EP0569733A1

EP0569733A1 - Geschirrspülmaschine

Info

Publication number: EP0569733A1
Application number: EP93106196A
Authority: EP
Inventors: Karl-Heinz Kohles
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH; AEG Hausgeraete GmbH
Current assignee: AEG Hausgeraete GmbH
Priority date: 1992-05-12
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 1993-11-18
Also published as: DE4215574C2; DE4215574A1

Abstract

In einer Geschirrspülmaschine ist wenigstens ein drehbar gelagerter Sprüharm (2) vorgesehen, der über eine Rohrleitung (6) von einer Umwälzpumpe (7) mit Spülflüssigkeit versorgt wird. Um die Rotation des Sprüharms überwachen zu können, ist dem Sprüharm ein Ventilelement einer Ventileinrichtung (13-16) zugeordnet, das bei der Drehung des Sprüharms (2) den Strömungswiderstand bzw. die Rohrkennlinie ändert. Diese Änderung wird von einer Drucksensoreinrichtung (10,11) und einer Auswerteschalteinrichtung (12) für ein Warn-bzw. Programmabbruchsignal ausgewertet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Geschirrspülmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer bekannten Geschirrspülmaschine dieser Art (DE 40 20 898 A1) ist als Überwachungseinrichtung für die uneingeschränkte Drehbeweglichkeit des Sprüharms eine Sensorsteuereinrichtung vorgesehen, die auf das Vorhandensein von Spülflüssigkeit im rotierenden Sprüharm anspricht. Hierfür ist in den Weg von Sprühstrahlen, die der rotierende Sprüharm abgibt, eine beweglich gelagerte Membran gelegt, welche beim Auftreffen eines Sprühstrahls einen angekoppelten Schalter betätigt. Diese Sensorsteuereinrichtung gibt somit bei dem sich periodisch wiederholenden Auftreffen eines Sprühstrahls bei der Drehung des Sprüharms ein Impulssignal an eine Auswerteschalteinrichtung, die bei Ausbleiben des periodisch bei jeder Drehung des Sprüharms wiederkehrenden Impulssignals ein Fehlersignal abgibt. Das vom Sensor abgebene Steuersignal wird demnach in einer geeigneten Steuerschaltung überwacht und im Fehlerfalle in ein Alarmsignal und ggf. in ein Abschaltsignal für die Unterbrechung des Spülprogramms umgesetzt. Die Anordnung einer von Sprühstrahlen beeinflußten Sensorsteuereinrichtung erfordert die Anbringung entsprechender Steuermittel im Spülbehälter der Geschirrspülmaschine, zumindest aber der Sensormembran in der Wandung dieses Spülbehälters. In den Spülbehälter eingebrachte Sensormittel müssen feuchtigkeitsdicht abgeschlossen sein und erfordern entsprechend dichte Durchführungen durch die Spülbehälterwandung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Geschirrspülmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 Maßnahmen zu treffen, durch welche eine Sensierung der freien Sprüharmdrehbarkeit abhängig von der geförderten Spülflüssigkeit ohne Eingriff in den Spülbehälter ermöglicht wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Bei einer Ausgestaltung einer Geschirrspülmaschine gemäß der Erfindung wird durch ein mit dem Spülflüssigkeitsfluss verkoppeltes Ventilelement eine Änderung der Rohrkennlinie der die Spülflüssigkeit führenden Rohrleitung bzw. deren Strömungswiderstand erzeugt, wodurch während des freien Umlaufs des Sprüharms in der Rohrleitung periodisch mit der Sprüharmdrehung auftretende Druckschwankungen auftreten. Diese Druckschwankungen werden von einer Drucksensoreinrichtung erfasst und ausgefiltert und stehen so für die Steuerung einer entsprechenden Auswerteschalteinrichtung zur Verfügung. Diese Auswerteschalteinrichtung kann dann beim Ausbleiben der entsprechenden Impulssignale infolge einer Blockierung des Sprüharms oder fehlender bzw. ungenügender Versorgung mit Spülflüssigkeit aufgrund mangelhafter Funktion oder Steuerung der die Spülflüssigkeit fördernden Umwälzpumpe ein Alarmsignal und/oder die Abschaltung des aktivierten Spülprogramms bewirken. Da die Umwälzpumpe außerhalb des Spülbehälters angeordnet ist, kann auch ein für die Erfassung der Druckschwankungen eingesetzter Drucksensor dem Rohrleitungsabschnitt zugeordnet werden, der außerhalb des Spülbehälters liegt. Als Ventileinrichtung kann in der Mantelfläche der Rohrleitung innerhalb des Spülbehälters ein Ventildurchbruch vorgesehen sein, welchem ein mit dem Sprüharm gekoppelter Ventilschieber zugeordnet ist. Dieser Ventilschieber verschließt dann bei jeder Umdrehung den Ventildurchbruch, zumindest teilweise, wobei vorzugsweise an einer der Rohrleitung zugeordneten Lagerscheibe für den Sprüharm und im axial benachbarten Gegenlagerteil des Sprüharms selbst je eine Bohrung vorgesehen ist, die bei der Drehung des Sprüharms kurzzeitig in Überdeckung treten. Das bei jeder Umdrehung impulsförmig aus der Ventileinrichtung austretende Spülwasser verursacht einen kurzzeitigen Druckabfall in der Rohrleitung, nachdem über diesen Strömungsbypass kurzzeitig zusätzliche Spülflüssigkeit abfließen kann. Diese Veränderung des Strömungswiderstandes beeinflußt in entsprechender Weise die Rohrkennlinie und kann über den Drucksensor als wiederkehrendes Impulssignal bei ordnungsgemäß routierendem Sprüharm ausgewertet werden. Das vom Drucksensor generierte Ausgangssignal kann sich stetig mit der Änderung des Drucks in der Rohrleitung ändern. Zur Abtrennung der Impulssignale kann es dann z.B. einer elektrischen Differenzierschaltung zugeführt werden, der eine Impulsauswerteschaltung vorzugsweise auf digitaler Basis nachgeschaltet ist. Zweckmäßig ist es, wenn das Ausgangssignal der Sensorsteuereinrichtung erst nach einer ausreichenden Befüllung des Spülbehälters mit Spülflüssigkeit ausgewertet wird, weil bis dahin von der Umwälzpumpe Luft angesaugt werden kann, die zu störenden Druckschwankungen in der Rohrleitung führen kann. Es ist jedoch auch möglich, die Ventileinrichtung unmittelbar in den Strömungsweg der Spülflüssigkeit zu legen. Dabei wird durch diese Ventileinrichtung insbesondere nur ein Teil des Strömungsquerschnitts beeinflußt, um keine übermäßige Stoßversorgung des Sprüharms zu verursachen und die Geräuschentwicklung zu minimieren. Als Drucksensor kann auch eine elektrohydraulische Differenziereinrichtung vorgesehen werden, bei der beispielsweise eine Differenzdruckdose parallel zu einem Strömungswiderstand geschaltet ist, wobei in Serie nach dieser Parallelschaltung ein weiterer Strömungswiderstand liegt. Eingangsseitig kann diese Strömungsmeßleitung mit der an die Druckseite der Umwälzpumpe angeschlossenen Rohrleitung verbunden sein, während die Ausgangsseite in den drucklosen Teil des Spülflüssigkeitsumwälzsystems ausmündet. Zur vorübergehenden Druckstabiliesierung ist dabei auf der der Rohrleitung abgewandten Seite der Differenzdruckdose ein Windkessel angeschaltet, während die Membran der Differenzdruckdose einen elektrischen Schalter betätigt. Die Druckmeßdose wird bei konstantem Druck in der Rohrleitung von dem Teildruck beaufschlagt, der am parallel geschalteten Strömungswiderstand auftritt. Dieser Druck führt zu keiner Schaltung am elektrischen Schalter. Plötzliche Druckänderungen auf der Rohrleitungsseite führen aufgrund des relativ konstanten Drucks auf der mit dem Windkessel verbundenen Seite zu einer dem Differenzdruck entsprechenden Druckbeaufschlagung der Membran und damit zum Ansprechen des damit gekoppelten elektrischen Schalters. Dieser Schalter gibt somit bei jeder durch die Ventileinrichtung verursachten Druckänderung einen elektrischen Impuls an die nachgeschaltete Auswerteschalteinrichtung.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Skizzen zu einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:

Fig 1 eine Prinzipansicht eines Spülsystems in einer Geschirrspülmaschine und
Fig. 2 ein Schaubild über eine Pumpenkennlinie und unterschiedliche Rohrkennlinien.

Im Spülbehälters 1 einer nicht näher dargestellten Haushalts-Geschirrspülmaschine befinden sich drehbar gelagerte Sprüharme 2, die über getrennte Versorgungsleitungen 3,4 über ein Umsteuerventil 5 mit einer Rohrleitung 6 verbunden sind. Die Rohrleitung 6 steht mit dem Druckstutzen einer Umwälzpumpe 7 in Strömungsverbindung, wobei der Ansaugstutzen 8 der Umwälzpumpe 7 im Betrieb Spülflüssigkeit aus einer Ablaufwanne 9 am Boden des Spülbehälters 1 absaugt. An die Rohrleitung 6 ist ein Drucksensor 10 angeschlossen, der ein sich kontinuierlich mit dem Druck in der Rohrleitung 6 änderndes Ausgangssignal an eine Sensorsteuereinrichtung mit Auswerteschalteinrichtung liefert. Die Rohrleitung 6 und der Anschluß für den Drucksensor 10 liegen außerhalb des Spülbehälters 1. Der Drucksensor 10 liefert ein elektrisches Ausgangssignal, das einer Sensorsteuereinrichtung zum Aus filtern von periodisch wiederkehrenden Druckschwankungen und zur Erzeugung eines entsprechenden Impulssignals dient. Von dieser Sensorsteuereinrichtung 11 wird ein entsprechendes Steuersignal auf eine Auswerteschalteinrichtung 12 gegeben, die ihrerseits ein Alarmsignal und/oder ein Abschaltsignal zur Unterbrechung des aktivierten Spülprogramms erzeugt.
Die Sprüharme 2 sind jeweils an ortsfesten, mit den Versorgungsleitungen 3,4 verbundenen Lagerscheiben 13 drehbar um eine senkrechte Achse gelagert, wobei mit diesen Lagerscheiben 13 angepaßte Gegenlagerteile 14 am Sprüharm 2 in flächiger Gleitanlage stehen. In den Lagerscheiben befindet sich je eine axial gerichtete Bohrung 15, während in einer bestimmten, vorliegend dargestellten Drehstellung der Sprüharme mit den Bohrungen 15 Gegenbohrungen 16 im Lagerteil 14 fluchten. Die Bohrungen und Gegenbohrungen können auch in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze sein, die sich über einen begrenzten Umfangswinkel erstrecken.
Sobald und solange diese als Ventildurchbrüche wirkenden Bohrungen 15,16 bei der Drehung des jeweiligen Sprüharms sich überdecken, bilden sie einen Bypassweg für Spülflüssigkeit, die von der Umwälzpumpe 7 durch die Rohrleitung 6 und über das Umsteuerventil vorliegend wahlweise in die Versorgungsleitungen 3,4 und weiter in den zugehörigen Sprüharm 2 eingespeist wird. Die Lagerteile 13,14 mit den Bohrungen 15,16 bilden somit eine Ventileinrichtung, durch die von der Umwälzpumpe 7 unter Druck geförderte Spülflüssigkeit solange strömt, wie die Bohrungen 15,16 während eines Sprüharm-Umlaufs in Überdeckung sind. Die dabei zusätzlich zu der durch übliche Sprühdüsen 17 am Sprüharm abfließende Spülflüssigkeit vermindert den Strömungswiderstand für die Spülflüssigkeit im Drucksystem und bewirkt einen bei jedem Umlauf des jeweiligen Sprüharms sich wiederholenden Druckabfall in der Rohrleitung 6. Dieser Druckabfall wird vom Drucksensor 10 erfasst und in der Drucksensorsteuerung 11 beispielsweise als Impulssignal ausgefiltert. Aus der Impulsfolge ergibt sich dann ein Kennsignal für den ordnungsgemäßen Umlauf des jeweiligen Sprüharms. Wird die Impulsfolge unterbrochen oder überschreitet die Zeit zwischen zwei Impulsen einen vorgegebenen Wert, dann muß davon ausgegangen werden, daß der Sprüharm an seinem freien Umlauf gehindert ist, weil beispielsweise Spülgutteile in seinen Umlaufweg ragen. In diesem Fall wird die Auswerteschaltung 12 aktiviert und gibt ein Warnsignal und/oder ein Signal zur automatischen Unterbrechung des gerade ablaufenden Spülprogramms aus.
Es ist auch möglich, das Ausgangssignal der Sensorsteuereinrichtung 10,11 erst nach einer ausreichenden Befüllung des Spülbehälters 1 mit Spülflüssigkeit auszuwerten. Dadurch wird vermieden, daß Fehlinformationen vom Drucksensor verarbeitet werden, die durch Ansaugen von Luft am Eingangsstutzen der Umwälzpumpe 7 entstehen können. Außerdem kann die Ventileinrichtung auch unmittelbar in den Zuströmungsweg der Spülflüssigkeit im Bereich der Sprüharme 2 gelegt werden, wobei diese Ventileinrichtung vorzugsweise nur jeweils einen Teil des Strömungsquerschnitts verschließt bzw. öffnet. Der Zustrom von Spülflüssigkeit wird dadurch nicht unterbrochen sondern nur gemindert, wobei dann in der Rohrleitung 6 durch den Drucksensor 10 ein vorübergehender Druckanstieg registriert wird. Diese Druckanstiegsimpulse können wieder in der Sensorsteuereinrichtung ausgefiltert und im Bedarfsfall an die Auswerteschalteinrichtung 12 weitergeleitet werden.
In Fig. 2 ist mit 18 eine Pumpenkennlinie für die Umwälzpumpe 7 dargestellt, wobei der Druckverlauf über der Fördermenge angegeben ist. Zusätzlich sind in dieses Diagramm noch unterschiedliche Rohrkennlinien für die Rohrleitung 6 mit dem Umsteuerventil 5 und den Versorgungsleitungen 3,4 mit nachgeschalteten Sprüharmen 2 eingezeichnet. Dabei gilt die steilere Rohrkennlinie 19 für den Fall, daß die Ventileinrichtung 15,16 geschlossen ist. Erreicht der jeweils mit Spülflüssigkeit versorgte Sprüharm eine Drehwinkellage, in welcher die Ventileinrichtung 15,16 öffnet, dann fällt der Strömungswiderstand in der Rohrleitung 6 und den nachfolgenden Strömungswegen. Bei vollkommen geöffneter Ventileinrichtung 15,16 fällt die Steilheit der Rohrkennlinie auf einen Wert ab, wie er durch die Kennlinie 20 dargestellt ist. Zwischen geschlossener und offener Ventileinrichtung 15,16 ergibt sich somit ein Differenzdruck von delta h, der eine entsprechende Änderung des Ausgangssignals des Drucksensors 10 zur Folge hat. Da diese Änderung der Rohrkennlinie bei jeder Umdrehung des betreffenden Sprüharms auftritt, kann das aus der Strömungswiderstansveränderung abgeleitete Impulssignal in der Sensorsteuereinrichtung als Signal ausgewertet werden, das durch seine Wiederholfrequenz als Maß für die Drehung und auch der Drehzahl des Sprüharms ausgewertet werden kann.
Werden mehrere Sprüharme 2 gleichzeitig mit Spülflüssigkeit beschickt, dann tritt das Impulssignal an der Drucksensoreinrichtung 10 mit maximal der doppelten Impulszahl je Zeiteinheit auf, wie sie sich beim Betrieb nur eines Sprüharms 2 einstellt. Dabei ist vorausgesetzt, daß die Solldrehzahl beider Sprüharme 2 gleich ist. Die maximale Impulszahl setzt sich demnach aus der Summe der Drehzahlen beider Sprüharme 2 zusammen. Werden mehrere Impulse je Umdrehung erzeugt, steigt die Summe entsprechend. Bei der Überwachung kann demnach auf ordnungsgemäße Funktionen beider Sprüharme 2 geschlossen werden, wenn die je Zeiteinheit auftretende Impulszahl zwischen der von nur einem der Sprüharme 2 erzeugten Impulszahl und der maximal möglichen Impulszahl liegt. Im praktischen Betrieb treten im allgemeinen auch bei gleicher Ausgestaltung der Sprüharme 2 gewisse Drehzahldifferenzen auf, so daß von einem synchronen Lauf der Sprüharme nicht auszugehen ist und die Impulszahl tatsächliche zuverlässige Maßgröße für die Sprüharmdreherkennung ist. Jedenfalls bei Unterschreiten einer aus der Drehzahl eines Sprüharms 2 abgeleiteten unteren Impulszahl generiert die Drucksensoreinrichtung 10,11,12 eine Störungsmeldung, die als Warnsignal ausgegeben wird oder zur Änderung des Programmablaufs führt.

Claims

Geschirrspülmaschine mit wenigstens einem drehbar gelagerten und von einer Umwälzpumpe über eine Rohrleitung mit Spülflüssigkeit gespeisten Sprüharm, sowie mit einer Sensorsteuereinrichtung zur Erfassung der Sprüharmrotation, deren Ausgangssignal einer Auswerteschalteinrichtung zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Sprüharm (2) ein Ventilelement einer Ventileinrichtung (13-16) gekuppelt ist, das bei der Drehung des Sprüharms (2) den Strömungswiderstand für die Spülflüssigkeit bzw. die Rohrkennlinie ändert und daß der Rohrleitung (6,3,4) eine Drucksensoreinrichtung (10) zugeordnet ist, deren Ausgangssignal der Sensorsteuereinrichtung (11) zugeführt ist, die periodisch auftretende Druckschwankungen ausfiltert und als Steuersignal der Auswerteschalteinrichtung (12) liefert.
Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (13-16) wenigstens einen Ventildurchbruch (15 bzw. 16) in der Mantelfläche dem Rohrleitung (3,6,13) bzw. im Sprüharm (2,14) aufweist, welchem ein mit dem Sprüharm (2) gekoppelter Ventilschieber (14,16) zugeordnet ist.
Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprüharm (2) an einer der Rohrleitung (6,3,4) zugeordneten Lagerscheibe (13) gelagert ist und daß in der Lagerscheibe (13) eine axial gerichtete Bohrung (15) und im axial benachbarten Gegenlagerteil (14) des Sprüharms (2) eine bei der Drehung des Sprüharms (2) mit der Bohrung (15) in Überdeckung tretende Gegenbohrung (16) vorgesehen sind.
Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksensoreinrichtung (11) einen Drucksensor (10) aufweist, der ein sich stetig mit dem Druck in der Rohrleitung (6,3,4) änderndes elektrisches Ausgangssignal abgibt.
Geschirrspülmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal einer elektrischen Differenzierschaltung zugeführt ist.
Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Sensorsteuereinrichtung (11) erst nach einer ausreichenden Befüllung des Spülbehälters (1) mit Spülflüssigkeit ausgewertet wird.
Geschirrspülmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1,4,5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung in den Strömungsweg der Spülflüssigkeit gelegt ist und nur einen Teil des Strömungsquerschnitts beeinflußt.
Geschirrspülmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3 und 6,7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor eine elektrohydraulische Differenziereinrichtung aufweist.
Geschirrspülmaschine nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitiger Speisung mehrerer Sprüharme aus einem Drucksystem (6,7) die Drucksensoreinrichtung (11,12) eine Störungsmeldung abgibt, wenn die je Zeiteinheit ermittelte Impulszahl einen vorgegebenen Wert unterschreitet.