemente kann beispielsweise einen für die Trübung repräsentativen Messwert messen.
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Bei bestimmten Ausführungsformen des Betriebsverfahrens wird auf Grundlage der Auswertung des zeitlichen Verlaufs des Tupels ein Ist-Zustand des Reinigungsgeräts ermittelt. Dieser Ist-Zustand wird ferner auf Übereinstimmung mit einer benutzerseitig gewählten Programmeinstellung des Reinigungsgeräts geprüft. Bei Nichtübereinstimmung wird eine geeignete Reaktion des Reinigungsgeräts bewirkt. Die Reaktion umfasst beispielsweise die Ausgabe eines optischen oder/und akustischen Warnhinweises oder/und einen Betriebsstopp. Die Art der Reaktion kann vordefiniert sein. Alternativ ist es vorstellbar, dass ein lernendes System vorgesehen ist, welches immer wieder neu entscheidet, welche Reaktion im konkreten Fall geeignet ist. Anstelle eines lernenden Systems könnte die Entscheidung über die geeignete Reaktion alternativ der Intelligenz einer Cloud anvertraut werden und cloud-basiert getroffen werden. Beispielsweise kann eine Abweichung des gemessenen zeitlichen Verlaufs des Tupels mit einem vorgegebenen, aufgrund der benutzerseitig gewählten Programmeinstellung erwartbaren Referenz-Zeitverlauf ermittelt werden. Alternativ kann aus einer Mehrzahl vorgegebener Referenz-Zeitverläufe des Tupels ein solcher Referenz-Zeitverlauf ermittelt werden, der die geringste Abweichung von dem gemessenen zeitlichen Verlauf des Tupels aufweist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Offenbarung ein Haushalts-Reinigungsgerät, wie beispielsweise eine Wasch- oder Geschirrspülmaschine, vor, das zur Durchführung eines der offenbarten Betriebsverfahrens eingerichtet ist. Das Reinigungsgerät kann einen Arbeitsraum umfassen, eine Sensoranordnung zur Gewinnung von Messwerten für ein Tupel von Parametern, die jeweils für eine unterschiedliche Eigenschaft eines Mediums in dem Arbeitsraum repräsentativ sind, sowie eine Steuereinheit, welche dazu eingerichtet ist, einen zeitlichen Verlauf des Tupels auszuwerten und auf Grundlage des ausgewerteten zeitlichen Verlaufs des Tupels den Betrieb des Reinigungsgeräts zu steuern.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es stellen dar:
- 1 schematisch eine Vorderansicht einer Haushalts-Waschmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2A beispielhafte gemessene Zeitverläufe für die Parameter elektrische Leitfähigkeit und Trübung für hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung sich unterscheidende Waschmittelarten;
- 2B beispielhafte gespeicherte Referenz-Zeitverläufe für die Parameter elektrische Leitfähigkeit und Trübung für die Waschmittelarten aus 2A;
- 2C einen Vergleich der gemessenen und gespeicherten Zeitverläufe aus 2A und 2B zur Ermittlung einer Nichtübereinstimmung;
- 3A beispielhafte gemessene Zeitverläufe für die Parameter Impedanz und Trübung für unterschiedliche Darreichungsformen eines Reinigungsmittels;
- 3B beispielhafte gespeicherte Referenz-Zeitverläufe für die Parameter Impedanz und Trübung für die Darreichungsformen aus 3A;
- 3C einen Vergleich der gemessenen und gespeicherten Zeitverläufe aus 3A und 3B zur Ermittlung einer Nichtübereinstimmung;
- 4A beispielhafte gemessene Zeitverläufe für die Parameter elektrische Leitfähigkeit, Trübung und Temperatur für unterschiedliche Betriebsprogramme;
- 4B beispielhafte gespeicherte Referenz-Zeitverläufe für die Parameter elektrische Leitfähigkeit, Trübung und Temperatur für die Betriebsprogramme aus 4A; und
- 4C einen Vergleich der gemessenen und gespeicherten Zeitverläufe aus 4A und 4B zur Ermittlung einer Nichtübereinstimmung.
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Es wird zunächst auf 1 verwiesen. Die dort dargestellte Haushalts-Waschmaschine ist allgemein mit 10 bezeichnet. Sie ist im gezeigten Beispielfall vom Frontlader-Typ und umfasst einen Maschinenhauptkörper 12 mit einem darin aufgenommenen Laugenbehälter 14 sowie eine an dem Maschinenhauptkörper 12 schwenkbar angebrachte Tür 16, typischerweise mit einem Bullauge (nicht näher bezeichnet). In dem Laugenbehälter 14 ist in an sich bekannter Weise eine Waschtrommel 15 rotierend gelagert. Der Laugenbehälter 14 bildet in seinem Behälterinnenraum, in dem sich die genannte Waschtrommel befindet, einen im Betrieb der Waschmaschine 10 von einem Flüssigmedium (Waschwasser) durchspülten Arbeitsraum 17 im Sinne der Erfindung.
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Eine Sensoreinheit 18 ist in nicht näher dargestellter Weise in eine Öffnung in der Behälterwand des Laugenbehälters 14 eingesetzt und ragt in den Behälterinnenraum, d.h. in den Arbeitsraum 17. Die Sensoreinheit 18 dient zur Aufnahme von Messwerten einer Mehrzahl verschiedener Parameter, welche jeweils für eine andere Eigenschaft des Waschwassers repräsentativ sind, das sich im Betrieb der Waschmaschine 10 in dem Laugenbehälter 14 sammelt. Eine zentrale Steuereinheit 20 der Waschmaschine 10 erhält von der Sensoreinheit 18 ein oder mehr geeignete Sensorsignale, welche die Messwerte repräsentieren, und bewirkt eine Betriebssteuerung der Waschmaschine 10 abhängig von den erhaltenen Messwerten. Die Werte der messtechnisch untersuchten Parameter können sich während eines Programmlaufs der Waschmaschine 10 ändern. Die Steuereinheit 20 steuert die Sensoreinheit 18 dahin, über die Zeit verteilt eine Mehrzahl Messwerte jedes der untersuchten Parameter aufzunehmen, so dass für jeden der Parameter eine Zeitreihenmessung durchgeführt wird. Die Waschmaschine 10 verfügt weiterhin über eine Bedienkonsole (nicht näher gezeigt), an welcher der Benutzer geeignete Bedienelemente vorfindet, um ein gewünschtes Betriebsprogramm (Waschprogramm) der Waschmaschine 10 einzustellen, und eine Dosierschublade (ebenfalls nicht näher gezeigt), in welche der Benutzer in an sich bekannter Weise die für einen Waschvorgang benötigte Menge eines oder mehrerer Reinigungsmittel einfüllen kann. Alternativ oder zusätzlich kann das für den Waschvorgang verwendete Reinigungsmittel aus einem oder mehreren Vorratsbehältnissen (nicht gezeigt) stammen, welche in der Waschmaschine 10 ggf. herausnehmbar untergebracht sein können und zur Bevorratung einer für mehrere Waschvorgänge ausreichenden Reinigungsmittelmenge dienen. Mittels eines automatischen Dosiersystems kann eine gewünschte Reinigungsmitteldosis aus derartigen Vorratsbehältnissen entnommen und in den Laugenbehälter 14 eingeleitet werden. Die in 1 dargestellte Waschmaschine 10 dient als exemplarisches Beispiel für ein Haushalts-Reinigungsgerät im Sinne der Erfindung. Die Erfindung ist keineswegs auf Waschmaschinen beschränkt; sie kann gleichermaßen beispielsweise bei einer Geschirrspülmaschine der Haushaltsausstattung eingesetzt werden.
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Die Sensoreinheit 18 ist mit Sensorelementen ausgestattet, mittels derer die optische Transmission des Waschwassers in dem Laugenbehälter 14 gemessen und ferner der elektrische Leitwert des Waschwassers gemessen werden kann. Aus dem elektrischen Leitwert kann die Materialeigenschaft der elektrischen Leitfähigkeit abgeleitet werden. Die Transmission gibt Aufschluss auf die Trübung des Waschwassers. Die Trübung wird nicht nur durch Schmutzstoffe und Fasern aus dem zu reinigenden Gut (hier: Kleidungsstücke) beeinflusst, sondern auch durch die in das Wasser gelangten Reinigungssubstanzen. Vor allem zu Beginn des Waschvorgangs, wenn noch wenig oder überhaupt kein Schmutz aus den Kleidungsstücken in das Wasser übergegangen ist, wird die Trübung des Waschwassers maßgeblich durch die darin verteilten Reinigungssubstanzen beeinflusst. Bei Bedarf kann die Sensoreinheit 18 zusätzlich einen Temperaturfühler aufweisen, um die Temperatur des Waschwassers zu messen. Durch zusätzliche Berücksichtigung der Wassertemperatur können temperaturbedingte Schwankungen des gemessenen elektrischen Leitwerts des Waschwassers kompensiert werden. Der elektrische Leitwert wird nicht nur durch die chemische Beschaffenheit des Waschwassers, also insbesondere durch die Menge und Natur der darin gelösten Reinigungssubstanzen, beeinflusst, sondern auch durch die Wassertemperatur. Um Temperatureinflüsse auf den elektrischen Leitwert erkennen und bei der Klassifizierung der verwendeten Reinigungssubstanzen berücksichtigen zu können, ist die Messung der Wassertemperatur erforderlich.
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Die Sensoreinheit 18 kann in an sich bekannter Weise ein Sensorgehäuse aufweisen, welches mit mehreren abstehenden Gehäusefingern 18a, 18b in den Arbeitsraum 17 ragt. Zumindest im Bereich der Gehäusefinger ist das Sensorgehäuse lichtdurchlässig ausgestaltet, so dass von einem der Gehäusefinger ein Messlichtstrahl durch das Waschwasser hindurch in Richtung auf den anderen Gehäusefinger zum Zwecke der Transmissionsmessung ausgestrahlt werden kann. Im Bereich der Fingerspitze eines der Gehäusefinger kann zudem ein Temperaturfühler untergebracht sein. Außerdem können von dem Sensorgehäuse mehrere metallische Elektroden, z.B. in Stiftform, nach außen abstehen und in den Arbeitsraum 17 ragen. Mittels dieser Elektroden können elektrische Leitwert- bzw. Impedanzmessungen durchgeführt werden. Innerhalb des Sensorgehäuses kann die Sensoreinheit 18 eine Leiterplatte mit darauf montierten elektrischen, elektronischen und optoelektronischen Komponenten aufweisen. Beispielsweise kann die Sensoreinheit 18 eine Ausgestaltung besitzen, wie sie in der WO 2006/ 050 767 A2, deren Inhalt hiermit durch ausdrücklichen Bezug in die vorliegende Offenbarung einbezogen wird, beschrieben und gezeigt ist.
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Nach dem Start des Betriebsprogramms beginnt die Sensoreinheit 18 unter Steuerung der Steuereinheit 20, zeitabhängige Messwerte für die Trübung des Waschwassers, dessen elektrischen Leitwert (bzw. Impedanz) und ggf. die Wassertemperatur zu gewinnen. Für jeden Messzeitpunkt oder Messzeitraum stellt die Steuereinheit 20 ein die Trübung und die elektrische Leitfähigkeit des Waschwassers repräsentierendes Zweiertupel von Messwerten zusammen. Gewünschtenfalls können diese Messwertpaare durch Hinzufügung eines Temperaturmesswerts jeweils zu einem Dreiertupel erweitert werden. Über die Zeit hinweg gewinnt die Steuereinheit 20 auf diese Weise einen Satz von Messwertpaaren oder Messwerttripeln (allgemein: Messwerttupel), die im mehrdimensionalen Parameterraum (aufgespannt von der Trübung, einem für den elektrischen Leitwert repräsentativen Messparameter und ggf. der Temperatur) eine den Waschvorgang charakterisierende zeitliche Kennkurve definieren.
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In einem Speicher, der beispielsweise Teil der Steuereinheit 20 sein kann oder alternativ in der Sensoreinheit 18 selbst enthalten sein kann, können Informationen über eine Mehrzahl von Referenz-Zeitverläufen für unterschiedliche Parameter-Tupel vorgehalten werden. Hierbei kann jedes der Parameter-Tupel für unterschiedliche Betriebsbedingungen des Reinigungsgeräts 10 repräsentativ sein. Je nach gewünschter Genauigkeit des Vergleichs liegt für jede Kombination von Parametern eine Vielzahl von Referenz-Zeitverläufen vor, welche das unterschiedliche Verhalten einer Vielzahl von Nutzern bei der Wahl eines Betriebsprogramms des Reinigungsgeräts wiedergeben. Alternativ kann auch für jede Kombination von Parametern nur jeweils der als optimal bestimmte Referenz-Zeitverlauf vorliegen.
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Die 2A bis 2C zeigen beispielhaft die Durchführung der einzelnen Verfahrensschritte des Betriebsverfahrens, wobei ein zeitlicher Verlauf eines Parameter-Tupels (Messwerttupel) für ein Bunt- bzw. Farbwaschmittel und ein zeitlicher Verlauf eines Parameter-Tupels für ein Vollwaschmittel gemessen wurden.
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Ein erster Parameter der beiden Zeitverläufe repräsentiert jeweils die zeitabhängige elektrische Leitfähigkeit des Mediums (Waschwasser) innerhalb des Arbeitsraums 17 und ein zweiter Parameter der beiden Zeitverläufe repräsentiert jeweils die zeitabhängige Trübung des Mediums innerhalb des Arbeitsraums 17. Die Parametermessung findet also im Ausführungsbeispiel gemäß den 2A bis 2C in dem zweidimensionalen Parameterraum bestehend aus elektrischer Leitfähigkeit und Trübung statt.
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2A zeigt einen beispielhaften Verlauf 24 der Parameterwerte für die elektrische Leitfähigkeit und die Trübung des Mediums bei Benutzung eines Buntwaschmittels 24 und bei Benutzung eines Vollwaschmittels 26. Die beiden Kurven 24, 26 können bei identischen Betriebsbedingungen im Arbeitsraum 17 aufgenommen worden sein. Beispielsweise können beide Kurven 24, 26 für ein Buntwaschprogramm bei einer Temperatur von 60 °C und einer Beladung des Arbeitsraums 17 mit 1 kg Wäsche aufgenommen worden sein. Alternativ hierzu können die beiden Kurven 24, 26 bei jeweils unterschiedlichen Betriebsbedingungen im Arbeitsraum 17 aufgenommen worden sein. Die Kurve 24 kann beispielsweise für ein Buntwaschprogramm bei einer Temperatur von 60 °C und einer Beladung des Arbeitsraums 17 mit 1 kg Wäsche aufgenommen worden sein. Die Kurve 26 kann hingegen bei einem Waschprogramm für Kochwäsche bei einer Temperatur von 95°C und einer Beladung des Arbeitsraums 17 mit 2 kg Wäsche aufgenommen worden sein.
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Innerhalb eines Betriebsprogramms können bei jedem Programmlauf jeweils immer dieselben Eigenschaften repräsentierende Parameterwerte gewonnen werden. Über unterschiedliche Betriebsprogramme hinweg können jedoch je Betriebsprogramm für unterschiedliche Eigenschaften des Mediums repräsentative Parameterwerte gewonnen werden.
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2B zeigt beispielhaft je einen Referenz-Zeitverlauf, welcher für die bei der Aufnahme der Kurven 24, 26 vorherrschenden Betriebsbedingungen innerhalb des Arbeitsraums 17 repräsentativ ist. Hierbei repräsentiert der Kurvenverlauf 24' einen Referenz-Zeitverlauf für die bei der Aufnahme des Kurvenverlaufs 24 für ein Buntwaschmittel vorherrschenden Betriebsbedingungen. Der Kurvenverlauf 26' repräsentiert einen Referenz-Zeitverlauf für die bei der Aufnahme des Kurvenverlaufs 26 für ein Vollwaschmittel vorherrschenden Betriebsbedingungen.
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In 2C ist ein beispielhafter Vergleich der gemessenen Kurvenverläufe 24, 26 und der Referenz-Zeitverläufe 24', 26' dargestellt. Bei einem Vergleich der Kurvenverläufe 24 und 24' zeigt sich, dass in einer frühen Phase des Programmlaufs der gemessene Kurvenverlauf 24 für ein Buntwaschmittel von dem erwarteten Referenz-Zeitverlauf 24' abweicht. Zum einen oszilliert der gemessene Kurvenverlauf 24 anfangs sehr stark, zum anderen ist das Trübungs-Minimum viel stärker ausgeprägt. Die Differenz der beiden Zeitverläufe 24, 24' am Punkt des Trübungs-Minimums ist in 2C durch den zweidimensionalen Vektor d1 dargestellt.
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Auch der Kurvenverlauf 26 für ein Vollwaschmittel weicht zu Beginn des Programmlaufs von dem erwarteten Referenz-Zeitverlauf 26' ab. Der gemessene Zeitverlauf 26 weist anfangs ein Trübungs-Minimum auf, während der erwartete Referenz-Zeitverlauf 26 zu Beginn des Programmlaufs ansteigt. Diese Abweichung ist in 2C durch den zweidimensionalen Vektor d2 gekennzeichnet. Weiterhin oszilliert der gemessene Kurvenverlauf 26 während des Programmlaufs, der erwartete Referenz-Zeitverlauf 26' weist jedoch im gleichen Bereich eine negative Steigung auf. Diese zweite Abweichung der Kurvenverläufe 26, 26' ist an ihrer größten Differenz durch den zweidimensionalen Vektor d3 gekennzeichnet.
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Die Abweichungs-Vektoren d1 , d2 und d3 in 2C können beispielsweise durch die fehlerhafte Wahl des Waschmittels für die zu waschende Wäsche durch den Benutzer, die Einstellung des falschen Betriebsprogramms durch den Benutzer, die falsche Dosierung des Waschmittels oder einer Kombination daraus entstehen. Die Abweichungs-Vektoren d1 , d2 und d3 sind in 2C nur beispielhaft für die Werte der größten Abweichungen der gemessenen Kurvenverläufe 24, 26 von deren jeweiligen Referenz-Zeitverläufen 24', 26' gewählt. Das Betriebsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ist jedoch nicht auf diese Art der Ermittlung der Abweichung der gemessenen Zeitverläufe für ein Parameter-Tupel mit dessen erwartetem Referenz-Zeitverlauf beschränkt. In einer alternativen Ausführungsform kann beispielsweise für jeden Messwert des Parameter-Tupels eine Abweichung von einem korrespondierenden Messwert eines in dem Speicher der Steuereinheit 20 hinterlegten Referenz-Zeitverlaufs ermittelt werden. Die Abweichung kann hierbei für jede Dimension des mehrdimensionalen Parameterraums einzeln oder auch als aus der Summe der Einzelabweichungen resultierende Gesamtabweichung berechnet werden. Für die benutzerseitig gewählte Programmeinstellung kann ebenfalls ein Referenzzeitverlauf vorliegen, welcher mit dem zeitlichen Verlauf des ermittelten Ist-Zustands der Waschmaschine 10 verglichen wird. Liegt die Abweichung der beiden Zeitverläufe innerhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts, kann noch von einer Übereinstimmung ausgegangen werden. Alternativ kann bereits dann eine Nichtübereinstimmung vorliegen, wenn die beiden Zeitverläufe auch nur um einen geringen Betrag voneinander abweichen.
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Abhängig von beispielsweise den Beträgen und/oder der Anzahl der Abweichungen der gemessenen Zeitverläufe für ein Parameter-Tupel und der zugehörigen Referenz-Zeitverläufe kann der Betrieb der Waschmaschine 10 gesteuert werden. Hierbei kann eine Steuereinheit (nicht gezeigt) den Grad der Abweichung bestimmen und die darauf basierende Steuerung der Waschmaschine 10 vornehmen. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann dem Benutzer mittels eines optischen und/oder akustischen Warnsignals eine Abweichung des gemessenen Zeitverlaufs des von ihm gewählten Betriebsprogramms von dem zugehörigen Referenz-Zeitverlauf mitgeteilt werden. Das optische und/oder akustische Warnsignal kann beispielsweise über einen an der Bedienkonsole angeordneten Signalgeber ausgegeben werden. Eine geeignete Warnmeldung kann beispielsweise alternativ oder zusätzlich auf einem mit der Waschmaschine 10 über eine Drahtverbindung oder eine Drahtlosverbindung verbundenen Gerät, wie etwa ein Mobiltelefon oder ein Tablet-Computer oder ein Notebook-Computer, ausgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der Programmlauf des Betriebsprogramms der Waschmaschine 10 durch die Steuereinheit 20 zumindest temporär unterbrochen werden und ggf. vollständig beendet werden. Alternativ zu einem Abbruch des Programmlaufs des Betriebsprogramms kann der Programmlauf durch die Steuereinheit auch abgeändert werden, indem zumindest einige der von dem Benutzer fehlerhaft eingestellten Betriebsparameter an die Betriebsparameter für den ermittelten Betriebszustand der Waschmaschine 10 angepasst werden.
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Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren bietet demnach einige Vorteile. Zum einen kann dem Benutzer die fehlerhafte Wahl der Betriebsparameter der Waschmaschine optisch und/oder akustisch mitgeteilt werden, sodass er entsprechend handeln kann. Ein besonders umweltbewusster Benutzer kann beispielsweise mittels des Betriebsverfahrens darüber informiert werden, ob das von ihm gewählte Betriebsprogramm im Hinblick auf beispielsweise Energieverbrauch oder Wasserverbrauch seinen Wünschen entspricht. Einem Benutzer, der an einem besonders schnellen Ablauf des Betriebsprogramms interessiert ist, kann eine Abweichung von dem für ihn optimalsten zeitlich kürzesten Betriebsprogramm angezeigt werden. Ein Benutzer, der hingegen großen Wert auf Reinheit legt, kann ebenfalls darüber informiert werden, dass das von ihm gewählte Betriebsprogramm von demjenigen mit der größten Reinigungswirkung abweicht. Weiterhin kann durch eine Anpassung des Programmlaufs des Betriebsprogramms eine Beschädigung des in dem Arbeitsraum 17 der Waschmaschine 10 befindlichen Guts vermieden werden. Eine Anpassung des Programmlaufs des Betriebsprogramms kann beispielsweise derart erfolgen, dass eine von einem Benutzer fehlerhaft eingestellte Temperatur an die Betriebsbedingungen des durch das Betriebsverfahren ermittelten Betriebsprogramms angepasst werden kann. Alternativ zu einer Anpassung der Betriebsparameter kann die Steuereinheit 20 das fehlerhaft eingestellte Betriebsprogramm abbrechen. Auch hierdurch wird zu reinigende Gut vor Beschädigungen geschützt.
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Die 3A bis 3C zeigen eine weitere beispielhafte Durchführung der einzelnen Verfahrensschritte des Betriebsverfahrens, wobei ein zeitlicher Verlauf eines Parameter-Tupels für ein kapselförmiges Waschmittel und ein zeitlicher Verlauf eines Parameter-Tupels für ein pulverförmiges Waschmittel gemessen wurden.
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Ein erster Parameter der beiden Zeitverläufe repräsentiert hier jeweils die zeitabhängige Impedanz des Mediums innerhalb des Arbeitsraums 17 und ein zweiter Parameter der beiden Zeitverläufe repräsentiert hier jeweils die zeitabhängige Trübung des Mediums innerhalb des Arbeitsraums 17. Die Parametermessung findet also im Ausführungsbeispiel gemäß den 3A bis 3C in dem zweidimensionalen Parameterraum bestehend aus Impedanz und Trübung statt.
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3A zeigt einen beispielhaften Verlauf 28 der Parameterwerte für die Impedanz und die Trübung des Mediums bei Benutzung eines kapselförmigen Waschmittels und bei Benutzung eines pulverförmigen Waschmittels 30. Analog zu der Ausführungsform in den 2A bis 2C können auch die Kurven 28, 30 bei jeweils identischen oder bei jeweils unterschiedlichen Betriebsbedingungen innerhalb des Arbeitsraums 17 aufgenommen werden.
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3B zeigt beispielhaft je einen Referenz-Zeitverlauf, welcher für die bei der Aufnahme der Kurven 28, 30 vorherrschenden Betriebsbedingungen innerhalb des Arbeitsraums 17 repräsentativ ist. Hierbei repräsentiert der Kurvenverlauf 28' einen Referenz-Zeitverlauf für die bei der Aufnahme des Kurvenverlaufs 28 für ein kapselförmiges Waschmittel vorherrschenden Betriebsbedingungen. Der Kurvenverlauf 30' repräsentiert einen Referenz-Zeitverlauf für die bei der Aufnahme des Kurvenverlaufs 30 für ein pulverförmiges Waschmittel vorherrschenden Betriebsbedingungen.
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In 3C ist ein beispielhafter Vergleich der gemessenen Kurvenverläufe 28, 30 und der Referenz-Zeitverläufe 28', 30' dargestellt. Bei einem Vergleich der Kurvenverläufe 28 und 28' zeigt sich, dass in einer frühen Phase des Programmlaufs der gemessene Kurvenverlauf 28 für ein kapselförmiges Waschmittel von dem erwarteten Referenz-Zeitverlauf 28' abweicht. Der gemessene Kurvenverlauf 28 oszilliert zu Beginn des Programmlaufs, wohingegen der erwartete Referenz-Zeitverlauf 28' ein Trübungs-Minimum aufweist. Die Differenz der beiden Zeitverläufe 28, 28' am Punkt des Trübungs-Minimums ist in 3C durch den zweidimensionalen Vektor d4 dargestellt.
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Der gemessene Kurvenverlauf 30 für ein pulverförmiges Waschmittel weist im Vergleich zu dem erwarteten Referenz-Zeitverlauf 30' ein ausgeprägteres Trübungs-Maximum auf. Die Differenz der beiden Zeitverläufe 30, 30' am Punkt des Trübungs-Maximums ist in 3C durch den zweidimensionalen Vektor d5 dargestellt.
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Die Abweichungs-Vektoren d4 und d5 sind in 3C wiederum nur beispielhaft für die Werte der größten Abweichungen der gemessenen Kurvenverläufe 28, 30 von deren jeweiligen Referenz-Zeitverläufen 28', 30' gewählt. Anhand der ermittelten Abweichungen der gemessenen Kurvenverläufe 28, 30 von deren jeweiligen Referenz-Zeitverläufen 28', 30' kann analog zu den 2A bis 2C der Betrieb der Waschmaschine 10 gesteuert werden.
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Die Wahl der Darreichungsform der Reinigungssubstanz, also beispielsweise flüssig, kapselförmig, kompaktiert oder pulverförmig, kann ebenfalls Einfluss auf einen Programmlauf eines Betriebsprogramms der Waschmaschine 10 haben. So können sich gekapselte Reinigungsmittel (sogenannte Pods) und kompaktierte Reinigungsmittel (Tabs) erst nach einer gewissen Zeit in dem im Arbeitsraums 17 befindlichen Wasser lösen, da erst die Umhüllung der Kapseln oder die kompakte Struktur der Tabs aufgelöst werden muss. Dadurch können diese Reinigungssubstanzen ihre Reinigungswirkung erst zu einem späteren Zeitpunkt, aber in einem stärkeren Ausmaß entfalten. Flüssige oder pulverförmige Reinigungssubstanzen hingegen können sich gleich zu Beginn des Programmlaufs des Betriebsprogramms in dem Wasser innerhalb des Arbeitsraums 17 auflösen und somit ihre Reinigungswirkung länger, aber in einem geringeren Ausmaß entfalten. Zusätzlich zu den bereits im Zusammenhang mit den 2A bis 2C erwähnten Vorteilen kann demnach die Erkennung der Darreichungsform der Reinigungssubstanzen zu einer weiteren Optimierung des Reinigungsprozesses beitragen. Beispielsweise können die Zeitdauer und/oder die Temperatur des Programmlaufs an die jeweilige Darreichungsform angepasst werden.
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In den bisherigen Ausgangsbeispielen gemäß den 2A bis 2C und den 3A bis 3C wurden von der Sensoreinheit 18 jeweils zeitabhängige Messwerte für Parameter-Tupel in einem zweidimensionalen Parameterraum gewonnen. Von Bedeutung bei Betriebsprogrammen von Waschmaschinen kann jedoch auch die Temperatur während eines Programmlaufs sein. Das hier erläuterte Ausführungsbeispiel umfasst deshalb auch die zeitabhängige Erfassung der Temperatur des Waschwassers im Arbeitsraum 17. Eine beispielhafte Durchführung der einzelnen Verfahrensschritte des Betriebsverfahrens in einem dreidimensionalen, die Temperatur umfassenden Parameterraum ist in den 4A bis 4C dargestellt. Hierbei werden ein zeitlicher Verlauf eines dreidimensionalen Parameter-Tupels für ein Buntwaschprogramm bei 60°C und ein zeitlicher Verlauf eines dreidimensionalen Parameter-Tupels eines Waschprogramms für Seide bei 30°C erfasst.
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Ein erster Parameter der beiden Zeitverläufe repräsentiert hier jeweils die zeitabhängige elektrische Leitfähigkeit des Mediums innerhalb des Arbeitsraums 17, ein zweiter Parameter der beiden Zeitverläufe repräsentiert hier jeweils die zeitabhängige Trübung des Mediums innerhalb des Arbeitsraums 17 und ein dritter Parameter der beiden Zeitverläufe repräsentiert hier jeweils die zeitabhängige Temperatur des Waschwassers in dem Arbeitsraum 17.
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4A zeigt einen beispielhaften Verlauf 32 der Parameterwerte für die elektrische Leitfähigkeit, die Trübung und die Temperatur des Mediums während eines Programmlaufs eines Waschprogramms für Buntwäsche bei 60°C und einen beispielhaften Verlauf 34 der Parameterwerte für die elektrische Leitfähigkeit, die Trübung und die Temperatur des Mediums während eines Programmlaufs eines Waschprogramms für Seide bei 30°C.
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4B zeigt beispielhaft je einen Referenz-Zeitverlauf, welcher für die bei der Aufnahme der Kurven 32, 34 vorherrschenden Betriebsbedingungen innerhalb des Arbeitsraums 17 repräsentativ ist. Hierbei repräsentiert der Kurvenverlauf 32' einen Referenz-Zeitverlauf für die bei der Aufnahme des Kurvenverlaufs 32 eines Buntwaschprogramms bei 60°C vorherrschenden Betriebsbedingungen. Der Kurvenverlauf 34' repräsentiert einen Referenz-Zeitverlauf für die bei der Aufnahme des Kurvenverlaufs 34 eines Seidenwaschprogramms bei 30°C vorherrschenden Betriebsbedingungen.
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In 4C ist ein beispielhafter Vergleich der gemessenen Kurvenverläufe 32, 34 und der jeweiligen Referenz-Zeitverläufe 32', 34' dargestellt. Bei einem Vergleich der Kurvenverläufe 32 und 32' zeigt sich, dass in einer frühen Phase des Programmlaufs der gemessene Kurvenverlauf 32 für ein Buntwaschprogramm bei 60°C mit dem erwarteten Referenz-Zeitverlauf 32' übereinstimmt. Mit fortschreitender Betriebsdauer des Programmlaufs weicht der gemessene Kurvenverlauf 32 immer mehr von dem erwarteten Referenz-Zeitverlauf 32' ab. Die Differenz der beiden Zeitverläufe 32, 32' ist an einem Punkt besonders großer Abweichung in 4C beispielhaft durch den dreidimensionalen Vektor d6 dargestellt.
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Der gemessene Kurvenverlauf 34 für ein Seidenwaschprogramm bei 30°C stimmt zu Beginn des Programmlaufs mit dem erwarteten Referenz-Zeitverlauf 34' überein, weicht dann aber von dem Referenz-Zeitverlauf 34' ab. Gegen Ende des Programmlaufs des Betriebsprogramms stimmen die Kurvenverläufe 34, 34' wieder überein. Die Differenz der beiden Zeitverläufe 34, 34' ist an einem Punkt besonders großer Abweichung in 4C beispielhaft durch den dreidimensionalen Vektor d7 dargestellt.
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Die Abweichungs-Vektoren d6 und d7 sind in 4C wiederum nur beispielhaft für die Werte der größten Abweichungen der gemessenen Kurvenverläufe 32, 34 von deren jeweiligen Referenz-Zeitverläufen 32', 34' gewählt. Anhand der ermittelten Abweichungen der gemessenen Kurvenverläufe 32, 34 von deren jeweiligen Referenz-Zeitverläufen 32', 34' kann analog zu den 2A bis 2C der Betrieb der Waschmaschine 10 gesteuert werden.
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Somit kann auch eine Abweichung der Temperatur des Betriebsprogramms von einer für dieses Betriebsprogramm erwarteten Referenztemperatur erkannt werden. Durch die Einstellung einer falschen Temperatur eines Betriebsprogramms kann der sich im Arbeitsraum 17 der Waschmaschine 10 befindliche Stoff erheblich geschädigt werden. Beispielsweise kann ein Seidenstoff, welcher mit einem Kochwaschprogramm bei einer Temperatur von 95 °C gewaschen wird dadurch zerstört werden. Alternativ hierzu können beispielsweise stark verschmutzte Töpfe bei einer zu niedrig eingestellten Temperatur eines Betriebsprogramms einer Spülmaschine nur unzureichend gereinigt werden. Durch die im Zusammenhang mit den 4A bis 4C beschriebene Erkennung einer Temperaturabweichung während eines Betriebsprogramms durch das erfindungsgemäße Betriebsverfahren kann der Zerstörung oder nur unzureichenden Reinigung des Stoffes innerhalb des Arbeitsraums 17 entgegengewirkt werden. Außerdem kann durch die Bestimmung einer für das gewählte Betriebsprogramm optimalen Temperatur der Reinigungsprozess im Hinblick auf Schnelligkeit, Sauberkeit oder Umweltverträglichkeit verbessert werden.