DE19505552A1 - Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer
Geschirrspülmaschine gemäß dem Oberbegriff des ersten
Anspruchs.
Beim Betrieb von Haushaltsgeschirrspülmaschinen wird ein
Grundspülprogramm vorgegeben, das auf maximale
Reinigungsbedingungen des zu spülenden Geschirrs abgestimmt
ist. Um dabei eine Anpassung an eine verminderte Beladung
zu erreichen, ist eine 1/2-Taste vorgesehen, durch die eine
Teilbeladung berücksichtigt wird, wobei dann das zu
reinigende Geschirr beispielsweise nur im Oberkorb gespült
wird. Die Betätigung dieser 1/2-Taste führt zu fehlerhaften
Spülprozessen, wenn eine volle Maschine bei betätigter
Taste gespült wird oder eine nur mäßig beladene Maschine
bei unbetätigter Taste dennoch das volle Grundspülprogramm
abarbeitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs so weiter zu
bilden, daß sich manuelle Eingriffe in das Spülprogramm
erübrigen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch
die kennzeichnenden Merkmale des ersten Anspruchs.
Bei einer Verfahrensweise gemäß der Erfindung wird die in
den Spülbehälter eingebrachte Geschirrmenge selbsttätig
erkannt, wozu festgestellt wird, welche Wassermenge
notwendig ist, um die Oberfläche des eingebrachten
Geschirrs betriebsgemäß zu benetzen. Je mehr Wasser für
diese Benetzung gebraucht wird, umso mehr
Geschirroberfläche und ggf. Geschirrmasse ist im Regelfall
vorhanden. Abhängig von der zu reinigenden Oberfläche des
Geschirrs ist auch die Zeit, die Wassermenge und die
Spülmittelmenge, die im Spülprozeß für eine ordentliche
Reinigung zur Verfügung stehen muß. Abhängig von der
Benetzungswassermenge wird ein Benetzungswert generiert,
und dementsprechend bei festgestellter minderer Beladung
das Grundspülprogramm abgeändert, in dem verkürzte
Spülgänge, das Überführen eines Spülgangs in den anderen
Spülgang vor Ablauf der für den ersten Spülgang
vorgesehenen maximalen Dauer, durch Ausblenden von
Teilentleerungs- und Nachfüllgängen im Reinigungsgang,
durch Auslassen des oder eines Zwischenspülgangs, durch
Verminderung der Pumpendrehzahl und damit des Sprühdrucks,
durch Verminderung der Zugabemenge von Reinigungsmittel
und/oder Klarspülmittel und dgl. ausgeführt werden.
Zur Ermittlung des beladungsabhängigen Benetzungswertes ist
es zweckmäßig, nach dem Start des Grundspülprogramms bei
laufender Umwälzpumpe im Vorspülgang die Menge des bis zu
einem jeweils vorbestimmten dynamischen Füllniveau
eingelaufenen Zulaufwassers zu messen. Der
beladungsabhängige Benetzungswert entspricht dabei der
Differenz aus dieser Zulaufwassermenge und einem
Defaultwert, der sich aus der Füllmenge bei fehlender
Beladung des Geschirrspülraumes ergibt. In gleicher Weise
läßt sich auch der Beladungszustand im Reinigungsspülgang
ermitteln. Dabei ist es aber auch möglich, den
beladungsabhängigen Benetzungswert aus der Differenz des
Mengenmeßwerts des Vorspülganges und des Mengenmeßwerts des
Reinigungsspülganges zu ermitteln, wodurch berücksichtigt
wird, daß beispielsweise eine mit der Öffnung nach oben
gerichtete Tasse vorhanden ist, die eine Wassermenge
zurückhält, welche für den Spülprozeß im Vorspülgang
verloren ist, im Reinigungsspülgang jedoch zu keiner
Verfälschung der Gesamtfüllmenge führt. Bei einer solchen
ungewollten Verfälschung des Meßergebnisses kann es
zweckmäßig sein, eine zusätzliche Information über die
Geschirrmasse zu generieren, in dem in einem beheizten
Spülgang bei eingeschalteter Spülbehälterheizung der
Gradientenwert des Temperaturanstiegs der Spülflüssigkeit
bestimmt wird. Je größer die Geschirrmasse ist, umso
kleiner wird der Gradientenwert. Der Gradientenwert stellt
somit ein Maß für die vorhandene Geschirrmasse dar, nachdem
die Spülbehälterheizung eine konstante Leistung aufweist.
Da sowohl der Benetzungswert bzw. die Benetzungswerte und
der Temperaturgradientenwert aber nur unscharfe Größen
darstellen, werden diese Werte vorzugsweise einer Fuzzy-
Steuerung zugeführt, die anhand von in Tabellen
abgespeicherten Fuzzy-Kennlinien den Grad der Beladung
näherungsweise feststellen. Dabei werden zu einem
abnehmenden Benetzungswert und/oder zu höheren
Temperaturgradientenwerten hin Teilspülgänge aus dem
Geschirrspülprogramm weggelassen oder ineinander bei
verkürzter Programmdauer überführt. Zusätzlich oder
alternativ kann aber auch zu einem abnehmenden
Benetzungswert und/oder zu höheren
Temperaturgradientenwerten hin eine Verminderung der
Pumpenleistung bzw. des Sprühdrucks erfolgen, mit welchem
Spülflüssigkeit auf das zu spülende Gut gefördert wird.
Unter den gleichen Bedingungen kann jedoch auch die
Aufheizgeschwindigkeit der Spülflüssigkeit verändert oder
deren Endtemperatur vermindert werden bzw. die Menge eines
dem Spülwasser zuzugebenden Reinigungs- oder
Klarspülmittels der Menge zu reinigenden Geschirrs angepaßt
werden. Ist die Abweichung der beladungsabhängigen Werte
gegenüber den Werten einer z. B. nach Normvorschriften
beladenen Geschirrspülmaschine relativ gering, dann ist es
zweckmäßig, jedenfalls im Klarspülgang die Antriebsdrehzahl
der Umwälzpumpe und die Aufheizendtemperatur gegenüber dem
im Grundspülprogramm vorgegebenen Drehzahl- und
Temperaturendwert zu vermindern. Mit zunehmender Änderung
dieser Werte kann zusätzlich der Teilentleerungs- und
Nachfüllgang aus dem Grundspülprogramm ausgeblendet und im
Bedarfsfall auch zusätzlich noch in dem oder wenigstens
einem Zwischenspülgang die Pumpendrehzahl reduziert werden.
Eine Geschirrspülmaschine zur Durchführung eines
beladungsabhängig zu ändernden Spülprogramms weist in einem
mit zu reinigendem Geschirr zu beschickenden Spülbehälter
drehbar gelagerte Sprüharme auf, welche von einer aus der
Ablaufwanne des Spülbehälters gespeisten Umwälzpumpe mit
Spülflüssigkeit beschickt werden. Zur Steuerung des
notwendigen Frischwasserzulaufs sind Magnetventile
vorgesehen, die wie die Umwälzpumpe programmgemäß gesteuert
werden. Dabei werden der oder die jeweils aus den über
Drucksensoren festgestellten Wasserzulaufmengen ermittelten
Differenzwerte und/oder der tatsächliche
Temperaturgradientenwert bei der Aufheizung der
Spülflüssigkeit unter Anwendung von Fuzzy-Regeln und
festgestellten tabellierten Membership-Funktionen
fuzzyfiziert derart, daß beladungsabhängige Steuersignale
generiert werden, welche der Programmsteuerung zur
Abänderung des Grundspülprogramms zugeführt werden. Zur
Ermittlung der Wasserzulaufmenge dient vorzugsweise ein
digitaler Druckwächter, dessen Steuersignale in einer
digitalen Steuerung unmittelbar weiterverarbeitet werden
können. Der Druckwächter gibt dann ein Steuersignal zum
Unterbrechen des eingeleiteten Wasserzuflusses an die
Programmsteuerung ab, wenn das Spülniveau im Spülbehälter
zur Wassereinsparung eine Höhe erreicht hat, bei welcher
der laufenden Umwälzpumpe gerade die Zulaufwassermenge in
der Ablaufwanne zur Verfügung steht, die für ihren
ordnungsgemäßen Betrieb bei ggf. verminderter Beladung
erforderlich ist. Hierzu kann ein Drucksensor zur Anwendung
gelangen, der ein vorgegebenes Niveau in der Ablaufwanne
steuert. Der Drucksensor kann jedoch auch von der
Umwälzpumpe erzeugten Druck messen und die Unterbrechung
des Zulaufventils dann steuern, wenn die
Schwankungsamplitude des Pumpendruckes einen bestimmten
Wert unterschritten hat, bei dem davon auszugehen ist, daß
keine Luft angesaugt wird. Mit dem jeweiligen Drucksensor
kann dabei dann, wenn während des Programmablaufs die für
den ordnungsgemäßen Betrieb der Umwälzpumpe erforderliche
Spülflüssigkeitsmenge nicht oder nicht mehr vorhanden ist,
ein erneuter Wasserzulauf bis zum Erreichen des
betriebsgerechten Niveaus gesteuert werden. Zur Ermittlung
der Wasserzulaufmenge ist es zweckmäßig, bei bekannter
zeitlicher Durchflußmenge des betreffenden Zulaufventils
die Einschaltdauer zu messen und als Steuerwert für die
Zulaufmenge zu nutzen. Zur Einflußnahme auf die
Pumpendrehzahl in Abhängigkeit vom Beladungszustand wird
deren Pumpendrehzahl zweckmäßigerweise mittels eines
Tachometers erfaßt und dessen Ausgangssignal einer
Drehzahlsteuerelektronik zugeführt, die zusätzlich von
einem bealdungsabhängigen Drehzahlsteuersignal beaufschlagt
wird. Dabei ist es zweckmäßig, die einmal während eines
Programmablaufs festgestellte Notwendigkeit der
Drehzahlverminderung zu speichern und in den nachfolgenden
Spülprogrammschritten des laufenden Spülprogramms
beizubehalten. Bei verminderter Drehzahl der Umwälzpumpe
ist dann auch nur eine verminderte Zulaufwassermenge
erforderlich, so daß zumindest Betriebsenergie für die
Umwälzpumpe durch die verminderte Pumpenleistung als auch
ein geringerer Wasserbedarf erreicht werden. Die
Energieeinsparung wird auch dann noch verbessert, wenn bei
verminderter Beladungsmenge die Temperatur im Klarspülgang
beispielsweise von 70 Grad Celsius auf 65 Grad Celsius
abgesenkt wird.
Der bereits erwähnte Defaultwert kann nicht nur ein
empirisch ermittelter Festwert oder der Zulaufmenge
entsprechen, die bei laufender Umwälzpumpe ohne
Geschirrbeladung erforderlich ist, er kann auch der
Zulaufwassermenge entsprechen, die im letzten
wasserbeschickten Spülgang des vorangegangenen
abgeschlossenen Spülprogramms ermittelt worden ist, nachdem
dort vor dem Wasserzulauf das Geschirr jedenfalls benetzt
war.
Insgesamt werden mit der beladungsabhängigen Steuerung, die
vorzugsweise nach Fuzzy-Regeln gesteuert ist, besonders bei
Teilbeladung die Verbrauchswerte niedrig gehalten und
selbst bei der Normbeladung auf einem Minimum gehalten.
Dabei ist es bei Teilbeladung unerheblich, wo das Geschirr
im Spülbehälter angeordnet ist.
Zwar wird eine starke Verschmutzung auf dem Geschirr
zusätzlich Wasser zum Benetzen aufnehmen und so eine
größere Oberfläche vortäuschen. Dies stört aber nicht, da
damit eine Information über den Verschmutzungsgrad gegeben
ist und ein hoher Verschmutzungsgrad auch eine stärkere
Reinigungskraft fordert.
Dem zu verändernden Grundspülprogramm liegt als Basis der
Reinigungsbedingungen eine festgelegte Beladung zu Grunde,
gegenüber welcher bei Beladungsänderungen zweckmäßige
Änderungen des Spülprogrammablaufs vorgenommen werden.
Claims (16)
1. Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine mit
einem auf feste Reinigungsbedingungen abgestimmten
Grundspülprogramm, in dem aufeinanderfolgend zumindest ein
Vorspülgang, ein beheizter Reinigungsspülgang, ggf. mit
einem Teilentleerungs- und -nachfüllgang, wenigstens ein
Zwischenspülgang sowie ein Klarspülgang abläuft und in den
Spülgängen ein gesteuerter Wasserzulauf in einen
Spülbehälter durchgeführt und eine Umwälzpumpe betrieben
wird, wobei nach Spülgängen ein Abpumpen von
Spülflüssigkeit erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein
beladungsabhängiger Benetzungswert entsprechend der für das
Benetzen des eingebrachten Spülguts erforderlichen
Wassermenge ermittelt wird und daß abhängig vom aktuellen
Benetzungswert bei gegenüber einer festgelegten Beladung
vermindert er Beladung das Grundspülprogramm abgeändert
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
nach dem Start des Grundspülprogramms bei laufender
Umwälzpumpe im Vorspülgang und/oder im Reinigungsspülgang
die Menge des bis zu einem jeweils vorbestimmten
dynamischen Füllniveau eingelaufenen Zulaufwassers gemessen
wird, wobei der beladungsabhängige Benetzungswert der
Differenz entweder des jeweiligen Mengenmaßwerts und eines
Defaultwertes, der sich aus der Zulaufwassermenge bei
fehlender Beladung ergibt, oder des Mengenmeßwerts des
Vorspülganges und des Mengenmeßwerts des
Reingigungsspülganges entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß im Vorspül- und/oder im
Reinigungsspülgang bei eingeschalteter Spülbehälterheizung
der Gradientenwert des Temperaturanstiegs der
Spülflüssigkeit bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß zu einem abnehmenden
Benetzungswert und/oder zu höheren
Temperaturgradientenwerten hin Teilspülgänge aus dem
Gesamtspülprogramm weggelassen oder ineinander übergeführt
werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß zu einem abnehmenden
Benetzungswert und/oder zu höheren
Temperaturgradientenwerten hin eine Verminderung des
Sprühdrucks, mit welchem Spülflüssigkeit auf das zu
sprühende Gut gefördert wird, erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß zu einem abnehmenden
Benetzungswert und/oder zu höheren
Temperaturgradientenwerten hin die Aufheizgeschwindigkeit
der Spülflüssigkeit verändert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß zu einem abnehmenden
Benetzungswert und/oder zu höheren
Temperaturgradientenwerten hin die Menge eines dem
Spülwasser zuzugebenden Reinigungs- und/oder
Klarspülmittels verändert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß zu abnehmenden Werten
wenigstens eines Differenzwertes und/oder zu höheren
Temperaturgradientenwerten hin zumindest im Klarspülgang
die Antriebsdrehzahl der Umwälzpumpe und die
Aufheizendtemperatur gegenüber dem im Grundspülprogramm
vorgegebenen Drehzahl- und Temperaturendwert vermindert
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß bei zunehmender Änderung eines
oder beider Differenzwerte und/oder des
Temperaturgradientenwertes zusätzlich der Teilentleerungs-
und -nachfüllgang aus dem Grundspülprogramm ausgeblendet
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Annäherung wenigstens eines
der Differenzwerte an einen jeweils vorgegebenen unteren
Wert und/oder des Temperaturgradientenwertes zu einem
oberen Grenzwert hin, der vorzugsweise durch den
Temperaturgradientenwert bei unbeladenem Gerätezustand
bestimmt ist, zusätzlich in dem oder wenigstens einem
Zwischenspülgang die Pumpendrehzahl reduziert wird.
11. Geschirrspülmaschine zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruchs 1 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß der/die jeweils aus den
Wasserzulaufmengen ermittelten Differenzwerte und/oder der
tatsächliche Temperaturgradientenwert unter Anwendung von
Fuzzy-Regeln und festgelegten tabellierten
Membershipfunktionen fuzzifiziert werden, derart, daß
beladungsabhängige Steuersignale generiert werden, welche
einer Programmsteuerung zur Abänderung des
Grundspülprogramms zugeführt werden.
12. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Wasserzulaufmenge
ein digitaler Druckwächter dient, der den Wasserzulauf bis
zu einem Niveau steuert, bei dem die laufende Umwälzpumpe
gerade keine Luft mehr ansaugt.
13. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Druckwächter den Ausgangsdruck der
Umwälzpumpe erfaßt und eine Unterbrechung des Wasserzulaufs
steuert, wenn die Druckschwankungen eine vorbestimmte
Amplitude unterschreiten.
14. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 11 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Dauer des
Wasserzulaufs die wasserzulaufabhängigen Werte abgeleitet
werden.
15. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 11 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Umwälzpumpendrehzahl mittels eines Tachometers erfaßt und
sein Ausgangssignal einer Drehzahlsteuerelektronik
zugeführt wird, die zusätzlich von einem
beladungsabhängigen Drehzahlsteuersignal beaufschlagt wird.
16. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Defaultwert ein
empirisch ermittelter Festwert ist oder der
Zulaufwassermenge entspricht, die bei laufender Umwälzpumpe
ohne Geschirrbeladung erforderlich ist oder der
Zulaufwassermenge entspricht, die im letzten
wasserbeschickten Spülgang des abgelaufenen vorangegangenen
Spülprogramms ermittelt worden ist.
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DE59607189T Expired - Lifetime DE59607189D1 (de) | 1995-02-18 | 1996-01-13 | Verfahren zum Betreiben einer Geschirrspülmaschine und Geschirspülmaschine |
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