WO1994023286A1

WO1994023286A1 - Verfahren zur messung der schmutzbefrachtung einer waschflotte

Info

Publication number: WO1994023286A1
Application number: PCT/EP1994/000958
Authority: WO
Inventors: Joachim Klein
Original assignee: Lang Apparatebau Gmbh
Priority date: 1993-04-03
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1994-10-13
Also published as: DE4311064A1

Abstract

Zur Messung der Schmutzbefrachtung einer Waschflotte ist ein Sensor (24) vorgesehen, der aus mindestens zwei Elektroden (35, 36) besteht, zwischen denen die Waschflotte hindurchfließt. An die Elektroden (35, 36) wird eine Wechselspannung angelegt. Der aus den Elektroden und der dazwischen befindlichen Waschflotte bestehende Kondensator liefert Meßwerte (Mr, MI), die dem Realteil und dem Imaginärteil der Impedanz entsprechen. Ausgewertet werden die Impedanz-Änderungen zwischen dem Neuansatz der Flotte und der verbrauchten Waschflotte. Durch Vorgabe einer maximalen Impedanzdifferenz wird der Wechselzeitpunkt der Waschflotte festgelegt.

Description

Verfahren zur Messung der Schmutzbefrachtung einer Waschflotte

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Schmutzbefrachtung einer Waschflotte, insbesondere für gewerbliche oder Großgeschirrspülmaschinen oder auch für Anwendungen auf dem Textilgebiet.

In Maschinen, in denen Gut mit einer Waschflotte be¬ handelt wird, ist die Waschflotte zunehmender Ver¬ schmutzung ausgesetzt. Wenn die Schmutzbefrachtung so groß geworden ist, daß sie nicht mehr akzeptiert werden kann, ist ein Neuansatz von Waschflotte erforderlich. Bisher erfolgt die Feststellung der Schmutzbefrachtung durch optische Kontrolle, was jedoch unbefriedigend ist, weil die Beurteilung den subjektiven Kriterien des Beobachters unterliegt. Eine optische Kontrolle ist auch nicht ständig möglich, so daß in der Praxis die

Kontrollen nur in größeren Abständen durchgeführt werden. Häufig wird der Neuansatz der Waschflotte aus persönlicher Bequemlichkeit oder aus einem Wunsch zur Sparsamkeit verzögert.

Aus DE 39 38 755 AI ist eine gewerbliche Geschirr¬ spülmaschine bekannt, die mehrere im Transportweg des Geschirrs hintereinander angeordnete Waschtanks auf¬ weist. Aus den Waschtanks wird im Umwälzverfahren die Reinigungsflüssigkeit (Wasser mit Reinigungsmittel) herausgesaugt und über Sprühdüsen auf das zu reinigende Geschirr versprüht. Die versprühte Flüssigkeit sammelt sich wieder im Waschtank. Die Konzentration an Reinigungsmittel in den Waschtanks wird durch eine Leitfähigkeits-Meßsonde kontinuierlich gemessen. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Leitfähigkeitswertes wird Reinigungsmittel in die Waschtanks nachdosiert. Mit der Leitfähigkeitsmessung kann zwar die Konzen¬ tration des Reinigungsmittels ermittelt werden, jedoch ermöglicht die Leitfähigkeitsmessung keine verwertbaren Aussagen über die Befrachtung der Waschflotte mit or¬ ganischen Schmutzbefrachtungen oder auch anorganischen Schmutzbefrachtungen, z.B. durch Speisesalz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Messung der Schmutzbefrachtung einer Waschflotte anzugeben, das auf einem meßbaren Kriterium der Schmutzbefrachtung beruht, um eine ständige Überwachung zu ermöglichen und den Flottenwechsel anhand objektiver Kriterien durchführen zu können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Schmutz¬ befrachtung anhand einer Impedanzmessung ermittelt, wobei die Waschflotte zwischen den Platten eines Kondensators hindurchfließt. Bei der mit Wechsel¬ spannung erfolgenden Impendanzmessung werden sowohl der Realteil als auch der Imaginärteil der Impedanz er¬ mittelt, um daraus Meßwerte abzuleiten. Diese Meßwerte werden vorzugsweise anhand des durch den Kondensator fließenden Wechselstroms ermittelt. Sie werden mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen, wobei eine kritische Schmutzbefrachtung festgestellt wird, wenn beide Grenzwerte erreicht oder überschritten werden. In Abhängigkeit von den jeweiligen Verschmutzungs¬ materialien können sich unterschiedliche Änderungen der realen und imaginären Meßwerte ergeben, so daß es auch möglich ist, aus den gewonnen Meßwerten auf die Art der Verschmutzung zu schließen. Mit Hilfe der Impedanz- Meßmethode kann die Schmutzbefrachtung der Waschflotte bestimmt und ein objektives Kriterium zum Wechsel der Waschflotte festgelegt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert bei jeder Messung mindestens zwei Meßwerte, nämlich einen vom Realteil und einen vom Imaginärteil der jeweiligen Impedanz abhängigen Meßwert. Durch Messung mit unter¬ schiedlichen Frequenzen können darüber hinaus beliebig viele Meßwertpaare ermittelt werden, die unterschied¬ liche Aussagen über Menge und Art der Schmutzbefrach¬ tung ermöglichen.

Der für die Durchführung des Verfahrens verwendete Sensor besteht prinzipiell aus einem Kondensator. Die Wand eines elektrisch nichtleitendenden Rohres ist mit mindestens zwei Elektroden beschichtet, zwischen die eine Wechselεpannung gelegt wird. Das Verfahren arbeitet verzögerungsfrei. Da der Sensor aus einem nur kurzen Rohrabschnitt besteht, wird die Strömung durch ihn nicht beeinflußt.

Vorzugsweise werden Meßwerte jeweils bei einem Neu- anεatz der Waschflotte gewonnen und gespeichert. Nach¬ folgend werden Meßwerte der verbrauchten Waschflotte gewonnen und mit den gespeicherten Meßwerten ver¬ glichen. Durch Vorgabe einer maximalen Impedanz¬ differenz wird der Wechεelzeitpunkt der Waschflotte festgelegt. Dieser Zeitpunkt ist abhängig von dem Maß der organischen Schmutzbefrachtung.

Eine bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens erfolgt in einer gewerblichen oder Großge- schirrεpülmaschine oder -Waschmaεchine. In Groß- geεchirrεpülmaεchinen ist es üblich, in den Waschtanks eine Leitfähigkeitsmessung vorzunehmen, um die Spül¬ mittelkonzentration zu ermitteln. Bei verringerter Leitfähigkeit wird neueε Spülmittel zudoεiert. Daε erfindungεgemäße Verfahren kann in Verbindung mit der Leitfähigkeitsmessung (zusätzlich) angewandt werden, da der die Schmutzbefrachtung mesεende Senεor auch auf Veränderungen der Leitfähigkeit reagiert. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob eine Leitfähigkeitε- erhöhung auf Verschmutzung oder Reinigungsmittel beruht. Dadurch kann ein akuter Alkalitätεmangel im Betriebszeitraum kurz vor dem Flottenwechsel durch Unterdosierung des Reinigungsmittels verhindert werden. Dies gilt auch für Groß-Wasch aschinen.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Auεführungεbeiεpiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer gewerblichen Geschirrspülmaschine, bei der das erfindungs¬ gemäße Verfahren angewandt ist,

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild der Vor¬ richtung zur Ausführung des Verfahrens und

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Sensors und der Auswerteelektronik.

In der Fig. 1 ist schematisch eine insgesamt mit 1 bezeichnete gewerbliche Geschirrspülmaschine dar¬ gestellt. Diese Geschirrspülmaschine weist einen Geschirreinlauf 2 auf, auf den das Geschirr aufgegeben wird, das anschließend in Richtung des Pfeiles 3 durch die Maschine transportiert wird. Die Geschirrspül¬ maschine weist Waschzonen 4,5,6 auf. An die letzte Waschzone 6 schließt sich die Nachspül- oder Klarspül¬ zone 7 an. Zu jeder der Waschzonen 4,5 und 6 gehört ein Tank 8,9 und 10. Aus diesen Tanks wird die darin befindliche Waschflotte mittels Umwälzspumpen 11,12,13 jeweils Sprühvorrichtungen 14,15,16 zugeführt. Mittels dieser Sprühvorrichtungen wird auf das Geschirr während seines Durchlaufes durch die Geschirrspülmaschine 1 die Waschflotte von unten und oben gegen das Geschirr gesprüht. In der Nachspül- oder Klarspülzone 7 wird das Geschirr mittels einer Sprühvorrichtung 17 mit Frisch¬ wasser besprüht. Die hier versprühte Frischwassermenge stellt die der Geschirrspülmaschine 1 zulaufende Frischwassermenge dar und gelangt in den Tank 10. Vom Tank 10 aus besteht ein kaskadenartiger Überlauf 18 zum Tank 9 und von dort ein kaskadenartiger Überlauf 19 zum Tank 8. Jeder Tanks 8,9 und 10 weist einen (nicht dargestellten) Anschluß für die Einleitung von Reinigungsmittel auf. Am letzten Tank 10 ist ein Flüssigkeitsstandssensor 20 vorgesehen. Des weiteren ist in der letzten Waschzone 16 eine weitere Frisch¬ wasserzuführung 21 vorgesehen. Jeder der Tanks 8,9, und 10 weist einen (nicht dargestellten) Anschluß für die Einleitung von Reinigungsmittel auf, wobei die Tanks 9 und 10 jeweils mit einer Leitfähigkeitssonde 22 ver¬ sehen sind.

Jede Leitfähigkeitssonde 22 ist mit einem Überwachungs¬ gerät 23 verbunden. Jedes der Überwachungsgeräte ist ferner an einen Sensor 24 angeschlossen, der im Zuge der von dem jeweiligen Tank zu der Sprühvorrichtung 15 bzw. 16 führenden Steigleitung 25 in der Nähe der Umwälzpumpe 12 bzw. 13 angeordnet ist.

Der Aufbau eines Überwachungsgerätes 23 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Die Leitfähigkeitssonde 22 ist mit dem Leitfahigkeitsmesser 26 vorbunden, von dem eine Leitung 27 zu einem (nicht dargestellten) Dosiergerät führt, welches auf ein Signal an Leitung 27 hin Reini¬ gungsmittel in den Tank 10 eingibt. Von dem Dosiergerät führt eine Leitung 28 zum Leitfähigkeitsmesεer 26. über Leitung 28 empfängt der Leitfähigkeitsmesser ein Leer¬ signal, wenn das Dosiergerät leer ist. Der Leitfähig¬ keitsmesser 26 gibt dann über Leitung 29 ein Alarm¬ signal ab, das einen optischen oder akustischen Alarm auslöst.

Der Sensor 24 ermittelt die Schmutzbefrachtung der Waschflotte. Er ist mit einer Auswerteelektronik 30 verbunden, in der der Grad oder die Art der Schmutz- befrachtung festgestellt wird. Die Auswerteelektronik 30 gibt an einer Leitung 31 ein Flottenwechsel-Alarm- Signal ab, wenn die Schmutzbefrachtung so groß geworden ist, daß ein Flottenwechεel erforderlich ist. Ferner erzeugt die Auεwerteelektronik 30 an einer zum Leit¬ fahigkeitsmesser 26 führenden Leitung 32 ein Signal, wenn die Schmutzbefrachtung zu einer Erhöhung der Leitfähigkeit der Waschflotte geführt hat. Dadurch wird der untere Grenzwert der Leitfähigkeit, bei dem Wasch¬ mittel zudosiert wird, erhöht. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Betrieb bei starker Verschmutzung mit zuwenig Waschmittel durchgeführt wird.

Über eine Leitung 33 werden der Auswerteelektronik 30 Grenzwerte für die maximal zuläsεige Verschmutzung zu- geführt.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Sensor 24 sowie einen Teil der Auswerteelektronik 30. Der Sensor 24 weist zwei einander gegenüberliegend an der Innen¬ wand des Rohres 25 angeordnete Elektroden 35,36 auf. Diese Elektroden bilden zusammen mit der zwischen ihnen hindurchströmenden Waschflotte einen Kondensator. Während ein idealer Kondensator zwischen den Platten ein reines Dielektrikum enthält, das nichtleitend ist, stellt die Waschflotte ein nicht-ideales Dielektrikum dar, indem sie einerseits eine von dem Wert "1" unter¬ schiedliche Dielektrizitätskonstante hat und anderer¬ seits eine gewisse Leitfähigkeit aufweist.

Die Elektrode 35 ist mit dem einen Pol einer Wechsel- εpannungsguelle 37 verbunden. Die Elektrode 36 ist über einen Widerstand 38 mit dem anderen Pol der Wechsel- εpannungεguelle verbunden. Abhängig von der Impedanz des aus den Platten 35,36 und der dazwischen befind¬ lichen Waschflotte gebildeten Kondensators fließt in dem Widerstand 38 ein Strom, der - bezogen auf die Spannung der Spannungsquelle 37 - einen Realanteil und einen Imaginäranteil aufweist.

Die beiden Anschlüsse der Wechselspannungsquelle 37 sind mit einer Verarbeitungsεchaltung 39 verbunden. Dieser Verarbeitungsschaltung 39 wird auch der Spannungsabfall am Meßwiderstand 38 zugeführt. Die Ver¬ arbeitungsschaltung ermittelt aus dem Spannungsabfall am Meßwiderstand 38 zwei Meßwerte, nämlich einen ersten Meßwert M_, der dem Realanteil des Kondensatorstroms entspricht, und einen zweiten Meßwert M.., der dem Imaginäranteil des Kondensatorstroms entspricht. Diese beiden Meßwerten _p und M- werden mit zuvor gespeicher¬ ten Grenzwerten für den Realanteil und den Imaginär¬ anteil verglichen. Diese Grenzwerte wurden dadurch gebildet, daß bei einem Probelauf der Spülmaschine zunächst die beiden Meßwerte bei unbefrachteter Wasch¬ flotte ermittelt wurden. Danach wurde die Waschflotte unter optischer Kontrolle zunehmend verschmutzt, bis ein Verschmutzungsgrad erreicht wurde, der nicht mehr akzeptabel war. Bei diesem Verschmutzungsgrad wurden die Meßwerte wiederum ermittelt und es wurde die Differenz zwischen den Meßwerten bei unbefrachteter Waschflotte und bei verschmutzter Waschflotte gebildet.

Im Betrieb werden unmittelbar nach einem Waschflotten¬ wechsel die Meßwerte M und M... ebenfalls ermittelt. Dann wird die bei dem Probelauf ermittelte Differenz zu diesen Meßwerten bei unbefrachteter Waschflotte vor¬ zeichenrichtig hinzuaddiert, um die neuen Grenzwerte für die Meßwerte M_ und M- festzulegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Messung der Schmutzbefrachtung einer Waschflotte,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß aus der elektrischen Impedanz eines mit Wechselspannung beaufschlagten Kondensators, zwischen dessen Platten (35,36) sich die Wasch¬ flotte befindet, Meßwerte (M_,M_T) getrennt nach Realteil und Imaginärteil ermittelt und die Meßwerte . mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Meßwerte (M_,M_I) bei unter¬ schiedlichen Frequenzen der Wechselspannung erfolgt, wobei für jede Frequenz eigene Grenzwerte festgelegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Grenzwerte unter optischer Kontrolle der Schmutzbefrachtung gebildet werden, wobei diejenigen Meßwerte bestimmt werden, bei denen die optische Kontrolle eine unzulässig hohe Schmutzbefrachtung ergibt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Grenzwerte dadurch gebildet werden, daß eine Differenz zu denjenigen Meßwerten ermittelt wird, die bei unbefrachteter Waschflotte erhalten werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß bei hoher gemessener Schmutzbefrachtung ein Signal an einen die Zudosierung von Waschmittel steuernden Leit¬ fähigkeitsmesser (26) gegeben wird, welches den unteren Grenzwert der Leitfähigkeit, bei dem Waschmittel zudosiert wird, verringert.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Impedanzmessung in einer Umwälzleitung (25) der Waschflotte erfolgt.