DE3911028A1 - Verfahren und vorrichtung zum zumessen von waschmittel in eine waschloesung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum zumessen von waschmittel in eine waschloesung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zumessen von Waschmittel in eine Waschlösung in großen Waschmaschinen und Waschsystemen.
Bei bekannten Waschsystemen wird die Waschmittelkonzentration der Waschlösung dadurch beobachtet, daß der elektrische Leitwert zwischen zwei in die Waschlösung eingetauchten Elektroden gemessen wird. Die Messung wird üblicherweise mit Hilfe eines Leitfähigkeits-Verstärkers durchgeführt, der eine Waschmittel- Einspeisungspumpe immer dann in Betrieb setzt, wenn die Waschmittelkonzentration der Waschlösung und folglich deren Leitwert bzw. die Leitfähigkeit unter einen gegebenen Schwellenwert absinkt, wobei solange eingespeist wird, bis der Schwellenwert wieder erreicht wird. Da der Leitfähigkeits- Verstärker bis zu einer Genauigkeit von 1/100 g arbeiten kann, kann unter allen Umständen sichergestellt werden, daß die Waschmittelkonzentration und der Wascheffekt ausreichend sind, daß also die Waschmittelkonzentration konstant über einem gegebenen Wert liegt. Jedoch übersteigt beim Stand der Technik die Waschmittelkonzentration den Schwellenwert zumeist erheblich, wodurch zwar eine vollständige Reinigung erzielt wird; die Überdosierung des Waschmittels kann aber ständig im Bereich von 10% liegen, in der Startphase der Waschmaschine sogar bis zu 100%, was erhebliche zusätzliche Kosten für das Waschmittel zur Folge hat.
Die Waschmittelkonzentration der Waschlösung kann auch durch das Messen anderer Eigenschaften beobachtet werden. Wäschereien wählen oft die Messung des pH-Werts, da bestimmte Verunreinigungen in der Waschlösung, beispielsweise Urin, deren elektrische Leitfähigkeit beeinflussen. Die beschriebenen Schwierigkeiten treten jedoch auch bei der Messung solcher anderer Eigenschaften auf.
Durch die Erfindung soll die Überdosierung des Waschmittels wesentlich reduziert werden. Dies wird durch die in den Ansprüchen 1 und 7 gekennzeichnete Erfindung erreicht.
Die Grundidee der Erfindung ist, daß das Waschmittel periodisch in kleinen Dosen hinzugefügt wird und sich nach jeder eingespeisten Dosis diese zunächst für eine gegebene Zeitspanne mit der Waschlösung vermischen und in ihr auflösen kann. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß kein unaufgelöstes Waschmittel, das den Meßwert verfälscht, zu Beginn des nächsten Einspeisungsintervalls in der Waschlösung verblieben ist und daß die dann gemessene Eigenschaft dem tatsächlichen Waschmittelgehalt in der Waschlösung ziemlich genau entspricht. Liegt die während des nächsten Einspeisungsintervalls gemessene Eigenschaft unter oder über einem vorgegebenen Grenzwert, so wird, je nachdem, Waschmittel zur Waschlösung hinzugefügt oder nicht hinzugefügt. Bei den bekannten Vorrichtungen wird das Waschmittel stetig hinzugefügt, bis die gemessene Eigenschaft den eingestellten Wert erreicht. Der tatsächliche Waschmittelgehalt der Lösung kann jedoch nicht dadurch gemessen werden, daß die Eigenschaft wie der pH-Wert oder die elektrische Leitfähigkeit unmittelbar nach der Hinzufügung von zusätzlichem Waschmittel gemessen wird, da es einige Zeit dauert, bis sich das Waschmittel vollständig im Wasser aufgelöst hat. Bei den bekannten Vorrichtungen resultiert dieser Meßfehler in einer erheblichen Überdosierung des Waschmittels, das weiter hinzugefügt wird, bis sich eine ausreichende Menge des vorher zugefügten Waschmittels in der Lösung aufgelöst hat, um das Meßergebnis in solchem Maße zu ändern, daß die weitere Hinzufügung unterbrochen wird. Nach der Erfindung können auch das Waschmittel und das Waschwasser, die getrennt voneinander zugeführt worden sind, zunächst für eine gegebene Zeitspanne nach dem Anlauf des Waschsystems gemischt werden, bevor das Meßergebnis als gültig akzeptiert wird. Weder die Messung der elektrischen Leitfähigkeit noch die des pH-Werts entsprechen nämlich unmittelbar nach dem Starten dem tatsächlichen Waschmittelgehalt der Waschlösung, da sich das Wasser und das Waschmittel noch nicht miteinander vermischt haben. Nach dem Stand der Technik wird deshalb zusätzliches Waschmittel zur Waschlösung zugefügt, obwohl diese tatsächlich einen ausreichenden Gehalt enthält.
Die vorgegebene Waschmittelkonzentration kann mit einem Genauigkeitsspielraum aufrechterhalten werden, der der Waschmittelmenge gleicht, die während eines Einspeisungsintervalls zugegeben wird. In der Praxis bedeutet dies, daß eine Genauigkeit bis zu einigen zehntel Gramm zu erzielen ist, während beim Stand der Technik häufig Überdosierungen bis zu 30 oder 40% vorkommen.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Durchführungsbeispiels und Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 in Form eines Blockdiagramms eine erfindungsgemäße Vorrichtung; und
Fig. 2A und 2B Zeitsteuerpläne zur Veranschaulichung des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die gemessene Eigenschaft die elektrische Leitfähigkeit und ist dementsprechend die Meßvorrichtung ein Leitfähigkeits-Verstärker oder dgl.
Werden andere Eigenschaften der Waschlösung gemessen, so wird eine Meßvorrichtung verwendet, die sich für den Zweck in jedem speziellen Fall eignet.
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung anhand eines Blockschaltplans. Ein Leitfähigkeits-Verstärker (1) ist eingangsseitig mit Meßelektroden (4, 5) verbunden, die an einem zweckmäßigen Punkt im Waschsystem in die Waschlösung eingetaucht sind. Der Ort der Meßelektroden (4, 5) ist nicht kritisch, jedoch wird bei Anordnung des Meßpunkts nahe am Einspeisungspunkt des Detergens oder des Waschmittels der Effekt des eingespeisten Waschmittels schneller festgestellt. Der Leitfähigkeits-Verstärker (1) mißt den elektrischen Leitwert der Waschlösung zwischen den Meßelektroden (4, 5) und erzeugt ausgangsseitig dann ein Aktivierungssignal (AKT 2), wenn der gemessene Leitwert bzw. die Leitfähigkeit unter eine gegebene Schwelle absinkt, die einer gegebenen Mindest-Konzentration des Waschmittels entspricht.
Die Ausgangsklemme des Leitfähigkeits-Verstärkers (1) ist mit einem Steuereingang einer Steuereinheit (2) verbunden, die der Steuerung einer Waschmittel-Einspeisungspumpe dient. Ein weiterer Steuereingang der Steuereinheit (2) ist mit einem Zeitgeber (3) verbunden, der ein Ausgangssignal (AKT 1) liefert. Die Steuereinheit (2) schaltet nur dann die Pumpe ein, wenn das Signal (AKT 1) vom Zeitgeber (3) und das Signal (AKT 2) vom Leitfähigkeits-Verstärker (1) ihr gleichzeitig eingespeist werden.
Fig. 2A zeigt die vom Zeitgeber (3) und die vom Leitfähigkeits- Verstärker (1) erzeugten Signale (AKT 1 und AKT 2) und ihre Wirkung auf den Betrieb der Einspeisungspumpe.
Der Zeitgeber (3) erzeugt das Signal (AKT 1) als periodisches Taktsignal mit zwei alternierenden Zuständen, die einem längeren Mischintervall (T 1), während dessen der Betrieb der Einspeisungspumpe gesperrt ist, und einem kürzeren Einspeisungsintervall (T 2), während dessen der Betrieb der Einspeisungspumpe ermöglicht ist, entsprechen. Anders dargestellt, kann der Leitfähigkeits-Verstärker (1) die Waschmittel-Einspeisungspumpe nur während des Einspeisungsintervalls (T 2) aktivieren. Die Länge des Mischintervalls hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der sich das einzelne Waschmittel in Wasser auflöst. Weithin verwendete Alkali-Waschmittel lösen sich innerhalb von 15 bis 20 Sekunden vollständig auf. Die Länge des Einspeisungsintervalls (T 2) hängt von der gewünschten Genauigkeit und der Menge des Waschwassers ab. Als grobe Regel kann unterstellt werden, daß das Einspeisungsintervall (T 2) je tausend Liter Wasser etwa 5 Sekunden beträgt. Das Mischintervall ist wenigstens 2 bis 4 mal so lang wie das Einspeisungsintervall. In Fig. 2A beträgt das Verhältnis 1 : 4.
Gemäß Fig. 2A startet die Zumeßeinrichtung der Waschanlage zu einem Zeitpunkt (t 0) und das erste vom Zeitgeber (3) erzeugte Intervall ist das Mischintervall (T 1), das dem Zweck dient, abgesunkenem Waschmittel ausreichend Zeit zu geben, sich im Wasser aufzulösen. Zum Startzeitpunkt (t 0) stellt der Leitfähigkeits-Verstärker (1) fest, daß die elektrische Leitfähigkeit der Waschlösung zu niedrig ist, und gibt an die Steuereinheit (2) das Aktivierungssignal (AKT 2) ab. Die Steuereinheit (2) reagiert jedoch nicht auf dieses Aktivierungssignal (AKT 2), da das Taktsignal (AKT 1) sich gerade im Mischintervall (T 1) befindet. Zu einem Zeitpunkt (t 1) hat sich das Waschmittel im Wasser aufgelöst und der Verstärker (1) stellt fest, daß die elektrische Leitfähigkeit bzw. der Leitwert zwischen den Meßelektroden ausreichend hoch ist, und beendet die Abgabe des Aktivierungssignals (AKT 2). Als Folge hiervon liefert die Waschmittel-Einspeisungspumpe auch zu einem Zeitpunkt (t 2), zu dem das Einspeisungsintervall (T 2) beginnt, kein zusätzliches Waschmittel. Zu einem Zeitpunkt (t 3) fällt die elektrische Leitfähigkeit der Waschlösung unter den Schwellenwert und der Leitfähigkeits-Verstärker (1) liefert wieder das Aktivierungssignal (AKT 2). Mit dem Beginn des darauf folgenden Einspeisungsintervalls (T 2) wird die Einspeisungspumpe angeschaltet und pumpt Waschmittel während des gesamten Einspeisungsintervalls (T 2) in die Waschlösung. Anschließend löst sich das hinzugefügte Waschmittel in der Waschlösung während des Mischintervalls (T 1) auf und die elektrische Leitfähigkeit der Waschlösung erreicht zum Zeitpunkt (t 5) die Schwelle. Beim dargestellten Beispiel legt der Leitfähigkeits-Verstärker (1) das nächste Aktivierungssignal (AKT 2) an die Steuereinheit (2) zu einem Zeitpunkt (t 6) in der Mitte des Einspeisungsintervalls (T 2) an mit der Folge, daß die Einspeisungspumpe das Waschmittel bis zum Ende des Einspeisungsintervalls (T 2) zugibt.
Gemäß einer alternativen Ausführung kann das Aktivierungssignal (AKT 2) auch dem Zeitgeber (3) eingegeben werden, wie in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet ist. Jedesmal dann, wenn die elektrische Leitfähigkeit unter den Schwellenwert absinkt und der Leitfähigkeits-Verstärker (1) das Aktivierungssignal (AKT 2) anlegt, beginnt der Zeitgeber (3) mit dem Einspeisungsintervall (T 2), dem ein Mischintervall (T 1) folgt, während das nächste Einspeisungsintervall (T 2) erst dann folgt, wenn nach dem vorhergehenden Einspeisungsintervall wenigstens ein Mischintervall verstrichen ist. Die Einspeisungspumpe liefert also allgemein während des gesamten Einspeisungsintervalls (T 2) Waschmittel in die Waschlösung, wobei die Waschmitteldosis stets die gleiche ist. Diese Betriebsalternative ist in Fig. 2B veranschaulicht, gemäß der das Mischintervall (T 1) sich an den Zeitpunkt (t 0) des Betriebsstarts anschließt, wobei der Betrieb der Einspeisungspumpe gesperrt ist. Zum Zeitpunkt (t 3) liefert der Leitfähigkeits-Verstärker (1) das Aktivierungssignal (AKT 2) mit der Folge, daß der Zeitgeber (3) das Einspeisungsintervall (T 2) startet, dem das Mischintervall (T 1) folgt.
Auch bei einer weiteren alternativen Ausführung ist das Aktivierungssignal (AKT 2) an den Zeitgeber (3) angelegt. In diesem Fall beginnt jedoch das Signal (AKT 1) des Zeitgebers (3) mit dem Mischintervall (T 1), wenn der Leitfähigkeits-Verstärker das Aktivierungssignal (AKT 2) liefert, wodurch der Zweck erreicht wird, daß irgendwelche augenblicklichen Änderungen des elektrischen Leitwerts, die beispielsweise durch eine örtliche Änderung der Waschmittelkonzentration oder eine plötzliche Änderung des Oberflächenpegels der Waschlösung bewirkt werden können, nicht zu einer Zumessung von Waschmittel führen. Liefert der Leitfähigkeits-Verstärker (1) das Aktivierungssignal (AKT 2) während des gesamten Mischintervalls (T 1), so folgt das Einspeisungsintervall (T 2) in normaler Weise und diesem wiederum ein Mischintervall (T 1) usw., bis sich das Aktivierungssignal (AKT 2) wieder ändert. Ändert sich dieses Ausgangssignal (AKT 2) des Verstärkers (1) bereits während des ersten Mischintervalls (T 1), indem es verschwindet oder in den unaktiven Zustand wechselt, so folgt kein Einspeisungsintervall (T 2) und es findet keine Waschmitteleinspeisung statt.
Bei einer weiteren Abwandlung der Anordnung nach Fig. 1 kann beispielsweise das Signal (AKT 1) entfallen und der Zeitgeber (3) so angeordnet sein, daß er einen Schalter steuert, der zwischen den Ausgang des Leitfähigkeits-Verstärkers (1) und die Steuereinheit (2) der Einspeisungspumpe eingeschaltet ist. Der Zeitgeber (3) steuert den Schalter so, daß das Aktivierungssignal (AKT 2) nur während des Einspeisungsintervalls (T 2) an die Steuereinheit (2) angelegt werden kann.
Der Leitfähigkeitsverstärker (1) und die Steuereinheit (2) der Einspeisungspumpe gehören, wie sie im Blockschaltplan nach Fig. 1 dargestellt sind, zum Stand der Technik. Der Zeitgeber (3) kann ebenfalls mit Hilfe einfacher kommerziell erhältlicher Zeitsteuerungen realisiert werden. Zumindest die Blöcke (2, 3) können auch in einem Operationsverstärker enthalten sein, der die Waschanlage steuert, usw.

Claims (11)

1. Verfahren zum Zumessen von Waschmittel in eine Waschlösung in großen Waschmaschinen und Waschsystemen, wobei man an einer Waschlösung, die Wasser und Waschmittel enthält, eine von der Waschmittelkonzentration der Waschlösung abhängige Eigenschaft mißt und zur Waschlösung dann Waschmittel hinzufügt, wenn der Wert der gemessenen Eigenschaft einer Waschmittelkonzentration unter einem gegebenen Schwellenwert entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hinzufügung des Waschmittels nur während eines gegebenen Einspeisungsintervalls (T 2) und nur für die Zeit, zu der die der gemessenen Eigenschaft entsprechende Waschmittelkonzentration der Waschlösung unterhalb des Schwellenwerts während des Einspeisungsintervalls liegt, ermöglicht und die Hinzufügung von Waschmittel nach jedem Einspeisungsintervall für die Zeit eines vorgegebenen Mischintervalls (T 1) sperrt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Starten der Waschmaschine oder des Waschsystems den Zumeßprozeß mit einem Mischintervall (T 1) beginnt, woraufhin die Einspeisungsintervalle und die Mischintervalle als stetige Folge alternieren.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Starten der Waschmaschine oder des Waschsystems den Zumeßprozeß mit einem Mischintervall (T 1) beginnt, woraufhin jedes Einspeisungsintervall (T 2) nur dann beginnt, wenn die der gemessenen Eigenschaft der Waschlösung entsprechende Waschmittelkonzentration unter den Schwellenwert abfällt und nach dem vorhergegangenen Einspeisungsintervall (T 2) wenigstens ein Mischintervall (T 1) verstrichen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Beginn des Waschprozesses oder wenn die der gemessenen Eigenschaft der Waschlösung entsprechende Waschmittelkonzentration unter den Schwellenwert absinkt, als erstes ein Mischintervall (T 1) folgen läßt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Einspeisungsintervalls (T 2) nicht mehr als etwa 5 Sekunden je tausend Liter Wasser beträgt und die Länge des Mischintervalls (T 1) mehr als 10 Sekunden vorzugsweise wenigstens 20 Sekunden beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man als von der Waschmittelkonzentration abhängige Eigenschaft die elektrische Leitfähigkeit oder den pH-Wert der Waschlösung mißt.
7. Vorrichtung zum Zumessen von Waschmittel in großen Waschmaschinen und Waschsystemen, die eine Wasser und Waschmittel enthaltende Waschlösung verwenden, mit einer Meßeinrichtung (1) zum Verfolgen einer von der Waschmittelkonzentration der Waschlösung abhängigen Eigenschaft und mit einer Einspeisungseinrichtung (2), die von der Meßeinrichtung zum Hinzufügen von Waschmittel in die Waschlösung dann, wenn die der gemessenen Eigenschaft entsprechende Waschmittelkonzentration unter einen vorgegebenen Schwellenwert abfällt, gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin einen Zeitgeber (3) enthält, der die Hinzufügung des Waschmittels durch die Einspeisungseinrichtung (2) nur während eines gegebenen Einspeisungsintervalls (T 2) ermöglicht, wenn die der gemessenen Eigenschaft der Lösung entsprechende Waschmittelkonzentration während des Einspeisungsintervalls unterhalb des Schwellenwerts liegt, und die den Betrieb der Einspeisungseinrichtung (2) nach jedem Einspeisungsintervall (T 2) für ein gegebenes Mischintervall (T 1) sperrt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Eigenschaft der pH-Wert der Waschlösung ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Eigenschaft die elektrische Leitfähigkeit der Waschlösung ist und die Meßeinrichtung aus einem Leitfähigkeits-Verstärker (1) besteht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspeisungsintervall (T 2) etwa 5 Sekunden je tausend Liter Wasser beträgt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischintervall (T 1) wenigstens 10 Sekunden, vorzugsweise wenigstens 20 Sekunden, beträgt und der Zeitgeber (3) das Mischintervall (T 1) einleitet.
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