EP2428608A1 - Verfahren zum Betreiben einer Pumpe in einem wasserführenden Gerät, mechatronisches System und Waschmaschine - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Pumpe in einem wasserführenden Gerät, mechatronisches System und Waschmaschine Download PDF

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EP2428608A1
EP2428608A1 EP10401163A EP10401163A EP2428608A1 EP 2428608 A1 EP2428608 A1 EP 2428608A1 EP 10401163 A EP10401163 A EP 10401163A EP 10401163 A EP10401163 A EP 10401163A EP 2428608 A1 EP2428608 A1 EP 2428608A1
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EP
European Patent Office
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pump
washing
motor
frequency converter
increased
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EP10401163A
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Günter Esch
Peter Zinkann
Klaus Schaefer
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Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
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    • D06F33/30—Control of washing machines characterised by the purpose or target of the control 
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    • D06F2103/18—Washing liquid level
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/08—Draining of washing liquids

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a pump with an electronically commutated motor for a Umflut raised or drain device in a water-bearing device, such as washing machine or dishwasher, comprising a treatment container for receiving washing liquid for treating material to be treated within the treatment container, wherein the method at least one washing phase has, in which washing liquid is in the tub, being promoted to the end of the washing phase by means of the drainage device from the tub out.
  • the laundry For washing laundry in a drum washing machine, the laundry is moved in the rotating drum, whereby the wetting of the laundry with the washing liquid and the washing mechanism are effected. In this case, there is water in the tub or in the drum, wherein the dirt is flushed out by the movement of the laundry.
  • it is known to raise the laundry and a portion of the washing liquid by means of drum rotation from the lower region, so that the laundry items located in the drum are sprinkled from above with washing liquid or with the Washing liquid are mixed.
  • the washing liquid is pumped, wherein the washing liquid is expelled from the laundry due to the centrifugal force occurring from the laundry by a so-called intermediate centrifuging.
  • the disadvantage here is that in strongly absorbent laundry during spin-off much water escapes from the laundry, which can not be completely pumped by a constantly driven pump drainage. In order to avoid the undesirable effect of the so-called water jacket, the spinning is interrupted until the washing liquid has fallen below a predetermined level in the tub. Thereafter, the spin is activated again.
  • the disadvantage here is that extends the entire wash program and due to the repeated spin ramps increased mechanical stress on the laundry can take place.
  • the invention is therefore based on the object to provide a method for operating a pump, in which an optimal operation of a water-conducting device is achieved.
  • the delivery rate of the pump is varied as a function of the detected level of the washing liquid in the treatment container.
  • the delivery rate of the pump is at least temporarily increased, compared with the nominal delivery rate.
  • This state also known as boost mode, makes it possible to use a pump with a smaller nominal delivery capacity, which is perfectly adequate for normal continuous operation.
  • the pump or the motor of the pump is suitable or the time limit is such that no destruction of the pump or the motor occurs.
  • the increase and / or the reduction of the delivery rate are gradual.
  • the boost mode can be carried out with 1.2 to 2 times the nominal delivery rate.
  • an on-demand boost mode may be provided in which the overload factor varies during the boost operation, depending on the conditions or levels of liquid present in the treatment vessel.
  • the method comprises a spin phase for dewatering the laundry
  • the capacity during the spin phase in Depending on the detected level of the washing liquid is increased or decreased within the tub.
  • an increased amount of liquid must be very quickly conveyed out of the suds container so that no so-called water jacket between the drum wall and the suds container wall is formed by entrained liquid.
  • Increasing the capacity at the beginning of the spin phase avoids this effect.
  • the invention also relates to a frequency converter for energizing at least one electronically commutated motor for driving a pump for conveying washing liquid in a water-conducting device, which is adapted for a predetermined period of time the motor increased electrical power in the form of increased voltage, current and / or supply frequency, which is adapted to cause an increased flow rate of the pump for the predetermined period, wherein the predetermined period for the increased electrical conduction can be supplied to the frequency converter.
  • a corresponding existing pump can be set up with a simple modification of the converter for a demand-oriented operation of the liquid delivery.
  • the invention further relates to a mechantronic system comprising a frequency converter as described above and at least one motor for driving a pump, wherein the motor is a permanent magnet synchronous motor.
  • the mechatronic system provides optimum engine function for on-demand pump operation because the components and switching behavior of all components in the frequency converter are optimally matched to the characteristics of the engine.
  • the mechatronic system comprises a further electronically commutated motor for driving a further pump, wherein the frequency converter is adapted to supply one of the two motors with increased electrical power for a predetermined period, and the other motor with at most rated power supply.
  • the frequency converter is adapted to supply one of the two motors with increased electrical power for a predetermined period, and the other motor with at most rated power supply.
  • the invention further relates to a washing machine with a tub for holding washing liquid for treating laundry, a horizontally rotatably mounted drum in the tub, a motor for rotating the drum, a radiator, a drainage device comprising a mechatronic system as described above, a water inlet device and a Control means for controlling the individual phases of the selected washing program, and further at least one sensor for detecting the liquid level within the tub, which is in operative connection with the control means, wherein the control means is in operative connection with the frequency converter for controlling the motor for the pump and adapted to supply the period for the increased electrical power supplied to the motor to the frequency converter, during the spin phase, depending on the detected level of the washing fluid within of the tub.
  • the pump operation can be specifically adjusted based on the parameters recorded in the washing process, so that a shortening and an increase in the effectiveness is achieved.
  • a washing machine comprising a Umflut issued with a Umflutpumpe, which is adapted to at least temporarily to promote washing liquid from the lower region of the tub in the upper region, based on the operational installation position of the washing machine, is the mechatronic system for driving the other Motors intended for driving the circulating pump.
  • Fig. 1 is a purely schematic representation of a washing machine 1, shown with a trained as a tub 2 treatment tank.
  • the position and direction information refer to the operational installation position of the washing machine 1.
  • a rotatably mounted and driven by an electric motor 13 drum 3 is arranged, which moves the laundry items located in the tub 2 8.
  • the drum 3 is made in the present embodiment of stainless steel and provided with a plurality of openings for the flooding.
  • the housing 4 has a loading opening 9, via which the interior of the drum 3 can be reached through the sealing sleeve 6.
  • the loading opening 9 can be closed by means of a door 5.
  • a radiator 7 is arranged, which can heat the washing liquid in the tub.
  • an inlet valve 15 is sketched, which provides the running in of the water from the supply network.
  • the water is passed through the connecting pipe 14 in the tub 2, wherein in the dispenser 11 entered detergent is flushed into the tub 2.
  • a drain device 12 is arranged, which leads the spent washing liquid or the rinse water from the tub 2 to the drain line 12c, which usually opens into a sewer.
  • the control device 18 controls the inlet valve 15, the activity of the drainage device 12, the drive motor 13, which is energized via the power unit or a frequency converter (not shown), and the radiator 7.
  • the pump 17a is mounted in a flooding device.
  • the pump 17a is connected to the drain pipe 12b on the inlet side and suction side, respectively, and can convey the washing liquid 19 therein through the pipe 17b into the upper portion of the tub 2 and the drum 3, respectively.
  • the washing liquid 19 is injected or flows onto the laundry items 8 through the nozzle or the outlet 17c.
  • Fig. 1 is also shown that the level of the washing liquid 19 is just below the maximum value Max. At the critical level Crit the heater 7 is just covered with washing liquid, so that no dry heating takes place. Below the minimum Level Min, there is a risk that the circulating pump 17a can no longer completely suck in liquid, so that it can lead to increased noise.
  • Fig. 1 is also shown schematically that the pumps 12a and 17a each include an electric motor 12d, 17d, which serves to drive the pump 12a, 17a.
  • both the motor 12d of the drain pump and the motor 17d of the bypass pump 17a are energized by the frequency converter 16.
  • the frequency converter 16 is operatively connected to the control device 18, so that the control device 18 transmits the specifications to the frequency converter 16 via a signal connection, when the respective pump motors 12d, 17d are to be activated and when the operation should take place with the increased power supply.
  • a complete sequence of a washing program WP is shown in a diagram.
  • the individual phases within the wash program WP are shown on the time axis t.
  • the program sequence WP shown here comprises a washing phase Wa, a rinsing phase Sp and a spinning phase Sc.
  • the radiator 7 and the Umflut Anlagen 17 are controlled accordingly to heat the washing liquid 19 to the predetermined temperature.
  • the water is introduced into the flushing device or the dispenser 11, whereby the processing agent stored therein, such as washing powder, is introduced through the connecting tube 14 into the tub 2.
  • the heating-up section Hz in which the washing liquid is heated by means of the activated heating element 7 to the temperature preset by the control device 18 by the selected program.
  • the washing liquid 19 cools.
  • the washing phase Wa is ended with the pumping, wherein the drain device 12, in particular the pump 12a or a drain valve is activated.
  • pumping can also be spun so that the scrubbing added with detergent washing liquid 19 is removed from the fabric of the laundry items 8.
  • the flushing section Sp in which fresh water is introduced into the tub 2 and the items of laundry 8 are moved therein.
  • the rinse water is pumped out, followed by the final spin Sc for dewatering the laundry items 8.
  • the drum 3 is rotated at a higher speed compared to the washing process, in which the laundry items 8 abut the drum shell and the water or the washing liquid due to the centrifugal force out of the fabric out through the drum openings is thrown.
  • the drain device 12 is activated in this case, so that the liquid is removed from the tub 2.
  • Fig. 3a to 3c the control of the motor 12d of the drain pump 12a according to the inventive method is shown in a diagram.
  • the time points on the time axis t are given here only symbolically, in the real process, these markings correspond to a time unit.
  • the washing phase Wa is completed and the washing liquid 19 is pumped out of the tub 2, in which the pump 12a of the drain device 12 is activated ( Fig. 3a).
  • Fig. 3c It can be seen that the liquid level within the tub 2 is reduced from the maximum value Max.
  • This control behavior is achieved in that the frequency converter 16, which energizes the pump motor 12d, receives the commands from the control device 18 by means of a signal connection or data connection in order to operate the pump motor 12d in a demand-oriented manner as a function of the conditions occurring in the washing process.
  • Fig. 3a to 3c said sequence is suitable in a corresponding manner for the operation of a circulating pump 17a, for example, if the Umflut plante associated with a centrifugal operation in which the drum 3 at a speed above the Startup speed is rotated and for a limited period of increased delivery capacity of the bypass pump 17a is required.
  • the method may also be used in accordance with the operation of the circulating pump and / or the drain pump in a dishwasher.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Pumpe (12a, 17a) mit einem elektronisch kommutiertem Motor (12d, 17d) für eine Umfluteinrichtung (17) oder Ablaufeinrichtung (12) in einem wasserführenden Gerät (1), wie Waschmaschine oder Geschirrspüler, umfassend einen Behandlungsbehälter (2) zur Aufnahme von Waschflüssigkeit (19) zum Behandeln von Behandlungsgut (8)innerhalb des Behandlungsbehälter (2), wobei das Verfahren zumindest eine Waschphase (Wa), bei der sich im Behandlungsbehälter (2) Waschflüssigkeit (19) befindet, wobei zum Ende der Waschphase mittels der Ablaufeinrichtung (12) aus dem Behandlungsbehälter (2) heraus gefördert wird. Zur Verbesserung des Behandlungsablaufs im Gerät (1) wird eine bedarfsweise Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) dadurch erreicht, dass die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) in Abhängigkeit des erfassten Pegels (Min, Krit) der Waschflüssigkeit (19) im Behandlungsbehälter (2) variiert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Pumpe mit einem elektronisch kommutiertem Motor für eine Umfluteinrichtung oder Ablaufeinrichtung in einem wasserführenden Gerät, wie Waschmaschine oder Geschirrspüler, umfassend einen Behandlungsbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit zum Behandeln von Behandlungsgut innerhalb des Behandlungsbehälters, wobei das Verfahren zumindest eine Waschphase hat, bei der sich im Laugenbehälter Waschflüssigkeit befindet, wobei zum Ende der Waschphase mittels der Ablaufeinrichtung aus dem Laugenbehälter heraus gefördert wird.
  • Zum Waschen von Wäsche in einer Trommelwaschmaschine wird die Wäsche in der drehenden Trommel bewegt, wodurch die Benetzung bzw. Durchfeuchtung der Wäsche mit der Waschflüssigkeit und die Waschmechanik bewirkt werden. Hierbei befindet sich Wasser im Laugenbehälter bzw. in der Trommel, wobei durch die Bewegung der Wäsche der Schmutz ausgespült wird. Um die Waschlauge möglichst vollständig mit der Wäsche in Verbindung zu bringen, ist es bekannt, die Wäsche und einem Teil der Waschflüssigkeit mittels Trommeldrehung aus dem unteren Bereich anzuheben, so dass die in der Trommel befindlichen Wäschestücke von oben mit Waschflüssigkeit berieselt werden bzw. mit der Waschflüssigkeit durchmischt werden. Nach dem Waschen wird die Waschflüssigkeit abgepumpt, wobei durch ein sogenanntes Zwischenschleudern die Waschflüssigkeit aus der Wäsche aufgrund der auftretenden Zentrifugalkraft aus der Wäsche ausgetrieben wird.
  • Nachteilig ist es hierbei, dass bei stark saugfähiger Wäsche beim Anschleudern viel Wasser aus der Wäsche austritt, das nicht vollständig von einer konstant angetriebenen Pumpe der Ablaufeinrichtung abgepumpt werden kann. Um den unerwünschten Effekt des sogenannten Wassermantels zu vermeiden, wird das Schleudern unterbrochen, bis die Waschflüssigkeit im Laugenbehälter einen vorgegebenen Pegel unterschritten hat. Danach wird das Schleudern wieder aktiviert. Nachteilig ist hierbei, dass sich das gesamte Waschprogramm verlängert und aufgrund der wiederholten Schleuderhochläufe eine erhöhte mechanische Belastung für die Wäsche stattfinden kann.
  • Aus der US 2004/0088791 A1 ist es bekannt, eine Pumpe mit einem elektronisch kommutierten Motor für eine Umfluteinrichtung oder Ablaufeinrichtung mittels eines Frequenzumrichters zu steuern. Hierbei kann die Pumpenleistung gegenüber der Nennleistung vermindert werden, wenn die Gefahr besteht, dass die Pumpe Luft ansaugt, wenn der Wasserpegel in der Maschine einen unteren Grenzwert unterschreitet.
  • Aus der EP 1 638 201 B1 ist es bekannt, die Ablaufpumpe einer Ablaufeinrichtung mittels eines elektrischen Schalters zu steuern, um eine Anpassung des Motorbetriebs an die Pumpenlast vorzunehmen. Hierbei wird ein Teillastbetrieb erfasst und danach der Motor kurzzeitig oder abgeschaltet bzw. in einem vorbestimmten Taktverhältnis ab- oder zugeschaltet.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Pumpe bereitzustellen, bei dem ein optimaler Betrieb eines wasserführenden Gerätes erreicht wird.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Frequenzumrichter mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und durch ein mechatronisches System gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den jeweils abhängigen Ansprüchen.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorgesehen, dass die Förderleistung der Pumpe in Abhängigkeit des erfassten Pegels der Waschflüssigkeit im Behandlungsbehälter variiert wird. Dadurch kann anhand des Programms, das einen Behandlungsablauf im wasserführenden Gerät definiert, die Förderleistung der Pumpe gezielt beeinflusst bzw. vorgegeben werden, sodass der Behandlungsablauf nicht oder kaum auf die Eigenschaften der Pumpe angepasst werden muss.
  • In einer vorteilhaften Ausführung wird bei Überschreitung eines vorgegebenen oberen Pegels der Waschflüssigkeit im Behandlungsbehälter die Förderleistung der Pumpe zumindest zeitweise erhöht, gegenüber der Nennförderleistung. Dieser auch als Boostbetrieb bezeichnete Zustand ermöglicht es, eine Pumpe mit einer kleineren Nennförderleistung zu verwenden, die für den normalen Dauerbetrieb vollkommen ausreicht. Für die zeitlich begrenzte, erhöhte Belastung ist die Pumpe bzw. der Motor der Pumpe geeignet bzw. die zeitliche Begrenzung ist so bemessen, dass keine Zerstörung der Pumpe bzw. des Motors eintritt.
  • Hierbei ist es vorteilhaft, dass beim Unterschreiten eines unteren Grenzwertes die Förderleistung der Pumpe vermindert wird, gegenüber der Nennförderleistung. Dadurch kann die Zeit des Boostbetriebs verkürzt werden, wenn der Pegel vor Ablauf der maximal zulässigen Zeit für diesen Überlastbetrieb dies zulässt.
  • In einer zweckmäßigen Ausführung erfolgen die Erhöhung und/oder die Verminderung der Förderleistung stufenweise. Beispielsweise kann bei einer einfachen Ausführung der Boostbetrieb mit der 1,2 bis 2 - fachen Nennförderleistung erfolgen.
  • In einer anderen zweckmäßigen Ausführung erfolgen die Erhöhung und/oder die Verminderung der Förderleistung kontinuierlich. Somit kann ein bedarfsweise angepasster Boostbetrieb bereitgestellt werden, bei dem sich der Überlastungsfaktor während des Boostbetriebs verändert, je nach Bedingungen bzw. Flüssigkeitspegeln, die sich im Behandlungsbehälter einstellen.
  • Beim Einsatz des Verfahrens in einer Waschmaschine, die innerhalb des Behandlungsbehälters eine horizontal oder geneigt drehbar gelagerte Trommel umfasst, die mittels eines Motors angetrieben wird, und das Verfahren eine Schleuderphase zum Entwässern der Wäschestücke umfasst, ist es vorteilhaft, dass die Förderleistung während der Schleuderphase in Abhängigkeit des erfassten Pegels der Waschflüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters erhöht oder vermindert wird. Kurz nach Beginn der Schleuderphase muss sehr schnell eine erhöhte Flüssigkeitsmenge aus dem Laugengebehälter herausgefördert werden, damit sich kein sogenannter Wassermantel zwischen der Trommelwand und der Laugenbehälterwand durch mitgerissene Flüssigkeit bildet. Durch das Erhöhen der Förderleistung zu Beginn der Schleuderphase wird dieser Effekt vermieden.
  • Insgesamt ist es zweckmäßig, den vorgegebenen Zeitraum, in dem die Förderleistung der Pumpe erhöht wird, auf eine Zeit zu begrenzen, die im Bereich von 3 bis 15 Sek. liegt. Ferner muss sichergestellt sein, dass sich einem Boostbetrieb eine Phase anschließt, die mindestens 5 - mal so lang ist, wie der Boostbetrieb, wobei in dieser Phase der Motor abgeschaltet oder mit Nennleistung betrieben wird. Solche verhältnismäßig kurze thermische Überlastphasen führen nicht zu Schäden des Motors.
  • Die Erfindung betrifft auch einen Frequenzumrichter zur Bestromung zumindest eines elektronisch kommutierten Motors zum Antrieb einer Pumpe zur Förderung von Waschflüssigkeit in einem wasserführenden Gerät, der dazu eingerichtet ist, für einen vorgegebenen Zeitraum dem Motor eine erhöhte elektrische Leistung in Form einer erhöhten Spannung, Strom und/oder Frequenz zuzuführen, die dazu geeignet ist, für den vorbestimmten Zeitraum eine erhöhte Förderleistung der Pumpe zu bewirken, wobei der vorgegebene Zeitraum für die erhöhte elektrische Leitung dem Frequenzumrichter zugeführt werden kann. Dadurch kann eine entsprechende bereits vorhandene Pumpe mit einer einfachen Modifizierung des Umrichters für einen die Flüssigkeitsförderung bedarfsorientierten Betrieb eingerichtet werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein mechantronisches System, umfassend einen Frequenzumrichter wie vorstehend beschrieben und zumindest einen Motor zum Antrieb einer Pumpe, wobei der Motor ein permanentmagneterregter Synchronmotor ist. Das mechatronische System stellt eine optimale Funktion des Motors für den bedarfsorientierten Pumpenbetrieb bereit, weil die Komponenten und das Schaltverhalten aller Komponenten im Frequenzumrichter optimal auf die Eigenschaften des Motors abgestimmt sind.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das mechatronische System einen weiteren elektronisch kommutierten Motor zum Antrieb einer weiteren Pumpe, wobei der Frequenzumrichter dazu eingerichtet ist, für einen vorbestimmten Zeitraum einen der beiden Motoren mit erhöhter elektrischer Leistung zu versorgen, und den jeweils anderen Motor mit höchstens Nennleistung zu versorgen. Damit wird eine zu hohe Belastung des Frequenzumrichters vermieden, wenn jeweils nur einem einzigen Motor die erhöhte elektrische Leistung zugeführt wird. Somit können alle Komponenten des für zwei Motoren vorgesehenen Frequenzumrichters auf Nennlast ausgelegt werden, ohne dass es zu Überhitzungsschäden kommt.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit zum Behandeln von Wäsche, einer im Laugenbehälter horizontal drehbar gelagerte Trommel, einem Motor zum Drehen der Trommel, einem Heizkörper, einer Ablaufeinrichtung umfassend ein mechatronisches System wie vorstehend beschrieben, einer Wasserzulaufeinrichtung und einer Steuereinrichtung zum Steuern der einzelnen Phasen des ausgewählten Waschprogramms, und ferner zumindest einen Sensor zur Erfassung bzw. Ermittlung des Flüssigkeitspegels innerhalb des Laugenbehälters, der mit der Steuereinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei die Steuereinrichtung mit dem Frequenzumrichter zur Ansteuerung des Motors für die Pumpe in Wirkverbindung steht und dafür eingerichtet ist, den Zeitraum für die dem Motor zugeführte erhöhte elektrische Leistung dem Frequenzumrichter zuzuführen, während der Schleuderphase in Abhängigkeit des erfassten Pegels der Waschflüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters. Damit kann der Pumpenbetrieb anhand der im Waschprozess erfassten Parameter gezielt angepasst werden, sodass eine Verkürzung und eine Erhöhung der Effektivität erreicht wird.
  • Bei einer Waschmaschine, umfassend eine Umfluteinrichtung mit einer Umflutpumpe, die dazu eingerichtet ist, zumindest zeitweise Waschflüssigkeit aus dem unteren Bereich des Laugenbehälters in den oberen Bereich, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition der Waschmaschine, zu fördern, ist das mechatronische System für den Antrieb des weiteren Motors für den Antrieb der Umflutpumpe bestimmt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1:
    eine Waschmaschine in einer skizzierten Schnittdarstellung,
    Fig. 2:
    ein Waschprogramm als Diagramm im zeitlichen Ablauf und
    Fig. 3a - 3c:
    die Ansteuerung des Heizkörpers und der Umfluteinrichtung in zeitlicher Abfolge.
  • In Fig. 1 ist in rein schematischer Darstellung eine Waschmaschine 1, mit einem als Laugenbehälter 2 ausgebildeten Behandlungsbehälter dargestellt. Die Positions- und Richtungsangaben beziehen sich auf die betriebsgemäße Aufstellposition der Waschmaschine 1. Innerhalb des Laugenbehälters 2 ist eine drehbar gelagerte und über einen elektrischen Motor 13 angetriebene Trommel 3 angeordnet, die die im Laugenbehälter 2 befindlichen Wäschestücke 8 bewegt. Die Trommel 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Edelstahl hergestellt und mit einer Vielzahl an Öffnungen für die Durchflutung versehen. Das Gehäuse 4 hat eine Beladungsöffnung 9, über die das Innere der Trommel 3 durch die Dichtungsmanschette 6 hindurch erreichbar ist. Die Beladungsöffnung 9 ist mittels einer Tür 5 verschließbar. Im unteren Bereich des Laugenbehälters 2 ist ein Heizkörper 7 angeordnet, der die Waschflüssigkeit im Laugenbehälter erhitzen kann. Im oberen Bereich der Maschine 1 ist ein Einlassventil 15 skizziert, welches das Einlaufen des Wassers aus dem Versorgungsnetz bereitstellt. Über den Einspülkasten 11 wird das Wasser über das Verbindungsrohr 14 in den Laugenbehälter 2 geleitet, wobei im Einspülkasten 11 eingegebenes Waschmittel mit in den Laugenbehälter 2 gespült wird. Unterhalb des Laugenbehälters 2 ist eine Ablaufeinrichtung 12 angeordnet, die die verbrauchte Waschflüssigkeit oder das Spülwasser aus dem Laugenbehälter 2 zur Ablaufleitung 12c herausführt, die in der Regel in einen Abwasserkanal mündet. Die Steuereinrichtung 18 steuert das Einlassventil 15, die Aktivität der Ablaufeinrichtung 12 den Antriebsmotor 13, der über das Leistungsteil oder einen Frequenzumrichter (nicht gezeigt) bestromt wird, und den Heizkörper 7. Im unteren Bereich des Laugenbehälters 2, bezogen auf die bertriebsgemäße Aufstellposition der Waschmaschine 1, ist die Pumpe 17a in einer Umfluteinrichtung angebracht. Die Pumpe 17a ist auf der Eingangsseite bzw. Saugseite mit dem Ablaufrohr 12b verbunden und kann die darin befindliche Waschflüssigkeit 19 durch die Leitung 17b in den oberen Bereich des Laugenbehälters 2 bzw. der Trommel 3 fördern. Durch die Düse bzw. den Auslass 17c spritzt bzw. fließt die Waschflüssigkeit 19 auf die Wäschestücke 8.
  • In Fig. 1 ist ferner dargestellt, dass sich der Pegel der Waschflüssigkeit 19 knapp unterhalb des Maximalwertes Max befindet. Beim kritischen Pegel Krit ist der Heizkörper 7 knapp mit Waschflüssigkeit bedeckt, so dass kein Trockenheizen stattfindet. Unterhalb des minimalen Pegels Min besteht die Gefahr, dass die Umflutpumpe 17a nicht mehr vollständig Flüssigkeit ansaugen kann, so dass es zu einer erhöhten Lärmbildung kommen kann.
  • In Fig. 1 ist ferner schematisch dargestellt, dass die Pumpen 12a und 17a jeweils einen elektrischen Motor 12d, 17d umfassen, der zum Antrieb der Pumpen 12a, 17a dient. In diesem Beispiel wird sowohl der Motor 12d der Ablaufpumpe als auch der Motor 17d der Umflutpumpe 17a vom Frequenzumrichter 16 bestromt. Der Frequenzumrichter 16 steht mit der Steuereinrichtung 18 in Wirkverbindung, sodass die Steuereinrichtung 18 über eine Signalverbindung dem Frequenzumrichter 16 die Vorgaben übermittelt, wann die jeweiligen Pumpenmotoren 12d, 17d aktiviert werden sollen und wann der Betrieb mit der erhöhten Leistungszuführung erfolgen soll.
  • In Fig. 2 ist beispielhaft ein kompletter Ablauf eines Waschprogramms WP in einem Diagramm dargestellt. Auf der Zeitachse t sind die einzelnen Phasen innerhalb des Waschprogramms WP aufgezeigt. Der hier dargestellte Programmablauf WP umfasst eine Waschphase Wa, eine Spülphase Sp und eine Schleuderphase Sc. In diesen einzelnen Phasen wird der Wasserzulauf 15 und der Ablauf 12 entsprechend gesteuert. Auch der Heizkörper 7 und die Umfluteinrichtung 17 werden entsprechend gesteuert, um die Waschflüssigkeit 19 auf die vorgegebene Temperatur zu erwärmen. Zu Beginn der Waschphase wird das Wasser in die Einspüleinrichtung bzw. den Einspülkasten 11 eingelassen, wodurch das darin bevorratete Behandlungsmittel, wie Waschpulver, durch das Verbindungsrohr 14 in den Laugenbehälter 2 eingelassen wird. Anschließend folgt der Aufheizabschnitt Hz, in dem die Waschflüssigkeit mittels eingeschaltetem Heizkörper 7 auf die Temperatur erhitzt wird, die von der Steuereinrichtung 18 vom ausgewählten Programm vorgegeben wird. Nach Erreichen der vorgegeben Temperatur wird der Heizkörper 7 abgeschaltet und der sogenannte Nachwaschabschnitt Na folgt. In diesem Nachwaschabschnitt Na wird die Wäsche 8 mittels rotierender Trommel 3 bewegt, wobei sich die Waschflüssigkeit 19 abkühlt. Die Waschphase Wa wird mit dem Abpumpen beendet, wobei die Ablaufeinrichtung 12, insbesondere die Pumpe 12a oder ein Ablaufventil aktiviert wird. Beim Abpumpen kann auch geschleudert werden, damit die mit Waschmittel versetzte Waschflüssigkeit 19 aus dem Gewebe der Wäschestücke 8 entfernt wird. Anschließend folgt der Spülabschnitt Sp, bei dem frisches Wasser in den Laugenbehälter 2 eingelassen und die Wäschestücke 8 darin bewegt werden. Zum Ende des Spülabschnitts Sp wird das Spülwasser abgepumpt, wobei anschließend das Endschleudern Sc zum Entwässern der Wäschestücke 8 folgt. Beim Endschleudern wird die Trommel 3 mit einer gegenüber dem Waschvorgang erhöhte Drehzahl gedreht, bei der die Wäschestücke 8 am Trommelmantel anliegen und das Wasser bzw. die Waschflüssigkeit aufgrund der Zentrifugalkraft aus dem Gewebe nach außen durch die Trommelöffnungen geschleudert wird. Die Ablaufeinrichtung 12 ist hierbei aktiviert, so dass die Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter 2 entfernt wird.
  • In Fig. 3a bis 3c ist die Ansteuerung des Motors 12d der Ablaufpumpe 12a gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem Diagramm dargestellt. Die Zeitpunkte auf der Zeitachse t sind hierbei nur symbolisch angegeben, im realen Ablauf entsprechen diese Kennzeichnungen einer Zeiteinheit. Zum Zeitpunkt t=1 befindet sich bereits so viel Waschflüssigkeit 19 im Laugenbehälter 2, wie dies für den normalen Waschbetrieb vorgesehen ist. Ab dem Zeitpunkt t=2 ist die Waschphase Wa beendet und die Waschflüssigkeit 19 wird aus dem Laugenbehälter 2 abgepumpt, in dem die Pumpe 12a der Ablaufeinrichtung 12 aktiviert wird (Fig. 3a). Fig. 3c ist zu erkennen, dass sich der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Laugenbehälters 2 vom Maximalwert Max vermindert. Sobald der Flüssigkeitsspiegel das Minimum Min erreicht, wird die Pumpe 12a abgeschaltet, weil ansonsten die Gefahr besteht, dass die Pumpe 12a trocken läuft bzw. Luft ansaugt, was zu unerwünschter Geräuschbildung führen würde. Im Zeitpunkt t=2a beginnt das Schleudern, wobei die Trommel 3 mit einer sich stetig oder unstetig erhöhenden Drehzahl gedreht wird. (Fig. 3b). In Fig. 3c ist zu erkennen, dass sich der Flüssigkeitspegel im Laugenbehälter trotz aktivierter Ablaufpumpe 12a erhöht, da zu Beginn der Schleuderphase Sc sehr viel Flüssigkeit aus der noch stark flüssigkeitsgetränten Wäschestücke 8 austritt. Zum Zeitpunkt t=3 wird ein kritische Pegel Krit erfasst, sodass die Ablaufpumpe 12d ab diesem Zeitpunkt t=3 mit einer erhöhten Förderleistung, dem Boost, betrieben wird. Der Schleuderhochlauf wird hierbei fortgesetzt, da der Flüssigkeitspegel durch die erhöhte Förderleistung sinkt. Ab dem Zeitpunkt t=3a ist der begrenzte Zeitraum TB zu Ende, dann wird die Pumpe 12a vom Boostbetrieb in den Nennbetrieb zurückgeschaltet. Der Pegel steigt nun langsamer an, da aus den Wäschestücken 8 ein Großteil der Flüssigkeit heraugetrieben wurde. Ab dem Zeitpunkt t=4 ist die Förderleistung der Pumpe 12a im Nennbetrieb sogar höher, als Flüssigkeit aus der Wäsche 8 herausgetrieben wird, sodass der Pegel sinkt. Bei Erreichen des unteren Grenzwertes Min wird die Pumpe 12a abgeschaltet, um ein Trockenlaufen der Pumpe 12a zu vermeiden.
  • Dieses Regelverhalten wird dadurch erreicht, dass der Frequenzumrichter 16, der den Pumpenmotor 12d bestromt, von der Steuereinrichtung 18 mittels einer Signalverbindung oder Datenverbindung die Befehle erhält, um in Abhängigkeit der im Waschprozess auftretenden Bedingungen den Pumpenmotor 12d bedarfsorientiert zu betreiben.
  • Der in Fig. 3a bis 3c genannte Ablauf ist in entsprechender Weise für den Betrieb einer Umflutpumpe 17a geeignet, wenn beispielsweise der Umflutbetrieb mit einem Schleuderbetrieb einhergeht, bei der die Trommel 3 mit einer Drehzahl oberhalb der Anlegedrehzahl gedreht wird und für einen begrenzten Zeitraum eine erhöhte Förderleistung der Umflutpumpe 17a benötigt wird.
  • Das Verfahren kann ferner entsprechend zum Betreiben der Umflutpumpe und/oder der Ablaufpumpe in einer Spülmaschine eingesetzt werden.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Pumpe (12a, 17a) mit einem elektronisch kommutiertem Motor (12d, 17d) für eine Umfluteinrichtung (17) oder Ablaufeinrichtung (12) in einem wasserführenden Gerät (1), wie Waschmaschine oder Geschirrspüler, umfassend einen Behandlungsbehälter (2) zur Aufnahme von Waschflüssigkeit (19) zum Behandeln von Behandlungsgut (8) innerhalb des Behandlungsbehälters (2), wobei das Verfahren zumindest eine Waschphase (WA) umfasst, bei der sich im Behandlungsbehälter (2) Waschflüssigkeit (19) befindet, wobei zum Ende der Waschphase mittels der Ablaufeinrichtung (12) aus dem Behandlungsbehälter (2) heraus gefördert wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) in Abhängigkeit des erfassten Pegels (Min, Krit) der Waschflüssigkeit (19) im Behandlungsbehälter (2) variiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei Überschreitung eines vorgegebenen oberen Pegels (Krit) der Waschflüssigkeit (19) im Behandlungsbehälter (2) die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) zumindest für einen vorgegebenen Zeitraum (TB) erhöht wird, gegenüber einer Nennförderleistung der Pumpe (12a, 17a).
  3. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beim Unterschreiten eines unteren Grenzwertes (Min) die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) vermindert wird, gegenüber einer Nennförderleistung der Pumpe (12a, 17a).
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Erhöhung und/oder die Verminderung der Förderleistung stufenweise erfolgen.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Erhöhung und/oder die Verminderung der Förderleistung kontinuierlich erfolgen.
  6. Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Waschmaschine (1) innerhalb des Behandlungsbehälters (2) eine horizontal oder geneigt drehbar gelagerte Trommel (3) umfasst, die mittels eines Motors (13) angetrieben wird, wobei das Verfahren eine Schleuderphase (Sc) zum Entwässern der Wäschestücke (8) umfasst, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Förderleistung während der Schleuderphase (Sc) in Abhängigkeit des erfassten Pegels (Min, Krit) der Waschflüssigkeit (19) innerhalb des Laugenbehälters (2) erhöht oder vermindert wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
    wobei der vorgegebenen Zeitraum (TB), in dem die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) erhöht wird, im Bereich von 3 bis 15 Sek. liegt.
  8. Frequenzumrichter zur Bestromung zumindest eines elektronisch kommutierten Motors (12d, 17d) zum Antrieb einer Pumpe (12a, 17a) zur Förderung von Waschflüssigkeit (19) in einem wasserführenden Gerät (1), der dazu eingerichtet ist, für einen vorgegebenen Zeitraum (TB) dem Motor (12d, 17d) eine erhöhte elektrische Leistung in Form einer erhöhten Spannung, Strom und/oder Frequenz zuzuführen, die dazu geeignet ist, für den vorbestimmten Zeitraum (TB) eine erhöhte Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) zu bewirken, wobei der vorgegebene Zeitraum (TB) für die erhöhte elektrische Leistung dem Frequenzumrichter (16) mittels eines Signals oder eines Datums zugeführt werden kann.
  9. Mechantronisches System, umfassend einen Frequenzumrichter (16) nach Anspruch 7 und zumindest einen Motor (12d, 17d) zum Antrieb einer Pumpe (12a, 17a), wobei der Motor (12d, 17d) ein permanentmagneterregter Synchronmotor ist.
  10. Mechantronisches System nach Anspruch 8, umfassend ferner einen weiteren elektronisch kommutierten Motor (17d) zum Antrieb einer Pumpe (17a), wobei der Frequenzumrichter (18) dazu eingerichtet ist, für einen vorbestimmten Zeitraum einen der beiden Motoren (12d, 17d) mit erhöhter elektrischer Leistung zu versorgen, und den jeweils anderen Motor (17d, 12d) mit höchstens Nennleistung zu versorgen.
  11. Waschmaschine (1) mit einem Laugenbehälter (2) zur Aufnahme von Waschflüssigkeit (19) zum Behandeln von Wäsche (8), einer im Laugenbehälter (2) horizontal drehbar gelagerte Trommel (3), einem Motor (13) zum Drehen der Trommel (3), einem Heizkörper (7), einer Ablaufeinrichtung (12) umfassend ein mechatronisches System nach Anspruch 8, einer Wasserzulaufeinrichtung (15) und einer Steuereinrichtung (16) zum Steuern der einzelnen Phasen (Wa, Sp, Sc) des ausgewählten Waschprogramms (WP), und ferner zumindest einen Sensor (20) zur Erfassung bzw. Ermittlung des Flüssigkeitspegels (Min, Krit) innerhalb des Laugenbehälters (2), der mit der Steuereinrichtung (16) in Wirkverbindung steht, wobei die Steuereinrichtung (16) mit dem Frequenzumrichter (18) zur Ansteuerung des Motors (12d, 17d) der Pumpe (12a, 17a) in Wirkverbindung steht und dafür eingerichtet ist, den Zeitraum für die dem Motor (12d, 17d) zugeführte erhöhte elektrische Leistung dem Frequenzumrichter (18) zuzuführen, während der Schleuderphase (Sc) in Abhängigkeit des erfassten Pegels (Krit, Min) der Waschflüssigkeit (19) innerhalb des Laugenbehälters (2).
  12. Waschmaschine (1) nach Anspruch 10,
    ferner umfassend eine Umfluteinrichtung (17) mit einer Umflutpumpe (17a), die dazu eingerichtet ist, zumindest zeitweise Waschflüssigkeit (19) aus dem unteren Bereich des Laugenbehälters (2) in den oberen Bereich, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition der Waschmaschine (1), zu fördern und ferner umfassend ein mechatronisches System nach Anspruch 9, wobei der weitere Motor (17d) für den Antrieb der Umflutpumpe (17a) bestimmt ist.
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