DE19840291A1 - Geschirrspülmaschine mit einem rotierbaren Sprüharm sowie Verfahren zur Erkennung einer Drehbewegung eines rotierbaren Sprüharmes - Google Patents

Abstract

Eine Geschirrspülmaschine mit einem rotierbaren Sprüharm (9, 10), dem Spülflüssigkeit zuführbar ist und der die Spülflüssigkeit wieder abgibt, weist Mittel zu einer von der Drehwinkelstellung des Sprüharmes (9, 10) abhängigen Zufuhr und/oder Abgabe der Spülflüssigkeit sowie eine Einrichtung zur Ermittlung der zugeführten und/oder abgegebenen Spülflüssigkeit auf. DOLLAR A In dieser Geschirrspülmaschine ist auch ein Verfahren zur Erkennung einer Drehbewegung des Sprüharmes (9, 10) vorgesehen, durch das die Menge der dem Sprüharm (9, 10) zugeführten und/oder der vom Sprüharm (9, 10) abgegebenen Spülflüssigkeit von der Drehwinkelstellung des Sprüharmes (9, 10) abhängig ist und überwacht wird. DOLLAR A Auf diese Weise ist eine kostengünstige Erkennung der Drehbewegung des Sprüharmes (9, 10) möglich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Geschirrspülmaschine mit einem ro­ tierbaren Sprüharm nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Erkennung einer Drehbewegung eines rotierba­ ren Sprüharmes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

In einer Geschirrspülmaschine zum Spülen von Spülgut, insbeson­ dere einer Haushalts-Geschirrspülmaschine, ist wenigstens ein rotierbarer Sprüharm angeordnet. Dieser wenigstens eine Sprüharm befindet sich üblicherweise unterhalb eines Geschirr­ korbes in welchen von einer Bedienperson Spülgutteile zum Zwecke der Reinigung eingebracht werden können. Der Sprüharm weist nach oben gerichtete Sprühdüsen auf, mit deren Hilfe das darüber angeordnete Spülgut mit einer Spülflüssigkeit beauf­ schlagt werden kann. Eine in der Geschirrspülmaschine angeord­ nete Umwälzpumpe führt dem Sprüharm die Spülflüssigkeit über eine Rohrzuleitung zu. Der Sprüharm umfaßt neben den nach oben gerichteten Sprühdüsen auch wenigstens eine Antriebsdüse, die annähernd tangential zu einer Kreisbahn, welche der Sprüharm bei seiner Drehbewegung beschreibt, gerichtet ist.

Wird das Spülgut von der Bedienperson ordnungsgemäß in den Ge­ schirrkorb eingeordnet, so kann der Sprüharm angetrieben durch die an der Antriebsdüse gebildete Rückstoßkraft seine Drehbewe­ gung ausführen. Wird das Spülgut jedoch so in den Geschirrkorb eingeordnet, daß es in die Drehebene des Sprüharmes hineinragt, so wird der Sprüharm blockiert. Die Folge ist ein schlechtes Reinigungsergebnis während dieses Spülganges, da die Spülflüs­ sigkeit nicht dem gesamten zu reinigenden Spülgut zugeführt werden kann.

Um eine Bedienperson auf das Blockieren des Sprüharmes aufmerk­ sam zu machen, ist aus der DE 40 20 898 A1 bekannt, einen orts­ festen Sensor beispielsweise an einer Wand eines Spülbehälters anzuordnen, der mit einem weiteren signalgebenden Element, das am rotierenden Sprüharm angeordnet ist, signalerzeugend zusam­ menwirkt. Jedesmal wenn der Sprüharm am Sensor vorbeistreicht, wird ein elektrisches Signal erzeugt und an eine Auswerte- Elektronik weitergeleitet. Erfolgt keine Signalerzeugung, so weist dies auf einen blockierten Sprüharm hin.

Die vorbekannte Dreherkennung für einen Sprüharm einer Ge­ schirrspülmaschine benötigt mehrere, zum Teil sehr kostenauf­ wendige Bauteile. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Ge­ schirrspülmaschine mit einem rotierbaren Sprüharm sowie ein Verfahren zur Erkennung einer Drehbewegung eines rotierbaren Sprüharmes anzugeben, bei denen ein hoher Kostenaufwand vermie­ den ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer Geschirrspülmaschi­ ne mit einem rotierbaren Sprüharm durch die Merkmale des An­ spruchs 1. Bei einem Verfahren zur Erkennung einer Drehbewegung eines rotierbaren Sprüharmes wird die vorliegende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 11 gelöst.

Weist eine Geschirrspülmaschine mit einem rotierbaren Sprüharm welchem Spülflüssigkeit zuführbar ist und von welchem die Spül­ flüssigkeit abgebbar ist, Mittel zu einer von der Drehwinkel­ stellung des Sprüharms abhängigen Zufuhr und/oder Abgabe der Spülflüssigkeit und eine Einrichtung zur Ermittlung der zuge­ führten und/oder abgegebenen Spülflüssigkeit auf, so kann auf kostengünstige Weise ein Blockieren des Sprüharmes festgestellt werden. Die Einrichtung zur Ermittlung der Spülflüssigkeit kann dabei Mittel umfassen, die bereits für andere Funktionen in der Geschirrspülmaschine, zum Beispiel für eine Niveausteuerung, verwendet werden. Auf diese Weise reduziert sich der Kostenauf­ wand für die Dreherkennung des Sprüharmes noch weiter.

Vorzugsweise ändert sich die Menge der zugeführten bzw. abgege­ benen Spülflüssigkeit im Verlauf einer vollen Umdrehung des Sprüharmes, so daß diese Spürflüssigkeitsmenge wenigstens ein­ mal zwischen einem kleineren und einem größeren Wert wechselt. Dieser Wechsel wiederholt sich bei jeder erneuten Kreisbewegung des Sprüharmes, so daß ein zyklisches Verhalten der den Sprüharm durchströmenden Spülflüssigkeitsmenge vorliegt.

Insbesondere ist der Strömungsquerschnitt einer für die Zufuhr der Spülflüssigkeit vorgesehenen Zuleitung abhängig von der Drehwinkelstellung des Sprüharmes. Bei einer Änderung des Strö­ mungsquerschnittes stellt sich eine entsprechend geänderte Durchfußmenge der Spülflüssigkeit ein. Eine solche Einstellung eines drehwinkelabhängigen Strömungsquerschnittes kann im Be­ reich eines Lagers des rotierbaren Sprüharmes erfolgen. Dies kann so realisiert sein, daß an der Zuleitung und am Sprüharm rotationsunsymmetrische Strömungsquerschnitte einander gegen­ überliegen. Im Verlauf der Rotationsbewegung des Sprüharmes liegt der Strömungsquerschnitt des Sprüharmes kontinuierlich in einer geänderten Lage dem Strömungsquerschnitt der Zuleitung gegenüber, so daß sich bei der rotationsunsymmetrischen Ausge­ staltung dieser beiden Strömungsquerschnitte ein sich ändernder effektiver Durchlassquerschnitt einstellt. Werden z. B. die Strömungsquerschnitte am Sprüharm und an der Zuleitung in einer flächengleichen Ellipse eingestellt und verläuft die Drehachse des Sprüharmes senkrecht zu den beiden Zentren der Ellipsen, so nimmt der effektive Durchlaßquerschnitt während einer Voll­ kreisdrehung des Sprüharmes jeweils zweimal die Form eines Kreises und einer den Strömungsquerschnitten entsprechenden El­ lipse an.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß am Sprüharm ein Übergangsquerschnitt angeordnet ist, welcher eine Exzentrizität zur Rotationsachse des Sprüharmes aufweist. Bei diesem Beispiel ändert sich ebenfalls der effektive Durch­ laßquerschnitt von der Zuleitung zum Sprüharm, wobei die durch­ gelassene Spülflüssigkeitsmenge während einer Vollkreisdrehung des Sprüharmes nur einmal zwischen einem minimalen und einem maximalen Wert variiert.

Um eine besonders hohe Empfindlichkeit dieser Überwachungsan­ ordnung zu erhalten, ist es günstig, bei der Konstruktion der Geschirrspülmaschine eine schwingungstechnische Feinabstimmung der an der Umwälzung der Spülflüssigkeit beteiligten Hohlräume, insbesondere einer Umwälzpumpe, der Zuleitung und des Sprühar­ mes für die dem Sprüharm zugeordnete Drehzahl vorzunehmen. Dies kann beispielsweise dadurch gewährleistet sein, daß luftgefüll­ te Hohlräume als Helmholtz-Resonator oder Leitungsabschnitte als U-Rohr-Schwinger ausgeprägt werden.

Die Änderung des effektiven Durchlaßquerschnittes erzeugt Schwankungen des Wasserstromes bzw. des Gegendrucks für die Um­ wälzpumpe. Diese Schwankungen lassen sich aus der Drehzahl, dem Strom und/oder Spannung der Pumpe auswerten. Auch eine Auswer­ tung durch Druck- oder Durchflußmengenzähler ist möglich. In diesem Falle umfaßt die Einrichtung zur Ermittlung der Spül­ flüssigkeitsmenge einen Drucksensor oder einen Durchflußmengen­ sensor. Diese rein durch elektrische Größen realisierte Varian­ te bietet den Vorteil, daß keine weiteren mechanischen Bauteile benötigt werden, so daß die zu lösende Aufgabe einer kostengün­ stigen Dreherkennung des Sprüharmes in besonders guter Weise gelöst ist.

Zur Auswertung des Signals kann weiterhin ein elektrischer Schwingkreis dienen, der auf die charakteristische Frequenz der Querschnittsänderung im auszuwertenden Signal abgestimmt ist. Eine so vorgenommene Abstimmung erhöht in weiterer Weise die Empfindlichkeit der Überwachungsanordnung.

Weist die Geschirrspülmaschine neben dem ersten Sprüharm wenig­ stens noch einen zweiten Sprüharm auf, so ist eine gleichzeiti­ ge sichere Erkennung der Drehbewegung dieser mehreren Sprüharme möglich, wenn am zweiten Sprüharm ein gegenüber dem ersten Sprüharm verändertes Wechselspiel zwischen kleineren und größe­ ren Werten eingestellt, ist. Insbesondere findet beim zweiten Sprüharm der Wechsel zwischen den kleineren und größeren Werten häufiger statt als beim ersten Sprüharm.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbei­ spieles im folgenden näher erläutert:

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Haushalts-Geschirrspülmaschine in einer Prin­ zipskizze;

Fig. 2 ein Lager eines unteren Sprüharmes im Vertikal­ schnitt;

Fig. 3a, b einen drehwinkelabhängigen Übergangsquerschnitt von einer Sprüharm-Zuleitung zu einem unteren Sprüharm; und

Fig. 4a, b einen drehwinkelabhängigen Übergangsquerschnitt von einer Sprüharm-Zuleitung zu einem oberen Sprüharm.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Haushalts- Geschirrspülmaschine weist einen Spülbehälter 1 auf, in dem in einem unteren Geschirrkorb 8 und einem oberen Geschirrkorb 7 Spülgut zum Zwecke der Reinigung anordenbar ist. Dem unteren Geschirrkorb 8 ist ein unterer Sprüharm 10 und dem oberen Ge­ schirrkorb 7 ein oberer Sprüharm 9 zugeordnet. Der untere Sprüharm 10 wird über eine untere Zuleitung 11 und der obere Sprüharm 9 über eine obere Zuleitung 12 mit Spülflüssigkeit ge­ speist. Die Zufuhr der Spülflüssigkeit erfolgt mit Hilfe einer Umwälzpumpe 4, die die Spülflüssigkeit aus einem Sumpfbereich 2 des Spülbehälters 1 über eine Rohrleitung 3 ansaugt. In dem Sumpfbereich 2 sammelt sich die Spülflüssigkeit, die von den Sprüharmen 9, 10 auf die Spülgutteile gesprüht wird und von diesen abtropft. Weiterhin ist eine Entleerungspumpe E über ei­ nen Rohrstutzen 5 an den Sumpfbereich 2 des Spülbehälters 1 an­ gekoppelt, um verbrauchte Spülflüssigkeit aus dem Spülbehälter 1 in eine Abwasserinstallation zu transportieren.

In Fig. 2 ist der Lagerbereich des oberen Sprüharmes 9 im Ver­ tikalschnitt dargestellt. An einen Anschlußstutzen 13 der obe­ ren Zuleitung 12 ist ein Rohrabschnitt 14 unverdrehbar befe­ stigt, der sich zu einem Austrittsbereich 15 mit einem zentra­ len Austrittsquerschnitt 16 verengt und um diesen einen Ring­ flansch 17 bildet. In Durchströmungsrichtung oberhalb des Aus­ trittsbereiches 15 ist ein drehbares Diffusorrohr 18 angeord­ net, dessen zentrale Einlaßöffnung 19 der Querschnittsfläche, welche gemäß Fig. 4a, elliptische Gestalt hat, dem Austritts­ querschnitt 16 entspricht. Das Diffusorrohr 18 stützt sich mit seinem die Einlaßöffnung 19 umgebenden Ringflansch 20 auf den Ringflansch 17 des Zuleitungs-Rohrabschnittes 14 ab. Über die zentralen Öffnungen 16, 19 wird bei laufender Umwälzpumpe 4 ein Flüssigkeitsstrom zum oberen Sprüharm 9 gefördert, wobei am oberen Sprüharm 9 nicht dargestellte Antriebsdüsen den Sprüharm 9 mit der erforderlichen Drehzahl arbeiten lassen.

Durch die jeweils elliptische Ausbildung, des Austrittsquer­ schnittes 16 und der Einlaßöffnung 19 ergibt sich je nach Win­ kelstellung des Sprüharmes 9 ein unterschiedlich großer Durch­ trittsquerschnitt. Befinden sich gemäß Fig. 4a die beiden elliptischen Öffnungen in einer Stellung, in der die beiden gro­ ßen Halbachsen der Ellipsen rechtwinkelig zueinander angeordnet sind, so ist der Durchlaßquerschnitt 21a kleiner als der Durch­ laßquerschnitt 21b gemäß Fig. 4b, der sich einstellt, wenn die beiden großen Halbachsen der Ellipsen parallel zueinander aus­ gerichtet sind. In den dazwischenliegenden Winkelstellungen bilden sich Durchlaßquerschnitte aus, die zwischen den beiden Durchlaßquerschnitten 21a und 21b liegen.

Infolge des sich von der Drehwinkelstellung des Sprüharmes 9 ergebenden Durchlaßquerschnittes 21a bzw. 21b ergibt sich eine entsprechend daran angepaßte Durchflußmenge der Spülflüssig­ keit. Bei der reduzierten Durchlaß-Querschnittsfläche 21a gemäß Fig. 4a stellt sich an der Umwälzpumpe 4 ein erhöhter Staudruck ein als bei der Durchlaß-Querschnittsfläche 21b gemäß Fig. 4b. Dieser Staudruck wird mit Hilfe eines an der Umwälzpumpe 4 an­ geordneten, nicht dargestellten Drucksensors erfaßt und an eine ebenfalls nicht dargestellte Auswerteelektronik weitergeleitet. Bei einem ordnungsgemäßen Drehbetrieb des Sprüharmes 9 ändert sich der Staudruck entsprechend der Drehzahl periodisch, wobei sich eine Periode mit doppelter Frequenz gegenüber der Drehfre­ quenz des Sprüharmes 9 einstellt, da bei einer Volldrehung des Sprüharmes 9 der Staudruck jeweils zweimal maximal bzw. minimal ist. Stellt die Auswerte-Elektronik fest, daß sich der Stau­ druck nicht ändert, so nimmt diese an, daß der Sprüharm blockiert ist und gibt ein entsprechendes Warnsignal als Hinweis für die Bedienperson ab.

Um die Drehung des oberen Sprüharmes 9 und des unteren Sprühar­ ms 10 gleichzeitig sicher erkennen zu können, ist die Ankopp­ lung des unteren Sprüharmes 10 an seine Zuleitung 11 gegenüber der Ausführung der Ankopplung des oberen Sprüharmes 9 an seine Zuleitung 12 variiert. Anstelle der zentralen Anordnung des Diffusorrohres 18 beim oberen Sprüharm 9 ist das entsprechende Diffusorrohr des unteren Sprüharmes 10 exzentrisch zur Drehach­ se des unteren Sprüharmes 10 angeordnet. Außerdem sind die Übergangsquerschnitte 16, 19 der unteren Zuleitung 11 zum unte­ ren Sprüharm 10 in einer kreisrunden Ausführung gemäß der Fig. 3a und 3b. Bei der Rotation des unteren Sprüharmes 10 ist somit der Mittelpunkt M_S des Eintrittsquerschnittes des Sprüharmes 10 gegenüber dem Mittelpunkt M_Z der unteren Zulei­ tung 11 entsprechend der Winkelstellung des unteren Sprüharmes 10 verändert. Auf diese Weise stellt sich nur bei einer Winkelstellung gemäß Fig. 3b ein maximaler Durchlaßquerschnitt ein, nämlich dann, wenn die beiden Mittelpunkte M_S und M_Z zusammen­ fallen. Dagegen stellt sich der geringste Durchlaßquerschnitt ein, wenn der untere Sprüharm 10 eine dazu um 180° versetzte Winkelstellung einnimmt. Auch beim unteren Sprüharm 10 stellt sich somit ein drehwinkeläbhängiger Übergangsquerschnitt peri­ odisch ein, wobei der zeitliche Verlauf des Durchlaßquerschnit­ tes dieselbe Frequenz wie die Drehfrequenz des Sprüharmes 10 hat. Dadurch, daß der obere Sprüharm eine doppelte Frequenz be­ züglich seines Durchlaßquerschnittes gegenüber dem unteren Sprüharm 19 aufweist, ist eine Überwachung der beiden Sprüharme 9, 10 gleichzeitig möglich.

Claims (15)

1. Geschirrspülmaschine mit einem rotierbaren Sprüharm (9, 10), welchem Spülflüssigkeit zuführbar ist und von welchem die Spülflüssigkeit abgebbar ist, mit Mitteln zu einer von der Drehwinkelstellung des Sprüharms (9, 10) abhängigen Zufuhr und/oder Abgabe der Spülflüssigkeit und mit einer Einrich­ tung zur Ermittlung der zugeführten und/oder abgegebenen Spülflüssigkeit.

2. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Menge der zugeführten bzw. abgegebenen Spül­ flüssigkeit im Verlauf einer vollen Umdrehung des Sprüharmes (9, 10) wenigstens einmal zwischen einem kleineren und einem größeren Wert wechselt.

3. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Strömungsquerschnitt einer für die Zufuhr der Spülflüssigkeit vorgesehenen Zuleitung (11, 12) abhängig von der Drehwinkelstellung des Sprüharms ist.

4. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß im Bereich eines Lagers des rotierbaren Sprüharmes (9, 10) Mittel zur Einstellung eines drehwinkelabhängigen Strömungsquerschnitts angeordnet sind.

5. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß an der Zuleitung (10, 12) und am Sprüharm (9, 10) rotationsunsymmetrische Strömungsquerschnitte einander ge­ genüberliegen.

6. Geschirrspülmaschine nach, Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Strömungsquerschnitte elliptisch sind.

7. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß, am Sprüharm (9, 10) ein Übergangsquerschnitt ange­ ordnet ist, welcher eine Exzentrizität zur Rotationsachse des Sprüharmes (9, 10) aufweist.

8. Geschirrspülmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß bei einer vorgegebenen Drehzahl des Sprüharmes (9, 10) im Umwälzsystem befindliche Hohlräume aufeinander schwingungstechnisch abgestimmt sind.

9. Geschirrspülmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Ermittlung der Spülflüssigkeitsmenge einen Drucksensor oder einen Durch­ flußmengensensor aufweist.

10. Geschirrspülmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einrichtung zur Ermittlung der Spülflüssig­ keitsmenge einen elektrischen Schwingkreis umfaßt, der auf die charakteristische Frequenz der Querschnittsänderung im auszuwertenden Signal abgestimmt ist.

11. Verfahren zur Erkennung einer Drehbewegung eines rotierbaren Sprüharmes in einer Geschirrspülmaschine, welchem Spülflüs­ sigkeit zugeführt wird und welcher die Spülflüssigkeit ab­ gibt, wobei die Menge der dem Sprüharm (9, 19) zugeführten und/oder der vom Sprüharm (9, 10) abgegebenen Spülflüssig­ keit von der Drehwinkelstellung des Sprüharmes (9, 10) ab­ hängig ist und überwacht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülflüssigkeitsmenge kontinuierlich oder in diskreten zeit­ lichen Abständen ermittelt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der zugeführten bzw. abgegebenen Spülflüssig­ keit im Verlauf einer vollen Umdrehung des Sprüharmes (9, 10) wenigstens einmal zwischen einem kleineren und einem größeren Wert wechselt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß neben einem ersten Sprüharm wenigstens ein zweiter Sprüharm umfaßt ist, und daß beim zweiten Sprüharm der Wechsel zwischen dem kleineren und dem größeren Wert häufiger stattfindet als beim ersten Sprüharm.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für die Zufuhr der Spülflüssigkeit eine Umwälzpumpe (4) vorgesehen ist und zur Ermittlung der Menge der durch die Umwälzpumpe (4) zugeführten Spülflüssigkeit zumindest eine von der zugeführten Spülflüssigkeitsmenge be­ einflußte Kenngröße der Umwälzpumpe (4) erfaßt und ausgewer­ tet wird.