DE69802857T2

DE69802857T2 - Vorrichtung, Verfahren und Steuerungsvorrichtung zum Dosieren von Waschmittel

Info

Publication number: DE69802857T2
Application number: DE69802857T
Authority: DE
Inventors: Willi G. Seitz
Original assignee: Unilever PLC; Unilever NV
Current assignee: Diversey IP International BV
Priority date: 1997-03-07
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2018-02-18
Also published as: EP0864684B1; ES2169893T3; DE69802857D1; EP0864684A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Dosieren von Waschmittel zu einer Waschvorrichtung. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Waschmitteldosiersystem, umfassend eine Mischkammer zum Mischen des Waschmittels mit einem Lösungsmittel.

Hintergrund der Erfindung

Zum Dosieren von Waschpulver in Waschmaschinen wird vorwiegend von Dosiervorrichtungen, wie beispielsweise Schnecken- oder Schraubenelementen, Gebrauch gemacht, von denen die pro Zeiteinheit dosierte Pulvermenge bekannt ist. Durch Antreiben eines derartigen Schneckenelements über einen vorbestimmten Zeitraum kann eine bestimmte Menge Waschpulver zu der in eine Waschmaschine strömenden Flüssigkeit zugegeben werden.
Es ist offensichtlich, dass diese Art von Dosierung nicht sehr genau ist. Außerdem findet keine Rückkopplung statt, um anzuzeigen, ob Waschpulver tatsächlich dosiert und in die Waschmaschine zugeführt worden ist. Das Vorhandensein von Waschpulver im Vorratsbehälter wird im Allgemeinen überwacht, und es wird ein Signal abgegeben, wenn der Vorratsbehälter leer ist, jedoch werden Störungen, zum Beispiel durch Verklumpung usw. des Waschpulvers, die sogar zu einer Verstopfung des Dosierelements führen können, unter den meisten praktischen Umständen nur erkannt, wenn ein oder eine Reihe von Waschvorgängen unzufriedenstellende Ergebnisse gezeitigt haben.
Außerdem ist die Genauigkeit unzureichend, da die im Vorratsbehälter vorhandene Waschpulvermenge die pro Umdrehung des Schneckenelements dosierte Menge beeinflusst.
Alternativ sind Waschmitteldosiersysteme bekannt, die eine Mischkammer zum Mischen von Waschmittel und Wasser und somit zum Herstellen einer wässrigen Lösung oder Dispersion des Waschmittels einschließen.
Zum Beispiel offenbart die US-A-3,570,717 ein System zum automatischen Herstellen einer wässrigen Dispersion von schwerlöslichem festem Waschmittelmaterial und zum Abgeben der Dispersion an eine oder mehrere Waschmaschinen. Das besagte System umfasst Einrichtungen zur getrennten Abgabe von Wasser und Waschmittel in einen Mischtank, bis das Gewicht dieses Tanks einen vorbestimmten Wert erreicht. Wenn dieser Wert erreicht ist, wird die Zufuhr des Waschmittels automatisch unterbrochen. Das System gemäß diesem Dokument umfasst weiter Einrichtungen zum Überführen der Waschmittel/Wasser-Mischung aus dem Mischtank in einen Speicherbehälter, bis der Flüssigkeitsspiegel im Mischtank unter einen vorbestimmten Pegel absinkt, wodurch Ventile automatisch wieder geöffnet werden, um erneut die Zufuhr von Wasser und Waschmittel in den Mischtank zu bewirken.
Dementsprechend beschreibt die US-A-3,570,717 ein System, bei dem nur das Gewicht der Waschmitteldispersion im Mischtank gemessen wird, während keine tatsächliche Rückkopplung der in die eine oder mehreren Waschmaschinen zugeführte Menge an Waschmittel erfolgt. Infolgedessen kann nicht sichergestellt werden, dass die korrekte Menge an Waschmittel zu den Waschmaschinen zugeführt wird.
Außerdem offenbart die US-A-4,285,352 ein chemisch desinfizierendes Chargenspülsystem, das zur Verwendung in Geschirrspülmaschinen angepasst ist, die im Dauerbetrieb arbeiten, wobei das Spülsystem einen Spüllösungsmischtank umfasst. Die EP-A-205,671 betrifft gewerbliche Waschmaschinen, umfassend eine Vorrichtung zur Produktkonzentrationssteuerung, bestehend aus einer Zelle, die imstande ist, einen konzentrationsabhängigen physikalischen Parameter zu messen.
Überraschend hat man gefunden, dass der Nachteil des Systems gemäß der US-A-3,570,717 beseitigt werden konnte, wenn das System der vorliegenden Erfindung angewandt wurde.

Definition der Erfindung

Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung in einem Aspekt ein System zum Dosieren von Waschmittel zu einem Waschvorgang bereit, umfassend:
- eine Waschvorrichtung, in welcher der Waschvorgang stattfindet;
- einen Vorratsbehälter für Waschmittel;
- eine Mischkammer zum Mischen des Waschmittels mit einem Lösungsmittel (vorzugsweise Wasser) in einem vorbestimmten Konzentrationsbereich;
- eine Steuereinrichtung zum Zuführen mindestens eines Teils des Inhalts der Mischkammer zur Waschvorrichtung, wobei das System mit einer Dosissteuereinheit versehen ist, die mit der Steuereinrichtung und der Waschmaschine verbunden ist, gekennzeichnet durch die im Patentanspruch 1 erwähnten Merkmale.
In einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Dosieren eines Waschmittels zu einem Waschvorgang bereit, bei dem ein erfindungsgemäßes System verwendet wird.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Konzentration von Waschmittel in der Mischkammer genau bestimmt, wodurch sichergestellt wird, dass die korrekte Menge an Waschmittel zur Waschvorrichtung zugeführt wird.
Das System ist vorzugsweise mit einer Reihe von Sensoren versehen, um die Zufuhr und das Ablassen von Wasser bzw. Wasser mit gelöstem Waschmittel zu steuern, um Wasser und Waschmittel zuzuführen, wenn ein Tiefpegel vorhanden ist, und um die gewünschte Konzentration in der Mischkammer im Anschluss an einen Hochpegel einzustellen. Um einen gleichbleibenden Wert zu erhalten, hat die Pegeldifferenz zwischen dem Tiefpegelsensor und dem Hochpegelsensor vorzugsweise einen Wert von etwa 10- 25% des Gesamtinhalts der Mischkammer. Die erfindungsgemäße Dosissteuereinheit ist mit der Waschvorrichtung verbunden, welche eine Pumpe steuert und vorzugsweise mit einem Durchflussmengenmessgerät verbunden ist, um die Menge an Fluid zu messen, in dem Waschmittel gelöst ist.
Die vorliegende Erfindung stellt weiter ein Verfahren und eine Steuervorrichtung bereit.
Weitere Vorteile, Eigenschaften und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform derselben unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen klargestellt, in denen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm der Einzelheit 22 aus Fig. 1; und
Fig. 3A-3E jeweils Kurven der Signale an den Stellen A-E aus Fig. 2.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Systems 1 gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Waschmaschine 2, einen Vorratsbehälter für Waschpulver 3 und eine Mischkammer 4 für Waschpulver und Wasser, die durch eine Leitung 5 mit der Waschmaschine 2 verbunden ist.
Ein Dosierelement für Waschpulver, wie beispielsweise eine Schnecke 6, wird von einem Motor 7 angetrieben, der mit einer Steuerschaltung 8 elektrisch verbunden ist. Außerdem ist mit der Steuerschaltung 8 ein Pegelschalter 9 verbunden, um die Höhe des Waschpulvers im Behälter 3 zu messen.
Außerdem ist mit der Mischkammer 4 eine Wasserzufuhrleitung 10 verbunden, in der ein Absperrventil 11 sowie ein Steuerventil 12 angeordnet sind, welches Steuerventil 12 entweder manuell oder über die Steuerschaltung 8 reguliert werden kann. Weiter ist mit der Steuerschaltung 8 ein Rührer 13 verbunden, um das Wasser mit Waschpulver in der Mischkammer 4 umzurühren. Ein Konzentrationsmessgerät, zum Beispiel ein Leitfähigkeitsmessgerät 14, das ebenfalls mit der Steuerschaltung 8 verbunden ist, ist zum Beispiel in der Mischkammer 4 angeordnet.
Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform sind weiter ein Tiefpegelsensor 15, ein Hochpegelsensor 16 und ein Überströmsensor 17 mit der Steuerschaltung 8 verbunden. Eine Pumpe 20 ist bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform ebenso in der Leitung 5 der Waschvorrichtung 2 angeordnet, wie ein Durchflussmengenmessgerät 21, die beide mit einer Dosissteuerschaltung 22 verbunden sind, welche mit der Steuerschaltung 8 und der Waschmaschine 2 verbunden ist.
Die Funktionsweise des oben beschriebenen Steuersystems wird nachfolgend weiter klargestellt. Wenn der Pegel in der Mischkammer 4 unter dem durch den Tiefpegelsensor festgelegten Wert liegt, zum Beispiel aufgrund der Tatsache, dass die Mischkammer 4 leer ist, wird das Absperrventil 11, zum Beispiel ein Magnetventil, geöffnet, woraufhin Wasser in die Mischkammer 4 strömt, bis der durch den Hochpegelsensor 16 vorgegebene Pegel erreicht ist. Wenn die Wassermenge den durch den Tiefpegelsensor festgelegten Pegel übersteigt, wird der Motor 7 aktiviert, und Waschpulver wird in die Mischkammer 4 zugeführt. Diese Zufuhr findet statt, bis das Konzentrationsmessgerät 14 feststellt, dass die Konzentration die gewünschte Höhe erreicht hat.
Es wird angemerkt, dass die Wasserzufuhr groß genug sein sollte, um eine Überkonzentration von Waschmittel in der Lösung zu vermeiden, d.h. dass mehr Wasser pro Zeiteinheit fließen sollte, als die in dieser Wassermenge lösbare proportionale Waschmittelmenge. Diese ausreichend große Wasserzufuhr wird durch die richtige Einstellung des Steuerventils 12 erreicht. Sobald die gewünschte Konzentration erreicht ist, kann der Rührer abgeschaltet werden.
Der Sensor 17 signalisiert einen zu hohen Wasserspiegel in der Mischkammer 4, und zwar mittels einer Alarmvorrichtung, die zum Beispiel mit der Steuerschaltung 8 verbunden ist.
Wenn nach einem Einschalten der Dosissteuerschaltung 22 Wasser zusammen mit Lösung von der Pumpe 20 aus der Mischkammer 4 heraus gepumpt wird, werden dieser wieder in der oben beschriebenen Weise Wasser und anschließend Waschmittel zugeführt, solange der Tiefpegelsensor 15 signalisiert, dass der Wasserspiegel unter diesen Tiefpegel abgesunken ist.
Da die Konzentration in der Mischkammer 4 ausreichend konstant ist, liegen die Pegel, wie durch die Sensoren 15 und 17 festgelegt, nahe genug beieinander, dass das Wasser- oder Lösungsvolumen in der Mischkammer zwischen diesen Pegeln ungefähr 10-25% des Gesamtvolumens der Mischkammer entspricht, d.h. gefüllt bis zum Pegel des Hochpegelsensors 16.
Um sicherzustellen, dass die gewünschte Menge an Waschmittel zur Waschmaschine 2 zugeführt wird, ist mit der Waschvorrichtung eine Dosiersteuerschaltung verbunden. Mit der Dosissteuerschaltung 22 ist ein Motor für die Pumpe 20 sowie ein Auslass für das Durchflussmengenmessgerät 21 verbunden.
Bezug nehmend auf die Fig. 3A-3E arbeitet die in Fig. 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Dosissteuervorrichtung 22 wie folgt. Die Spannung V als Dosiersignal in der Waschvorrichtung 2 startet eine Impulsfolge mit einer Frequenz f im Übertrager 31 (vgl. Fig. 3B). Mit dem Übertrager 31 ist ein Impulsmultiplikator 32 verbunden, der die Anzahl der Impulse zum Beispiel mit einem Faktor 2 multipliziert. Mit dem Multiplikator 32 ist ein Speicherelement 33 verbunden, wobei ein Ausgang des Speicherelements 33 mit einem ersten Ausgang einer Vergleichsschaltung 34 verbunden ist. Das Durchflussmengenmessgerät 21 ist weiter über eine Kalibriereinheit 35 mit einem zweiten Speicherelement 36 verbunden. Die Kalibriereinheit 35 stimmt die Impulse aus den Einheiten 31-33 mit denjenigen des Durchflussmengenmessgeräts 21 ab. Sobald ein Vergleich der im Speicherelement 33 und 36 gespeicherten Werte zeigt, dass der gewünschte Zufuhrwert der Lösung erreicht worden ist, wird die Pumpe 20 abgeschaltet, da die gewünschte Waschmittelmenge für den Waschvorgang erreicht worden ist (vgl. Fig. 3C-3E).
Die Höhe der Spannung V kann von der geforderten Waschmitteldosierung abhängig sein, z.B. dem Maß an Reinigung, das für z.B. Textilien gefordert wird. Der Impulsmultiplikator ist in der Schaltung enthalten, um eine Dosierung der Waschmittellösung in Wasser weniger zeitkritisch zu machen, so dass selbst dann, wenn die Pumpe pro Zeiteinheit weniger Waschmittel als erwartet dosiert, eine solche Dosierung im verfügbaren Zeitraum ausreichend durchgeführt wird. Mittels der Dosiersteuereinheit 22 kann festgestellt werden, ob die Pumpe 20 einen unzureichenden Fluidstrom pro Zeiteinheit realisiert, wodurch festgestellt werden kann, dass die Pumpe 20 eine Wartung benötigt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen derselben beschränkt; die nachgesuchten Rechte werden in erster Linie durch die nachfolgenden Patentansprüche festgelegt.

Claims

1. System zum Dosieren von Waschmittel zu einem Waschvorgang, umfassend:

- eine Waschvorrichtung (2), in welcher der Waschvorgang stattfindet;

- einen Vorratsbehälter (3) für das Waschmittel;

- eine Mischkammer (4) zum Mischen des Waschmittels mit einem Lösungsmittel in einem vorbestimmten Konzentrationsbereich; und

- eine Steuereinrichtung zum Steuern der Zufuhr von mindestens einem Teil des Inhalts der Mischkammer zur Waschvorrichtung,

wobei das System mit einer Dosissteuereinheit (22) versehen ist, die mit der Steuereinrichtung und mit der Waschvorrichtung (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System eine Messeinrichtung (14) zum Messen der Konzentration in der Mischkammer umfasst und mit einem Durchflussmengenmessgerät (21) in der Leitung (5) zwischen der Mischkammer (4) und der Waschvorrichtung (2) versehen ist, dass die Dosissteuereinheit (22) mit einer Pumpe (20) in der Leitung (5) verbunden ist, und dass eine Vergleichsschaltung (34) einen Teil der Dosissteuereinheit (22) bildet, um die durch die Waschvorrichtung eingestellte Waschmittelmenge mit der vom Durchflussmengenmessgerät (21) gemessenen Fluidmenge zu vergleichen.

2. System nach Anspruch 1, bei dem eine Steuereinheit (8) einen Teil der Steuereinrichtung bildet, welche Steuereinheit mit einem Absperrventil (11) für die Zufuhr des Lösungsmittels und mit einem Motor (7) zum Antreiben eines Waschmittelzufuhrelements (6) aus dem Vorratsbehälter (3) verbunden ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Mischkammer (4) mit einem Tiefpegelsensor (15) zum Erfassen eines verhältnismäßig niedrigen Pegels des Inhalts der Mischkammer versehen ist, welcher Tiefpegelsensor mit der Steuereinheit (8) verbunden ist.

4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, versehen mit einem Hochpegelsensor (16) zum Erfassen eines verhältnismäßig hohen Fluidpegels in der Mischkammer, welcher Hochpegelsensor mit der Steuereinheit (8) verbunden ist.

5. System nach einem der Ansprüche 1-4, versehen mit einem Überströmsensor (17) zum Erfassen eines übermäßig hohen Pegels in der Mischkammer, welcher Überströmsensor mit der Steuereinheit (8) verbunden ist.

6. System nach einem der Ansprüche 1-5, versehen mit einem einstellbaren Ventil (12) in der Zufuhrleitung für das Lösungsmittel, wobei die Durchflussöffnung des Ventils verstellbar ist.

7. System nach einem der Ansprüche 1-6, bei dem die Dosiersteuereinheit (22) geeignet ist, ein Signal zu liefern, wenn die Pumpwirkung der Pumpe (20) in der Leitung zwischen der Mischkammer und der Waschvorrichtung unzureichend ist.

8. Verfahren zum Dosieren eines Waschmittels zu einem Waschvorgang, bei dem ein System nach einem der Ansprüche 1-7 verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Waschmittel pulverförmig ist, und das Lösungsmittel Wasser ist.