EP2074251B1

EP2074251B1 - Wasserführendes haushaltsgerät mit reinigungsmitteldosiersystem mit füllstandsdetektion

Info

Publication number: EP2074251B1
Application number: EP07802982.4A
Authority: EP
Inventors: Egbert Classen; Helmut Jerg
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2020-01-08
Anticipated expiration: 2027-08-29
Also published as: US20140014684A1; WO2008034691A1; US8613805B2; DE102006043973A1; US20090235962A1; PL2074251T3; US9510727B2; EP2074251A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsmitteldosiersystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein wasserführendes Haushaltsgerät.
Die Mehrzahl der derzeit im Einsatz befindlichen Haushalts-Geschirrspülmaschinen besitzt eine Zugabevorrichtung zur Aufnahme eines oder mehrerer Reinigungsmittel, welche im Verlauf eines Spülzyklus der Spülflotte zum Reinigen des in der Geschirrspülmaschine einsortierten Spülguts zugegeben werden. Üblicherweise wird das in der Zugabevorrichtung bevorratete Reinigungsmittel während des Spülzyklus vollständig in den Spülraum abgegeben und der darin umgewälzten Spülflotte beigemischt. Die Zugabevorrichtung ist von ihrer Größe her derart bemessen, dass gerade die für einen Spülzyklus benötigte Menge an Reinigungsmitteln eingefüllt werden kann. Der Benutzer der Geschirrspülmaschine ist deshalb gezwungen, zum Beginn jedes Spülzyklus die für den Spülzyklus benötigte Menge an Reinigungsmittel in die Zugabevorrichtung einzufüllen. Diese Handhabung ist für den Benutzer der Geschirrspülmaschine unbequem. Darüber hinaus besteht bei derartigen Geschirrspülmaschinen das Problem, dass die Menge an in die Zugabevorrichtung eingefüllten Reinigungsmitteln von Benutzer zu Benutzer, aber auch von Spülgang zu Spülgang variieren kann. Eine nicht korrekt dosierte Menge an Reinigungsmittel kann einerseits zu unbefriedigenden Spülergebnissen führen, wenn die Reinigungsmittel zu gering dosiert wurden, und andererseits eine Verschwendung an Reinigungsmitteln und damit eine Belastung der Umwelt zur Folge haben, wenn eine zu große Menge an Reinigungsmitteln dosiert wurde.
Zugabevorrichtungen, welche die darin gespeicherte Menge an Reinigungsmitteln auf einmal der Spülflotte zusetzen, lassen weiterhin die Durchführung komplexerer Spülprogramme nicht zu. So kann es beispielsweise in bestimmten Situationen sinnvoll sein, das Reinigungsmittel zu verschiedenen Zeitpunkten der Spülflotte zuzudosieren. Zugabevorrichtungen, welche zur Aufnahme einer einzigen Reinigungsmittel-Dosis ausgebildet sind, können derartige komplexe Spülzyklen nicht unterstützen.
Aus der WO 2005/058126 A1 ist eine Geschirrspülmaschine mit einer Dosiervorrichtung für die Zugabe von Zuschlagmittel in den Spülbehälter bekannt, bei der Basischemikalien getrennt in Vorratsbehältern untergebracht und unabhängig zugebbar sind.
Bei Reinigungsmitteldosiersystemen, bei denen mehrere Reinigungsmittel in unterschiedlichen Kammern einer Kartusche oder Vorratsbehältern gespeichert sind, besteht das Problem, dass bei einer sensorgesteuerten Zugabe der Reinigungsmittel - je nach Verschmutzungsgrad der Spülflotte - die Reinigungsmittel zu unterschiedlichen Zeitpunkten erschöpft sein können. Insbesondere bei solchen Kartuschen, in welchen die Kammern in einem gemeinsamen Gehäuse der Kartusche angeordnet sind, kann dies einen Austausch der Kartusche erfordern, wenn manche der Reinigungsmittel noch nicht verbraucht sind. Diese Verschwendung von Reinigungsmitteln führt zu einer Belastung der Umwelt, wenn die Kartusche z.B. über den Müll entsorgt wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wasserführendes Haushaltsgerät anzugeben, welches auf konstruktiv einfache Weise die Signalisierung eines vorbestimmten Füllstands von Reinigungsmitteln in einer Kartusche ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Reinigungsmitteldosiersystem bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden durch ein Reinigungsmitteldosiersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. durch ein wasserführendes Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst.
Ein wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere eine Haushalts-Geschirrspülmaschine, weist ein Reinigungsmitteldosiersystem auf, wobei das Reinigungsmitteldosiersystem einen Reinigungsmittelspender mit einem Aufnahmeraum zur Aufnahme wenigstens einer Kartusche aufweist, wobei die Kartusche zur Bevorratung wenigstens einen Reinigungsmittels ausgebildet ist. Dabei ist die bevorratete Menge an Reinigungsmittel größer als die für einen Spülzyklus benötigte Menge und das Reinigungsmitteldosiersystem weist eine Vorrichtung zur Detektion eines Füllstands in der wenigstens einen Kartusche auf.
Das Reinigungsmitteldosiersystem für Geschirrspülmaschinen kann zur Anordnung, insbesondere angrenzend an einen Spülraum der Geschirrspülmaschine, im Inneren der Geschirrspülmaschine ausgebildet sein. Das Reinigungsmitteldosiersystem enthält Reinigungsmittel, wobei die bevorratete Menge an Reinigungsmittel größer als die für einen Spülzyklus benötigte Menge ist. Das Reinigungsmitteldosiersystem stellt im Wesentlichen genau die Menge an Reinigungsmittel bereit, die für einen Spülzyklus notwendig ist. Reinigungsmittel können Zusammensetzungen von Reinigerkomponenten sein oder einzelne Reinigersubstanzen, wie bspw. ein Enzym. Die Reinigungsmittel können flüssig oder auch gelförmig sein. Das Reinigungsmitteldosiersystem kann zur Abgabe eines Signals bei einer Detektion eines Füllstands, bspw. eines vorbestimmten Füllstands ausgebildet sein. Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Variante weist das Reinigungsmitteldosiersystem eine Mehrzahl an voneinander getrennten Kammern zur jeweiligen Aufnahme von Reinigungsmitteln auf. Die Vorrichtung zur Detektion des vorbestimmten Füllstands ist dazu ausgebildet, den Füllstand zumindest einer, jedoch nicht sämtlicher, der Kammern zu ermitteln.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst das Reinigungsmitteldosiersystem für Geschirrspülmaschinen ferner ein zweites Detektionsmittel zum Erfassen der seit dem Einlegen der vollen Kartusche durchgeführten Dosiervorgänge; und ein Auswertemittel, welches aus den Informationen zumindest des zweiten Detektionsmittels den Füllstand des Reinigungsmittels in dem Reinigungsmitteldosiersystem ermittelt.
Zur Signalisierung eines vorbestimmten Füllstands - sämtlicher in der Kartusche enthaltenen Reinigungsmittel - bedient sich das erfindungsgemäße Reinigungsmitteldosiersystem gemäß der ersten erfindungsgemäßen und der weiteren Variante eines indirekten Vorgehens. Gemäß der ersten erfindungsgemäßen Variante werden nicht sämtliche der Kammern des Reinigungsmitteldosiersystems hinsichtlich deren Füllstands überwacht, sondern es erfolgt lediglich die Überwachung in einigen der Kammern. Anhand dieser ermittelten Informationen kann auf den globalen Füllstand an Reinigungsmittel in dem Reinigungsmitteldosiersystem geschlossen werden.
Bei dem Reinigungsmitteldosiersystem gemäß der weiteren Variante erfolgt keine unmittelbare Messung des Füllstandes des in dem Reinigungsmitteldosiersystem befindlichen Reinigungsmittels, sondern es werden die seit dem Einlegen einer vollen Kartusche durchgeführten Dosiervorgänge überwacht und anhand der bei den Dosiervorgängen ermittelten und gespeicherten Informationen auf den Füllstand rückgeschlossen.
Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung zur Detektion des vorbestimmten Füllstands auch zur Detektion des Füllstands genau einer Kammer ausgebildet sein. Diese Vorgehensweise gewährleistet eine wirtschaftliche und kostengünstige Konstruktion.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Reinigungsmitteldosiersystem einen Reinigungsmittelspender mit einem Aufnahmeraum zur Aufnahme wenigstens einer, die Reinigungsmittel enthaltende, Kartusche auf, und die Vorrichtung zur Detektion des vorbestimmten Füllstands ist in dem Reinigungsmittelspender und/oder der Kartusche ausgebildet.
Gemäß der Erfindung arbeitet die Vorrichtung zur Detektion des vorbestimmten Füllstands nach einem optischen Prinzip. Die Vorrichtung zur Detektion eines Füllstands weist hierzu einen Lichtsender, einen Lichtempfänger sowie einen Lichtleiter auf, wobei von dem Lichtsender abgegebene Lichtstrahlung in den Lichtleiter einkoppelbar ist und aus dem Lichtleiter austretende Lichtstrahlung durch den Lichtempfänger aufnehmbar ist, wobei durch eine Auswertung der ein- und der ausgekoppelten Lichtstrahlung überprüfbar ist, ob der vorbestimmte Füllstand erreicht ist. Die Auswertung erfolgt anhand eines Vergleichs der ein- und ausgekoppelten Lichtstrahlung.
Erfindungsgemäß weist der Lichtleiter eine erste Koppelfläche und eine zweite Koppelfläche auf, wobei die Lichtstrahlung von dem Lichtsender durch die erste Koppelfläche einkoppelbar und die aus dem Lichtleiter austretende Lichtstrahlung durch die erste oder die zweite Koppelfläche auskoppelbar ist. Wird die aus dem Lichtleiter austretende Lichtstrahlung durch die erste Koppelfläche ausgekoppelt, so können der Lichtsender und der Lichtempfänger als Baueinheit ausgebildet werden. Der Lichtleiter kann beispielsweise als Stab ausgebildet sein, wobei die Reflexionseigenschaften des Lichtleiters ausgenutzt werden. Wird die aus dem Lichtleiter austretende Lichtstrahlung durch die zweite Koppelfläche ausgekoppelt, so sind der Lichtsender und der Lichtempfänger getrennt voneinander ausgebildet. Der Lichtleiter kann z.B. als Wendel ausgebildet werden, durch die die Lichtstrahlung gelenkt wird. In beiden Fällen werden die unterschiedlichen Brechungseigenschaften ausgenutzt, wenn der Lichtleiter von Reinigungsmitteln umgeben ist im Vergleich zu einer Situation, wo der Lichtleiter nicht oder nur zum Teil von Reinigungsmitteln umgeben ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind der Lichtsender und der Lichtempfänger in dem Reinigungsmittelspender angeordnet. Der Lichtleiter ist in der Kartusche angeordnet, in welcher sich das Reinigungsmittel befindet. Bei in dem Reinigungsmittelspender eingesetzter Kartusche sind Lichtsender bzw. Lichtempfänger und Lichtleiter derart zueinander angeordnet, dass die oben beschriebene Lichtein- und Lichtauskopplung erfolgen kann. Bevorzugt ist hierbei ein Mechanismus vorgesehen, der sicherstellt, dass die Kartusche nur in einer Weise in den Reinigungsmittelspender eingesetzt werden kann, so dass die Funktion der Detektionsvorrichtung gewährleistet werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine mechanische Kodierung an der Kartusche, z.B. einen Vorsprung und eine entsprechende Ausnehmung an dem Reinigungsmittelspender, und umgekehrt, sichergestellt werden.
Gemäß einer anderen, nicht beanspruchten Variante arbeitet die Vorrichtung zur Detektion eines Füllstands nach einem kapazitiven Prinzip. Die Vorrichtung zur Detektion des vorbestimmen Füllstands weist eine erste und eine zweite Elektrode mit einem zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordneten Dielektrikum auf, wobei die erste Elektrode durch das Reinigungsmittel und die zweite Elektrode elektrisch isolierend von der ersten Elektrode in dem Reinigungsmitteldosiersystem angeordnet ist und der vorbestimmte Füllstand durch Auswertung der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode anliegenden Spannung erfolgt. Die zweite Elektrode ist aus einem elektrisch leitenden Material gebildet und kann an der Außenwand der Kartusche oder einer Gehäusewand des Reinigungsmittelspenders angeordnet sein. Das Dielektrikum zwischen der ersten und der zweiten Elektrode wird durch die Wandung der Kartusche und/oder die Wandung des Reinigungsmittelspenders und/oder ggf. einen Luftspalt gebildet. Dies ist im Wesentlichen von der Anordnung der zweiten Elektrode abhängig. Mit sinkendem Füllstand des Reinigungsmittels in der Kartusche ändert sich die Kapazität des durch die erste und die zweite Elektrode gebildeten Kondensators, welche ohne weiteres anhand der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode anliegenden Spannung auswertbar ist. Anhand dieser Daten ist ein Rückschluss auf den Füllstand des Reinigungsmittels in der Kartusche möglich.
In den beiden beschriebenen Varianten ist es möglich, durch die Länge der Erstreckung des Lichtleiters in der Kartusche in Schwerkraftrichtung bzw. durch die Länge der Erstreckung der zweiten Elektrode in Schwerkraftrichtung den Füllstand einzustellen, bei welchem das Signal abzugeben ist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise eingestellt werden, ob ein Signal bei vollständig entleerter Kartusche oder aber bereits zu einem Zeitpunkt abgegeben werden soll, wenn eine Anzahl m, bevorzugt zwischen 2 und 5, Dosiervorgängen noch in dem Reinigungsmitteldosiersystem enthalten ist.
Gemäß einer weiteren nicht beanspruchten Variante arbeitet die Vorrichtung zur Detektion des vorbestimmten Füllstands nach einem akustischen Prinzip. Dazu weist die Vorrichtung zur Detektion eines Füllstands ein Anregungsmittel, mit welchem das Reinigungsmittel in Schwingungen versetzbar ist, und ein Auswertemittel auf, mit welchem das dabei entstehende Geräuschbild auswertbar ist. Als Anregungsmittel kann hierbei bevorzugt ein nach dem Piezo-Ultraschallprinzip arbeitender Generator eingesetzt werden.
In dem gemäß der zweiten Variante ausgestalteten Reinigungsmitteldosiersystem erfasst das zweite Detektionsmittel gemäß einer Ausführungsform die Anzahl der Dosiervorgänge und/oder das jeweils aus dem Reinigungsmitteldosiersystem ausgeleitete Volumen. Anhand dieser Parameter ist eine präzise Bestimmung des Füllstandes möglich. Durch einen permanenten Vergleich eines vorbestimmen Füllstandes mit dem errechneten Füllstand ist die Entscheidung treffbar, ob das Signal abzugeben ist, mit welchem dem Benutzer signalisiert wird, dass ein Austausch der Kartusche notwendig ist oder in Kürze bevorsteht.
Zur automatischen Erkennung einer neuen bzw. vollen Kartusche ist das Reinigungsmitteldosiersystem gemäß der zweiten Variante in einer Ausgestaltung mit einem Transponder versehen, wobei die in dem Transponder gespeicherten Informationen durch das erste Detektionsmittel zur weiteren Auswertung auslesbar sind. Alternativ kann die Kartusche mit einem Code, insbesondere einem Bar-Code, zur Erkennung der neuen bzw. vollen Kartusche versehen sein, wobei die in dem Transponder gespeicherten Informationen durch das erste Detektionsmittel zur weiteren Auswertung auslesbar sind. Im ersten Fall weist das erste Detektionsmittel eine Empfangsvorrichtung auf, welche die in dem Transponder gespeicherten Informationen bei Annäherung an die Empfangseinrichtung auslesen kann. Das System kann hierbei auf passive Weise arbeiten, d.h. der an der Kartusche angebrachte Transponder benötigt keine autarke Energieversorgung. Die zum Auslesen notwendige Energie wird dem Transponder durch die Empfangseinrichtung zugeführt, sobald sich dieser in dessen Arbeitsfeld befindet.
Das erste Detektionsmittel kann zu diesem Zweck über einen Bar-Code-Leser verfügen, welcher in dem Reinigungsmitteldosiersystem angeordnet ist, so dass ein automatisches Auslesen der in dem Bar-Code enthaltenen Informationen erfolgt, sobald die Kartusche in das Reinigungsmitteldosiersystem eingelegt wird. Der Bar-Code-Leser kann jedoch auch an einer anderen Baugruppe einer Geschirrspülmaschine angeordnet sein, so dass beispielsweise der Nutzer vor dem Einlegen der Kartusche in das Reinigungsmitteldosiersystem die Kartusche an dem Bar-Code-Leser vorbeiführen muss.
Ein konstruktiv besonders einfacher Aufbau der Vorrichtung zur Detektion eines vorbestimmten Füllstandes des Reinigungsmittels ergibt sich dann, wenn das Volumen der in der Mehrzahl an Kammern bevorrateten Reinigungsmittel derart bemessen ist, dass insgesamt z Spülzyklen durchführbar sind und jedes der Reinigungsmittel mit dem z-ten Spülzyklus aufgebraucht ist. Durch dieses Vorgehen ist sichergestellt, dass die Kartusche bei einem Austausch keinerlei Reinigungsmittel mehr enthält. Dieser Zustand wird insbesondere dadurch erreicht, dass gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in jedem Spülgang ein prozentual gleicher Anteil der zumindest zwei Reinigungsmittel durch das Dosiersystem dosiert wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Gesamtzahl z der Spülzyklen beim Aufbrauch mehrerer Kartuschen variabel sein kann und von den jeweils durchgeführten Spülzyklen abhängig ist. In dieser Variante ist sichergestellt, dass unabhängig von der Anzahl der, Reinigungsmittel bevorratenden, Kammern eine einzige Vorrichtung zur Detektion des Füllstandes (einer der Kammern) ausreichend ist, um zuverlässig einer Aussage über eine leere Kartusche oder über eine noch mögliche Anzahl an Dosiervorgängen zu geben.
Ferner gehört zur Erfindung ein Reinigungsmitteldosiersystem der oben beschriebenen Art.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Geschirrspülmaschine mit einem Reinigungsmitteldosiersystem zur Aufnahme einer Kartusche, welches in einer Behälterwand angeordnet ist,
Fig. 2: eine weitere Geschirrspülmaschine mit einem Reinigungsmitteldosiersystem zur Aufnahme einer Kartusche, welches in der Tür der Geschirrspülmaschine angeordnet ist,
Fig. 3: einen Schnitt durch eine Kartusche, in welcher Reinigungsmittel bevorratet ist,
Fig. 4: ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Detektion eines vorbestimmten Füllstands von Reinigungsmittel in der Kartsuche,
Fig. 5: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Detektion eines vorbestimmten Füllstands von Reinigungsmittel in der Kartsuche, und
Fig. 6: ein drittes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Detektion eines vorbestimmten Füllstands von Reinigungsmittel in der Kartsuche.

Fig. 1 zeigt eine Geschirrspülmaschine 1, die eine verschwenkbar an einem Gehäuse 2 gelagerte Tür 3 aufweist. Die Tür 3 ist in der Figur in ihrer geöffneten Stellung dargestellt. In einem durch die Tür 3 verschließbaren Spülraum 4 sind in bekannter Weise Geschirrkörbe 5, 6 angeordnet. Ein Reinigungsmitteldosiersystem 10, umfassend einen Reinigungsmittelspender 11 und eine erfindungsgemäße Kartusche 50, welche zumindest zwei getrennt voneinander bevorratete Reinigungsmittel enthält, ist in einer Behälterwand 7 des Gehäuses 2 angeordnet. Fig. 1 zeigt die dabei bevorzugte Anordnung des Reinigungsmitteldosiersystems 10 zwischen dem Oberkorb 5 und dem Unterkorb 6. Der die Kartusche 50 aufnehmende Reinigungsmittelspender 11 ist dabei in einem der Türöffnung nahe gelegenen Abschnitt der Behälterwand 7 angeordnet, um das Einführen und Entnehmen der Kartusche 50 in bzw. aus dem Reinigungsmittelspender 11 für den Benutzer zu erleichtern.
Der Reinigungsmittelspender 11 umfasst ein Gehäuse 12 und einen gegenüber dem Gehäuse 12 verschwenkbar gelagerten Deckel. Befindet sich der Deckel in seiner Öffnungsposition (vgl. Darstellung in Fig. 1), so kann die Kartusche 50 vom Spülraum 4 her in den Deckel eingelegt werden. Der Deckel verfügt zur Halterung und Fixierung z.B. über zwei symmetrisch angeordnete Haltelaschen, welche eine L-förmige Gestalt aufweisen und an die Größe der Kartusche 50 angepasst sind, so dass die Haltelaschen die Kartusche 50 nach dem Einlegen haltend umgreifen (nicht dargestellt). An dem Deckel ist ferner eine Auflagefläche angeformt, so dass die Kartusche 50 in einer definierten Position zum Liegen kommt. Durch das Schließen des Deckels wird die Kartusche in einen Aufnahmeraum des Reinigungsmittelspenders 11 eingebracht und durch gegebenenfalls vorhandene Nasen und/oder Vorsprünge am Gehäuse des Reinigungsmittelspenders in ihre endgültige Position gedrückt.
Fig. 2 zeigt eine weitere Geschirrspülmaschine 1 mit einem Reinigungsmitteldosiersystem 10. Im Gegensatz zu dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Reinigungsmitteldosiersystem 10, genauer der Reinigungsmittelspender 11 in der Tür 3 der Geschirrspülmaschine angeordnet. Das Bestücken des Reinigungsmittelspenders 11 mit der Kartusche 50 erfolgt von der Stirnseite 8 der Tür her. Die Öffnung zum Bestücken des Reinigungsmittelspenders 11 kann dabei im Bereich einer Blende der Geschirrspülmaschine oder der Innentür der Tür angeordnet sein. Der Vorteil der Anordnung gemäß Fig. 2 besteht in einem bequemeren Einsetzen und Entnehmen der Kartusche für den Benutzer.
Eine beispielhafte Ausgestaltung der Kartusche 50 ist in Fig. 3 dargestellt. Die Kartusche 50 weist lediglich beispielhaft fünf Kammern 51a, 51b, 51c, 51d und 51e auf, zur Aufnahme jeweils eines Reinigungsmittels oder eines Reinigungsmittelgemisches. Die Größe der einzelnen Kammern 51a bis 51e ist dabei entsprechend dem während einer vorgegebenen Anzahl an Dosiervorgängen notwendigen Volumen dimensioniert. Das Volumen der verschiedenen Reinigungsmittel ist in den Kammern 51a bis 51e derart bemessen, dass nach einer bestimmten Anzahl an Dosiervorgängen, bevorzugt zwischen 20 und 40, weiter bevorzugt ca. 30, sämtliche der Kammern 51a bis 51e gleichzeitig und im wesentlichen vollständig entleert sind.
Die Gesamtzahl der Dosiervorgänge beim Aufbrauch der Kartusche hängt von der Art der jeweils durchgeführten Spülzyklen ab. Um den unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden, wird für jedes in der Geschirrspülmaschine auswählbare Programm eine bestimmte Dosiermenge vorgegeben oder aber sensorisch ermittelt. Bei schwach verschmutztem Spülgut wird eine geringere Dosiermenge gewählt, während bei stark verschmutztem Spülgut eine höhere Dosiermenge an Reinigungsmitteln vorgesehen ist. Um sicherzustellen, dass jedes der Reinigungsmittel mit dem gleichen Spülzyklus aufgebraucht ist, ist der prozentuale Anteil jeder Reinigungsmittelkomponente, der während eines Dosiervorgangs der Spülflotte zugegeben wird, gleich. Dies ermöglicht einen sparsamen Umgang mit den zur Verfügung stehenden Ressourcen, da ein Austausch der Kartusche lediglich dann erfolgt, wenn diese vollständig entleert ist.
Um sicherzustellen, dass unabhängig von dem Füllstand der jeweiligen Reinigungsmittel in der Kartusche das gleiche Volumen zur Spülflotte zudosiert wird, wird die Auslaufzeit, in der die Reinigungsmittel durch Öffnen des öffenbaren Verschlusses zur weiteren Verarbeitung aus der Kartusche ausleitbar sind, abhängig von der Nummer des gerade durchgeführten Dosiervorgangs seit dem Einlegen einer neuen, vollen Kartusche variiert. Die Auslaufzeit der Reinigungsmittel bestimmt sich nach der Formel $t_{n} = x + (n - 1) \cdot y,$
wobei

t: die Auslaufzeit des bzw. der Reinigungsmittel,
n: die Nummer des Dosiervorgangs,
x: die Auslaufzeit des bzw. der Reinigungsmittel des ersten Dosiervorgangs, und
y: eine Konstante

Mit zunehmender Nummer des Spülganges wird somit die Auslaufzeit des bzw. der Reinigungsmittel verlängert, so dass dem mit abnehmendem Reinigungsmittelvolumen in der Kartusche verringerten Druck Rechnung getragen wird.
Das Fördern des Reinigungsmittels kann dabei ausschließlich unter Ausnutzung der Schwerkraft erfolgen. Die Fördereinrichtung, insbesondere die Ausgestaltung der Dichtung kann jedoch auch nach dem Prinzip einer Pumpe aufgebaut sein, so dass Reinigungsmittel aus der Reinigungskammer in die Dosierkammer und aus der Dosierkammer in den Spülraum gefördert werden.
Jede der Kammern 51a bis 51e ist mit einem öffenbaren Verschluss 25a bis 25e, z.B. in Form einer Membran versehen. Die z.B. aus einem Gummi bestehenden Membranen schließen die einzelnen Kammern 51a bis 51e dichtend ab, so dass während der Lagerung und des Transports der Kartusche 50 kein Reinigungsmittel aus diesen entweichen kann. Beim Einsetzen der Kartusche 50 in den Reinigungsmittelspender 11 werden die Membranen von korrespondierend in dem Reinigungsmittelspender 11 angeordneten Kanülen 21 durchstochen, so dass nach Maßgabe einer entsprechenden Dosiervorrichtung Reinigungsmittel in den Spülraum zugegeben werden kann.
Die Kartusche ist bevorzugt aus einem Kunststoff gefertigt und weist eine Breite B von ca. 200 mm, eine Höhe H von ca. 125 mm und eine Tiefe von ca. 25 mm auf. Bei diesen Abmaßen lässt sich das Volumen der verschiedenen Kammern derart bemessen, dass die gewünschten 20 bis 40 Spülzyklen mittels einer Kartusche durchführbar sind.
Neben den Kammern 51a bis 51e verfügt die Kartusche 50 über eine weitere Kammer 52, welche mit einem oder mehreren Belüftungskanälen 53 in Verbindung steht. Der oder die Belüftungskanäle 53 ihrerseits weisen eine Verbindung zu den verschiedenen Kammern 51a bis 51e auf. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass mit zunehmender Entleerung der Kammern 51a bis 51e sich kein Unterdruck in diesen aufbauen kann, wodurch das Zugeben von Reinigungsmitteln erschwert oder verfälscht würde. Die Belüftungskanäle 53 befinden sich bevorzugt in einem Deckel 54, welcher nach dem Befüllen der einzelnen Kammern 51a bis 51e mit den jeweiligen Reinigungsmitteln auf das Gehäuse der Kartusche aufgebracht ist. Der Deckel 54 kann ein Überdruckventil 55 aufweisen, welches gegebenenfalls bei bestimmten Reinigungsmittelkomponenten notwendig ist.
Das Reinigungsmitteldosiersystem verfügt zur Detektion einer leeren oder nahezu leeren Kartusche über Mittel zur Abfrage des Füllstandes der Reinigungsmittel in der Kartusche. Erreicht das Reinigungsmittel in einer oder mehreren der Kammern der Kartusche einen vorgegebenen Füllstand, z.B. wenn eine vorgegebene Anzahl an Spülzyklen noch möglich ist, so kann dies dem Nutzer über ein optisches Signal dargestellt werden. Die Anzeigevorrichtung kann sich in bekannter Weise z.B. an der Außenseite der Tür, z.B. der Blende, befinden.
In den Figuren 4 bis 6 sind verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt, auf welche Weise eine Ermittlung eines vorbestimmten Füllstands der Kartusche möglich ist. Aufgrund des Vorbeschriebenen Verfahrens der Dosierung der in unterschiedlichen Kammern bevorrateten Reinigungsmittel ist es möglich, den Füllstand in lediglich einer der Kammern der Kartusche zu sensieren, um eine Aussage über den Füllstand der gesamten Kartusche zu erhalten. Prinzipiell möglich ist es, die nachfolgend beschriebenen Vorrichtungen zur Detektierung eines bestimmten Füllstandes in einer beliebigen Anzahl der Kammern der Kartusche vorzusehen, sofern nicht die Vorrichtung zur Bestimmung des Füllstandes eine globale Aussage über den Füllstand des Reinigungsmittels trifft.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 erfolgt eine Detektion des Füllstandes unter Verwendung eines optischen Prinzips. Es ist in einer Querschnittsdarstellung ein Ausschnitt des Reinigungsmitteldosiersystems 10 dargestellt. Die Kartusche 50 befindet sich in einem durch den Reinigungsmittelspender 11 gebildeten Aufnahmeraum des Reinigungsmitteldosiersystems. Die Gehäuseform der Kartusche 50 ist dabei an die Gestalt des Gehäuses 12 des Reinigungsmittelspenders 11 angepasst. Die am Boden einer Gehäusestufe des Gehäuses 12 angeordnete Kanüle 21a der Kammer 51a durchstößt den öffenbaren Verschluss 25a der Kartusche 50 und ragt in die Kammer 51a hinein. Entgegen der zeichnerischen Darstellung ist das in die Kammer 51a ragende Ende der Kanüle 21a möglichst nahe am Boden der Kartusche 50 angeordnet, um zu vermeiden, dass ein Rest an Reinigungsmittel in der Kartusche verbleibt.
Die Detektion eines vorbestimmten Füllstands an Reinigungsmittel erfolgt unter Verwendung einer Sende-/Empfangseinheit 60, die am Boden des Gehäuses 12 des Reinigungsmittelspenders 11 angeordnet ist. Ein Lichtleitelement 61, wie z.B. eine Linse, schließt bündig mit dem Boden des Gehäuses 12 ab. Korrespondierend zu dem Lichtleitelement 61 ist ein, z.B. aus Kunststoff oder Glas bestehender Lichtleiter 62, im Gehäuseboden der Kartusche 50 befestigt. Ist die Kartusche 50, wie in Fig. 4 dargestellt, in dem Reinigungsmittelspender 11 eingelegt, so grenzt eine erste Koppelfläche 63 des Lichtleiters 62 (welche bündig mit dem Boden des Gehäuses der Kartusche 50 abschließt) an das Lichtleitelement 61 an. Auf diese Weise kann von der Sende-/Empfangseinheit 60 ausgestrahltes Licht in den Lichtleiter 62 eingekoppelt werden. Im Ausführungsbeispiel wird an einer zweiten Koppelfläche 64 des Lichtleiters 62 die eingekoppelte Lichtstrahlung reflektiert und über die Koppelfläche 63 zurück dem Lichtempfänger zugeführt. Durch eine Auswertung, insbesondere einen Vergleich, der ein- und ausgekoppelten Lichtstrahlung kann festgestellt werden, ob die zweite Koppelfläche 64 innerhalb des Reinigungsmittels gelegen ist oder außerhalb davon. In diesen beiden Fällen ergeben sich unterschiedliche Brechungseigenschaften an der zweiten Koppelfläche 64, welche durch eine Auswerteeinheit ohne weiteres detektierbar sind.
Bei entsprechender Ausgestaltung des Lichtleiters 62, z.B. einen Bogen in der Form eines umgekehrten U oder Wendel, kann die von dem Lichtsender abgegebene Lichtstrahlung an einer ersten Koppelfläche eingekoppelt und an einer zweiten Koppelfläche des Lichtleiters ausgekoppelt werden. Die zweite Koppelfläche ist in dieser Variante ebenfalls im Boden der Kartusche 50 ausgebildet.
Durch die Länge bzw. Höhe, mit der der Lichtleiter 62 in Schwerkraftrichtung nach oben in die Kartusche 50 ragt, kann festgelegt werden, bei welchem Füllstand bzw. Volumen des Reinigungsmittels ein Signal abgegeben werden soll.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 erfolgt die Detektion eines vorbestimmten Füllstands durch ein kapazitives Prinzip. Eine erste Elektrode 70 wird durch das in der Kammer 51a bevorratete Reinigungsmittel gebildet. Eine zweite Elektrode 71, welche durch ein elektrisch leitendes Material gebildet ist, ist z.B. an der Außenwand des Gehäuses der Kartusche 50 oder der der Kartusche zugewandten Wand des Reinigungsmittelspenders 11 angeordnet. Die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 70, 71 liegende Gehäusewandung 72 der Kartusche 50 bildet ein Dielektrikum des Kondensators. Eine elektrische Kontaktierung der durch das Reinigungsmittel gebildeten ersten Elektrode kann beispielsweise durch einen leitenden Leiter an der Kanüle 21a erfolgen. Die Detektion des Füllstandes erfolgt durch Auswertung der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode 70, 71 anliegenden Spannung, welche je nach Füllstand in der Kammer 51a variiert. Die Variation resultiert aus dem Grad der Überlappung des Reinigungsmittels mit der zweiten Elektrode 71 des Kondensators. Durch einen Vergleich der gemessenen Spannung mit einer vorgegebenen Spannung kann das Unterschreiten eines vorbestimmten Füllstandes detektiert werden. Die zweite Elektrode 71 kann sich über die gesamte Breite der Kammer 51a oder über die gesamte Breite der Kartusche sowie in beliebiger Höhe der Kartusche erstrecken. Insbesondere durch die Höhe in Schwerkraftrichtung nach oben kann festgelegt werden, zu welchem Zeitpunkt eine Spannungsänderung das erste Mal detektierbar sein soll. Damit kann durch die Höhe der zweiten Elektrode das Abgeben eines Signals bei einem vorbestimmten Füllstand eingestellt werden.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 erfolgt eine Detektion des Füllstandes in der Kammer 51a auf Basis eines akustischen Prinzips. Zu diesem Zweck ist das Reinigungsmitteldosiersystem 10 mit einem Anregungsmittel 80, z.B. einem Piezo-Ultraschallgenerator versehen, welcher derart am Reinigungsmittelspender 11 angeordnet ist, dass er das in der Kartusche 50 befindliche Reinigungsmittel in Schwingungen versetzen kann. Das dabei entstehende Geräusch kann durch ein Auswertemittel, welches z.B. außerhalb des Aufnahmeraums der Kartusche 50 angeordnet ist, detektiert und ausgewertet werden. Anhand des Geräuschspektrums kann auf einfache Weise auf den Füllstand des Reinigungsmittels in der Kartusche geschlossen werden. Durch einen Vergleich des gemessenen mit einem hinterlegten Spektrum kann die Abgabe eines Signals bei einem vorbestimmten Füllstand veranlasst werden.
Eine weitere, in den Figuren nicht dargestellte, Vorrichtung zur Überwachung des Füllstandes an Reinigungsmittel in der Kartusche bedient sich einer indirekten Ermittlung, indem die Geschirrspülmaschine ein Detektionsmittel zum Erkennen einer vollen Kartusche, z.B. eine Sende-/Empfangsvorrichtung eines Transpondersystems oder einen Bar-Code, sowie ein Detektionsmittel zum Erfassen der seit dem Einlegen der vollen Kartusche durchgeführten Dosiervorgänge umfasst. Letzteres erfasst dabei bevorzugt die Anzahl der Dosiervorgänge und das jeweils aus dem Reinigungsmitteldosiersystem ausgeleitete Volumen an Reinigungsmittel. Aus diesen Informationen lässt sich auf einfache Weise der absolute Füllstand des Reinigungsmittels in dem Reinigungsmitteldosiersystems ermitteln.
Da die in der Kartusche 50 enthaltenen Reinigungsmittel erst nach und nach im Rahmen einer Mehrzahl von Spülzyklen dem Spülraum, genauer der in dem Spülraum umgewälzten Spülflotte, zudosiert werden, sind diese mit jedem Spülzyklus beträchtlichen absoluten Temperaturen und Temperaturschwankungen ausgesetzt. Um zu verhindern, dass die Eigenschaften der Reinigungsmittel sich aufgrund dessen mit der Zeit verändern, ist zumindest eine zum Spülraum hin gerichtete Gehäusewand der Kartusche 50 und/oder der zum Spülraum hin gerichtete Deckel des Reinigungsmitteldosiersystems 10 aus einem isolierenden Material gefertigt oder aber mit einer Isolation umgeben. Hierdurch wird ein Wärmestrom vom Spülraum in Richtung des Reinigungsmitteldosiersystems bzw. der in der Kartusche bevorrateten Reinigungsmittel begrenzt, so dass die Langzeitstabilität der verwendeten Reinigungsmittel gewährleistet ist. Die Isolation kann durch ein in dem Deckel oder dem betreffenden Gehäuseabschnitt der Kartusche angeordnetes Gasvolumen gebildet sein. Dieses die Isolation erzeugende Gasvolumen kann im Rahmen der Fertigung des Deckels bzw. der Kartusche eingebracht werden. Das hierbei verwendete Verfahren ist als Gasinnendruckverfahren (GID) bekannt.
Neben der Aufnahme für die Kartusche kann der Reinigungsmittelspender 11 eine weitere Kammer zur Aufnahme eines festen Reinigungsmittels aufweisen. Bei dem festen Reinigungsmittel kann es sich beispielsweise um einen 3-in-1-Tab handeln, welcher in die weitere Kammer eingelegt wird, wenn im Aufnahmeraum keine oder eine leere Kartusche 50 enthalten ist. Das Vorsehen der weiteren Kammer zur Aufnahme eines festen Reinigungsmittels ermöglicht es, die Geschirrspülmaschine auch dann zu nutzen, wenn die Kartusche 50 leer ist und keine gefüllte Kartusche verfügbar ist.
Die weitere Kammer kann eine Öffnung aufweisen, welche mit der Umgebung der Geschirrspülmaschine in Verbindung steht. Die Öffnung kann zu diesem Zweck über Kanäle, welche auf der Rückseite der Behälterwand verlaufen, mit der Umgebung verbunden sein. Das Reinigungsmitteldosiersystem integriert damit die Funktionalität einer so genannten "Expansionsöffnung", welche zur Ableitung des im Spülraum entstehenden Überdrucks dient, wenn die Geschirrspülmaschine z. B. während eines Spülzyklus mit bereits erwärmter Spülflotte durch den Benutzer geöffnet und wieder geschlossen wird. Der in diesem Moment entstehende Überdruck kann dann über die weitere Kammer und die Öffnung zur Umgebung hin abgeleitet werden.

Bezugszeichenliste

1: Geschirrspülmaschine
2: Gehäuse
3: Tür
4: Spülraum
5: Geschirrkorb
6: Geschirrkorb
7: Behälterwand
8: Stirnseite der Tür
10: Reinigungsmitteldosiersystem
11: Reinigungsmittelspender
12: Gehäuse
13: Gehäusewand (= Deckel)
14: Deckel
15: Aufnahmeraum
21a: Kanüle
25a-25e: Membran
30: Anschlag/Auflagefläche
31: Öffnung (zur Umgebung hin)
32: Dichtung
33: Isolation
50: Kartusche
51a-51e: Kammer für Reinigungsmitte!
52: Kammer für Entlüftung
53: Belüftungskanal
54: Deckel
55: Überdruckventil
H: Höhe
B: Breite
60: Sende-/Empfangseinheit
61: Lichtleitelement
62: Lichtleiter
63: Koppelfläche
64: Koppelfläche
70: Elektrode
71: Elektrode
72: Gehäusewand
80: Anregungsmittel

Claims

Reinigungsmitteldosiersystem (10) für ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einem Reinigungsmittelspender (11) und wenigstens einer Kartusche (59), wobei der Reinigungsmittelspender (11) einen Aufnahmeraum (15) zur Aufnahme der wenigstens einen Kartusche (50) aufweist, wobei die Kartusche (50) eine Mehrzahl an voneinander getrennten Kammern (51a, ..., 51e) zur jeweiligen Aufnahme von Reinigungsmitteln aufweist und zur Bevorratung wenigstens eines Reinigungsmittels ausgebildet ist, die bevorratbare Menge an Reinigungsmittel größer als die für einen Spülzyklus benötigte Menge ist und das Reinigungsmitteldosiersystem (10) eine Vorrichtung zur optischen Detektion eines Füllstands in der wenigstens einen Kartusche (50) aufweist, wobei die Vorrichtung zur optischen Detektion des Füllstands einen Lichtsender, einen Lichtempfänger und einen Lichtleiter (62) aufweist, wobei die Vorrichtung zur optischen Detektion des Füllstands dazu ausgebildet ist, den Füllstand nicht in sämtlichen, sondern nur in genau einer Kammer (51a, ..., 51e) oder in einigen der Kammern (51a, ..., 51e) zu überwachen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur optischen Detektion des Füllstands dazu ausgebildet ist, aus diesen ermittelten Informationen auf den globalen Füllstand an Reinigungsmittel in dem Reinigungsmitteldosiersystem (10) zu schließen, wobei der Lichtleiter (62), eine erste Koppelfläche (63) und eine zweite Koppelfläche (64) aufweist und die Lichtstrahlung von dem Lichtsender durch die erste Koppelfläche (63) in den Lichtleiter (62) einkoppelbar und die aus dem Lichtleiter (62) austretende Lichtstrahlung durch die erste Koppelfläche (63) oder die zweite Koppelfläche (64) auskoppelbar und durch den Lichtempfänger aufnehmbar ist.
Reinigungsmitteldosiersystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Lichtsender und der Lichtempfänger in dem Reinigungsmittelspender (11) angeordnet sind und der Lichtleiter (62) in der Kartusche (50) angeordnet ist.
Reinigungsmitteldosiersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
durch eine variable Erstreckung des Lichtleiters (62) in der Kartusche (50) in Schwerkraftrichtung der Füllstand einstellbar ist.
Wasserführendes Haushaltsgerät, insbesondere Haushalts-Geschirrspülmaschine, mit einem Reinigungsmitteldosiersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.