EP1116471A2 - Verfahren zur Bestimmung der Verschmutzung von Geschirr sowie Vorrichtung zur Bestimmung der Verschmutzung - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung der Verschmutzung von Geschirr sowie Vorrichtung zur Bestimmung der Verschmutzung Download PDF

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EP1116471A2
EP1116471A2 EP00125028A EP00125028A EP1116471A2 EP 1116471 A2 EP1116471 A2 EP 1116471A2 EP 00125028 A EP00125028 A EP 00125028A EP 00125028 A EP00125028 A EP 00125028A EP 1116471 A2 EP1116471 A2 EP 1116471A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaned
dishwasher
receiving element
testing device
radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00125028A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1116471A3 (de
Inventor
Walter Dipl.Ing. Sams (FH)
Tilmann Dr.Rer.Nat. Lorenz
Willibald Dipl.-Ing. Reitmeier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP1116471A2 publication Critical patent/EP1116471A2/de
Publication of EP1116471A3 publication Critical patent/EP1116471A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L15/00—Washing or rinsing machines for crockery or tableware
    • A47L15/42—Details
    • A47L15/4295—Arrangements for detecting or measuring the condition of the crockery or tableware, e.g. nature or quantity

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the pollution of a Good to be cleaned using electromagnetic radiation, in which the radiation Contains wavelengths caused by contaminants on the surface of the surface to be cleaned Guts are absorbed, in which those reflected and / or transmitted by the dishes Radiation is measured, and in which from the reflected or the transmitted Radiation on the type and / or the amount of contaminants on the dishes is closed.
  • the invention also relates to a dishwasher for cleaning one to be cleaned Guts or a testing device for testing one to be cleaned or one cleaned Guts with a device for detecting contamination on the to be cleaned or the cleaned good.
  • the aim of treating dishes in a dishwasher is to remove contaminants from them to remove the goods to be cleaned.
  • a liquid washing liquor is generally used used, which is mixed with cleaning agents and especially at elevated temperatures is sprayed onto the items to be cleaned under pressure.
  • optical turbidity sensors use for dishwashers where electromagnetic radiation is in a Rinsing liquor is blasted in, preferably for at least one wavelength range a wavelength, the amount of radiation under each predetermined Angle emerging radiation is determined, from which the Art and the concentration of contaminants and / or detergent components in the wash liquor are determined and the wash program based on these determined data is optimized.
  • the parameters of the radiation emerging again are, for example, the Radiation amount or intensity, color or wavelength, polarization or that Spectrum of the scattered radiation determined.
  • a disadvantage of the known method is that the dishes are not soiled is detected.
  • the increasing pollution of the washing liquor is only an indirect indication on cleaning. It can be seen that in the course of the rinsing process Rinsing liquor is increasingly contaminated, which also causes The cleaning effect of the washing liquor decreases, but it cannot be determined whether the dishes is actually cleaned of all contaminants, or whether contamination is on have remained on its surface.
  • a particular advantage of the invention is that the use of electromagnetic Radiation and by directly irradiating the dishes themselves precise information about the type and strength of the contaminants on the surface of the Dishes can win.
  • Any kind of pollution such as margarine, egg yolk, Spinach, oatmeal, minced meat, milk and tea exhibit when irradiated with light, for example with infrared light, characteristic absorption lines on, so that in the reflection spectrum at these wavelengths attenuations in the intensity of the reflected Signal result, the weakening is a measure of the strength of the pollution.
  • both a method for determining the pollution as well as a method of washing dishes in a dishwasher as well a device for determining the pollution and one with such Device equipped dishwasher created.
  • Any transmission element is suitable for emitting the electromagnetic radiation radiation in the wavelength range relevant for the detection of pollution emits, for example an incandescent lamp, a halogen lamp, a mercury vapor lamp, a light emitting diode, a laser diode, a gas laser or the like.
  • transmitters which emit a narrow-band spectrum, or transmitters that produce monochromatic light.
  • monochromatic or narrowband Suitable transmitters in connection with one or more receivers these can be broadband, provided that they only the bandwidth of the transmitter or the Transmitters include radiation emitted.
  • broadband radiators can be used and use assigned wavelength-selective receivers.
  • wavelength selective Broadband transmitters and / or receivers can also be used, if narrowband filters are assigned to either the transmitters or the receivers are.
  • a plurality of transmitter elements is preferably also used, these being either different spectra or monochromatic light of different wavelengths produce.
  • the receiving elements are correspondingly adapted to the transmitting elements.
  • Photodiodes or phototransistors are particularly suitable as receiving elements. If the transmitting element emits radiation in several wavelengths, it is preferred a plurality of receiving elements, in particular photodiodes, for example used with an upstream filter or grid, or a photodiode array or CCD's (Charged Coupled Devices) that absorb light and corresponding electrical Generate signals, which are preferably amplified and fed to an evaluation circuit become.
  • CCD's Charge Coupled Devices
  • the dishes are reflected to determine the level of contamination Radiation exploited, but also the use of transmitted radiation is not excluded, provided the dishes are transparent to the radiation, for example in the infrared or ultraviolet range.
  • An evaluation circuit obtains information for an operator from the measurement signals or customer service. When testing in a test device, the information for Check of a rinsing process used.
  • a movably arranged receiving device provided with which the goods to be cleaned in the manner of a scanner is driven. This also allows location information about the soiling receive.
  • the movable arrangement is, for example, by means of a movable prism or mirror realized.
  • the receiving element on the spray arm is advantageous appropriate.
  • Transmitting and receiving elements are preferably used in connection with optical devices, in particular focusing lenses, optical fibers and optical and / or electrical arrangements used to amplify optical or electrical signals.
  • Filters are also advantageously used to separate out narrow spectral ranges.
  • Diffraction gratings are suitable for this, for example, at different angles different wavelengths are transmissive, prisms, holographic filters, gratings and the like.
  • Optical fibers are preferably also used, which allow Transmitting and receiving elements on a low thermal and / or mechanical Place exposed to loads within the dishwasher or testing device arrange and the electromagnetic radiation in the area where the dishes is cleaned, via an optical fiber coupling and / or out of this area to lead to the receiving element via an optical waveguide.
  • optical fibers has the further advantage that high temperatures, which are often be used when washing dishes, the optical elements such.
  • a protective glass can preferably also be provided, the transmission and / or Shields receiving elements from the rinsing container and preferably can be removed by the user so that it can be cleaned.
  • the transmitting and / or receiving elements can be for example, calibrate each time the device is switched on.
  • spectra are suitable for evaluating the spectra, for example, their slope, the height of the peaks, the height ratio of different ones Peaks, derivation functions from the spectra, as quantities obtained from the spectra.
  • a factor analysis of the spectra is preferably also carried out.
  • everybody there The data obtained can be stored in the storage unit and are then available Comparison with later measurement results available.
  • This is in the evaluation circuit also recognized the amount of pollution present to the amount of the detergent to be dosed accordingly. If the evaluation circuit also determines which dirt is mainly present on the items to be cleaned and if there are several cleaning agents suitable for different types of dirt Are available, the evaluation circuit also determines the amount in each case the detergent suitable for the pollution must be dosed.
  • the evaluation unit comprises a fuzzy logic or a neural network in which different spectra or parts of spectra for the detection of permanent properties of contaminants are.
  • Spectra are preferably for different types of soiling on the dishes in a storage unit before or during operation of the tester or the dishwasher is successively stored so that it can then be used when checking the cleaning status of dishes or when cleaning Cleaning dishes in the dishwasher must be taken into account.
  • a dishwasher 1 according to the invention (FIG. 1) has a washing container 2, in the dishes to be cleaned 30, d. H. to be cleaned in the dishwasher 1 Good, for example in the form of plates, pots, cutlery, etc., usually in baskets 3, 4 is filled.
  • Two spray devices 5, 6 are arranged in the washing container 2, to apply liquid to the material 30 to be cleaned.
  • This liquid Usually called rinsing liquor, is in a liquid pump by means of a circulation pump 7 8, 9 transported to the spray devices 5, 6.
  • the liquid conveyed in dishwashers 1 is usually at least in a sub-program section of a washing program heated, for which a water heater 10 serves.
  • the pumped liquid is from the circulation pump 7 to an inlet connection 11 of the instantaneous water heater 10 and passed through the instantaneous water heater 10.
  • This has at least two outlet ports 12, 13, of which the liquid via the Liquid feed lines 8, 9 are fed to the respective spray devices 5, 6.
  • a heater In the heater 10 is arranged a heater, not shown here.
  • Transmitting elements 31 and receiving elements 32 are arranged. From the sending elements 31 electromagnetic radiation is radiated onto and from the dishes 30 reflected on the receiving elements 32.
  • the transmitting and receiving elements 31, 32 are each connected via lines 33 and 34 to an evaluation circuit 35 in which a Comparison between the transmitted and the received spectra is made. Based the pollution-specific absorption of electromagnetic radiation can be based on the type of impurities and the intensity of the absorption deduce the amount of the respective impurities.
  • a plurality of transmission elements 31 are located on the inside of the washing compartment 2 delimiting walls 15, 16 are distributed, can be at least a part of in the dishwasher 1 Detect inserted dishes 30. Based on the whole irradiated surface of the dishes 30 can then the evaluation circuit 35 by Contamination covered area of the dishes 30, based on the total area of crockery parts 30.
  • the reflected radiation can also be transmitted through the receiving elements Split 32 upstream filters, in particular optical gratings, that the individual receiving elements 32 each have different spectral components of the reflected radiation, wherein the receiving elements 32 are preferably from Diodes, for example silicon or InGaAs diodes, are formed.
  • the method described above can also be used in a test device by means of its washing and washing processes in different dishwashers compared become. This allows objective information about the quality of washing processes to reach.
  • the test device either that is already from a dishwasher cleaned good then examined whether it already had the required degree of cleaning to thereby evaluate the cleaning result of the dishwasher, or the dishes to be cleaned are examined.
  • the invention can be used both before the start of a rinsing process to control the amount of the cleaning agent, the temperature, the amount of cleaning liquid to be used, adjust the rotational speed of the spray arms 5, 6, as well as during the rinsing process to make a comparison between the initial contamination and the current pollution, in order to make a statement about the further duration of the Rinsing process or other measures still to be taken during the rinsing process to get to the desired cleaning result.

Landscapes

  • Washing And Drying Of Tableware (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Eine Geschirrspülmaschine (1) mit einem Spülbehälter (2) zum Reinigen eines zu reinigenden Guts (30) weist Sendeelemente (31) und Empfangselemente (32) auf, um elektromagnetische Strahlung auf das Gut (30) einzustrahlen und reflektierte/transmittierte Strahlung zu empfangen, um daraus eine Information über Art und Stärke von Verunreinigungen zu gewinnen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung der Verschmutzung eines zu reinigendes Guts unter Einsatz elektromagnetischer Strahlung, bei dem die Strahlung Wellenlängen enthält, die durch Verunreinigungen auf der Oberfläche des zu reinigenden Guts absorbiert werden, bei dem die von dem Geschirr reflektierte und/oder transmittierte Strahlung gemessen wird, und bei dem aus der reflektierten bzw. der transmittierten Strahlung auf die Art und/oder die Menge der von Verunreinigungen auf dem Geschirr geschlossen wird.
Ebenso bezieht sich die Erfindung auf eine Spülmaschine zum Reinigen eines zu reinigenden Guts oder ein Prüfgerät zum Prüfen eines zu reinigenden oder eines gereinigten Guts mit einer Einrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen auf dem zu reinigenden bzw. dem gereinigten Gut.
Ziel der Behandlung von Geschirr in einer Spülmaschine ist es, Verunreinigungen von dem zu reinigenden Gut zu entfernen. Dazu wird im allgemeinen eine flüssige Spülflotte eingesetzt, die mit Reinigungsmitteln versetzt wird und insbesondere bei erhöhter Temperatur auf das zu reinigende Gut unter Druck aufgesprüht wird.
Es ist bereits bekannt, beispielsweise aus der DE 198 06 559 A1, optische Trübungssensoren für Spülmaschinen zu verwenden, bei denen elektromagnetische Strahlung in eine Spülflotte hineingestrahlt wird, wobei für wenigstens einen Wellenlängenbereich, vorzugsweise einer Wellenlänge, die Strahlungsmenge der unter jeweils einem vorbestimmten Winkel wieder heraustretenden Strahlung ermittelt wird, woraus dann die Art und die Konzentration von Verschmutzungsanteilen und/oder Reinigungsmittelanteilen in der Spülflotte ermittelt werden und das Spülprogramm anhand dieser ermittelten Daten optimiert wird.
Dabei werden als Kenngrößen der wieder heraustretenden Strahlung beispielsweise die Strahlungsmenge oder -intensität, die Farbe oder Wellenlänge, die Polarisation oder das Spektrum der gestreuten Strahlung ermittelt. Dabei kann die wieder heraustretende Strahlungsmenge oder -stärke in Abhängigkeit von der hineingestrahlten Strahlungsmenge bestimmt und so normiert werden, um insbesondere eine für die weitere Auswertung einfach handhabbare Größe zu besitzen.
Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, daß die Verschmutzung des Geschirrs nicht erfaßt wird. Die zunehmende Verschmutzung der Spülflotte gibt nur einen indirekten Hinweis auf die Reinigung. Es läßt sich zwar erfassen, daß im Laufe des Spülprozesses die Spülflotte mehr und mehr mit Verunreinigungen beaufschlagt wird, wodurch auch die Reingungswirkung der Spülflotte abnimmt, jedoch läßt sich nicht ermitteln, ob das Geschirr tatsächlich von allen Verschmutzungen gereinigt ist, oder ob Verunreinigungen auf seiner Oberfläche verblieben sind.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, durch das sich die Verunreinigung des Geschirrs genau ermitteln läßt. Diese Aufgabe wird, wie in Patentanspruch 1 angegeben, gelöst.
Außerdem ist es die Aufgabe der Erfindung, eine entsprechend diesem Verfahren eingerichtete Spülmaschine sowie ein Prüfgerät zur Bestimmung der Verschmutzung von Geschirr zu schaffen. Diese Aufgabe wird, wie in Patentanspruch 3 angegeben, gelöst.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sich durch den Einsatz elektromagnetischer Strahlung und durch das unmittelbare Bestrahlen des Geschirrs selbst eine genaue Information über Art und Stärke der Verunreinigungen auf der Oberfläche des Geschirrs gewinnen läßt. Jede Art von Verschmutzung, beispielsweise Margarine, Eigelb, Spinat, Haferflocken, Hackfleisch, Milch und Tee weist bei Bestrahlung mit Licht, beispielsweise mit Infrarot-Licht, charakteristische Absorptionslinien auf, so daß sich im Reflexionsspektrum bei diesen Wellenlängen Schwächungen der Intensität des reflektierten Signals ergeben, wobei die Schwächung ein Maß für die Stärke der Verschmutzung ist.
Somit läßt sich aus der Signalintensität des reflektierten Lichts auf die anfängliche oder auf die noch verbliebene Menge der jeweiligen Schmutzart rückschließen.
Wenn somit, etwa zu Beginn des Spülvorgangs in einer Spülmaschine, zunächst durch Bestrahlung des Geschirrs in einem Wellenlängenbereich, in dem die Absorption bestimmter Wellenlängen durch die Verschmutzungen zu erwarten ist, Licht auf das Geschirr eingestrahlt wird und reflektiertes Licht gemessen wird, läßt sich bei Wiederholung dieses Meßvorgangs während des Spülprozesses erkennen, wie der Reinigungsvorgang fortgeschritten ist. Insbesondere läßt sich auch anhand des Reflexionsspektrums, das vor Beginn des Spülvorgangs gemessen worden ist, einstellen, wieviel Reinigungsmittel der Spülflotte zugesetzt werden muß, um einerseits bezogen auf die Art der Verschmutzungen und andererseits bezogen auf die Menge der jeweiligen Verschmutzungen die Menge des Reinigungsmittels zu optimieren. Darüber hinaus läßt sich entsprechend der Art und Intensität der Verschmutzungen auch die Temperatur optimieren, bei der die Spülflotte auf das zu reinigende Gut einwirkt. Ebenso ist es möglich, mit Hilfe der über die Verschmutzung des Geschirrs gewonnenen Meßdaten die Drehgeschwindigkeit des Sprüharms sowie die von ihm auf das Geschirr gesprühte Wassermenge, d. h. die mechanische Behandlung, zu steuern oder zu regeln.
Sonach werden erfindungsgemäß sowohl ein Verfahren zur Bestimmung der Verschmutzung als auch ein Verfahren zum Spülen von Geschirr in einer Spülmaschine als auch eine Vorrichtung zur Bestimmung der Verschmutzung sowie eine mit einer derartigen Vorrichtung ausgestattete Spülmaschine geschaffen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.
Zum Aussenden der elektromagnetischen Strahlung eignet sich jedes Sendeelement, das in dem für die Erkennung der Verschmutzung relevanten Wellenlängenbereich Strahlung emittiert, beispielsweise eine Glühlampe, eine Halogenlampe, eine Quecksilberdampflampe, eine Leuchtdiode, eine Laserdiode, ein Gaslaser oder dergleichen. Besonders geeignet sind Sender, die ein schmalbandiges Spektrum emittieren, oder Sender, die monochromatisches Licht erzeugen. Dabei sind monochromatische oder schmalbandige Sender in Verbindung mit einem oder mehreren Empfängern geeignet, wobei diese breitbandig sein können, sofern sie nur die Bandbreite der von dem Sender oder den Sendern gesendeten Strahlung umfassen. Alternativ lassen sich breitbandige Strahler und zugeordnete wellenlängenselektive Empfänger einsetzen. Statt wellenlängenselektiver Empfänger können auch breitbandige Sender und/oder Empfänger eingesetzt werden, wenn entweder den Sendern oder den Empfängern schmalbandige Filter zugeordnet sind.
Vorzugsweise wird auch eine Mehrzahl von Senderelementen eingesetzt, wobei diese entweder verschiedene Spektren oder monochromatisches Licht verschiedener Wellenlänge erzeugen. Entsprechend sind die Empfangselemente an die Sendeelemente angepaßt. Als Empfangselemente eignen sich insbesondere Fotodioden oder Fototransistoren. Sofern das Sendeelement Strahlung in mehreren Wellenlängen emittiert, wird vorzugsweise eine Mehrzahl von Empfangselementen, insbesondere Fotodioden, beispielsweise mit einem vorgeschalteten Filter oder Gitter, oder ein Fotodiodenarray eingesetzt oder CCD's (Charged Coupled Devices), die Licht absorbieren und entsprechende elektrische Signale erzeugen, die vorzugsweise verstärkt und einer Auswerteschaltung zugeführt werden.
Im wesentlichen wird zur Feststellung der Verschmutzung vom Geschirr reflektierte Strahlung ausgenutzt, wobei jedoch auch die Verwendung von transmittierter Strahlung nicht ausgeschlossen ist, sofern die Geschirrteile für die Strahlung durchlässig sind, beispielsweise im Infrarot- oder Ultraviolett-Bereich.
Eine Auswerteschaltung gewinnt aus den Meßsignalen eine Information für einen Bediener oder den Kundendienst. Bei der Prüfung in einem Prüfgerät wird die Information zur Überprüfung eines Spülprozesses ausgenutzt.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine beweglich angeordnete Empfangsvorrichtung vorgesehen, mit der das zu reinigende Gut nach Art eines Scanners abgefahren wird. Dadurch läßt sich auch eine Ortsinformation über die Verschmutzungen erhalten. Die bewegliche Anordnung wird beispielsweise mittels eines beweglichen Prismas oder Spiegels realisiert. Vorteilhaft wird das Empfangselement auf dem Sprüharm angebracht.
Sofern eine Mehrzahl von Empfangselementen vorhanden ist, läßt sich die Strahlung, die integral über den Raum reflektiert wird, erfassen und, beispielsweise über den ausgemessenen Raumwinkel integriert, auswerten.
Sende- und Empfangselemente werden vorzugsweise in Verbindung mit optischen Einrichtungen, insbesondere Fokussierlinsen, Lichtwellenleitern sowie optischen und/oder elektrischen Anordnungen zur Verstärkung optischer oder elektrischer Signale eingesetzt.
Vorteilhaft werden auch Filter verwendet, um schmale Spektralbereiche auszusondern. Hierfür eignen sich beispielsweise Beugungsgitter, die unter verschiedenen Winkeln für verschiedene Wellenlängen durchlässig sind, Prismen, holographische Filter, Gitter und dergleichen. Vorzugsweise werden auch Lichtwellenleiter eingesetzt, die es erlauben, Sende- und Empfangselemente an einem nur geringen thermischen und/oder mechanischen Belastungen ausgesetzten Ort innerhalb der Spülmaschine oder des Prüfgerätes anzuordnen und die elektromagnetische Strahlung in den Bereich, in dem das Geschirr gereinigt wird, über einen Lichtwellenleiter auszukoppeln, und/oder aus diesem Bereich über einen Lichtwellenleiter zu dem Empfangselement zu leiten.
Der Einsatz der Lichtwellenleiter hat den weiteren Vorteil, daß hohe Temperaturen, die oft beim Spülen von Geschirr eingesetzt werden, die optischen Elemente, wie z. B. die Sende- und Empfangselemente selbst sowie die ihnen zugeordneten optischen Mittel, nicht beeinflussen, so daß keine Maßnahmen notwendig sind, um Temperaturschwankungen an den Sende- und/oder Empfangselementen auszugleichen oder zu kompensieren.
Vorteilhaft hieran ist auch, daß sich kostengünstige Sende- und/oder Empfangselemente verwenden lassen, die geringere Anforderungen an die Temperaturstabilität stellen und daher weniger stabil gegen die Einflüsse sein müssen, wie sie innerhalb eines Spülbehälters herrschen. Vorzugsweise läßt sich auch ein Schutzglas vorsehen, das Sende-und/oder Empfangselemente gegenüber dem Spülbehälter abschirmt und vorzugsweise von dem Benutzer entnehmbar ist, so daß es gereinigt werden kann.
Vorzugsweise findet auch ein automatischer Abgleich zwischen einem Sendesignal und einem empfangenen Signal in Abwesenheit des zu reinigenden Geschirrs statt, so daß Fehler, die sich infolge von Verunreinigungen, wie auf dem Sende- und/oder Empfangselement oder auf dem sie abschirmenden Schutzglas verbleiben, bei einer nachfolgenden Messung an dem Geschirr als Differenzsignale von den dann gemessenen Signalen in Abzug gebracht werden können. Die Sende- und/oder Empfangselemente lassen sich beispielsweise jeweils beim Einschalten des Gerätes kalibrieren.
Bei der Auswertung der Spektren eignen sich verschiedene Eigenschaften der Spektren, beispielsweise deren Steigung, die Höhe der Peaks, das Höhenverhältnis verschiedener Peaks, Ableitungsfunktionen aus den Spektren, als aus den Spektren gewonnene Größen. Vorzugsweise wird auch eine Faktorenanalyse der Spektren durchgeführt. Alle dabei gewonnenen Daten lassen sich in der Speichereinheit abspeichern und stehen dann zum Vergleich mit späteren Meßergebnissen zur Verfügung. Dadurch wird in der Auswerteschaltung auch erkannt, welche Menge an Verschmutzungen vorhanden ist, um die Menge des Reinigungsmittels entsprechend zu dosieren. Sofern die Auswerteschaltung außerdem feststellt, welcher Schmutz überwiegend auf dem zu reinigenden Gut vorhanden ist, und wenn mehrere für verschiedene Schmutzarten geeignete Reinigungsmitttel zur Verfügung stehen, bestimmt die Auswerteschaltung ebenso, in welcher Menge jeweils das für die Verschmutzung geeignete Reinigungsmittel zu dosieren ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Auswerteeinheit eine Fuzzy-Logik oder ein neuronales Netz, in dem verschiedene Spektren oder Teile von Spektren zur Erkennung von permanenten Eigenschaften von Verunreinigungen erkennbar sind. Vorzugsweise liegen Spektren für verschiedene Arten von Verschmutzungen auf den Geschirrteilen in einer Speichereinheit vor oder werden während des Betriebs des Prüfgeräts oder der Spülmaschine sukzessiv abgespeichert, so daß sie anschließend bei der Überprüfung des Reinigungszustandes von Geschirrteilen bzw. bei der Reinigung von Geschirrteilen in der Spülmaschine berücksichtigt werden.
Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der einzigen Figur näher erläutert.
Diese zeigt eine Geschirrspülmaschine im Querschnitt.
Eine erfindungsgemäße Geschirrspülmaschine 1 (Figur) weist einen Spülbehälter 2 auf, in dem zu reinigendes Geschirr 30, d. h. in der Geschirrspülmaschine 1 zu reinigendes Gut, beispielsweise in Form von Tellern, Töpfen, Besteck etc., üblicherweise in Geschirrkörben 3, 4 eingefüllt ist. Zwei Sprüheinrichtungen 5, 6 sind in dem Spülbehälter 2 angeordnet, um das zu reinigende Gut 30 mit Flüssigkeit zu beaufschlagen. Diese Flüssigkeit, üblicherweise Spülflotte genannt, wird mittels einer Umwälzpumpe 7 in Flüssigkeitszuleitungen 8, 9 zu den Sprüheinrichtungen 5, 6 befördert.
Üblicherweise wird die in Geschirrspülmaschinen 1 geförderte Flüssigkeit zumindest in einem Teilprogrammabschnitt eines Spülprogrammes erwärmt, wozu ein Durchlauferhitzer 10 dient. Die geförderte Flüssigkeit wird von der Umwälzpumpe 7 zu einem Zulaufstutzen 11 des Durchlauferhitzers 10 und durch den Durchlauferhitzer 10 geleitet. Dieser weist wenigstens zwei Ausgangsstutzen 12, 13 auf, von denen die Flüssigkeit über die Flüssigkeitszuleitungen 8, 9 den jeweiligen Sprüheinrichtungen 5, 6 zugeleitet wird. In dem Durchlauferhitzer 10 ist eine hier nicht dargestellte Heizung angeordnet.
Um die Verunreinigung des Geschirrs 30 zu messen, sind innerhalb des Spülraums 2 Sendeelemente 31 sowie Empfangselemente 32 angeordnet. Von den Sendeelementen 31 wird elektromagnetische Strahlung auf das Geschirr 30 eingestrahlt und von diesem auf die Empfangselemente 32 reflektiert. Die Sende- und Empfangselemente 31, 32 sind jeweils über Leitungen 33 bzw. 34 mit einer Auswerteschaltung 35 verbunden, in der ein Vergleich zwischen den gesendeten und den empfangenen Spektren vollzogen wird. Anhand der verunreinigungsspezifischen Absorption von elektromagnetischer Strahlung läßt sich auf die Art der Verunreinigungen und aufgrund der Intensität der Absorptionen läßt sich auf die Menge der jeweiligen Verunreinigungen schließen.
Da vorzugsweise mehrere Sendeelemente 31 über die Innenseite von den Spülraum 2 begrenzenden Wänden 15, 16 verteilt sind, läßt sich mindestens ein Teil der in der Geschirrspülmaschine 1 eingebrachten Geschirrteile 30 erfassen. Bezogen auf die gesamte bestrahlte Oberfläche des Geschirrs 30 läßt sich dann der Auswerteschaltung 35 die von Verschmutzungen bedeckte Fläche der Geschirrteile 30, bezogen auf die Gesamtfläche der Geschirrteile 30, erfassen. Die reflektierte Strahlung läßt sich auch durch den Empfangselementen 32 jeweils vorgeschaltete Filter, insbesondere optische Gitter, so aufspalten, daß die einzelnen Empfangselemente 32 jeweils verschiedene spektrale Anteile der reflektierten Strahlung erfaßt, wobei die Empfangselemente 32 vorzugsweise von Dioden, beispielsweise Silizium- oder InGaAs-Dioden, gebildet sind.
Das oben beschriebene Verfahren läßt sich auch in einem Prüfgerät einsetzen, mittels dessen Spül- und Waschprozesse in verschiedenen Geschirrspülern miteinander verglichen werden. Dadurch lassen sich objektive Informationen über die Qualität von Spülprozessen erreichen. In dem Prüfgerät wird entweder das bereits von einem Geschirrspülgerät gereinigte Gut daraufhin untersucht, ob es bereits den geforderten Reinigungsgrad aufweist, um dadurch das Reinigungsergebnis der Geschirrspülmaschine zu bewerten, oder es wird das zu reinigende Geschirr untersucht.
Die Erfindung läßt sich sowohl vor Beginn eines Spülprozesses einsetzen, um die Menge des Reinigungsmittels, die Temperatur, die Menge der zu verwendenden Reinigungsflüssigkeit, die Umdrehungsgeschwindigkeit der Sprüharme 5, 6 einzustellen, als auch während des Spülprozesses, um einen Vergleich zwischen der anfänglichen Verunreinigung und der aktuellen Verunreinigung, um daraus eine Aussage über die weitere Dauer des Spülprozesses oder über weitere, noch während des Spülprozesses zu treffende Maßnahmen zu erhalten, um zu dem gewünschten Reinigungsergebnis zu gelangen.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Verschmutzung eines zu reinigenden Guts (30) unter Einsatz elektromagnetischer Strahlung, bei dem die Strahlung Wellenlängen enthält, die durch Verunreinigungen auf der Oberfläche des zu reinigenden Guts (30) absorbiert werden, bei dem die von dem zu reinigenden Gut reflektierte und/oder transmittierte Strahlung gemessen wird und bei dem aus der reflektierten bzw. der transmittierten Strahlung auf die Art und die Menge der Verunreinigungen auf dem Gut (30) geschlossen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reinigende Gut vor einem Spülprozeß und/oder während eines Spülprozesses mit elektromagnetischer Strahlung bestrahlt wird und daß aus der von dem zu reinigenden Gut (39) reflektierten und/oder transmittierten Strahlung auf das Vorhandensein von Verunreinigungen auf dem Gut (30) geschlossen wird und daß daraus die Dauer oder die Restdauer des Spülprozesses, die anzuwendende Temperatur, die Menge des hinzuzufügenden Reinigungsmittels und die Art der mechanischen Behandlung ermittelt wird.
  3. Geschirrspülmaschine (1) zum Reinigen eines zu reinigenden Guts oder Prüfgerät zum Prüfen eines zu reinigenden oder eines gereinigten Guts (30) mit einer Einrichtung zur Erkennung von Verunreinigungen auf dem zu reinigenden bzw. dem gereinigten Gut (30), wobei die Einrichtung mindestens ein Sende- (31) und mindestens ein Empfangselement (32) zum Senden bzw. Empfangen elektromagnetischer Strahlung sowie eine mit dem Empfangselement (32) verbundene Auswerteschaltung (35) umfaßt, wobei die von dem Sendeelement (10) gesendete und von dem zu reinigenden bzw. gereinigten Gut (30) reflektierte und/oder transmittierte Strahlung von dem Empfangselement (32) empfangbar und in der Auswerteschaltung (15) auswertbar ist.
  4. Geschirrspülmaschine (1) oder Prüfgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendeelement (31) ein breitbandiger Strahler, insbesondere eine Glühbirne, eine Halogenlampe oder eine lichtemittierende Diode ist.
  5. Geschirrspülmaschine (1) oder Prüfgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangselement (32) ein schmalbandiger Empfänger, insbesondere eine Fotodiode oder ein Fototransistor ist.
  6. Geschirrspülmaschine (1) oder Prüfgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangselement (32) als Array einer Vielzahl von Empfangs-Bauelementen ausgebildet ist.
  7. Geschirrspülmaschine (1) oder Prüfgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangselement (32) aus einer Mehrzahl von Charged Coupled Devices (CCD's) besteht.
  8. Geschirrspülmaschine (1) oder Prüfgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendeelement (31) und/oder das Empfangselement (32) mit einem die elektromagnetische Strahlung einkoppelnden bzw. auskoppelnden optischen Bauelement, insbesondere einer Fokussierlinse, ausgebildet ist.
  9. Geschirrspülmaschine (1) oder Prüfgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangselement (32) mit einem optischen Filter, einem Beugungsgitter oder einem Prisma zur spektralen Zerlegung der einfallenden elektromagnetischen Strahlung ausgestattet ist.
  10. Geschirrspülmaschine (1) oder Prüfgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sendeelement (31) oder das Empfangselement (32) mit einem Lichtwellenleiter zum Auskoppeln bzw. zum Einkoppeln der elektromagnetischen Strahlung ausgestattet ist.
  11. Geschirrspülmaschine (1) oder Prüfgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (34) mit einem Speicher (35) zum Abspeichern vorgegebener Spektren zu Kalibrierzwecken oder zum Abspeichern gemessener Spektren verbunden ist.
  12. Geschirrspülmaschine (1) oder Prüfgerät nach einem Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (34) eine Fuzzy-Logik und/oder ein neuronales Netz aufweist.
  13. Geschirrspülmaschine (1) oder Prüfgerät nach einem Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Empfangselement (32) beweglich angeordnet ist und das zu reinigende oder das gereinigte Gut (30) durch das Empfangselement (32) scannbar ist.
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