EP2183424B1 - Wasserführendes haushaltgerät mit einer vorrichtung zur ermittlung eines füllstandes innerhalb eines behälters des haushaltgeräts und zugehöriges verfahren - Google Patents

Wasserführendes haushaltgerät mit einer vorrichtung zur ermittlung eines füllstandes innerhalb eines behälters des haushaltgeräts und zugehöriges verfahren Download PDF

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EP2183424B1
EP2183424B1 EP20080787232 EP08787232A EP2183424B1 EP 2183424 B1 EP2183424 B1 EP 2183424B1 EP 20080787232 EP20080787232 EP 20080787232 EP 08787232 A EP08787232 A EP 08787232A EP 2183424 B1 EP2183424 B1 EP 2183424B1
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EP
European Patent Office
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sensor
liquid
filling state
diaphragm
domestic appliance
Prior art date
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Active
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EP20080787232
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EP2183424A1 (de
Inventor
Thomas Kaltofen
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
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    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D06F39/00—Details of washing machines not specific to a single type of machines covered by groups D06F9/00 - D06F27/00 
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    • 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
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • Y10T137/7287—Liquid level responsive or maintaining systems
    • Y10T137/729—Washing machine cycle control

Definitions

  • the invention relates to a water-conducting household appliance with a device and a method for determining a level of liquid within a container of a water-conducting household appliance, in particular a washing machine, the type specified in the preamble of claims 1 and 10 respectively.
  • variable level or the variable liquid level within a container hereinafter also referred to as a tub
  • a washing machine is usually measured in today's devices via an air column, which communicates with the liquid located within the tub.
  • a change in the level or liquid level thus leads to a change in the air pressure or air volume, which arises between the liquid of the tub and a designed as a pressure sensor level sensor.
  • the level within the tub is determined depending on the height of the air column.
  • Such a device or such a method are for example already in the EP 1 341 955 B1 to be known as known.
  • a pressure line is arranged in a drain hose, in an area below the tub, softer with the liquid or the wash liquor is in contact.
  • the actual level sensor is arranged above the tub to detect the corresponding level of liquid within the tub by the change in the air column.
  • EP 1 087 052 A2 discloses a waxing machine with a level sensor, which is arranged on the tub and connected via a pressure hose to the drain hose. Within the housing of the level sensor, an acceleration and a temperature sensor are also arranged.
  • Object of the present invention is to provide a water-conducting household appliance with a device and a method of the type mentioned above, with which an extremely insensitive determination of the level of the liquid can be carried out within the tub.
  • the level sensor is arranged at least with a detection part in a covered during the washing process with the liquid lower portion of the tub.
  • the filling level is carried out by direct measurement of the pressure column formed by the liquid of the tub by the particular designed as a pressure sensor level sensor itself is arranged at least with its detection part in contact with the liquid in the tub. It is clear that for this purpose the detection of the level sensor must be located in a corresponding lower portion of the tub, so that a reliable overlap with the liquid is ensured during the washing process. Under washing process is to be understood not only the rotation of a washing drum within the tub, but any state in which liquid is located within the tub.
  • the arrangement of at least the detection part of the level sensor directly within or in contact with the liquid has the advantage that the detection or output of the level sensor significantly less sensitive to short-term pressure peaks by the direct coupling to the tub and the use of the large volume of liquid is, which arise due to the washing mechanism or the rotating within the tub laundry.
  • Another advantage of the direct integration of the level sensor into the tub is that a plurality of components for pressure transfer or for generating an air column can now be omitted. This results in a total of a particularly cost-effective device for determining the level within the tub of the washing machine
  • a detection device by means of which the level of the liquid is to be determined on the basis of the pressure value detected by the level sensor.
  • the detection part of the level sensor comprises a planar sensor element, which is covered by an elastic and pressure-transmitting membrane.
  • a membrane thus initially has a protective function in order to protect the actual sensor element of the fill level sensor from the liquid. Due to the corresponding elastic properties of the membrane, which is preferably designed relatively large format, thus a virtually error-free pressure transmission is achieved to the flat sensor element of the level sensor.
  • the membrane serves both for pressure transmission and as protection against media in direct contact with an electrically conductive liquid.
  • the membrane is arranged to form a closed intermediate space at a distance in front of the planar sensor element.
  • the detected by the diaphragm pressures or pressure differences are thus passed through the gap to the planar sensor element of the level sensor.
  • the closed space between the membrane and the planar sensor element is filled, for example, with a gas, and in particular with air.
  • the membrane is formed in a further embodiment of the invention, for example, as a separate pressure transmission membrane, which is held on a sensor housing of the level sensor.
  • appropriate seals may be provided to keep the gap between the membrane and the sensor element dry.
  • the membrane is designed as a protective membrane formed integrally with a sensor housing of the level sensor.
  • a seal of the Interspace between the membrane and the flat sensor element of the level sensor achieved.
  • the pressure or level sensor is additionally equipped in a further embodiment of the invention with a temperature sensor to detect the temperature of the liquid within the tub.
  • the temperature value of the liquid is determined in a further embodiment of the invention by means of the already existing detection device.
  • the pressure or fill level sensor can be equipped with further sensors that detect a property of the liquid.
  • the pressure sensor may include an optical sensor for detecting fluid haze having a light source and a photosensitive member. The light source and the receiving element are arranged in such a way in the pressure or level sensor that the emitted light radiates through a region of the liquid and the remaining light intensity is detected by the receiving element.
  • the number of components within the washing machine can be reduced in a cost effective manner.
  • Fig. 1 is shown in a schematic front view of a tub 10 a washing machine 1.
  • a control panel 3 with a rotary selector 5 and a display 4 is arranged.
  • a control 2 which is at least electrically connected to the display 4 and the rotary selector 5, shown with a dashed line.
  • an internal drum or washing drum 12 was added, which is rotated about a drum axis T during washing.
  • the tub 10 is filled with a liquid 14 or with a wash liquor.
  • a level 16 or level is marked accordingly.
  • a level sensor in the form of a pressure sensor 18 is arranged with a detection part 20. This arrangement is particularly in conjunction with Fig. 2 recognizable.
  • Fig. 2 in a fragmentary enlarged front view and sectional view, the detail II as In Fig. 1 ,
  • the level sensor 18 is not completely disposed within the tub 10, but rather only with the detection part 20.
  • the level sensor 18 optionally at least approximately completely within the Lye container 10 could be arranged.
  • a seal 24 can be seen, by means of which a passage opening 26 (dashed line) is sealed within the wall of the tub 10 to the level sensor 18 out.
  • a so-called RAST 2.5 connector 28 is disposed on the level sensor 18, the here for electrical transmission of the detected by the level sensor 18 values or signals to a detection device 42 and / or to a controller 2 of the washing machine 1 is used.
  • the detection device 42 is a component of the controller 2.
  • FIG. 3 shows the embodiment of the detection part 20 of the level sensor 18 according to Fig. 2 in a schematic sectional view.
  • Fig. 4 shows a sectional view of a detection part 20 of the level sensor 18 in an alternative embodiment.
  • the detection part 20 comprises a planar sensor element 30, which is covered by an elastic and pressure-transmitting membrane.
  • This membrane is in the embodiment according to the FIGS. 2 and 3 designed as a separate pressure transmission membrane 32 which is attached or held as a separate part to a sensor housing 34 of the level sensor 18.
  • the pressure-transmitting membrane 32 is arranged at a distance in front of the planar sensor element 30 with the formation of a closed intermediate space 36.
  • a seal 38 is provided in the form of an O-ring, which ensures a corresponding seal between the pressure transmission membrane 32 and the sensor housing 34.
  • the diaphragm is designed as a protective membrane 40 formed integrally with the sensor housing 34.
  • the protective membrane 40 is injection-molded onto the sensor housing 34 made of plastic. Again, the gap 36 between the protective membrane 40 and the planar sensor element 30 can be seen.
  • the intermediate space 36 between the respective membrane 32 or 40 and the flat sensor element 30 is in the present case filled with a gas, in particular with air.
  • the pressure or level sensor 18 in the present case, the detection of the respective level 16 by direct measurement of the pressure column formed by the liquid 14 within the tub 10.
  • the membrane 32 or 40 as pressure transmission and protection against media in direct contact with the electrically conductive liquid 14 directly in contact with this.
  • the level sensor 18 is constructively designed so that the outer contour of the level sensor 18 is formed at the point of direct contact with the liquid 14 as elastic, pressure-transmitting skin (membrane) and the pressure to the actual pressure-transforming membrane or the pressure-transforming sensor element 30 in Interior of the level sensor 18 transmits.
  • This transfer is particularly advantageous when the gap 36 is filled with a gas or air accordingly.
  • the level sensor 18 is connected to a detection device 42, by means of which the level 16 of the liquid 14 is to be determined based on the detected by the level sensor 18 pressure value.
  • the fill level sensor 18 is embodied, for example, as a piezoresistive, capacitive or inductive sensor in order to convert a conversion of the pneumatic pressure value into a continuously variable, analogue output signal, for example a direct electrical voltage.
  • the level sensor 18 may also be associated with a temperature sensor 44, by means of which the temperature of the liquid 14 is to be detected. It is clear that the temperature sensor 44 must accordingly be arranged at a location of the fill level sensor 18 in which a temperature contact with the liquid 14 is possible. Temperature values detected by the temperature sensor 44 can also be determined or evaluated by the determination device 42, for example. The determination device 42 can then pass on the determined values to the system controller 2 of the washing machine 1.
  • a method for determining the level 16 of liquid within the tub 10 during the washing process is thus feasible, in which a value induced by the liquid, in particular a pressure value, is detected by means of a suitable fill level sensor 18.
  • the detection by means of the level sensor 18 fulfills this directly in the manner described above within the liquid 14.
  • This particular direct coupling to the liquid 14 within the tub 10 and the use of the large volume of the liquid 14 is achieved, resulting in a much less sensitive sensor signal because brief pressure peaks due to the washing mechanism of, for example, rotating laundry are disregarded.
  • the invention is not limited to use in a laundry washing machine. Likewise, the invention can be applied to other water-conducting household appliances, in particular a dishwasher. In such cases, the Lye container may also be designed as a rinsing container.
  • the device for determining a level can also be arranged on a component arranged on the liquid container, for example a pump, the component receiving at least a portion of the liquid.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein wasserführendes Haushaltgerät mit einer Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Ermittlung eines Füllstandes von Flüssigkeit innerhalb eines Behälters eines wasserführenden Haushaltgeräts, insbesondere einer Waschmaschine, der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 10 angegebenen Art.
  • Der veränderbare Füllstand bzw. das veränderbare Flüssigkeitsniveau innerhalb eines Behälters, nachstehend auch Laugenbehälter genannt, einer Waschmaschine wird bei heutigen Geräten üblicherweise über eine Luftsäule gemessen, welche mit der sich innerhalb des Laugenbehälters befindenden Flüssigkeit in Verbindung steht. Eine Änderung des Füllstandes bzw. Flüssigkeitsniveaus führt demzufolge zu einer Änderung des Luftdrucks bzw. Luftvolumens, welches zwischen der Flüssigkeit des Laugenbehälters und einem als Drucksensor ausgebildeten Füllstandsensor entsteht. Somit wird in Abhängigkeit der Höhe der Luftsäule der Füllstand innerhalb des Laugenbehälters ermittelt.
  • Eine solche Vorrichtung bzw. ein derartiges Verfahren sind beispielsweise bereits aus der EP 1 341 955 B1 als bekannt zu entnehmen. Bei der dortigen Waschmaschine ist eine Druckleitung in einem Ablaufschlauch angeordnet, und zwar in einem Bereich unterhalb des Laugenbehälters, weicher mit der Flüssigkeit bzw. der Waschlauge in Kontakt steht. Der eigentliche Füllstandsensor ist dabei oberhalb des Laugenbehälters angeordnet, um durch die Veränderung der Luftsäule den entsprechenden Füllstand von Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters zu erfassen.
  • EP 1 087 052 A2 offenbart eine Wachmaschine mit einem Füllstandssensor, der an dem Laugenbehälter angeordnet und über einen Druckschlauch mit dem Ablaufschlauch verbunden ist. Innerhalb des Gehäuses des Füllstandssensors sind ferner ein Beschleunigungs- und ein Temperatursensor angeordnet.
  • Weitere Vorrichtungen zur Ermittlung eines Füllstands von Flüssigkeit innerhalb eines Behälters eines wasserführenden Haushaltgeräts sind aus der DE 1 485 100 A , US 3 153 924 A und US 2 656 431 A bekannt. Diese Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 weisen einen Füllstandssensor und eine elastische und druckübertragende Membrane auf, die mit dem Gehäuse des Füllstandssensors verbunden ist und in einem direkten Kontakt zur Flüssigkeit steht, wobei die Membrane in einem unteren Bereich des Behälters angeordnet ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein wasserführendes Haushaltgerät mit einer Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welchen eine äußert unempfindliche Ermittlung des Füllstandes der Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters durchgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein wasserführendes Haushaltgerät mit einer Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Um eine äußerst unempfindliche Erfassung des Füllstandes der Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters durchführen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Füllstandsensor zumindest mit einem Erfassungsteil in einem während des Waschvorganges mit der Flüssigkeit überdeckten unteren Bereich des Laugenbehälters angeordnet ist. Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Füllstand durch direkte Messung der von der Flüssigkeit des Laugenbehälters gebildeten Drucksäule erfolgt, indem der insbesondere als Drucksensor ausgebildete Füllstandsensor selbst zumindest mit seinem Erfassungsteil mit Kontakt zur Flüssigkeit im Laugenbehälter angeordnet ist. Es ist klar, dass hierzu der Erfassungstell des Füllstandsensors in einem entsprechenden unteren Bereich des Laugenbehälters angeordnet sein muss, so dass eine zuverlässige Überdeckung mit der Flüssigkeit während des Waschvorganges gewährleistet ist. Unter Waschvorgang ist dabei nicht nur das Drehen einer Waschtrommel innerhalb des Laugenbehälters zu verstehen, sondern jeder Zustand, bei weichem sich Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters befindet.
  • Die Anordnung zumindest des Erfassungsteils des Füllstandsensors unmittelbar innerhalb bzw. im Kontakt zu der Flüssigkeit hat dabei den Vorteil, dass durch die direkte Ankopplung an den Laugenbehälter und die Benutzung des großen Volumens der Flüssigkeit das Erfassungs- bzw. Ausgangssignal des Füllstandsensors deutlich unempfindlicher gegenüber kurzzeitigen Druckspitzen ist, welche aufgrund der Waschmechanik bzw. der sich innerhalb des Laugenbehälters drehenden Wäsche entstehen. Ein weiterer Vorteil der direkten Integration des Füllstandsensors in den Laugenbehälter ist es, dass eine Mehrzahl von Bauteilen zur Druckweiterleitung bzw. zur Erzeugung einer Luftsäule nunmehr entfallen kann. Hierdurch ergibt sich insgesamt eine besonders kostengünstige Vorrichtung zur Ermittlung des Füllstandes innerhalb des Laugenbehälters der Waschmaschine
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft gezeigt, wenn eine Ermittlungsvorrichtung vorgesehen ist, mittels welcher der Füllstand der Flüssigkeit anhand des durch den Füllstandsensor erfassten Druckwertes zu bestimmen ist. Dabei wird beispielsweise eine Umwandlung des pneumatischen Druckwertes in ein kontinuierlich veränderbares, analoges Ausgangssignal, zum Beispiel eine elektrische Gleichspannung, vorgenommen, welche auf einfache Weise in der Steuerung der Waschmaschine weiterverarbeitet werden kann.
  • Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn der Erfassungsteil des Füllstandsensors ein flächiges Sensorelement umfasst, welches von einer elastischen und druckübertragenden Membrane überdeckt ist. Eine derartige Membrane hat somit zunächst eine Schutzfunktion, um das eigentliche Sensorelement des Füllstandsensors vor der Flüssigkeit zu schützen. Durch die entsprechenden elastischen Eigenschaften der Membrane, welche vorzugsweise relativ großformatig gestaltet ist, wird somit eine nahezu fehlerfreie Druckübertragung zu dem flächigen Sensorelement des Füllstandsensors erreicht. Mit anderen Worten dient die Membrane sowohl zur Druckübertragung als auch als Schutz gegen Medien bei direktem Kontakt mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit.
  • Außerdem vorteilhaft ist es, wenn die Membrane unter Bildung eines geschlossenen Zwischenraumes in einem Abstand vor dem flächigen Sensorelement angeordnet ist. Die von der Membrane erfassten Drücke bzw. Druckunterschiede werden somit über den Zwischenraum an das flächige Sensorelement des Füllstandsensors weitergegeben. Der geschlossene Zwischenraum zwischen der Membrane und dem flächigen Sensorelement ist dabei beispielsweise mit einem Gas, und insbesondere mit Luft, befüllt. Hierdurch wird eine besonders gute Druckübertragung zwischen der Membrane und dem flächigen Sensorelement des Füllstandsensors erreicht.
  • Die Membrane ist dabei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung beispielsweise als separate Druckübertragungsmembrane ausgebildet, welche an einem Sensorgehäuse des Füllstandsensors gehalten ist. Hierbei können entsprechende Dichtungen vorgesehen sein, um den Zwischenraum zwischen der Membrane und dem Sensorelement trocken zu halten.
  • In einer alternativen Ausführungsform ist es jedoch auch denkbar, dass die Membrane als einteilig mit einem Sensorgehäuse des Füllstandsensors ausgebildet Schutzmembrane gestaltet ist. Somit wird auf besonders einfache Weise eine Abdichtung des Zwischenraumes zwischen der Membrane und dem flächigen Sensorelement des Füllstandsensors erreicht.
  • Der Druck- bzw. Füllstandsensor ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich mit einem Temperatursensor ausgestattet, um die Temperatur der Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters zu erfassen. Um eine besonders einfache Vorrichtung zu erhalten, wird der Temperaturwert der Flüssigkeit in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mittels der ohnehin vorhandenen Ermittlungseinrichtung bestimmt. Anstelle des Temperatursensors oder zusätzlich kann der Druck- bzw. Füllstandssensor mit weiteren eine Eigenschaft der Flüssigkeit erfassenden Sensoren ausgestattet sein. Beispielsweise kann der Druck- bzw. Füllstandssensor einen optischen Sensor zur Erfassung der Flüssigkeitstrübung umfassen, der eine Lichtquelle und ein lichtempfindliches Element aufweist. Die Lichtquelle und das Empfangselement sind derartig im Druck- bzw. Füllstandssensor angeordnet, dass das ausgesendete Licht durch einen Bereich der Flüssigkeit strahlt und die verbleibende Lichtintensität vom Empfangselement erfasst wird. Somit lässt sich die Anzahl an Bauteilen innerhalb der Waschmaschine auf kostengünstige Art reduzieren.
  • Schließlich hat sich bei der Umwandlung der Drucksignale in elektrische Signale insbesondere die Verwendung eines piezoresistiven, kapazitiven oder induktiven Füllstandsensors als vorteilhaft gezeigt. Diese Füllstandsensoren zeichnen sich durch eine genaue Messung und eine entsprechende Unempfindlichkeit aus.
  • Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschriebenen Vorteile gelten in ebensolcher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren. Dieses zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der durch die Flüssigkeit erzeugte Druckwert durch direkten Kontakt eines Erfassungsteils des Füllstandsensors mit der Flüssigkeit erfasst wird. Hierdurch ergeben sich wiederum die bereits vorbeschriebenen Vorteile, nämlich einer deutlich unempfindlicheren Messung gegen Druckspitzen während des Waschvorganges und einer bedeutend kostengünstigeren Möglichkeit zur Messung des Füllstandes von Flüssigkeit bzw. Waschlauge innerhalb des Laugenbehälters.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
    • Fig. 1
    eine schematische Vorderansicht auf eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter, innerhalb welchem eine sich drehende Waschtrommel angeordnet ist, wobei in einem unteren Bereich des Laugenbehälters ein Füllstandsensor schematisch angedeutet ist, welcher mit einem Erfassungsteil in den Laugenbehälter hineinragt und welcher während des Waschvorganges zumindest mit dem Erfassungsteil unterhalb des Pegels der Flüssigkeit bzw. der Waschlauge innerhalb des Laugenbehälters liegt;
    Fig. 2
    eine schematische und ausschnittsweise vergrößerte Vorderansicht von dem mit seinem Erfassungsteil in den Laugenbehälter integrierten Füllstandsensor gemäß dem Detail II in Fig. 1;
    Fig. 3
    eine schematische und vergrößerte Schnittansicht des innerhalb des Laugenbehälters angeordneten Erfassungsteils des Füllstandsensors, welcher vorliegend ein flächiges Sensorelement umfasst, welches durch eine plastische Druckübertragungsmembrane unter Bildung eines Zwischenraumes geschützt ist, wobei die Druckübertragungsmembrane als separates Bauteil an einem Sensorgehäuse des Füllstandsensors gehalten ist; und
    Fig. 4
    eine schematische und vergrößerte Schnittansicht des innerhalb des Laugenbehälters angeordneten Erfassungsteils des Füllstandsensors in einer zu Fig. 3 alternativen Ausführungsform, wobei eine einteilig mit dem Sensorgehäuse des Sensors ausgebildete Schutzmembrane unter Bildung eines Zwischenraumes in einem Abstand vor dem flächigen Sensorelementes geordnet ist.
  • In Fig. 1 ist in einer schematischen Vorderansicht ein Laugenbehälter 10 einer Waschmaschine 1 dargestellt. Im oberen Teil der Waschmaschine ist eine Bedienblende 3 mit einem Drehwähler 5 und einer Anzeige 4 angeordnet. Hinter der Bedienblende 3 ist schematisch eine Steuerung 2, die mit der Anzeige 4 und dem Drehwähler 5 zumindest elektrisch verbunden ist, mit einer gestrichelten Linie dargestellt. Innerhalb des im Querschnitt zylinderförmigen Laugenbehälters 10 ist eine innentrommel bzw. Waschtrommel 12 aufgenommen, welche beim Waschen um eine Trommelachse T gedreht wird. Des Weiteren ist in Fig. 1 erkennbar, dass der Laugenbehälter 10 mit einer Flüssigkeit 14 bzw. mit einer Waschlauge gefüllt ist. Ein Füllstand 16 bzw. Pegel ist entsprechend markiert.
  • Innerhalb des Laugenbehälters 10 ist ein Füllstandssensor in Form eines Drucksensors 18 mit einem Erfassungsteil 20 angeordnet. Diese Anordnung ist insbesondere in Zusammenschau mit Fig. 2 erkennbar.
  • Hierzu zeigt Fig. 2 in einer ausschnittsweisen vergrößerten Vorderansicht bzw. Schnittansicht das Detail II wie In Fig. 1. insbesondere wird dabei ersichtlich, dass der Füllstandsensor 18 vorliegend nicht vollständig innerhalb des Laugenbehälters 10 angeordnet ist, sondern vielmehr lediglich mit dem Erfassungsteil 20. Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es jedoch zu betrachten, dass der Füllstandsensor 18 gegebenenfalls zumindest annähernd vollständig innerhalb des Laugenbehälters 10 angeordnet sein könnte.
  • Des Weiteren ist aus den Fig. 1 und 2 erkennbar, dass der Erfassungsteil 20 des Füllstandsensors 18 in einem unteren Bereich 22 des Laugenbehälters 10 angeordnet ist, weicher während des Waschvorganges bzw. während der Befüllung das Laugenbehälters 10 entsprechend von der Flüssigkeit bzw. der Waschlauge zuverlässig überdeckt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Dichtung 24 erkennbar, mittels welcher eine Durchtrittsöffnung 26 (gestrichelte Linie) innerhalb der Wand des Laugenbehälters 10 zum Füllstandsensor 18 hin abgedichtet ist. Aus Fig. 2 ist zudem erkennbar, dass außerhalb des Laugenbehälters 10 ein so genannter RAST 2,5-Verbinder 28 am Füllstandsensor 18 angeordnet ist, der hier zur elektrischen Weiterleitung der durch den Füllstandsensor 18 erfassten Werte bzw. Signale an eine Ermittlungseinrichtung 42 und/oder an eine Steuerung 2 der Waschmaschine 1 dient. In der in Fig. 2 dargestellten Ausführung ist die Ermittlungseinrichtung 42 ein Bestandteil der Steuerung 2.
  • Die konkrete Ausgestaltung des Erfassungsteils 20 des Füllstandsensors 18 soll nun in Zusammenschau von Fig. 2 mit den Fig. 3 und 4 erläutert werden. Hierzu zeigt Fig. 3 die Ausgestaltung des Erfassungsteils 20 des Füllstandsensors 18 gemäß Fig. 2 in einer schematischen Schnittansicht. Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines Erfassungsteils 20 des Füllstandsensors 18 in einer hierzu alternativen Ausführungsform.
  • Es ist erkennbar, dass der Erfassungsteil 20 ein flächiges Sensorelement 30 umfasst, welches von einer elastischen und druckübertragenden Membrane überdeckt ist. Diese Membrane ist bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3 als separate Druckübertragungsmembrane 32 ausgestaltet, welche als separates Teil an einem Sensorgehäuse 34 des Füllstandsensors 18 befestigt bzw. gehalten ist. Es ist erkennbar, dass die Druckübertragungsmembrane 32 unter Bildung eines geschlossenen Zwischenraumes 36 in einem Abstand vor dem flächigen Sensorelement 30 angeordnet ist. Damit der Zwischenraum 36 entsprechend abgedichtet ist, ist vorliegend eine Dichtung 38 in Form eines O-Ring vorgesehen, welche für eine entsprechende Abdichtung zwischen der Druckübertragungsmembrane 32 und dem Sensorgehäuse 34 sorgt.
  • Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist die Membrane als einteilig mit dem Sensorgehäuse 34 ausgebildete Schutzmembrane 40 gestaltet. Die Schutzmembrane 40 ist vorliegend an das aus Kunststoff gestaltete Sensorgehäuse 34 angespritzt. Dabei ist wiederum der Zwischenraum 36 zwischen der Schutzmembrane 40 und dem flächigen Sensorelement 30 erkennbar. Der Zwischenraum 36 zwischen der jeweiligen Membrane 32 bzw. 40 und dem flächigen Sensorelement 30 ist vorliegend mit einem Gas, insbesondere mit Luft, befüllt.
  • Insbesondere aus den Fig. 1 und 2 ist erkennbar, dass mittels des Druck- bzw. Füllstandsensors 18 vorliegend die Erfassung des jeweiligen Füllstandes 16 durch direkte Messung der von der Flüssigkeit 14 innerhalb des Laugenbehälters 10 gebildeten Drucksäule erfolgt. Hierzu ist die Membrane 32 bzw. 40 als Druckübertragung und Schutz gegen Medien beim direkten Kontakt mit der elektrisch leitenden Flüssigkeit 14 unmittelbar in Kontakt mit dieser. Mit anderen Worten ist der Füllstandsensor 18 konstruktiv so gestaltet, dass die Außenkontur des Füllstandsensors 18 an der Stelle mit direktem Kontakt zur Flüssigkeit 14 als elastische, druckübertragende Haut (Membrane) ausgebildet ist und den Druck zur eigentlich druckumformenden Membran bzw. zum druckumformenden Sensorelement 30 im Inneren des Füllstandsensors 18 überträgt. Diese Übertragung erfolgt besonders vorteilhaft, wenn der Zwischenraum 36 entsprechend mit einem Gas bzw. Luft befüllt ist. Gleichfalls wäre es natürlich auch denkbar, den Zwischenraum 36 mit einem anderen Medium zu befüllen.
  • Aus Fig. 2 ist zudem erkennbar, dass der Füllstandsensor 18 mit einer Ermittlungseinrichtung 42 verbunden ist, mittels welcher der Füllstand 16 der Flüssigkeit 14 anhand des durch den Füllstandsensor 18 erfassten Druckwertes zu bestimmen ist. Der Füllstandsensor 18 ist dabei beispielsweise als piezoresistiver, kapazitiver oder induktiver Sensor ausgeführt, um eine Umwandlung des pneumatischen Druckwertes in ein kontinuierlich veränderbares, analoges Ausgangssignal, zum Beispiel eine elektrische Gleichspannung, umzuwandeln.
  • Dem Füllstandsensor 18 kann darüber hinaus ein Temperatursensor 44 zugeordnet sein, mittels welchem die Temperatur der Flüssigkeit 14 zu erfassen ist. Es ist klar, dass der Temperatursensor 44 dementsprechend an einer Stelle des Füllstandsensors 18 angeordnet sein muss, in welcher ein Temperaturkontakt zur Flüssigkeit 14 möglich ist. Durch den Temperatursensor 44 erfasste Temperaturwerte können beispielsweise ebenfalls durch die Ermittlungseinrichtung 42 bestimmt bzw. ausgewertet werden. Die Ermittlungseinrichtung 42 kann die ermittelten Werte dann an die Systemsteuerung 2 der Waschmaschine 1 weitergeben.
  • Mit der Waschmaschine ist somit ein Verfahren zur Ermittlung der Füllstandes 16 von Flüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters 10 während des Waschvorganges durchführbar, bei welchem ein durch die Flüssigkeit induzierter Wert, insbesondere ein Druckwert, mittels eines geeigneten Füllstandsensors 18 erfasst wird. Die Erfassung mittels des Füllstandsensors 18 erfüllt dabei unmittelbar auf die vorbeschriebene Weise innerhalb der Flüssigkeit 14. Hierdurch wird insbesondere eine direkte Ankopplung an die Flüssigkeit 14 innerhalb des Laugenbehälters 10 und die Benutzung des großen Volumens der Flüssigkeit 14 erreicht, was zu einem deutlich unempfindlicheren Sensorsignal führt, da kurzzeitige Druckspitzen aufgrund der Waschmechanik der sich beispielsweise drehenden Wäsche unberücksichtigt bleiben.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung in einer Wäschewaschmaschine beschränkt. Gleichermaßen kann die Erfindung bei anderen wasserführenden Haushaltgeräten, insbesondere einer Geschirrspülmaschine, angewendet werden. In solchen Fällen ist der Laugenbehälter auch als Spülbehälter ausgebildet sein. Darüber hinaus kann die Vorrichtung zur Ermittlung eines Füllstandes auch an einem am Flüssigkeitsbehälter angeordneten Bauteil, beispielsweise einer Pumpe, angeordnet, wobei das Bauteil zumindest einen Teil der Flüssigkeit aufnimmt.

Claims (14)

  1. Wasserführendes Haushaltgerät, insbesondere eine Wäschewaschmaschine (1) oder eine Geschirrspülmaschine, mit einer Vorrichtung zur Ermittlung eines Füllstandes (16) von Flüssigkeit (14) innerhalb eines Behälters (10) des wasserführenden Haushaltgeräts mit einem Füllstandsensor (18), mittels welchem ein durch die Flüssigkeit (14) erzeugter Druckwert zu erfassen ist, mit einem Sensorgehäuse (34) des Füllstandssensors (18) und mit einer elastischen und druckübertragenden Membrane (32, 40), die mit dem Sensorgehäuse (34) verbunden ist und im direkten Kontakt zur Flüssigkeit (14) steht, wobei der Füllstandsensor (18) zumindest mit einem Erfassungsteil (20) in einem während eines Waschvorgangs mit der Flüssigkeit (14) überdeckten unteren Bereich (22) des Behälters (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsteil (20) des Füllstandsensors (18) ein flächiges Sensorelement (30) umfasst, welches von der elastischen und druckübertragenden Membrane (32; 40) überdeckt ist und dass die Membrane (32;40) unter Bildung eines geschlossenen Zwischenraums (36) In einem Abstand vor dem flächigen Sensorelement (30) angeordnet ist, wobei die von der Membrane (32, 40) erfassten Drücke bzw. Druckunterschiede über den Zwischenraum (36) an das flächige Sensorelement (30) des Füllstandsensors (32, 40) weitergegeben werden.
  2. Haushaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ermittlungseinrichtung (42) vorgesehen ist, mittels welcher der Füllstand (16) der Flüssigkeit (14) anhand des durch den Füllstandsensor (18) erfassten Druckwertes zu bestimmen ist.
  3. Haushaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane als separate Druckübertragungsmembrane (32) an einem Sensorgehäuse (34) des Füllstandsensors (18) gehalten ist.
  4. Haushaltgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane als einteilig mit einem Sensorgehäuse (34) des Füllstandsensors (18) ausgebildete Schutzmembrane (40) gestaltet ist.
  5. Haushaltgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (34) aus Kunststoff ist und dass die Membran (40) an das Sensorgehäuse (34) angespritzt ist.
  6. Haushaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Zwischenraum (36) zwischen der Membrane (32; 40) und dem flächigen Sensorelement (30) mit einem Gas, insbesondere Luft, befüllt ist.
  7. Haushaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Füllstandsensor (18) mindestens ein weiterer Sensor, insbesondere ein Temperatursensor (44), zugeordnet ist, mittels welchem eine Eigenschaft, der Flüssigkeit (14), insbesondere die Temperatur, zu erfassen ist
  8. Haushaltgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (44) an einer Stelle des Flüssigkeitssensors (18) angeordnet ist, in welcher ein Temperaturkontakt zur Flüssigkeit (14) möglich ist, und dass der Temperaturwert der Flüssigkeit (14) anhand des durch den Temperatursensor (44) erfassten Temperaturwertes mittels der Ermittlungseinrichtung (42) zu bestimmen ist.
  9. Haushaltgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein piezoresistiver, kapazitiver oder induktiver Füllstandsensor (18) vorgesehen ist.
  10. Verfahren zur Ermittlung eines Füllstandes (16) von Flüssigkeit (14) innerhalb eines Behälters (10) eines wasserführenden Haushaltgeräts, insbesondere einer Waschmaschine (1), bei weichem ein durch die Flüssigkeit (14) erzeugter Druckwert mittels eines Füllstandsensors (18) erfasst wird, und bei welchem der durch die Flüssigkeit (14) erzeugte Druckwert durch direkten Kontakt eines Erfassungsteils (20) des Füllstandsensors (18) mit der Flüssigkeit erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Flüssigkeit (14) erzeugte Druckwert durch ein flächiges vom Erfassungsteil (20) des Füllstandsensors (18) umfassten Sensorelement (30) erfasst wird, welches von einer elastischen und druckübertragenden Membrane (32;40) überdeckt ist, dass die Membrane (32;40) in einem Abstand vor dem flächigen Sensorelement (30) angeordnet ist und einen geschlossenen Zwischenraums (36) bildet, und dass die von der Membrane (32, 40) erfassten Drücke bzw. Druckunterschiede über den Zwischenraum (36) an das flächige Sensorelement (30) des Füllstandsensors (32, 40) weitergegeben werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Ermittlungseinrichtung (42) der Füllstand (16) der Flüssigkeit (14) anhand des durch den Füllstandsensor (18) erfassten Druckwertes bestimmt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines dem Füllstandsensor (18) zugeordneten weiteren Sensor eine Eigenschaft der Flüssigkeit erfasst wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Sensor ein Temperatursensor (44) ist, mit dem die Temperatur der Flüssigkeit (14) erfasst wird.
  14. Wasserführendes Haushaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 10 bis 13 umfassend eine Steuerung (2), die mit der Vorrichtung zur Ermittlung eines Füllstandes (16) von Flüssigkeit (14) elektrisch verbunden ist.
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