DE2917859A1 - Verfahren zum ueberwachen und steuern des programmes, insbesondere des wasserzulaufs und/oder der reinigungs- bzw. spuelmittelzugabe bei automatischen wasch- und geschirrspuelmaschinen - Google Patents

Verfahren zum ueberwachen und steuern des programmes, insbesondere des wasserzulaufs und/oder der reinigungs- bzw. spuelmittelzugabe bei automatischen wasch- und geschirrspuelmaschinen

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DE2917859A1 DE19792917859 DE2917859A DE2917859A1 DE 2917859 A1 DE2917859 A1 DE 2917859A1 DE 19792917859 DE19792917859 DE 19792917859 DE 2917859 A DE2917859 A DE 2917859A DE 2917859 A1 DE2917859 A1 DE 2917859A1
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Description

UL-77/120 (EBHZ) 10.04.1979
Ul/Kt
Licentia
Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt /Main
Verfahren zum Überwachen und Steuern des Programmes,
insbesondere des Wasserzulaufs und/oder der Reinigungs- bzw* Spülmitfeelzugabe bei automatischen Wasch-
und Geschirrspülmaschinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen §
und Steuern des Programmes, insbesondere des Wasser- I
Zulaufs und/oder der Reinigungs- bzw. Spülmittelzu- f
gabe bei automatischen Wasch- und Geschirrspülmaschi- f*
nen.
Bei den bekannten, auf dem Markt befindlichen auto- ij
matisehen Waschmaschinen wird vom Benutzer vor Be- I
ginn des Waschprozesses eine nach den Vorschriften |
der Waschmittelhersteller für die Vor- und die |
Hauptwäsche bemessene Menge Waschpulver oder für §'
einen bestimmten Spülgang ein handelsübliches Spül- s
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mittel in Kammern einer Einspülwanne eingefüllt. Programmgesteuert werden die mit einem Wasseranschluß ynd dem Spülbehälter der Maschine verbundenen Kammern leergespült, so daß zu bestimmten Waschvorgängen das zugehörige Reinigungs— oder Spülmittel dem Spülbehäl— ter und dessen Wasserfüllung zugeführt wird.
Ferner enthalten die bekannten automatischen Waschmaschinen einen Programmwahlschalter zum Einstellen des gewünschten, auf die Art des zu waschenden Gutes und dessen Verschmutzung abgestimmten Programmes, sowie ein Programmsteuergerät, in dem durch mechanische Und/oder elektrische Mittel die entsprechenden Waschprogramme derart gespeichert sind, daß bei seinem Ablauf oie Funktionen Wasserzulauf, Heizen, Wäschebewegung und Abpumpen in der gewünschten Reihenfolge gesteuert werden. Dabei werden die genannten Funktionen durch Temperatur- und Wasserstandsmeßfühler zustandsabhängig beeinflußt.
Die handelsüblichen Vollwaschmittel enthalten verschiedene Wirkstoffe, die in einem bestimmten Gewicht santeil-Verhältnis zueinander stehen. So ist der Gehalt an komplexen Phosphaten so hoch, daß das Waschmittel z.B. bei Wasserhärten von etwa 20° dH den Reinigungsanforderungen genügt. Da diese Wasser-* härte nur in einigen Landesteilen tatsächlich vorliegt, wird in den Haushalten, die sich in Weichwassergebieten befinden, regelmäßig mit einer Überdosis an Phosphaten gewaschen. Dies führt zu unnötigem Wirkstoffaufwand und zusätzlicher Umweltbelastung. Befolgt man andererseits Dosierungsempfeh-
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lungen für niedere Wasserhärtebereiche, so können u.U. die Waschverfahren mit einer Unterdosis an Detergentien betrieben werden und man erhält unreine Wäsche. Hinzu kommt, daß die Waschmittelhersteller zwar durch Aufdruck auf den Packungen Dosierempfehlungen geben, nach allgemeiner Erfahrung jedoch bei der Zugabe von Hand stets eine gewisse Neigung zur Überdosierung des Waschmittels besteht, welche sich umweltbelastend auswirkt.
Zur Einsparung von Wasser, Heizenergie und Reinigungsmittel sind bei Wasch- und Geschirrspülmaschinen Sparprogramme bekannt, die bei geringer Beladung der Maschine mit Wäsche bzw. Geschirr oder bei Beladung mit leicht verschmutztem Wasch—bzw. Spülgut niedrigere Wasserfüllmengen und/oder weniger Wasserwechsel und eine geringere Reinigungsmitteldosierung vorsehen.
Aus der DE-OS 25 54 592 ist schließlich ein Wasch= verfahren für Textilien bekannt, nach dem getrennt bevorratete wirkstoffe bzw. Wirkstoffkombinationen (waschaktive Substanzen, Gerüstsubstanzen, Bleichmittel, Katalysator, organische Säure, Weichspülmittel) in pumpbarer Form der Waschflüssigkeit vor oder während des Waschprozesses dosiert zugeführt werden. Unter der Voraussetzung, daß die Waschmittelwirkstoffe in getrennter, pumpbarer Form vorliegen, soll die zuzugebende Menge an Gerüstsubstanzen bzw. Phosphaten gezielt auf die Wasserhärte des Aufstellortes beim Aufstellen der Maschine nach Anweisung des Maschinenherstellers einstellbar sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den mit der Zugabe der einzelnen Waschirfittelkomponenten verbundenen baulichen Aufwand zu vermeiden und ein Ver- , fahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei energiesparendem und umweltfreundlichen Betrieb der Maschine zu einem guten Reinigungsercsbnis führt, Wobei die Zusatzmitteldosierung von der Wasserhärte, ;der Menge und d&m Verschmutzungsgrad des in die Maschine angegebenen Waschgutes abhängt.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sowie Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.
Die in Wasser gelösten Wasch- und Spülmittel zeichnen sich dadurch aus, daß sie in Abhängigkeit von der Konzentration die Oberflächenspannung der Waschflüssigkeit senken und die elektrische Leitfähigkeit sowie zumeist auch den pH-Wert erhöhen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung
Es zeigt:
Fig. 1 eine Kurve, die die Abhängigkeit
der Oberflächenspannung von der Konzentration der mit einem Waschmittel versetzten Waschflüssigkeit angibt,
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Fig. 2 die Abhängigkeit des pH-Wertes von
der Waschmifctelkonzentration in der Waschflüssigkeit bei einer bestimmten Temperatur,
Fig. 3 die Abhängigkeit der spezifischen
elektrischen Leitfähigkeit einer Waschflüssigkeit bei 60°C^der Weischmittelkonzentration»
Das den Wasch- oder Geschirrspülmaschinen zugeführte Leitungswasser besitzt eine hohe Oberflächenspannung, die bereits durch geringste Zusätze an kapillaraktiven Substanzen stark herabgesetzt wird. Dieser Effekt ist bei Waschmitteln durch alle enthaltenen waschaktiven Substanzen, wie Seifen, ionische oder anionische Tenside gegeben und ist Grundlage und Voraussetzung eines jeden erfolgreich durchzuführenden Waschvorgangs. Füz^-nJurchführung eines optimalen Waschvorgangs in bezug auf das Waschergebnis, Rationalitäts- und Automationsüberlegungen kann durch Ansteuerung eines bestimmten vorgegebenen Wertes der Oberflächenspannung die Konzentration der Waschlauge optimal eingestellt werden. Ebenso kann bei den sich an den Waschvorgang anschließenden Spülvorgängen mittels Messung der sich jeweils einstellenden Oberflächenspannung entschieden werden, ob noch ein weiterer Spülvorgang erforderlich ist oder eingespart werden kann. Besonders günstig wirkt sich bei solchen Regelvorgängen mit der Meßgröße "Oberflächenspannung" die hohe Empfind-
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lichkeit der Regelgröße bei kleinen Waschmittelkonzentrationen aus. Die Meßgröße "Oberflächenspannung" schließt dabei auch die damit in Zusammenhang stehende Adhäsionskraft mit ein. Die Erfassung der Oberflächenspannung kann nach an sich bekannten Methoden, wie beispielsweise Blasendruck-, Tensiometer-, Stalagmometer - oder Steighöhenmethode erfolgen.
Versuche haben ergeben, daß die Waschmittelzugabe zur Durchführung eines Vollwaschprogramms in einem handelsüblichen Waschautomaten bei Erreichen einer Oberflächenspannung der Waschlauge von 37,XlO" N/cm (37 dyn/cm) abgegj brochen werden kann. Da nach dem 4. Spülvorgang eine Oberflächenspannung von 69X 1O~5 N/cm gemessen wurde und dieser Wert bereits einer Waschmittelkonzentration entspricht, die den zulässigen Restwaschmittel gehalt; nicht mehr überschreitet, kann ein fünfter SpülVorgang, wie er bei den herkömmlichen Waschautomaten fest vorgegeben ist, eingespart werden.
Der pH-Wert von Leitungswasser wird von der überwiegenden Menge der handelsüblichen Waschmittel bis zu einem Grenzwert erhöht. Diese Erhöhung ist konzentrationsabhängig wie Figur 2 für eine Waschflüssigkeit bei 900C zeigt. Für den Waschvorgang liegt die optimale Konzentration für ein typisches Waschmittel bei ca. fünf Gramm pro Liter. Diesem Wert entspricht bei einer bestimmten Temperatur ein bestimmter pH-Wert. Ist zu Beginn des Waschens dieser pH-Wert nicht erreicht, ist auch die Waschmlttelkonzentration gegenüber der optimalen Konzentration zu niedrig. Durch einen den pH-Wert messenden Sensor kann die Wasch-
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mittelkonzentratxon auf den gewünschten Wert gebracht werden. Dies gilt auch für ein Nachdosieren in dem Fall, daß während des Waschens Waschmittel verbraucht wurde. Ebenso kann ein solcher Sensor zur Begrenzung der Anzahl der Spülgänge benutzt werden, beispielsweise wenn der pH-Wert sich während der Spülgänge dem pH-Wert des einlaufenden Leitungswassers annähert bzw. diesem ^gleichkommt. Die Verfolgung der pH-Werte kann auf
^!einfache und bekannte Weise z.B. mit einem pH-Wert- |
Meßgerät und einer Einstabmeßelektrode als Sensor durchgeführt werden. Statt dessen kann aber auch das ■ f vom Sensor abgegebene Signal direkt der Steuerschal- ' tung für den Programmablauf zugeführt werden. · "\
Zum Überwachen des pH-Wertes wird ein pH-Sensor so
**"'" *' in einen handelsüblichen Waschautomaten eingebaut, daß er mit der Waschlauge bzw. dem Spülwasser in Kontakt steht. Während eines 90°C-Waschgangs mit beispielswei se stark fett-verschmutzter Haushaltswäsche wird nun anfangs so lange Waschmittel zudosiert, bis der pH-Wert der Waschlauge bei 9,5 liegt, also bei dem Wert, der der optimalen Konzentration entspricht. Beim Fortgang des Waschprogrammes fallt der pH-Wert durch Waschmittelverbrauch .auf 9,3, woraufhin so lange Waschmittel nachdosiert wird, bis der pH-Wert wieder 9,5 erreicht. Dadurch tritt weder eine Überdosierung noch eine Unterdosierung des Waschmittels auf. Nach dem 4. Spülgang erreicht das Spülwasser einen pH-Wert von 7,2, der damit gleich dem pH-Wert des verwendeten Leitungswassers ist. Der vom Programmschal twerk auf ursprünglich 5 Einzelspülgänge ausge-
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legte Gesamtspülgang kann somit nach dem 4. Einzelspülgang abgebrochen werden, was einer Wasserersparnis von etwa 19 1 entspricht, wobei dennoch ein gutes Gesamtwaschergebnis erzielt wird.
Leitungswasser besitzt aufgrund der in ihm gelösten Salze eine gewisse Leitfähigkeit. Da Waschmittel infolge der in ihnen enthaltenen dissoziierbaren Anteile die elektrische Leitfähigkeit des Wassers konzentrationsabhängig beträchtlich erhöhen, ist die Leitwertmessung zur Beendigung des Spülvorgangs bei Waschmaschinen besonders geeignet. Ist der Wert der Leitfähigkeit des Leitungswassers beim Spülwasser erreicht, so sind die Schmutzteile und die Reinigungsmittelreste durch die vorangegangenen Zwischenspülgänge aus dem Spülbehälter und dem Waschgut entfernt worden und der SpülVorgang kann abgebrochen werden. Die Leitwertmessung kann im Pail der spezifischen elek trischen Leitfähigkeit mit handelsüblichen Meßgeräten und Leitfähigkeitsmeßelektroden als Sensor erfolgen.
In vorteilhafter Weise wird zur Dosierung des Waschmittels bis zu einer optimalen Waschmittelkonzentration der pH-Wert der Waschflüssigkeit gemessen, während zur Feststellung des Reinheitsgrades der Waschflüssigkeit im Verlaufe der einzelnen Spülgänge die elektrische Leitfähigkeit der Waschflüssigkeit gemessen und mic derjenigen des Frischwassers verglichen wird.
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Claims (5)

  1. i ·
    I Hf
    • β ff
    UL-77/120 (EBHZ) ·.*'.. ' 10.04.1979
    Ul/kt
    Patentansprüche
    f 1.!Verfahren zum Überwachen und Steuern des Programmes,insbesondere des Wasserzulaufs und/oder der Reinigungs- bzw. Spülmittelzugabe bei automatischen Wasch- und Geschirrspülmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberflächenspannung und/oder die Wasserhärte und/oder die elektrische Leitfähigkeit der Waschflüssigkeit ansprechende Sensoren in der Maschine vorgesehen sind, die über eine elektrische Steuerschaltung in den Programmablauf eingreifen und die Wasserfüllmenge, die Wasserwechsel und/oder die Dosierung der Reinigungs- bzw. Spülmittelzugabe steuern.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß physikalische und/oder elektrochemische Sensoren zur Erfassung der Oberflächenspannung, der Adhäsionskraft, der elektrischenLeitfähigkeit oder des pH-Wertes der Waschflüssigkeit als Einzelmeßstellen oder kombiniert im Spülbehälter der Maschine angeordnet sind und daß die Meßwerte an eine elektronische Programmsteuerschaltung weitergegeben werden, die daraus im Vergleich mit Sollwerten die Wasserfüllmenge, die Zahl der Wasserwechsel und/oder die Zusatzmittelmenge bestimmt bzw. nachregelt*
    030046/0235
    >— 2
    UL-77/120 (EBHZ) 10.04.1979
    ~~~ ~~ Ul/kt
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenspannung nach dem Blasendruck-, Tensiometer-, Stalagmometer- oder Steighöhenverfahren gemessen wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Leitwertmessung der Waschflüssigkeit die Beendigung von Wasch- oder Spülgängen bestimmbar ist.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschmittelkonzentration durch pH-Wert—Messungen und Nachdosierungen des Waschmittels auf einen vorgegebenen Sollwert eingestellt und die Begrenzung der Spülgänge durch eine Vergleichsmessung der Leitwerte des Frischwassers und der Waschflüssigkeit bestimmt wird.
    030046/0235
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