DE2949254C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen und Steuern des Wasserzulaufs und/oder der Reinigungs- bzw. Spülmittelzugabe bei programmgesteuerten Wasch- und Ge­ schirrspülmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspru­ ches 1.

Bei programmgesteuerten Waschmaschinen wird in der Regel vom Benutzer vor Beginn des Waschprozesses eine nach den Vor­ schriften der Waschmittelhersteller für die Vor- und die Hauptwäsche bemessene Menge Waschpulver oder für einen be­ stimmten Spülgang ein handelsübliches Spülmittel in Kammern einer Einspülwanne eingefüllt. Programmgesteuert werden die mit einem Wasseranschluß und dem Spülbehälter der Maschine verbundenen Kammern leergespült, so daß zu bestimmten Wasch­ vorgängen das zugehörige Reinigungs- oder Spülmittel dem Laugenbehälter und dessen Wasserfüllung zugeführt wird.

Ferner enthalten die bekannten Waschmaschinen einen Pro­ grammwahlschalter zum Auswählen und Einstellen eines auf die Art des zu waschenden Gutes und dessen Verschmutzung abge­ stimmten Programmes, sowie ein Programmsteuergerät, durch das über mechanische und/oder elektrische Mittel der Wasch­ programmablauf derart gesteuert wird, daß die Programmschritte Wasserzulauf, Heizen, Wäschebewegung und Abpumpen in der ge­ wünschten Reihenfolge durchgeführt werden. Dabei werden die genannten Programmabläufe durch Temperatur- und Wasser­ standsmeßfühler zustandsabhängig beeinflußt.

Die handelsüblichen Vollwaschmittel enthalten verschie­ dene Wirkstoffe, die in einem bestimmten Gewichtsanteil-Ver­ hältnis zueinander stehen. So ist der Gehalt an komplexen Phosphaten so hoch, daß das Waschmittel z. B. bei Wasserhär­ ten von etwa 20°dH den Reinigungsanforderungen genügt. Da eine solche Wasserhärte aber nur in einigen Landesteilen tatsächlich vorliegt, wird in den Haushalten, die sich in Weichwassergebieten befinden, regelmäßig mit einer Überdosis an Phophaten gewaschen. Dies führt zu unnötigem Wirkstoff­ aufwand und zusätzlicher Umweltbelastung. Befolgt man ande­ rerseits Dosierempfehlungen für niedere Wasserhärtebereiche, so können u. U. die Waschverfahren mit einer Unterdosis an Detergentien betrieben werden und man erhält mangelhaft ge­ reinigte Wäsche. Hinzu kommt, daß die Waschmittelhersteller zwar durch Aufdruck auf den Packungen Dosierempfehlungen ge­ ben, nach allgemeiner Erfahrung jedoch bei der Zugabe von Hand stets eine gewisse Neigung zur Überdosierung des Wasch­ mittels besteht, welche sich dann umweltbelastend auswirkt.

Beim Waschen von Textilien werden Verunreinigungen mit Hilfe wäßriger Waschmittellösungen und mechani­ scher Einwirkung von den Textilfasern entfernt. Durch einen sich anschließenden Spülvorgang wird der von den Textilfa­ sern entfernte Schmutz samt evtl. überschüssigem Waschmittel fortgeschwemmt. Beim Spülen wird Frischwasser zugegeben, die Wäsche darin mechanisch bewegt und die Spülflotte dann abgelassen. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, wie es der Maschinenhersteller in den einzelnen Wasch­ programmen festgelegt hat.

Zur Einsparung von Wasser, Heizenergie und Reinigungsmittel sind zwar 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 we­ niger Wasserwechsel und eine geringere Reinigungsmitteldo­ sierung vorsehen, jedoch ist auch bei diesen Maschinen die Zahl der Spülgänge fest durch das Programm vorgegeben und die Zusatzmitteldosierung ist in das Ermessen der Bedie­ nungsperson gestellt.

Aus der DE-OS 25 54 592 ist ein mit einem größeren Vorrich­ tungsaufwand verbundenes Waschverfahren für Textilien be­ kannt, nach dem getrennt bevorratete Wirkstoffe bzw. Wirk­ stoffkombinationen (waschaktive Substanzen, Gerüstsubstanz­ en, Bleichmittel, Katalysator, organische Säure, Weichspül­ mittel) in pumpbarer Form der Waschflüssigkeit vor oder wäh­ rend des Waschprozesses dosiert zugeführt werden. Unter der Voraussetzung, daß die Waschmittelwirkstoffe in getrennter, pumpbarer Form vorliegen, soll die zuzugebende Menge an Ge­ rüstsubstanzen bzw. Phosphaten gezielt auf die Wasserhärte des Aufstellortes beim Aufstellen der Maschine nach Anwei­ sung des Maschinenherstellers einstellbar sein. Dieses Ver­ fahren setzt aber voraus, daß die betreffende Maschine auf die Wasserhärte des jeweiligen Aufstellortes eingestellt wird, was in der Praxis jedoch häufig unterbleibt.

In der DE-OS 23 17 305, DE-OS 26 56 413 und DE-OS 28 54 148 sind Verfahren zum Überwachen und Steuern der Reinigungs- und Spülmittelzugabe bzw. des Wasserzulaufs bei automatischen Wasch- und Geschirrspülmaschinen bekannt. Bei den in diesen Druckschriften beschriebenen Verfahren wird die elektrische Leitfähigkeit des Wasch- bzw. Spülwassers zur Beurteilung des Waschmittelgehaltes in der Wasch- bzw. Spülflüssigkeit herangezogen. Diese Meßmethode ist für den genannten Zweck sehr ungenau, da die Salz- bzw. Ionenkonzentrationen, von denen die elektrische Leitfähigkeit des Wasch- und Spülwas­ sers in erster Linie abhängt, in relativ weiten Bereichen schwanken können. Außerdem hängt die Leitfähigkeit von der jeweiligen Wasserhärte und deren lokalen und temporären Schwankungen ab, wobei auch zu bedenken ist, daß die Härte­ bildner im Wasser mit Waschmittelkomponenten chemisch re­ agieren, so daß dadurch die elektrische Leitfähigkeit des Wasch- bzw. Spülwassers sich weitgehend unkontrollierbar verändern kann. Darüber hinaus ist die elektrische Leitfähig­ keit auch stark temperaturabhängig. Die Messung der elektri­ schen Leitfähigkeit ist demnach bei Wasch- und Spülflüssig­ keiten keine günstige und spezifische Methode zur Beurtei­ lung der Waschmittelkonzentration einerseits oder der Spül­ wasserqualität andererseits.

Bei einem in der FR-PS 20 23 831 beschriebenen Verfahren zum Überwachen und Steuern des Wasserzuflaufs beim Spülen bedient man sich einer Meßmethode, bei der durch Transparenzmessung der Wasch- bzw. Spülflüssigkeit hauptsächlich die Trübung der Flüssigkeit durch Luftblasen erfaßt wird, die hier ein Maß für die Oberflächenspannung der Flüssigkeit dar­ stellt. Diese basiert folglich auf dem Tensid- oder Seifen­ gehalt der Wasch- oder Spülflüssigkeit.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren weiter zu vervollkommnen, in dem die ausgeführte Zahl der Wasser­ wechsel (Spülgänge, Wassermenge) und/oder die zuzuführende Reinigungsmittelmenge (Spülmittel, Klarspülmittel) für ein optimales Waschergebnis zustandsabhängig bestimmt werden sollen.

Die Lösung dieser Aufgabe gemäß der Erfindung ist dem kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 zu entnehmen. Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist im Unteranspruch 2 angegeben.

Das Verfahren nach der Erfindung zeichnet sich in vorteil­ hafter Weise nun dadurch aus, daß es auch die schwer aus­ spülbaren Stoffe erfaßt, die sich in einem steuerbaren Gleichgewicht zwischen Adsorption durch die Textilfasern und Desorption durch das Spülwasser befinden.

Der überwiegende Teil der im Handel befindlichen Vollwaschmittel enthält neben Perboraten zum oxidativen Ausbleichen fleckiger Verschmutzungen optische Aufheller, Weiß­ töner oder dgl. in Konzentrationen bis zu 0,5%.

Nach der Erfindung wird der Restgehalt an optischem Aufheller in der Spülflüssigkeit bestimmt. Ergibt die Messung eine so geringe Konzentration des opti­ schen Aufhellers in der Spülflüssigkeit, daß auch ein weiterer Wasserwechsel in einem weiteren Spülgang keine erkennbare Verbesserung des Waschergebnisses mehr erwarten läßt, so wird der im Programm noch vorgesehene Spülzyklus ausgeblendet. Die Messung des Gehaltes an optischem Aufheller in der Wasch- oder Spül­ flüssigkeit kann andererseits die Zugabemenge des Wasch- oder Spülmittels be­ stimmen, indem die Dosierung dann beendet wird, sobald in der Wasch- oder Spülflüssigkeit ein vorbestimmter Konzentrationswert des optischen Aufhellers ge­ messen wird.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung ist in den Spülbehälter einer automatischen Waschmaschine ein Schwarzlichtstrahler eingebaut, der die Wellenlänge 366 nm emittiert. Weiterhin ist als Empfänger der speziell im Gebiet um 485 nm empfindlich ist, ein Silicium-Fotodetektor mit entsprechendem Filtervorsatz vorgesehen. Die Wasch­ maschine weist eine automatische Waschmitteldosier­ einrichtung auf, die mittels einer Elektronik von den Signalen des Empfängers steuerbar ist. Läuft in der Waschmaschine z. B. ein Koch-Waschprogramm mit normal verschmutzter Haushaltswäsche ab, so wird der Waschflotte ein weißtönerhaltiges Waschmittel so lange zudosiert bis ein Fluores­ zenzwert, der der Optimalkonzentration entspricht, vom Empfänger registriert wird. Das mit dieser Laugenkonzentration erzielbare Waschergebnis kann mindestens mit "gut" bewertet werden, wenn eine Bewertungsskala in vier Stufen von "sehr gut" bis "mangelhaft" angewendet wird.

Anstelle von Vollwaschmitteln, die optische Auf­ heller enthalten, welche während des Wasch­ vorganges substantiell auf die Textilfasern auf­ ziehen, sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch Reinigungsmittel, Spülmittel oder dgl. verwendbar, denen eine fluoreszierende Substanz zugegeben wird, die nicht als substantieller Farb­ stoff auf die Textilfasern aufzieht sondern in der Flotte verbleibt.

Zur Ermittlung der Konzentration des optischen Auf­ hellers bzw. des zugesetzten Fluoreszenzindikators in der Flotte dient insbesondere ein Sensor auf optisch-elektrischer Basis, der über eine Aus­ werteschaltung einen den Dosier- oder Spülvorgang begrenzenden, maximalen Gehalt an optischem Auf­ heller bzw. zugesetztem Fluoreszenzindikators in der Flotte registriert und damit die Beendigung des Dosier- bzw. Spülvorgangs signalisiert bzw. steuert. Das Prinzip der Steuerung nach Regis­ trierung durch optisch-elektrische Sensoren ist auf alle optischen Eigenschaften der Flotte wie z. B. ihre Absorption im ultravioletten sichtbaren oder infraroten Wellenlängenbereich anwendbar. Unter optisch-elektrischen Sensoren werden Anordnungen ver­ standen, die optische Eigenschaften des zu unter­ suchenden Materials auf elektrischem Weg messen. Dazu zählen z. B. Photometer und Optokoppler wie sie in der chemischen Technik bzw. Elektronik bekannt sind.

Wird nach einem Ausführungsbeispiel die Floureszenz der waschmittelhaltigen Flotte gemessen und z. B. gegen Ende des vierten der im Programm vorge­ sehenen fünf Spülgänge festgestellt, daß die Fluores­ zenz auf einen Wert gefallen ist, der einem vertret­ baren Säureäquivalent der Restwaschmittelkonzentra­ tion (ml Verbrauch an 0,1 N HCl/100 ml Spüllauge) von 0,9 ml entspricht, so wird durch den Sensor und seine Auswerteschaltung das Programmsteuerge­ rät der Maschine so gesteuert, daß weitere Wasser­ wechsel und Spülgänge ausgeblendet werden. Dadurch läßt sich der Wasserverbrauch vermindern und ggf. das Waschprogramm verkürzen, wobei dem im Beispiel genannten Meßwert die Bewertung "gut" der Bewer­ tungsskala zukommt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt es ein optimales Waschergebnis zu erzielen und gleichzei­ tig sicherzustellen, daß nicht unnötig viel Wasch­ mittel zudosiert wird - was zu einer geringeren Ab­ wasserbelastung führt - und daß bei den Spülgängen Wasser und Energie eingespart werden können, wenn sich aufgrund der Messung herausstellt, daß weitere Wasserwechsel unnötig sind und deshalb der Gesamt­ spülgang verkürzt werden kann.

Claims (2)

1. Verfahren zum Überwachen und Steuern des Wasserzulaufs und/oder der Reinigungs- bzw. Spülmittelzugabe bei programmgesteuerten Wasch- und Geschirrspülmaschinen, bei denen in Abhängigkeit bestimmter Konzentrationsgehalte von in der Spülflüssigkeit gelösten Reinigungs- oder Spülmittelzusätzen die Zahl der Spülgänge und/oder die Dosierung der Reinigungs- bzw. Spülmittelzugabe gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülgänge beendet werden, wenn die Konzentration eines optischen Aufhellers des Reinigungs- bzw. Spülmittels in der Spülflüssigkeit auf einen Mindestgehalt gesunken ist und/oder die Dosierung der Reinigungs- bzw. Spülmittelzugabe beendet wird, wenn die Konzentration eines optischen Aufhellers oder eines dem Reinigungs- bzw. Spülmittel zugesetzten Fluoreszenzindikators in der Reinigungs- bzw. Spülflüssigkeit einen bestimmten Maximalgehalt erreicht hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Reinigungs- bzw. Spülmitteln oder optischen Aufhellern wie Bleich­ mitteln, Weißtönern oder dgl. mit dem Reinigungs- bzw. Spülmittel eine nicht färbende bzw. nicht auf das zu waschende Gut (Textilfasern) aufziehende Substanz der Spülflüssigkeit zugegeben wird, deren optisches Verhalten die Kontrolle und/oder Steuerung der Zahl der Spülgänge und/oder für die Dosierung des Reinigungs- bzw. Spülmittels verwendet wird.