DE4138636C2 - Verfahren zur Bestimmung des Wasserbedarfs bei programmgesteuerten Waschmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Wasser­ bedarfs bei programmgesteuerten Waschmaschinen nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Für ein gutes Waschergebnis müssen Wäsche und Wassermenge in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Es wird als Flottenverhältnis bezeichnet. Dabei ist zwischen der gebundenen und der freien Flotte zu unterscheiden. Die gebundene Flotte entspricht dem Wasseraufnahmevermögen der Wäsche und ist abhän­ gig von der Faserart und der Struktur des Textilgutes. Trockene Wäsche, z. B. Baumwolle, kann das zwei- bis vierfache ihres Ei­ gengewichtes an Wasser aufnehmen. Erst nach weiterer Wasserzu­ gabe bildet sich im Laugenbehälter die freie Flotte. Sie ist erforderlich zur Durchflutung der Wäsche.

Durch die DE 37 35 550 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung der gebundenen Flotte in einer Waschmaschine bekannt. Bei diesem Verfahren wird dem Laugenbehälter bis zu einem vorgegebenen Ni­ veau Wasser zugeführt. Mit Erreichen dieses Niveaus wird die Wasserzufuhr unterbrochen. Durch das vom Waschgut aufgesogene Wasser sinkt das erreichte Niveau im Laugenbehälter bis zu ei­ nem unteren Niveau ab und es findet eine erneute Zulaufphase bis zum abermaligen Erreichen des vorgegebenen Niveaus statt. Ab dieser Zulaufphase wird eine Wasserzulauf-Zeitmessung akti­ viert, wobei die Summe der nachfolgend erfaßten Wassermengen dann die im Waschgut gebundene Flotte angibt. Mit einer solchen Wasserzulauf-Zeitmessung wird aber noch nicht erreicht, dass jeder Wäscheposten in jeder Wasserzulaufphase immer mit der op­ timalen Wassermenge gewaschen und danach auch gespült wird.

Bei einer Einrichtung zur Steuerung des Waschprozesses nach DE 29 20 492 C2 wird das Wasseraufnahmevermögen bzw. das Saugver­ mögen der Wäsche zur Einstellung eines geeigneten Laugenniveaus mit herangezogen. Das Saugvermögen der Wäsche und damit die Be­ stimmung des weiteren Wasserbedarfs wird dabei während des Be­ feuchtens der Wäsche aus der Differenz des zulaufenden Wassers und des sich nach einer gewissen Zeitdauer einstellenden Ni­ veaus ermittelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfa­ chen Mitteln den Wasserbedarf bei einer programm­ gesteuerten Waschmaschine frühzeitig zu ermitteln und somit schon nach der ersten Frischwasserzulaufphase den weiteren Wasserzulauf in Abhängigkeit vom Saugvermögen der Wä­ sche zu steuern.

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

Die Wasserzulauf-Zeitdauer bis zum Erreichen eines Schaltniveaus für den Wasserstandsregler gibt ein Indiz für die Saugfähigkeit des jeweiligen Waschgutes bzw. Wäschepostens ab. Wird nun die erkannte Saugfähigkeit des Waschgutes beim weiteren Wasserzulauf berücksichtigt, so wird erreicht, daß immer die optimal Wassermenge zuläuft und jeder Wäscheposten immer in einem optimalen Flottenverhältnis gewaschen bzw. auch gespült wird, wodurch sich gegenüber den herkömmlichen Verfahren zur Steuerung des Wasserzulaufs eine weitere Wasser- und damit Energieersparnis bei einem Waschprozeß ergibt.

Die Erfindung wird anhand eines Arbeits-Schaubildes im folgenden näher erläutert. In diesem Schaubild steht die durchgezeichnet Linie 1 für Wäsche mit einem hohen Saugvermögen und damit einem großen Wasserbedarf und die gestrichelte Linie 2 für Wäsche mit kleinem Saugvermögen und damit entsprechend niederen Wasserbedarf.

Bei der in Rede stehenden Waschmaschine ist die Wäschetrommel in bekannter Weise in einem Laugenbehälter drehbar gelagert. Als Wasserstandsregler ist ein üblicher Niveauschalter (Druckwächter) vorgesehen, der schaltungstechnisch mit der zentralen Steuereinheit der Programmsteuereinrichtung verbunden ist. Der Zulauf des Frischwassers erfolgt über eine Zuleitung, die von einem Magnetventil beherrscht wird. Dieses erhält seine Steuerbefehle von der Programmsteuereinrichtung. Mit Starten des gewählten Waschprogramms fließt nun Frischwasser über das geöffnete Magnetventil in den Laugenbehälter. Es wird dabei zunächst in einer ersten Zulaufphase nur soviel Frischwasser eingelassen, bis ein Schaltniveau SN1 erreicht ist. Mit Erreichen dieses Schaltniveaus wird das Magnetventil geschlossen und für die Wäschetrommel wird ein Reversiervorgang (Schonmechanik SM) eingeleitet. Dieser Reversiervorgang (Mechanik) ist zeitlich begrenzt. Nach Ablauf dieser Wäsche-Bewegungsphase wird die Wäschetrommel vorübergehend stillgesetzt. Die Stillstandszeit wird benötigt, um von einem definierten Niveau aus nachzufüllen, da während dem Reversiervorgang (Mechanik) der Wasserspiegel im Laugenbehälter starken Schwankungen unterworfen ist. Während dieser Ruhephase P kann nun die Wäsche weiteres Wasser aufnehmen. Bedingt durch das Produkt aus Wäschemenge und Wäscheart stellt sich im Laugenbehälter nach einer gewissen Zeitdauer ein unteres Niveau N2 bzw. N3 der freien Flotte ein. Bei einem Wäscheposten mit großem Saugvermögen stellt sich dabei ein wesentlich niedriger Wasserstand der freien Flotte ein als bei einem Wäscheposten mit geringerem Saugvermögen. Im Arbeits-Schaubild steht die Linie 1 und damit das Niveau N2 für den Wäscheposten mit hohem Saugvermögen und die Linie 2 und damit das Niveau N3 für den Wäscheposten mit geringem Saugvermögen. Nach Erreichen des unteren Niveaus N2 bzw. N3 wird zunächst in einer weiteren Zulaufphase wieder Frischwasser in bekannter Weise bis zum Erreichen des Schaltniveaus SN1 eingelassen. Das Schaltniveau SN1 wird dabei ausgehend von dem jeweiligen Wasserstand N2 bzw. N3 im Laugenbehälter in einer kürzeren oder längeren Zeitdauer (Nachfüllzeit) erreicht. Die Zeitdauer bei diesem Nachfüllvorgang NV bis zum Erreichen des Schaltniveaus SN1 wird nun gemessen und zur Steuerung der weiteren Wasserzulaufs herangezogen. Dabei wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß bei kurzer Zeitspanne (Nachfüllzeit) bis Erreichen des Schaltniveaus SN1 ein Wäscheposten mit geringem Wasserbedarf (niedrigem Saugvermögen) und bei einer längeren Zeitspanne (Nachfüllzeit) ein Wäscheposten mit hohem Wasserbedarf (hohem Saugvermögen) vorliegt. In Abhängigkeit von der gemessenen Zeitspanne (Nachfüllzeit) bis zum Erreichen des Schaltniveaus SN1 wird nun eine dieses Schaltniveau mehr oder weniger überschreitende Überfüllung des Laugenbehälters vorgenommen. Der Vorgang für die Überfüllung kann dabei zweckmäßig zeitlich gesteuert werden. Ist die Nachfüllzeit nur sehr kurz gewesen, erfolgt praktisch keine Überfüllung des Laugenbehälters über das Schaltniveau SN1 hinaus. Bei kurzer Nachfüllzeit erreicht die Überfüllung des Laugenbehälters ein Niveau N3' für einen Wäscheposten mit kleinem Wasserverbrauch, während bei einer längeren Nachfüllzeit für die Überfüllung des Laugenbehälters ein Niveau N2' für einen Wäscheposten mit großem Wasserbedarf eingestellt wird. Nach Beendigung des Überfüllungs-Vorganges setzt die übliche Waschmechanik WM zum weiteren Durchfeuchten der Wäsche ein.

In Abhängigkeit von der gemessenen Zeitspanne (Nachfüllzeit) bis Erreichen des Schaltniveaus SN1 werden auch die weiterhin erforderlichen Waschflotten-Ergänzungen (Nachtaktungen) während der Waschmechanik-Phase WM bei Unterschreiten eines bestimmten Wasserstandes (Rückschaltniveau RSN1) im Laugenbehälter durch den Wasserstandsregler gesteuert.

Auch hier gilt:
Nachfüll-Zeitspanne sehr klein - keine Waschflotten-Ergänzung
Nachfüll-Zeitspanne klein - mindestens eine Waschflotten-Ergänzung
Nachfüll-Zeitspanne groß - mehrmalige Waschflotten-Ergänzung
Nach dem Ende der Waschflotten-Ergänzung und einer ausreichenden Mechanik (Reversiervorgang) zum Durchfeuchten der Wäsche kann zum üblichen Waschprozeß übergeleitet werden. Der durch das vorbeschriebene Verfahren ermittelte Wasserbedarf für einen bestimmten Wäscheposten kann auch für weitere Programmabschnitte, beispielsweise für die Spülgänge herangezogen werden bzw. die Wasserbedarfs-Grundlage dafür bilden.

Das vorbeschriebene Verfahren kann durch weitere zusätzliche Maßnahmen noch optimiert werden. Solche Maßnahmen wären z. B. die Hintereinanderschaltung mehrerer solcher Verfahrensschritte um eine höhere Auflösung zu erzielen (zeitliche oder absolute Zuordnung von Niveauüber- oder unterschreitungen nach dem Nachfüllvorgang NV). Abhängig von der gewünschten Genauigkeit kann zu einem festgelegten Zeitpunkt nach Erkennen des erforderlichen Wasserbedarfs die noch benötigte Restwassermenge unter Umgehung der weiteren Waschflotten-Ergänzung während des Waschmechanik-Vorganges WM auch auf einmal zugelassen werden. Hierdurch würde eine deutliche Zeitverkürzung des Frischwasserzuführungsvorganges erreicht werden. Der Waschmechanik-Vorgang zum Durchfeuchten der Wäsche kann unter der Voraussetzung, daß nur kurze Bewegungsphasen der Wäschetrommel durchgeführt werden, insgesamt verlängert werden. Bei einer Niveauunterschreitung unter dem Rückschaltniveau RSN1 bereits nach Beendigung der mit Starten des Waschprogramms eingelassenen Frischwassermenge, die auf einen besonders stark saugfähigen Wäscheposten hinweist, kann vor Durchführung des Überfüllungsvorganges (Nachfüllvorgang NV) bereits ein Zwischenfüllvorgang eingeschoben werden. Damit wird die Zeitdauer des Wasserzulauf-Vorganges bei Wäscheposten mit großem Saugvermögen insgesamt verkürzt. Die Niveauunterschreitung kann dabei innerhalb einer bestimmten Zeitspanne oder zu jedem beliebigen Zeitpunkt erfaßt werden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Bestimmung des Wasserbedarfs bei progammge­ steuerten Waschmaschinen mit einer in einem Laugenbehälter um­ laufenden Wäschetrommel für das Waschgut und mit einem Wasser­ standsregler zum Steuern des Wasserzulaufs für unterschiedliche Wasserstände im Laugenbehälter, wobei der Zulaufvorgang des Wassers in mehrere aufeinander folgende Zulaufphasen aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Wasserzulauf­ phase mit Erreichen des Schaltniveaus (SN1) die Wäschetrommel zeitlich begrenzt bewegt wird, dass nach Ablauf dieser Bewe­ gungsphase (SM) die Wäschetrommel vorübergehend stillgesetzt wird, wobei nach dem Ablauf der Stillstandsphase ein unteres Niveau (N2 bzw. N3) im Laugenbehälter erreicht ist, dass in ei­ ner zweiten Wasserzulaufphase wieder Wasser bis zum Erreichen des Schaltniveaus (SN1) eingelassen wird und die abgelaufene Zeitdauer bis zum erneuten Erreichen des Schaltniveaus (SN1) gemessen wird und dass in Abhängigkeit von der gemessenen Zeit­ dauer während einer weiteren Zulaufphase eine das Schaltniveau (SN1) mehr oder weniger überschreitende Überfüllung des Laugen­ behälters vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Überfüllungsvorgang bzw. Nachfüllvorgang (NV) auf eine Waschmechanikphase (WM) umgeschaltet wird und dass während der Waschmechanikphase (WM) in Abhängigkeit von der vorher gemesse­ nen Zeitdauer bis zum Erreichen des Schaltniveaus (SN1) bei Un­ terschreiten eines bestimmten Wasserstandes (Rückschaltniveau RSN1) eine Waschflottenergänzung vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Überfüllungsvorgang bzw. Nachfüllvorgang (NV) als weitere Zulaufphase eine Zwischenzulaufphase eingeschoben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass der Überfüllungsvorgang bzw. Nachfüllvor­ gang (NV) zeitlich gesteuert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle während der Zulaufphasen erfaßten Zeitdauer-Meßgrößen zusammen­ gefaßt werden und als Steuergröße für die Steuerung des Wasser­ zulaufs bzw. der Wasserzulaufmenge bei nachfolgenden Pro­ grammabschnitten (Spülgänge) herangezogen wird.