DE19858386A1 - Transmissionsmeßvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Transmissionsmeßvorrichtung zur Erfassung des Trübungsgrads einer Lauge umfaßt ein Gebergehäuse 7, das starr an einem Laugenbehälter 1 eines wasserführenden Haushaltgeräts angebracht und über eine Laugendurchlaßöffnung 9 derart mit dem Laugenbehälter 1 verbunden ist, daß bei Erreichen eines vorbestimmten Laugenstands im Laugenbehälter 1 Lauge in das Gebergehäuse 7 einströmt, und eine aus einem optischen Sender 14 und einem optischen Empfänger 15 bestehende Sensoreinrichtung 14, 15, die ortsfest derart an dem Gebergehäuse 7 angeordnet ist, daß vom optischen Sender 14 in das Gebergehäuse 7 abgestrahltes Licht durch die Lauge 6 im Gebergehäuse 7 auf den optischen Empfänger 15 fällt. Die Sensoreinrichtung spricht auf die Trübung der Lauge im Gebergehäuse 7 an und erlaubt deren kontinuierliche Erfassung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Transmissionsmeßvorrichtung zur Messung der Lichtdurchlässig­ keit von Flüssigkeiten, und bezieht sich insbesondere auf einen Transmissionsmeßvorrich­ tung zur Erfassung des Trübungsgrads von Laugen in Haushaltsgeräten.

Beispielsweise bei Waschmaschinen folgen auf Waschvorgänge vorwiegend ein oder meh­ rere Spülvorgänge, mittels welchen nach dem Abpumpen der Lauge in der Wäsche verblie­ bene Waschmittelrückstände ausgespült werden. Hierbei wird üblicherweise mehrmals ge­ spült, um am Ende des Waschvorgangs anhand von Erfahrungswerten von einer ausrei­ chend geringen und damit gesundheitlich unbedenklichen Restmenge an Waschsubstanzen im Waschgut ausgehen zu können.

Aufgrund regional unterschiedlicher Wasserhärtegrade, die zu einer variierenden Wasch­ mittelllöslichkeit führen, und der in der Praxis auftretenden Abweichungen bei der Dosierung des zugeführten Waschmittels kommt es jedoch zu Schwankungen der pro Spüldurchgang ausgespülten waschaktiven Substanzen. Nach Abschluß der Spülvorgänge mit einer fest­ gelegten Wassermenge verbleiben daher entweder unerwünscht viele Waschmittelrückstän­ de im Waschgut, oder es muß eine große Menge an Spülwasser verbraucht werden, die sicherstellt, daß die waschaktiven Substanzen unter allen Waschbedingungen hinreichend aus der Wäsche entfernt werden.

Aus der DE 196 52 830 A1 ist eine Trommelwaschmaschine mit einer mehrteiligen Flüssig­ keitsleitung bekannt, bei der ein Leitungsabschnitt zwischen einem unten in einem Laugen­ behälter angeordneten Ablaufloch und einer weiter oben im Laugenbehälter angeordneten Öffnung einen Rohrabschnitt mit einem durchsichtigen Bereich aufweist, an dessen Wand ein auf die Trübung der Lauge ansprechender, einen optischen Sender und einen optischen Empfänger enthaltender Sensor angebaut ist.

Mittels dieses Sensors kann in Abhängigkeit von der erfaßten Trübung der durch den Rohr­ abschnitt strömenden Waschlauge auf die noch vorhandene Restmenge an waschaktiven Substanzen geschlossen und das Spülprogramm der Waschmaschine entsprechend ge­ steuert werden. Nachteilig hierbei ist jedoch die mehrteilige, komplexe Ausführung des den Rohrabschnitt enthaltenden Leitungsabschnitts, die einerseits in der Herstellung teuer ist und andererseits aufgrund der Schwingungen des Laugenbehälters während der Wasch- und Spülprogramme zu Undichtigkeiten an den einzelnen Verbindungsstellen neigt. Zudem ist die Trübungsmessung an der durch den Leitungsabschnitt strömenden Lauge ungenau, so daß nur bedingt auf die tatsächlichen Verhältnisse im Laugenbehälter und im Waschgut rückgeschlossen werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine genaue Erfassung des Trübungsgrads einer Lauge bei gleich­ zeitig einfachem und flüssigkeitsdichtem Aufbau ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Transmissionsmeßvorrichtung zur Erfassung des Trübungsgrads einer Lauge, gekennzeichnet durch ein Gebergehäuse, das starr an einem Laugenbehälter eines Haushaltsgeräts angebracht und über eine Laugen­ durchlaßöffnung derart mit dem Laugenbehälter verbunden ist, daß bei Erreichen eines vor­ bestimmten Laugenstands in dem Laugenbehälter Lauge in das Gebergehäuse einströmt, und eine aus einem optischen Sender und einem optischen Empfänger bestehende Sen­ soreinrichtung, die ortsfest derart an dem Gebergehäuse angeordnet ist, daß von dem opti­ schen Sender in das Gebergehäuse abgestrahltes Licht durch die Lauge in dem Geberge­ häuse auf den optischen Empfänger fällt.

Um ein ausreichendes Einströmen der Lauge in das Gebergehäuse auch bei niedrigem Wasserstand zu gewährleisten, ist bevorzugt das Gebergehäuse seitlich an einem unteren Abschnitt des Laugenbehälters angeordnet.

Vorteilhaft sind der optische Sender an einer oberen Seite des Gebergehäuses und der opti­ sche Empfänger an einer unteren Seite des Gebergehäuses einander gegenüberliegend angeordnet.

Alternativ können der optische Empfänger an einer oberen Seite des Gebergehäuses und der optische Sender an einer unteren Seite des Gebergehäuses einander gegenüberliegend angeordnet sein.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das Gebergehäuse eine Hauptkammer zur Aufnahme der aus dem Laugenbehälter einströmenden Lauge und eine untere und eine obere Nebenkammer zur Aufnahme des optischen Senders bzw. des optischen Empfän­ gers, die durch eine untere Trennwand bzw. eine obere Trennwand von der Hauptkammer getrennt sind, auf. Mit dieser Anordnung können ohne weiteres handelsübliche Bauelemente verwendet und gleichzeitig eine Beschädigung von Sender oder Empfänger durch Kontakt mit der Lauge zuverlässig vermieden werden.

Vorteilhaft ist die untere Nebenkammer 10a zusammen mit der unteren Trennwand 17a von dem Gebergehäuse 7 abnehmbar ausgebildet, so daß eine Reinigung der unteren Trenn­ wand 17a von eventuellen Laugenrückständen, die während der Nutzung der Waschma­ schine im Laufe der Zeit zurückbleiben und die Messung verfälschen könnten, erleichtert wird.

Bevorzugt ist ferner die untere Trennwand zum Laugenbehälter hin geneigt angeordnet der­ art, daß für aus dem Gebergehäuse in den Laugenbehälter zurückfließende Lauge ein stu­ fenloser Übergang an der Laugendurchlaßöffnung bereitgestellt wird, so daß nach dem Ab­ pumpen der Lauge aus dem Laugenbehälter keine Restlauge in dem Gebergehäuse zu­ rückbleibt, die zu einer Verfälschung einer nachfolgenden Messung beitragen könnte.

Weiter bevorzugt weist das Gebergehäuse oberseitig einen den im Inneren des Geberge­ häuses herrschenden Druck nach außen übermittelnden Ausgang auf, an welchen ein Was­ serstandsregler anschließbar ist.

Besonders vorteilhaft sind der optische Sender als Infrarot-Leuchtdiode und der optische Empfänger als Fototransistor ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Transmissionsmeßvorrichtung ist vorteilhaft in einer Trommel­ waschmaschine oder einer Geschirrspülmaschine verwendbar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Be­ zugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen vereinfachten Vertikalschnitt durch einen Laugenbehälter einer Waschmaschine mit einem seitlich angeordneten Gebergehäuse der Trans­ missionsmeßvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel und

Fig. 2 einen vereinfachten Vertikalschnitt durch das Gebergehäuse der Transmissi­ onsmeßvorrichtung.

Fig. 1 zeigt vereinfacht eine Schnittansicht eines Laugenbehälters 1, der auf bekannte Art und Weise schwingfähig in einem Gehäuse einer Waschmaschine, beispielsweise einer Trommelwaschmaschine, angeordnet ist. Die Waschmaschine kann hierbei als Frontlader oder als Toplader ausgeführt sein. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet, angedeutet durch eine durchbrochene Linie, eine Trommel 2, die horizontal drehbar in dem Laugenbehälter 1 gela­ gert ist. Im oberen Teil des Laugenbehälters 1 können über eine Zulaufleitung, ein Magnet­ ventil und einen Waschmittelkasten (nicht gezeigt) Wasser, Waschmittel und gegebenenfalls Weichspüler zugeführt werden. Im unteren Abschnitt des Laugenbehälters 1 ist mit einem Ablaufloch in demselben eine Ablaufleitung 3 flüssigkeitsdicht verbunden, die über einen flexiblen Faltenbalg 4 und eine weiterführende Leitung 5 an eine nicht dargestellte, fest im Gehäuse 1 montierte Laugenpumpe angeschlossen ist.

Mit dem Bezugszeichen 6 ist eine Lauge bezeichnet, die während der Wasch- und Spülvor­ gänge in Abhängigkeit von einem jeweils gewählten Programm sich ändernde, jeweils vor­ bestimmte Pegel in dem Laugenbehälter 1 erreicht.

Seitlich des Laugenbehälters 1 ist an einem unteren Abschnitt desselben ein Gebergehäu­ se 7 aus beispielsweise Kunststoff angebracht. An der Oberseite des Gebergehäuses 7 be­ findet sich ein Ausgang 11, von dem ausgehend eine Leitung 12 zu einem Wasserstands­ regler 13 zur Regelung des Wasserstands im Laugenbehälter 1 führt, so daß über die sich im Gebergehäuse 7 befindende Laugenmenge gleichzeitig auch der Wasserstand in der Waschmaschine auf an sich bekannte Art und Weise erfaß- und regelbar ist.

An dem Gebergehäuse 7 sind, beispielsweise in der Gehäusewand, des weiteren ein opti­ scher Sender 14, bevorzugt eine Infrarot-Leuchtdiode (IR-LED), und ein optischer Empfän­ ger 15, bevorzugt ein Fototransistor, derart gegenüberliegend angeordnet, daß die Infrarot­ lichtstrahlung des Senders die Gehäusewände und sich in dem Gebergehäuse 7 befindende Lauge durchstrahlt und auf den optischen Empfänger 15 fällt, der die Intensität der Infrarot­ lichtstrahlung erfaßt.

Hierbei können der optische Sender 14 an einer oberen Seite des Gebergehäuses 7 und der optische Empfänger an einer unteren Seite des Gebergehäuses 7 angeordnet sein. Alterna­ tiv können der optische Sender 14 an der unteren Seite des Gebergehäuses 7 und der opti­ sche Empfänger 15 an der oberen Seite des Gebergehäuses 7 angeordnet sein.

Der optische Sender 14 und der optische Empfänger 15 sind mit einer an sich bekannten Steuereinrichtung 16 verbunden, die die Infrarotlichtabstrahlung des optischen Senders 14 steuert, das Ausgangssignal des optischen Empfängers 15 empfängt und auf der Grundlage einer vorbestimmten Beziehung zwischen denselben die Transmissionsmessung durchführt, d. h. den Trübungsgrad der Lauge ermittelt.

Hierbei ist die Transmissionsmessung kontinuierlich möglich, so daß die Steuerungseinrich­ tung 16 zu jedem Zeitpunkt des Spülprogramms, d. h. sowohl während eines gegenwärtig ablaufenden Spülvorgangs als auch über mehrere, einen Wasseraustausch umfassende Spüldurchgänge hinweg, den tatsächlichen Trübungsgrad der Lauge erfassen kann.

Auf der Grundlage des auf diese Weise ermittelten Trübungsgrads der Lauge kann die Steuereinrichtung 16 sodann derart auf das Spülprogramm einwirken, daß ein optimales Ausspülen des Waschmittels aus der Wäsche mit der geringstmöglichen Wassermenge erzielt wird. Dies kann beispielsweise durch entsprechendes Variieren der Wassermenge im gegenwärtig ablaufenden Spülvorgang, oder durch Variieren der Anzahl der Spüldurchgänge insgesamt erzielt werden.

Das Gebergehäuse 7 umschließt flüssigkeitsdicht einen Hohlraum, der bevorzugt in eine Hauptkammer 8, die über eine Laugendurchlaßöffnung 9 mit dem Laugenbehälter 1 derart verbunden ist, daß Lauge aus dem Laugenbehälter 1 in die Hauptkammer 8 ein- und aus dieser ausströmen kann, und jeweils eine von der Hauptkammer 8 durch eine untere Trenn­ wand 17a bzw. obere Trennwand 17b flüssigkeitsdicht getrennte untere Nebenkammer 10a bzw. obere Nebenkammer 10b unterteilt ist.

Der optische Sender 14 und der optische Empfänger 15 sind bevorzugt vor der Lauge ge­ schützt in den Nebenkammern 10a, 10b untergebracht, so daß ihre Funktion durch die Lau­ ge in der Hauptkammer 8 nicht beeinträchtigt oder gefährdet wird.

Vorteilhaft ist die untere Nebenkammer 10a zusammen mit der unteren Trennwand 17a von dem Gebergehäuse 7 abnehmbar ausgebildet, um eine Reinigung der unteren Trenn­ wand 17a von eventuellen Laugenrückständen, die während der Nutzung der Waschma­ schine im Laufe der Zeit zurückbleiben und die Messung verfälschen könnten, zu erleichtern.

Eine in dieser Hinsicht zufriedenstellende Wirkung kann jedoch auch dadurch erzielt werden, daß die untere Trennwand 17a zum Laugenbehälter 1 hin geneigt angeordnet und an der Laugendurchlaßöffnung 9 ein stufenloser Übergang in den Laugenbehälter 1 bereitgestellt wird, so daß beim Abpumpen aus dem Laugenbehälter 1 die Lauge restlos aus dem Geber­ gehäuse 7 ausströmt und dabei die Transmissionsmessung möglicherweise beeinflussende Partikel und gröbere Verschmutzungen aus dem Gebergehäuse 7 ausspült.

Fig. 2 zeigt einen vereinfachten Schnitt durch das Gebergehäuse 7 der Transmissionsmeß­ vorrichtung. In Fig. 2 sind Elementen der Fig. 1 entsprechende Elemente mit denselben Be­ zugszeichen bezeichnet.

Das von dem in der oberen Nebenkammer 17b des Gebergehäuses 7 angeordneten opti­ sche Sender 14 abgegebene infrarote Licht durchstrahlt die obere Trennwand 17b, die Lau­ ge 6 in der Hauptkammer 8 und die untere Trennwand 17a, bevor es auf den optischen Empfänger 15 in der unteren Nebenkammer 10a fällt und von diesem erfaßt wird.

Der Auslaß 11 ist bevorzugt im oberen Teil des Gebergehäuses 7 angeordnet, in welchen auch bei hohem Laugenstand in der Waschmaschine keine Lauge gelangt.

Die Laugendurchlaßöffnung 9 dagegen befindet sich tiefliegend, beispielsweise in Höhe der unteren Trennwand 17a, so daß auch bei niedrigem Laugenstand das Gebergehäuse 7 mit einer Laugenmenge gefüllt wird, die eine aussagekräftige Transmissionsmessung erlaubt.

Die Transmissionsmessung, d. h. die Erfassung des Trübungsgrads der Lauge, ist mit der vorstehend beschriebenen Anordnung kontinuierlich möglich, es sollte jedoch eine Mindest­ wegstrecke durch das Gebergehäuse 7 zur Bereitstellung eines ausreichend breiten Meßbe­ reichs und Erhöhung der Zuverlässigkeit der Messung eingehalten werden.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere sind Modifikationen der beschriebenen Ausgestaltung des Gebergehäuses 7 in Verbindung mit der Laugendurchlaßöffnung 9 und dessen zweckmäßiger Anordnung am Laugenbehälter 1 sowie andere Ausführungsformen des optischen Senders 14 und des op­ tischen Empfängers möglich, ohne den durch die beigefügten Patentansprüche definierten Schutzumfang zu verlassen.

Claims (11)

1. Transmissionsmeßvorrichtung zur Erfassung des Trübungsgrads einer Lauge, ge­ kennzeichnet durch ein Gebergehäuse (7), das starr an einem Laugenbehälter (1) eines Haushaltsgeräts angebracht und über eine Laugendurchlaßöffnung (9) derart mit dem Laugenbehälter (1) verbunden ist, daß bei Erreichen eines vorbestimmten Laugenstands in dem Laugenbehälter (1) Lauge in das Gebergehäuse (7) einströmt, und eine aus einem optischen Sender (14) und einem optischen Empfänger (15) be­ stehende Sensoreinrichtung (14, 15), die ortsfest derart an dem Gebergehäuse (7) angeordnet ist, daß von dem optischen Sender (14) in das Gebergehäuse (7) abge­ strahltes Licht durch die Lauge (6) in dem Gebergehäuse (7) auf den optischen Empfänger (15) fällt.

2. Transmissionsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebergehäuse (7) seitlich an einem unteren Abschnitt des Laugenbehälters (1) an­ geordnet ist.

3. Transmissionsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sender (14) an einer oberen Seite des Gebergehäuses (7) und der optische Empfänger (15) an einer unteren Seite des Gebergehäuses (7) einander gegenüber­ liegend angeordnet sind.

4. Transmissionsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Empfänger (15) an einer oberen Seite des Gebergehäuses (7) und der opti­ sche Sender (14) an einer unteren Seite des Gebergehäuses (7) einander gegen­ überliegend angeordnet sind.

5. Transmissionsmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebergehäuse (7) eine Hauptkammer (8) zur Aufnahme der aus dem Laugenbehäl­ ter (1) einströmenden Lauge und eine untere und eine obere Nebenkammer (10a, 10b) zur Aufnahme des optischen Senders (14) bzw. des optischen Empfängers (15), die durch eine untere Trennwand (17a) bzw. eine obere Trennwand (17b) von der Hauptkammer (8) getrennt sind, aufweist.

6. Transmissionsmeßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Nebenkammer 10a zusammen mit der unteren Trennwand 17a von dem Ge­ bergehäuse 7 abnehmbar ausgebildet ist.

7. Transmissionsmeßvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Trennwand (17a) zum Laugenbehälter (1) hin geneigt angeordnet ist derart, daß für aus dem Gebergehäuse (7) in den Laugenbehälter (1) zurückfließen­ de Lauge ein stufenloser Übergang an der Laugendurchlaßöffnung (9) bereitgestellt wird.

8. Transmissionsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gebergehäuse (7) an seiner oberen Seite einen den im Inneren des Gebergehäuses (7) herrschenden Druck nach außen übermittelnden Aus­ gang (11) aufweist.

9. Transmissionsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der optische Sender (14) als Infrarot-Leuchtdiode und der optische Empfänger (15) als Fototransistor ausgebildet sind.

10. Trommelwaschmaschine, gekennzeichnet durch eine Transmissionsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

11. Geschirrspülmaschine, gekennzeichnet durch eine Transmissionsmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.