DE3909021A1 - Verfahren zur steuerung des programms in einer waeschebehandlungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Programms in einer Wäschebehandlungsmaschine mit wasser­ standsgeregeltem Wasserzulauf, bei dem die zu Programm­ beginn zugelaufene Wassermenge durch eine Meßeinrichtung über die Einschaltzeiten des Magnetventils bis zum Errei­ chen eines Sollniveaus erfaßt wird und bei dem die gemessene Zulaufzeit für die Berechnung weiterer Wasser- Zulaufzeiten für die nachfolgenden Programmschritte festgelegt werden.

Bei dem vorgegebenen Verfahren zur Steuerung des Programms in einer Wäschebehandlungsmaschine sollen die erforder­ lichen Wassermengen für die jeweiligen Waschprogrammab­ schnitte in Abhängigkeit von Wäschemenge und -art von der Programmsteuereinrichtung eingestellt werden können.

Zur Erfüllung dieser Erfordernisse ist bereits aus der US-PS 41 84 347 ein Verfahren bekannt, bei dem die zu Programmbeginn zugelaufene Wassermenge als Indiz für die Wäschemenge und -art ausgewertet wird, wobei die Einschaltzeit des Magnetventils zu Programmbeginn bis zum Erreichen einer Sollfüllhöhe gemessen wird und der gemessene Wert mit eingespeicherten Sollfüllzeiten ver­ glichen wird. Auf der Grundlage des Soll/Istwert-Vergleichs werden dann die erforderlichen Füllzeiten für die nachfol­ genden Programmschritte ausgewählt.

Dabei ist es allerdings erforderlich, den Einfluß unter­ schiedlicher Druckverhältnisse im Wasserleitungsnetz zu berücksichtigen, damit die gemessene Einschaltzeit des Magnetventils als charakteristische Größe für die zugelaufene Wassermenge und damit als Indiz für Wäschemenge und -art ausgewertet werden kann.

Aus der DE-OS 30 14 225 ist weiterhin ein Verfahren zum Füllen des Behälters eines Haushaltsgerätes bekannt, bei dem die Einlaßdauer einer volumenmäßig genau defi­ nierten Teilflüssigkeitsmenge gemessen und das Einlaßventil entsprechend der gewünschten Gesamtflüssigkeitsmenge um ein vielfaches dieser Dauer offengehalten wird. Mit diesem Verfahren sollen die durch unterschiedliche Druck­ verhältnisse bzw. Druckschwankungen im Leitungsnetz hervorgerufenen Schwankungen des Volumens der gewünschten Gesamtflüssigkeitsmenge bei einer zeitabhängigen Steuerung des Einlaßventils verhindert werden.

Mit einem derartigen Verfahren ist es allerdings nur möglich, anhand der Zulaufzeit für eine genau definierte Teilflüssigkeitsmenge eine gewünschte Gesamtflüssigkeits­ menge einzustellen. Bei der Einstellung der Füllzeit für die gewünschte Gesamtflüssigkeitsmenge können hier lediglich die Druckschwankungen des Leitungsnetzes berücksichtigt werden. Ein derartiges Verfahren läßt sich nicht ohne weiteres auf eine Wäschebehandlungs­ maschine übertragen, da hier zusätzlich zur Berücksich­ tigung von Druckschwankungen im Leitungsnetz noch die eingefüllte Wäschemenge und -art ausschlaggebend für die einzustellenden Füllzeiten sind. D. h., daß bei einer Wäschebehandlungsmaschine nicht von einer genau definierten Teilflüssigkeitsmenge als Grundlage für die Berechnung weiterer Füllzeiten ausgegangen werden kann.

Es ist weiterhin bekannt, daß bei den neuen, auf dem Markt erhältlichen Wäschebehandlungsmaschinen besonders viel Wert auf geringe Wasserverbrauchswerte, insbesondere auch in den Spülgängen, gelegt wird, um den Gesamtwasser­ verbrauch der Maschine zu senken. Dabei können sich die niedrigen Wasserstände in den Spülgängen negativ auf das Spülergebnis auswirken. Bei derartigen Wäschebe­ handlungsmaschinen erfolgt der Frischwasserzulauf über den Spülgang verteilt, so daß noch wenige Sekunden vor Beendigung des Spülgangs Frischwasser zuläuft, bzw. der letzte Wassereinlauf durch das Einschalten der Laugen­ pumpe beendet wird und so nicht die gesamte zugelaufene Frischwassermenge für den Spülgang genutzt werden kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, mit möglichst einfachen Mitteln ein sicheres Verfahren zur Bestimmung der erforderlichen Wasserzulaufzeiten für die Programmabschnitte, insbesondere für die Spülgänge, zu entwickeln und bei möglichst geringem Wasserverbrauch optimale Wasch- und Spülergebnisse zu erzielen, wobei gewährleistet sein soll, daß die gesamte, für einen Spülgang benötigte Frischwassermenge unter Berücksichtigung von unterschiedlichen Druckverhältnissen sowie in Abhängig­ keit von Wäschemenge und -art sofort am Anfang des jewei­ ligen Spülgangs zur Verfügung steht.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprü­ chen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbeson­ dere darin, daß die zu Beginn des Waschprogramms zuge­ laufene Wassermenge über die Summe der Einschaltzeiten des Magnetventils bis zum Erreichen eines Sollniveaus einfach erfaßt werden kann. Die Summe der Einschaltzeiten ist abhängig von der Wäschemenge und -art sowie dem Zulaufdruck des Frischwassers. Diese gemessene Summe der Einschaltzeiten wird mit einem programmspezifischen Faktor einer Wertetabelle, welche in einem Speicher der Programmsteuereinrichtung dauerhaft abgespeichert wurde, multipliziert. Der jeweils errechnete Wert stellt die Füllzeit für einen nachfolgenden Programmabschnitt, insbesondere einen Spülgang, dar. Auf diese Weise wird die erforderliche Spülwassermenge unter Berücksichtigung von Wäschemenge und -art sowie Wasserzulaufdruck und Volumenstrom eingestellt und das System adaptiert sich automatisch an die vorhandenen Bedingungen. Die gesamte, für einen Spülgang erforderliche Frischwassermenge kann dem Laugenbehälter sofort am Anfang eines Spülganges zugeführt werden und steht somit für den gesamten Zeitab­ schnitt des Spülganges zur Verfügung, was eine optimale Ausnutzung des Frischwassers im Spülprozeß zur Folge hat. Durch diese verfahrenstechnischen Maßnahmen kann auch mit einer relativ geringen Frischwassermenge ein optimales Spülergebnis erreicht werden.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die programmspezi­ fischen Faktoren der Wertetabelle in einer Reihe von Waschversuchen mit den verschiedenen Waschprogrammen leicht ermittelt werden können und dann im Speicher als dauerhaft abgespeicherte Werte vorhanden sind. Auf diese Weise wird das Ermitteln und Abspeichern von Soll­ füllzeittabellen überflüssig.

Durch die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchge­ führte Zwangsbefüllung des Laugenbehälters wird z. B. vermieden, daß dem Niveauschalter aufgrund von Schaumbil­ dung ein hoher Wasserstand signalisiert wird und der Wasserzulauf ohne Erreichen des Sollniveaus abgeschaltet wird. Aufwendige Maßnahmen zur Schaumverhinderung werden dadurch überflüssig.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß durch das erfindungs­ gemäße Verfahren die Schalthäufigkeit der Magnetventile und deren Ansteuerelementen gesenkt wird. Daraus ergibt sich eine Erhöhung der Lebensdauer der Bauteile ohne konstruktive Änderungen.

Eine Entlastung des Wasserleitungsnetzes wird durch die geringere Schalthäufigkeit der Magnetventile ebenfalls erreicht, da weniger Schaltvorgänge auch weniger Druckstöße beim Schließen der Ventile verursachen. Um Sicherheit- und Notlaufeigenschaften zu erreichen, werden die einzel­ nen Programmabschnitte zusätzlich niveauüberwacht.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für stirn- oder mantel­ beschickbare Wäschebehandlungsmaschinen geeignet und beinhaltet eine zeitabhängige Wasserstandssteuerung mit zusätzlicher Niveauüberwachung unter Berücksichtigung von Beladung und Zulaufdruck.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Wäschebehand­ lungsmaschine zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens,

Fig. 2 den Druckverlauf am Niveauschalter (3) bei einem niveaugesteuerten Wasserzulauf einer bekannten Wäschebehandlungsmaschine,

Fig. 3 den Druckverlauf am Niveauschalter (3) bei einem durch das erfindungsgemäße Verfahren gesteuerten Wasserzulauf,

Fig. 4 die Volumenstromkennlinie eines Magnetventils (6).

Die Waschmaschinentrommel (1) ist in bekannter Weise im Laugenbehälter (2) drehbar gelagert. Als Wasserstands­ regler ist ein üblicher Niveauschalter (3) vorgesehen, der schaltungstechnisch mit der zentralen Steuereinheit der Programmsteuereinrichtung (4) verbunden ist.

Der Zulauf des Frischwassers erfolgt über eine Zuleitung (5). In der Zuleitung befindet sich ein Magnetventil (6), welches seine Steuerbefehle von der Programmsteuereinrich­ tung (4) erhält. Vorzugsweise kommen Magnetventile (6) mit einem geringen Volumenstromtoleranzbereich über einen möglichst großen Druckbereich zum Einsatz (Fig. 4). Der Wasserzulauf ist in der Zeichnung vereinfacht darge­ stellt, so daß nur der Zufluß über den Waschmitteleinspül­ kasten (7) symbolisiert ist.

Im ersten Programmteil erfolgt der Wasserzulauf in den Laugenbehälter (2) niveaugesteuert (Fig. 3 und Fig. 4). Für das Normalprogramm ist das der Hauptwaschgang, bei Programmen mit Vorwäsche ist dies der Vorwaschgang. Mit "N" ist hier jeweils das Sollniveau bezeichnet und mit "NR" das Rückschaltniveau des Niveauschalters (3). Die Wäschedurchfeuchtungsphase im ersten Programmteil muß bezüglich Trommeldrehzahl und Zeit der Wäschebehand­ lungsmaschine angepaßt sein, damit eine gute Durchfeuchtung der Wäsche gewährleistet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden beschrie­ ben.

Der Rechner der Programmsteuereinrichtung (4) mißt im ersten Programmteil die Einschaltzeiten des Magnetven­ tils (6) bis zum Erreichen eines Sollniveaus (N) und summiert sie auf. Die während der Einschaltzeiten des Magnetventils (6) bis zum Erreichen des Sollniveaus (N) zugelaufene Wassermenge ist direkt abhängig von der eingefüllten Wäschemenge und -art und daher für die verschiedenen Waschgänge nicht konstant. Die sich ergebende Summe der Einschaltzeiten wird am Ende des ersten Programm­ teils in einem Speicher der Programmsteuereinrichtung (4) abgelegt. Diese Summe wird mit einem entsprechenden Faktor einer im Speicher der Programmsteuereinrichtung (4) dauerhaft abgespeicherten Wertetabelle multipliziert.

Der errechnete Wert ergibt die jeweilige Ventileinschalt­ zeit für die nachfolgenden Programmabschnitte bzw. Spül­ gänge.

Die Faktoren der Wertetabelle sind die einzigen Werte, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Rechner für die Berechnung der Wasserzulaufzeiten in den nachfolgenden Programmabschnitten, insbesondere in den Spülgängen, dauerhaft abgespeichert werden müssen. Die Faktoren werden mit dem entsprechenden Programm vorher durch praktische Versuche ermittelt. Im Idealfall können die Faktoren für alle Spülgänge gleich sein, wenn alle Programmabschnitte bzw. Spülgänge mit dem gleichen Wasserstand laufen.

Je nach Wäschebehandlung bzw. Entwässerung der Wäsche in den Zwischenstufen, z. B. nur Pumpen oder Pumpen und Schleudern, können sich die Faktoren für die nachfol­ genden Spülgänge unterscheiden. Sie sind jedoch vorzugs­ weise kleiner als eins.

Mit Rücksicht auf eine Programmüberarbeitung, z. B. die Änderung der Wasserstände oder eine Optimierung der Verbrauchsdaten, können die im Speicher fest abgespei­ cherten Faktoren überarbeitet werden.

Sollte die Wäschebehandlungsmaschine mit einer Einrichtung versehen sein, über die unterschiedliche Wasserstände einstellbar sind, können jedem wählbaren Wasserstand entsprechende Faktoren der Wertetabelle zugeordnet sein. Von der Programmsteuereinrichtung (4) wird dann automatisch, je nach Wasserstandsvorwahl, der richtige Faktor zur Berechnung der Füllzeiten in den Spülgängen zugrunde gelegt.

Fig. 2 und 3 zeigen die Unterschiede im Druckverlauf zwischen einer rein niveauabhängig gesteuerten Wäschebe­ handlungsmaschine (Fig. 2) und einer nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren arbeitenden Wäschebehandlungs­ maschine (Fig. 3).

In Fig. 3 ist erkennbar, daß die im Spülgang benötigte Wassermenge sofort am Anfang des jeweiligen Spülganges in den Laugenbehälter eingefüllt wird und über den gesamten Zeitraum des Spülganges verfügbar ist. Ein Nachtanken, wie in Fig. 2 gezeigt, ist nicht erforderlich.

Um jedoch Sicherheits- und Notlaufeigenschaften zu errei­ chen, werden die Programmabschnitte zusätzlich niveauüber­ wacht. Den folgenden druckspezifischen Betrachtungen liegen die bekannten Volumenstromkennlinien üblicher Magnetventile zugrunde (Fig. 4). Sollte in einem Programm­ abschnitt in der vorgegebenen Zeit ein minimal gefordertes Niveau nicht erreicht werden, muß das Ventil bis zum Erreichen des erforderlichen Niveaus eingeschaltet bleiben. Ein derartiger Fall könnte z. B. eintreten, wenn der berechnete Wert für die erforderliche Ventileinschaltzeit wegen eines Netzausfalls nicht mehr vorliegen sollte.

Sollte der Druck im Wasserzulauf während des Waschganges außergewöhnlich stark schwanken, ergeben sich folgende Zusammenhänge:

Liegt ein hoher Druck (z. B. < 3 bar) beim Einlauf vor, wird eine kurze Ventileinschaltzeit gemessen. Ist der Druck im Spülgang dann niedriger (z. B. ca. 1 bar), ist die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren berechnete Füllzeit vermutlich zu kurz. Die zusätzliche Niveauüber­ wachung bewirkt dann ein Nachtanken bis zum erforderlichen Sollniveau, um keine schlechteren Spülergebnisse zu erreichen.

Liegt ein niedriger Druck (z. B. < 2 bar) beim Einlauf vor, wird eine lange Zeit gemessen. Ist der Druck im Spülgang dann höher, wird mehr Wasser eingefüllt, als für den Spülgang vorgesehen ist. Bei einem definierten, maximal möglichen Wasserstand wird der Zulauf beendet. Außer einem erhöhten Wasserverbrauch sind dann wegen der zusätzlichen Niveauüberwachung keine Nachteile zu erwarten.

Claims (5)

1. Verfahren zur Steuerung des Programms in einer Wäschebehandlungsmaschine mit wasserstandsgeregeltem Wasserzulauf, bei dem die zu Programmbeginn zugelaufene Wassermenge durch eine Meßeinrichtung über die Einschalt­ zeiten des Magnetventils bis zum Erreichen eines Soll­ niveaus erfaßt wird und bei dem die gemessene Zulaufzeit für die Berechnung weiterer Wasser-Zulaufzeiten in den nachfolgenden Programmschritten zugrunde gelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
die Summe der Einschaltzeiten des Magnetventils (6) bis zum Erreichen des Sollniveaus (N) in einem Speicher der Programmsteuereinrichtung (4) abgelegt wird, wobei die während der Einschaltzeiten des Magnetventils (6) zugelaufene Wassermenge volumenmäßig nicht definiert ist,
in einem weiteren Speicher der Programmsteuereinrichtung (4) Werte einer Wertetabelle dauerhaft abgespeichert sind und
die Summe der Einschaltzeiten mit einem Wert dieser Wertetabelle mathematisch verknüpft wird und wobei der dabei errechnete Wert ein Maß für die jeweilige Ventileinschaltdauer in einem weiteren Programmschritt ist.

2. Verfahren zur Steuerung des Programms in einer Wäschebehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der errechnete Wert ein Maß für die Ventileinschalt­ dauer am Anfang eines Spülganges ist.

3. Verfahren zur Steuerung des Programms in einer Wäschebehandlungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der Wertetabelle Faktoren sind.

4. Verfahren zur Steuerung des Programms in einer Wäschebehandlungsmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwert mit einem Faktor der Wertetabelle multi­ pliziert wird.

5. Verfahren zur Steuerung des Programms in einer Wäschebehandlungsmaschine nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wertetabelle im Speicher der Programmsteuereinrich­ tung (4) einen oder mehrere Faktoren pro Spülgang enthält.