DE19821148A1 - Programmgesteuertes wasserführendes elektrisches Haushaltsgerät - Google Patents

Abstract

Programmgesteuertes wasserführendes elektrisches Haushaltsgerät, wie Waschmaschine, Waschtrockner oder Geschirrspüler, gekennzeichnet durch die Verwendung einer oder mehrerer optischer Sensor-Bausteine im Laugen- bzw. Flüssigkeitssystem des Haushaltsgerätes zur Schaum- und/oder Füllstandserkennung.

Description

Die Erfindung betrifft ein programmgesteuertes wasserführendes elektrisches Haushaltsgerät nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1 bzw. 2.

Aus der DE 36 38 498 A1 ist eine Waschmaschine bekannt, welche als Meßeinrichtung einen Drucksensor hat, dessen Ausgangssigna­ le ein Indiz für eine Schaumbildung während des Schleudervor­ ganges sind und diese Ausgangssignale Regelgrößen für den An­ triebsmotor der Waschtrommel und damit für die Regelung der Schleuderdrehzahl darstellen. Dieser Drucksensor ist Bestand­ teil einer mit dem Laugenbehälter und damit mit dem Laugensy­ stem der Waschmaschine verbundenen Rohrleitung. Wird über den mit parallel zum Flotten - bzw. Laugenniveau angeschlossenen Drucksensor eine Erhöhung des Trommel-Wasserdruckes gemessen und damit eine Schaumbildung im Laugensystem erkannt, werden entsprechende Schaltschritte für den Antriebsmotor der Wasch­ trommel ausgelöst.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen anderen und technisch vor­ teilhafteren Weg zur Überwachung des wasserführenden Systems in einem wasserführenden Haushaltsgerät aufzuzeigen.

Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung ist dem kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. 2 zu entnehmen.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Gegenstandes der Er­ findung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein optischer Sensor-Baustein ist zwar für sich aus der EP 0706 648 B1 bekannt, jedoch nicht im Zusammenhang mit der Überwachung eines Wasserführenden Systems in einem Haushaltsge­ rät.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind u. a. in einer direkten und damit raschen Erkennung einer Schaumbildung im Laugensystem Zusehen, so daß frühzeitig entsprechende Steuer­ maßnahmen für den Waschtrommel-Antrieb oder der Laugenpumpe ausgelöst werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und wird anhand dieser nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Laugenbehälter mit Waschtrommel einer Waschmaschine mit Beispielen möglicher Sen­ sor-Positionen im wasserführenden System der Waschmaschine,

Fig. 2 einen stabförmigen optischen Sensor-Baustein,

Fig. 3 einen plattenförmigen optischen Sensor-Baustein an einem transparenten Durchflußrohr.

Mit 1 ist die Waschtrommel einer nicht weiter dargestellten programmgesteuerten elektrischen Waschmaschine bezeichnet, die in einem Laugenbehälter 2 drehbar untergebracht ist. Im unteren Bereich (Sumpf) des Laugenbehälters 2 ist eine nicht darge­ stellte Heizung zur Temperierung der Wachlauge angeordnet. Fer­ ner ist im unteren Bereich des Laugenbehälters 2 ein Laugenab­ laufstutzen 3 ausgebildet, an dem sich das Laugenablauf- Führungssystem, bestehend aus Ablaufbalg 4, Entleerungspumpe 5 und Ablaufschlauch 6 anschließt. Am Laugenablaufstutzen 3 ist eine Rohrleitung 7 angeschlossen, an deren Ende sich ein Druck­ sensor 8 (Druckwächter) als Wasserstandsregler für den Laugen­ behälter 2 befindet. Zwecks Schaum- und/oder auch Füllstandser­ kennung ist im Laugensystem oder Flüssigkeitssystem der Wasch­ maschine mindestens ein optischer Sensor-Baustein vorgesehen. Ein solcher optischer Sensor-Baustein 9 bzw. 9' kann beispiels­ weise im Laugenbehälter 2 unterhalb-der Waschtrommel 1 positio­ niert oder Bestandteil der Laugenbehälterwandung sein. Des wei­ teren könnte ein optischer Sensor-Baustein 10 im bodenseitigen Laugenablaufstutzen 3 untergebracht werden. Auch wäre es denk­ bar für den genannten Zweck einen oder zwei optische Sensorbau­ steine 11, 11' im Ablaufbalg 4 oder einen optischen Sensor- Baustein 12 in der Entleerungspumpe 6 unterzubringen. Andere zweckmäßige Anbringungspositionen im Laugensystem der Waschma­ schine wären eventuell denkbar und auch möglich, wie beispiels­ weise die Anbringung eines Sensor-Bausteines 13 an der Rohrlei­ tung 7 des Wasserstandsreglers. In diesem Fall müßte dann die Rohrleitung 7 aus transparentem Kunststoff bestehen.

Wird der Sensor-Baustein im Laugenbehälter untergebracht oder steht ein solcher über eine wasserführende Leitung (Bypass) mit dem Laugenbehälter in Verbindung, so kann mit diesem Sensor- Baustein die Schaumentstehung während des Waschprogramm- Ablaufes überwacht werden. Vorzugsweise wird mit einem solchen Sensor-Baustein zweckmäßig das Laugenbehältervolumen unterhalb der Waschtrommel-Unterkante überwacht. Wird dort eine Schaum­ bildung z. B. während des Abpumpvorganges erkannt, kann über die elektronische Programmsteuer-Einrichtung zum Beispiel der Schleuderhochlauf verlangsamt begonnen oder abgebrochen und ei­ ne Zwischenspülung eingeleitet werden.

Auch bereits während der Waschprogrammphase "Klarwäsche" kann überwacht werden, ob sich Schaum oberhalb des Waschniveaus bil­ det. Wird hierbei eine Schaumbildung erkannt, kann z. B. ein Zwischenspülgang eingelegt werden. Während des Abpumpvorganges vor dem Schleuderhochlauf kann auch die Zeitdauer erfaßt wer­ den, wie lange ein optischer Sensor der in Rede stehenden Art unterhalb des Waschniveaus Wasser und Schaum anzeigt. Daraus kann dann in einer entsprechend ausgelegten Programmsteuerein­ richtung (Mikroprozessorsteuerung) die Schaummenge ermittelt und gegebenenfalls bei Schaum ein Spülgang zwischengeschaltet werden.

Ein oder mehrere solcher Sensor-Bausteine können auch zur Füll­ standserkennung bzw. zur Niveauerfassung im Laugenbehälter ein­ gesetzt werden. Ein solcher Sensor-Baustein übernimmt dann an­ stelle eines Druckwächters die Steuerung zum Füllen des Laugen­ behälter. Wird der Bereich unterhalb der bodenseitigen Heizung im Laugenbehälter überwacht, dient der jeweilige Sensor- Baustein auch als wirksamer Trockengehschutz für diese.

Mit der Unterbringung eines solchen Sensor-Bausteines in das Gehäuse der Laugenpumpe, in dessen Zulauf, Ausgang oder in ei­ nem anderen in Verbindung stehenden Wasserweg kann dessen Signal zur Steuerung der Laugenpumpe herangezogen werden. Wird durch die Laugenpumpe zum Beispiel überwiegend Luft oder Schaum gefördert, so kann gegebenenfalls die Förderleistung der Lau­ genpumpe reduziert oder die Pumpe kurzzeitig abgeschaltet wer­ den. Nach einer gewissen Zeitspanne oder beim Überschreiten ei­ nes bestimmten Laugenbehälter-Füllstandes kann die Pumpe dann wieder den normalen Pumpbetrieb aufnehmen. Auf diese Weise wird die Effizienz der Pumpe erhöht und die Geräuschbelästigung her­ abgesetzt.

Ein für die aufgezeigten Einsätze bzw. Verwendungsmöglichkeiten geeigneter Sensor-Baustein 14 besteht zweckmäßig aus mindestens drei Infrarot-Leuchtdioden 15, 16, 17, wobei zwei der Infrarot- Leuchtdioden 15 und 17 als Sender dienen und eine Infrarot- Leuchtdiode 16 dabei als Empfänger vorgesehen ist. Bei dieser Anordnung der drei Infrarot-Leuchtdioden nebeneinander in einer Ebene ist dabei die mittlere Infrarot-Leuchtdiode 16 als Emp­ fänger vorgesehen. Die Infrarot-Bausteine 15, 16, 17 des Sensor- Bausteins 14 sind auf einer Platine 18 angeordnet und zusammen mit einer Auswerteelektronik in einem transparenten (durchsichtigen) Kunststoffkörper 19 vollständig eingebettet bzw. von Kunststoff umhüllt. Der vorbeschriebene Sensor- Baustein 14 ist dabei stabförmig ausgebildet, so daß dieser als vom Medium vollständig oder auch teilweise umspült er Tauchstab einsetzbar ist. Ein solcherart ausgebildeter und zum Beispiel in einer Waschmaschine eingesetzter stabförmiger Sensor- Baustein kann nun erkennen, ob das ihn umgebende Medium Luft, Wasser oder Schaum ist. Dies geschieht mit Hilfe des unter­ schiedlichen Brechungsindizes des umgebenden Mediums, der die Intensität des aus dem durchsichtigen Sensor-Baustein ausgekop­ pelten Lichtes verändert. Aus dem Regelverhalten der Auswer­ teelektronik werden logische Ausgangssignale abgeleitet, aus denen dann das umgebende Medium erkannt werden kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist auch eine Ausbildung des Sensor-Bausteines als Plattenkörper 20 vorteilhaft, wobei die ebenfalls auf einer Platine 18 in einer Ebene angeordneten In­ frarot-Leuchtdioden 21 teilweise in einem transparenten Kunst­ stoffkörper 22 eingebettet sind. Ein solcher Infrarot-Baustein kann zum Beispiel an einem von dem zu überwachenden Medium durchströmbaren transparenten Kunststoffrohr 23 angebracht wer­ den, so daß er in diesem Fall als Durchflußsensor wirkt. Die Anbringung erfolgt in der Weise, daß die nicht mit Kunststoff abgedeckte Seite des Plattenkörpers 20 mit ihren Leuchtdioden 21 an das Kunststoffrohr 23 angepreßt ist. Die transparente Wandung des Kunststoffrohres 23 bildet dabei die Abdeckung der Leuchtdiode 21 nach außen hin. Der Plattenkörper 20 mit seinen Leuchtdioden 21 wird zweckmäßig in Längsrichtung des Kunst­ stoffrohres 23 laufend diesem zugeordnet.

Mit den beschriebenen optischen Sensor-Bausteinen kann an sich grundsätzlich jeder Bereich des wasserführenden Systems der Waschmaschine hinsichtlich des Vorhandenseins von Wasser, Schaum, Luft überwacht werden. Der optische Sensor kann dabei entweder im Medium liegen oder Bestandteil der begrenzenden Be­ hälter-oder Gefäßwandung sein. Es können auch mehrere Infrarot- Leuchtdioden, z. B. sechs, zu einer Funktionseinheit 24 zusam­ mengefaßt werden. Mit einer derartigen Funktionseinheit (Multisensor) können dann größere Bereiche überwacht werden.

In Weiterbildung der Erfindung können die optischen Sensor- Bausteine integrierter Bestandteil des Laugenbehälters- oder des Laugenpumpen-Gehäuses sein.

Claims (14)

1. Programmgesteuertes wasserführendes elektrisches Haushaltsge­ rät, wie Waschmaschine, Waschtrockner oder Geschirrspüler, gekennzeichnet durch die Verwendung einer oder mehrerer op­ tischer Sensor-Bausteine im Laugen- bzw. Flüssigkeitssystem des Haushaltsgerätes zur Schaum- und/oder Füllstandserken­ nung.

2. Wasserführendes, elektrisches Haushaltsgerät nach Anspruch 1, mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme einerangetriebenen Waschtrommel, wobei der Laugenbehälter mit einem Laugenab­ laufsystem in Verbindung steht, das aus einem Ablaufbalg, einer Laugenpumpe und einem Ablaufschlauch besteht und im Laugenbehälter eine Heizung angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens ein optischer Sensor-Baustein (9, 10, 11, 11', 12) im Laugenbehälter (2) oder unterhalb der Laugenbehälter-Heizung oder im Ablaufbalg (4) oder in der Laugenpumpe (12) vorgesehen ist oder integrierter Be­ standteil des Laugenbehälters- oder des Laugenpumpen- Gehäuses ist.

3. Haushaltsgerät nach Anspruch 2 mit einer vom Laugen- Ablaufsystem abgehenden Rohrleitung für einen Druckwächter, dadurch gekennzeichnet, daß ein optischer Sensor-Baustein (13) an der Rohrleitung (7) angebracht ist, wobei dieser Teil der Rohrleitung oder die gesamte Rohrleitung aus einem transparenten Kunststoff gebildet ist.

4. Haushaltsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der optische Sensor-Baustein (14) aus mindestens drei Infrarot-Leuchtdioden (15, 16, 17) besteht, wobei zwei der Infrarot-Leuchtdioden als Sender dienen und eine Infra­ rot-Leuchtdiode als Empfänger vorgesehen ist.

5. Haushaltsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Infrarot-Leuchtdioden (15, 16, 17) eines Sensor-Bausteines nebeneinander die mittlere Leuchtdiode (16) als Empfänger dient.

6. Haushaltsgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Infrarot-Leuchtdioden (15, 16, 17) eines Sen­ sor-Bausteines (14) auf einer Platine (18) angeordnet und in einem transparenten Kunststoffkörper (19) vollständig einge­ bettet sind.

7. Haushaltsgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sensor-Baustein (14) bzw. (20) als Stab- oder als Plattenkörper ausgebildet ist.

8. Haushaltsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der stabförmige Sensor-Baustein (14) als vom Medium voll­ ständig oder teilweise umspülter Tauchstab einsetzbar ist.

9. Haushaltsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenartige Sensorbaustein (20) Bestandteil eines vom Medium des Haushaltsgerätes durchströmten transparenten Kunststoffrohres (23) ist.

10. Haushaltsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der plattenartige Sensor-Baustein (20) in Längsrichtung des Kunststoffrohres (23) verlaufend diesem zugeordnet ist.

11. Verfahren zum Betreiben eines programmgesteuerten wasser­ führenden Haushaltsgerätes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennung einer Schaumbildung wäh­ rend des Abpumpvorganges der Schleuderhochlauf verlangsamt begonnen oder abgebrochen und/oder eine Zwischenspülung für die Wäsche eingeleitet wird.

12. Verfahren zum Betreiben eines programmgesteuerten wasser­ führenden Haushaltsgerätes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennung einer Schaumbildung wäh­ rend der Waschprogrammphase "Klarwäsche" ein Zwischenspül­ gang durchgeführt wird.

13. Verfahren zum Betreiben eines programmgesteuerten wasser­ führenden Haushaltsgerätes nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgangssignale des optischen Sensorbau­ steines zur Steuerung der Laugenpumpe herangezogen werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Laugenpumpe reduziert oder diese kurzzei­ tig abgeschaltet wird.