WO2006010746A1 - Verfahren zur zufuhr von klarspülmittel bei einer programmgesteuerten geschirrspülmaschine - Google Patents

Verfahren zur zufuhr von klarspülmittel bei einer programmgesteuerten geschirrspülmaschine Download PDF

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WO2006010746A1
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rinse aid
rinse
concentration
liquid
sensor
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PCT/EP2005/053593
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Inventor
Egbert Classen
Rüdiger EIERMANN
Helmut Jerg
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • A47L2501/07—Consumable products, e.g. detergent, rinse aids or salt

Definitions

  • the invention relates to a method for the metered supply of rinse aid in the final rinse liquid (rinse liquor) in the rinse tank of a program-controlled dishwasher, in which the rinse aid concentration of the final rinse liquid is monitored by means of an optical sensor.
  • the program for washing a program-controlled dishwasher comprises a plurality of cleaning and rinsing operations, which are completed with a rinsing process.
  • a clear rinse liquid provided with a rinse aid is supplied to the cleaned dishes located in the rinse tank.
  • the dosage of the rinse aid is often carried out by the customer, but the amount set here represents only a rough value. On the one hand, this can lead to overdoses and to unnecessarily high consumption of rinse aid. On the other hand, insufficient dosing often does not achieve the desired rinse effect. Moreover, manual dosing of the rinse aid can not take into account the quality of the rinse aid used.
  • combination preparations of this type have the disadvantage that, when a plurality of rinsing program sections are carried out before the rinsing process, the combination preparation dissolves too quickly and is no longer present in sufficient concentration due to the repeated rinsing liquid change during the actual rinsing process.
  • combination preparations are designed in such a way that initially only the cleaner and the softener dissolve and the rinse aid which is encapsulated in the combination preparation, e.g. is present in the form of a wax-coated bead, dissolves only dependent on temperature and / or pH during rinsing.
  • the rinse aid is already dissolved before the actual rinsing process.
  • DE 102 57 826 A1 provides for the use of at least one optical sensor with which the type of combination preparation used can be detected. Concentration and / or pH changes and / or changes in the degree of hardness of the rinsing liquid are determined, which allow conclusions to be drawn about the concentration of the individual active substances.
  • a defined rinsing liquid volume is supplied to the rinsing container. This can be fixed from the outset or be set variably depending on various parameters.
  • the concentration of the rinse aid actually present in the rinsing liquid is used as an essential variable, since this has a direct influence on the rinse aid result and thus on the drying result of the ware.
  • the rinsing liquid is added as low as possible, optionally as a function of the degree of turbidity of the rinsing liquid. leads. If, on the other hand, the concentration of the rinse aid at the beginning of the rinse-off program section is above average or sufficiently high, then the concentration of the rinse aid can be adjusted to a predetermined concentration by supplying a defined rinse liquid volume.
  • DE 100 45 151 C2 proposes to monitor the foam concentration of the final rinse liquid by means of an optical sensor and to compare it with a desired value for the foam concentration. Upon reaching the predetermined target value of the foam concentration, the supply of rinse aid is automatically reduced.
  • DE 100 34 546 A1 proposes the use of a radar sensor in order to determine the droplet size and shape or the state data of a test body wetted with the rinsing liquid in order to obtain information about the state of the rinsing liquid, for example its content of rinsing agent. hold true.
  • the object of the present invention is to improve a method for the metered supply of clear rinsing agent in the final rinse in the rinse tank of a program-controlled dishwasher in such a way that an underdosing of rinse aid is prevented in a simple manner in order to achieve an optimum drying result. Furthermore, a device for checking the rinse aid concentration in the rinsing liquid of a program-controlled water-conducting domestic appliance should be specified.
  • the wetting of the optical sensor with the final rinse liquid is used as a criterion for the metered supply of rinse aid.
  • the determination of the wetting as a criterion for the concentration of rinse aid center I in the rinse aid liquid means in other words a check of the runnability of the final rinse liquid from the sensor. In particular, this can be a check of the droplet size - A -
  • the concentration of rinse aid is manifested by a change in the surface tension of the final rinse liquid.
  • the resulting flow behavior can be detected by the optical sensor and allows a conclusion on the rinse aid concentration in the final rinse liquid.
  • the concentration of the rinse aid causes the rinse aid action, so that the rinse aid action is also detected by the rinse aid concentration.
  • rinse aid from a rinse aid supply can be metered into the rinse container until the required concentration of rinse aid has been reached.
  • the device for checking the rinse aid concentration in the rinsing liquid of a program-controlled, water-conducting household appliance has a sensor with at least one transmitting element which emits an optical signal and at least one receiving element which receives the optical signal emitted by the transmitting element, and a computing unit.
  • the arithmetic unit is set up to determine the wetting of the sensor with rinsing fluid and from this the concentration of rinse aid in the final rinse liquid from the energy level emitted by the transmitting element and received by the receiving element.
  • the rinse aid concentration causes the rinse aid action, so that the rinse aid concentration is also detected by the rinse aid concentration.
  • the device according to the invention for checking the rinse aid concentration is preferably installed in a water-conducting device, in particular a dishwasher, wherein the device can be arranged on the side of the door or a wall of the washing compartment associated with the washing compartment.
  • the device for checking the rinse aid concentration can also be arranged on the ceiling or the bottom of the washing compartment.
  • the sensor has a light-transmissive element into which the transmitting element couples the optical signal and the receiving element receives the optical signal coupled out of the light-transmissive element.
  • the wetting of this light-transmissive element of the sensor with rinse aid is then determined. In this case, the flow behavior on the light-transmissive element is detected by the transmitting and the receiving element in a simple manner.
  • the change in the rinse aid concentration in the final rinse liquid is expediently measured by the sensor with the transmitting element emitted by the optical signals and the receiving element receiving the optical signals, wherein a light beam is coupled into the light-transmissive element from the transmitting element of the sensor and the light beam from the light-transmissive element emitted light beam is measured by the receiving element of the sensor.
  • the term light beam is generally understood as an electromagnetic wave and not limited to specific wavelengths.
  • Suitable sensors which are proposed there for the detection of calcium deposits, are known, for example, in DE 198 25 981 A1 and DE 102 08 214 A1.
  • the evaluation of the signals supplied by the sensor takes place at a different time than in the method according to the invention. Any limescale that may occur can only be detected at the onset of the drying process.
  • the sensor principle used in these sensors can be used in an adapted manner in the invention for detecting the wetting of the sensor.
  • the light-transmitting element as described in DE 102 08 214 A1, two end surfaces and is formed such that each of the optical signal emitting and the optical signal receiving element to the end surfaces of the translucent element directly anschlie ⁇ Shen, so that the end surfaces are always free of a coating.
  • the light emitted by the element emitting an optical signal enters the light-transmissive element and, due to the reflection taking place in the light-transmissive element, is reflected at the interface between the translucent element and the surrounding atmosphere such that the light beam or the light beam radiates substantially with scattering losses through the light-transmissive element and finally exits through the receiving element associated with the second terminating surface and into which the receiving element enters.
  • the total reflection taking place in the translucent element causes a brightness value which corresponds to a specific energy value.
  • An energy difference amount between the optical signal-emitting element and the optical signal-receiving element is due to a certain radiation power of the transparent element and is taken into account in the processing of the signal value.
  • the refractive index between the light-transmissive element and the immediately following deposition layer is changed at these regions in such a way that the number of Total reflections at the boundary layer of the translucent element decreases. If a light beam or light beam strikes the interface of the light-transmissive element at a certain angle and this area of the light-transmitting element is covered with rinse liquid, some of the light beam will exit the light-transmissive element or be rejected and will not reflected in the translucent element. Since the receiving element measures the energy intensity or luminous intensity of the exiting light from the light-transmissive element, the receiving light intensity is associated with a corresponding wetting on the translucent element.
  • determining the wetting of the optical sensor it is preferred not to determine merely an instantaneous value, but rather to determine the wetting of the translucent element with the rinsing liquid as a function of time in order to obtain an accurate statement via the rinse aid concentration in the final rinse liquid and to be able to take into account the flow behavior of the sensor or the light-transmissive element.
  • a circulation of the final rinse liquid with subsequent renewed measurement of the concentration of the rinse aid in the rinse liquid takes place.
  • the circulation ensures that added rinse aid can mix with the final rinse liquid. The falsification of a measurement result by possibly occurring concentration ranges of rinse aid in the final rinse liquid can be avoided thereby.
  • the determination of the rinse aid concentration in the final rinse liquid is preferably carried out iteratively until a predetermined value of rinse aid concentration in the final rinse liquid is reached.
  • the rinsing process is adjusted as a function of the concentration of rinse aid in the final rinse liquid in its course. In other words, this means that a dosage of rinse aid, a circulation and a measurement of the rinse aid concentration takes place until the desired rinse aid concentration in the final rinse liquid is reached. Only then does the actual rinse aid program proceed.
  • the dishwasher takes in a washing up the dishes to be cleaned.
  • a program control takes over the course of the cleaning and rinsing operations with the supply, heating and suction of the cleaning and rinsing liquid in a known manner and is therefore not described in detail.
  • the flushing Container is associated with at least one optical sensor which monitors the final rinse liquid to the concentration of rinse aid and outputs a corresponding actual value to a processing unit of the program control. As long as the actual value does not reach a setpoint stored in the computing unit, the arithmetic unit sends a signal to a metering device which supplies a rinse aid continuously or at intervals to the rinse aid liquid. If the actual value detected by the optical sensor corresponds to the predetermined desired value, then no supply of rinse aid takes place.
  • step 10 the start of the rinse program begins.
  • rinse aid is metered into the rinse aid liquid of the dishwasher (step 12). Dosing of the rinse aid can be effected by the "3-in-1" combination preparations mentioned above or in a known manner by a rinse aid reservoir
  • the optical sensor present in the washing compartment is also surrounded by the rinse aid liquid
  • the optical sensor is arranged in the washing compartment in such a way that the rinse aid liquid can flow away from the optical sensor This drainage is the wetting of the optical sensor with the rinse aid liquid detected (step 16).
  • a light-transmissive element is arranged between a transmitting element and a receiving element.
  • the light-transmissive element is expediently arranged in a region of the rinsing space which permits rinsing with the final-rinse liquid.
  • the translucent element could be arranged in a chamber-like region which has at least one opening which opens into the interior of the washing container and has a valve which is suitable for emptying the chamber-like region again.
  • the shape of the translucent element is in principle arbitrary. As appropriate, a rod-shaped or helical-shaped shape, which allows a longer light path for the measurement, has been found.
  • the physical phenomenon on which the device according to the invention is based is based on a comparison of the light level coupled into the light-transmitting element by the transmitting element with an energy level which is detected by the receiving element during coupling out of the light-transmissive element. If the translucent element has no wetting, essentially all the light beams which are coupled into the translucent element from the transmitting element are reflected due to the total reflection between the translucent element and the surrounding atmosphere until they reach the receiving element and leave the translucent element Element not. Due to this, the energy level coupled into the light-transmissive element essentially corresponds to the energy level coupled out of the light-transmissive element.
  • the light-transmitting element is washed around by rinse aid liquid, a certain energy level is coupled in through the light-transmissive element on the side of the transmitting element and a different energy level is received on the side of the receiving element.
  • the energy level detected by the receiving element is substantially lower than the energy level coupled in by the transmitting element.
  • Rinse liquid provided with an optimum level of rinse aid will only cause wetting on the sensor or the light-transmissive element for a very short time.
  • rinse-aid liquid with too small a dosage of rinse aid remains on the sensor or the light-transmissive element for a longer time before it runs out.
  • This difference in time is used to measure the wetting of the sensor or the light-transmissive element. The measurement therefore takes place either continuously over a certain period of time in order to detect the drainage behavior of the final rinse liquid from the sensor or the light-transmissive element. Alternatively, a large number of measurements can take place in short, successive time intervals.
  • the comparison of the energy levels over time allows a statement about the wetting of the sensor or of the light-transmitting element and thus also about the level of rinse aid in the final rinse liquid.
  • the rating of Measured values can be carried out with (threshold) values stored in the arithmetic unit or else on the basis of a calculation.
  • the evaluation of the wetting takes place in the flowchart in the process step identified by the reference numeral 18. If the wetting is small (reference numeral 20), the actual rinsing process and subsequent drying process can begin with a further circulation according to method step 28. If the wetting was large (reference numeral 22), then in step 24 a metered addition of rinse aid, e.g. from a rinse aid reservoir. Before the actual rinsing process (reference 28) is initiated, a new step of measuring and checking the rinse aid concentration in the final rinse liquid takes place (reference 26). This in turn comprises the circulation according to process step 14, the measurement of the wetting according to process step 16 and the evaluation of the wetting according to step 18 in the manner described above.
  • rinse aid e.g. from a rinse aid reservoir
  • the automatic supply of the ideal amount of rinse aid limits the amount of rinse aid to the required level and ultimately leads to a saving of the same. In addition, an ideal drying result for the consumer is achieved.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur dosierten Zufuhr von Klarspülmittel beim Klarspülvorgang in die Klarspülflüssigkeit im Spülbehälter einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine beschrieben, bei der mittels eines optischen Sensors die Klarspülmittelkonzentration der Klarspülflüssigkeit überwacht wird. Bei diesem Verfahren wird für die dosierte Zufuhr von Klarspülmittel als Kriterium die Benetzung des optischen Sensors mit der Klarspülflüssigkeit herangezogen.

Description

Verfahren zur Zufuhr von Klarspülmittel bei einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dosierten Zufuhr von Klarspülmittel beim Klarspül¬ vorgang in die Klarspülflüssigkeit (Spülflotte) im Spülbehälter einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine, bei der mittels eines optischen Sensors die Klarspülmittelkonzent¬ ration der Klarspülflüssigkeit überwacht wird.
Das Spülprogramm einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine umfasst mehrere Reinigungs- und Spülvorgänge, die mit einem Klarspülvorgang abgeschlossen werden. Dabei wird dem im Spülbehälter befindlichen, gereinigten Geschirr eine mit einem Klar¬ spülmittel versehene Klarspülflüssigkeit zugeführt. Die Dosierung des Klarspülmittels wird häufig durch den Kunden vorgenommen, wobei die dabei eingestellte Menge jedoch le¬ diglich einen groben Wert darstellt. Dies kann somit einerseits zu Überdosierungen und zu einem unnötig hohen Verbrauch von Klarspülmittel führen. Bei unzureichender Dosierung wird andererseits häufig der gewünschte Klarspüleffekt nicht erreicht. Die manuelle Dosie¬ rung des Klarspülmittels kann darüber hinaus auch nicht die Qualität des verwendeten Klarspülmittels berücksichtigen.
Alternativ sind seit geraumer Zeit sogenannte „3-in-1 "- Kombinationspräparate zur Ver- wendung in Geschirrspülmaschinen erhältlich, die eine Reinigungssubstanz, eine Enthär¬ tungssubstanz und eine Klarspülsubstanz enthalten und dem Spülbehälter der Geschirr¬ spülmaschine zu einem bestimmten Zeitpunkt gleichzeitig zugeführt werden. Diese Kom¬ binationspräparate sind in gepresster Tablettenform (sogenannte „Tabs") als auch in Pul¬ ver verfügbar. Sie können in vorgesehene Dosiervorrichtungen der Geschirrspülmaschine eingelegt werden. In diesem Fall werden sie zu einem bestimmten Zeitpunkt, der durch den Spülprogrammablauf der Geschirrspülmaschine bestimmt wird, dem Spülbehälter zudosiert.
Die bekannten „3-in-1 "-Kombinationspräparate weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie sich in Abhängigkeit verschiedenster Parameter unterschiedlich auflösen und dement¬ sprechend zu verschiedenen Zeitpunkten ihre höchste Wirksamkeit erzielen. So gibt es Kombinationspräparate, die nach einem sogenannten „Verdünnungsprinzip" arbeiten, d.h. zu Beginn des Reinigungsvorganges wird das Kombinationspräparat zugesetzt und be¬ ginnt sich aufzulösen. Dabei wird hauptsächlich der Klarspüler zunächst in einer hohen Konzentration, d.h. überdosiert, zugesetzt und es wird davon ausgegangen, dass in Folge von Verschleppungen in Spülwasserresten und Adhäsionen des gelösten Klarspülers am Spülgut, an Spülbehälterwänden als auch in den Zuleitungen die Konzentration im Klar- spülvorgang noch ausreicht, um ein gutes Trocknungsergebnis zu erzielen. Kombinati¬ onspräparate dieser Art weisen jedoch den Nachteil auf, dass bei dem Ausführen mehre¬ rer Spülprogrammabschnitte vor dem Klarspülvorgang sich das Kombinationspräparat zu schnell auflöst und dabei durch den mehrfachen Spülflüssigkeitswechsel beim eigentli¬ chen Klarspülvorgang nicht mehr in ausreichender Konzentration vorhanden ist.
Andere Kombinationspräparate sind derart ausgelegt, dass sich zunächst nur der Reiniger und der Enthärter auflösen und der Klarspüler, der in dem Kombinationspräparat abge¬ kapselt, z.B. in Form einer wachsumhüllten Perle vorliegt, sich erst Temperatur- und/oder pH-Wert abhängig während des Klarspülens auflöst. Bei der Verwendung eines Spülpro- gramms, das jedoch schon im Programmabschnitt Reinigen mit hohen Temperaturen ar¬ beitet und/oder wo die Dauer des Reinigungsvorganges sehr lang gewählt wird, wird der Klarspüler bereits vor dem eigentlichen Klarspülvorgang aufgelöst.
Zur Lösung der oben beschriebenen Problematik sieht die DE 102 57 826 A1 die Ver- wendung zumindest eines optischen Sensors vor, mit dem die Art des verwendeten Kom¬ binationspräparates detektierbar ist. Dabei werden Konzentrations- und/oder pH-Wert- Veränderungen und/oder Änderungen des Härtegrades der Spülflüssigkeit festgestellt, die Rückschlüsse auf die Konzentration der einzelnen Wirksubstanzen zulassen.
Um einer bestimmten Konzentration an Klarspülmittel im Verfahrensabschnitt Klarspülen begegnen zu können, wird dem Spülbehälter ein definiertes Spülflüssigkeitsvolumen zu¬ geführt. Dies kann von vorne herein fest bemessen sein oder variabel in Abhängigkeit verschiedener Parameter eingestellt werden. Als wesentliche Größe wird dabei die Kon¬ zentration des tatsächlich in der Spülflüssigkeit vorhandenen Klarspülers herangezogen, da diese unmittelbaren Einfluss auf das Klarspülergebnis und damit auf das Trocknungs¬ ergebnis des Spülgutes nimmt. So wird im Falle einer geringen Konzentration des Klar¬ spülers am Anfang des Programmabschnittes Klarspülen die Spülflüssigkeit so gering wie möglich, gegebenenfalls in Abhängigkeit des Trübungsgrades der Spülflüssigkeit, zuge- führt. Ist andererseits die Konzentration des Klarspülers zu Beginn des Programmab¬ schnittes Klarspülen überdurchschnittlich oder ausreichend hoch, so kann die Konzentra¬ tion des Klarspülers durch Zuführung eines definiert einstellbaren Spülflüssigkeitsvolu- mens auf eine vorbestimmte Konzentration eingestellt werden.
Um eine Überdosierung an Klarspülmitteln beim Klarspülvorgang zu verhindern, schlägt die DE 100 45 151 C2 vor, mittels eines optischen Sensors die Schaumkonzentration der Klarspülflüssigkeit zu überwachen und mit einem Sollwert für die Schaumkonzentration zu vergleichen. Beim Erreichen des vorgegebenen Sollwertes der Schaumkonzentration wird die Zufuhr von Klarspülmittel automatisch reduziert.
Weiterhin schlägt die DE 100 34 546 A1 den Einsatz eines Radarsensors vor, um die Tröpfchengröße und -form oder die Zustandsdaten eines mit der Spülflüssigkeit benetz¬ ten Testkörpers zu ermitteln, um Aussagen über den Zustand der Spülflüssigkeit, bei¬ spielsweise deren Gehalt an Spülmittel, zu treffen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur dosierten Zufuhr von Klar¬ spülmittel beim Klarspülvorgang in die Klarspülflüssigkeit im Spülbehälter einer pro¬ grammgesteuerten Geschirrspülmaschine so zu verbessern, dass auf einfache Art eine Unterdosierung an Klarspülmittel verhindert wird, um ein optimales Trocknungsergebnis zu erzielen. Es soll weiterhin eine Vorrichtung zur Überprüfung der Klarspülmittelkonzent¬ ration in der Spülflüssigkeit eines programmgesteuerten wasserführenden Haushaltsgerä¬ tes angegeben werden.
Diese Aufgaben werden mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 , mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches 9 sowie mit einem wasserfüh¬ renden Gerät gemäß den Merkmalen des Anspruches 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestal¬ tungen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß wird für die dosierte Zufuhr von Klarspülmittel als Kriterium die Benet- zung des optischen Sensors mit der Klarspülflüssigkeit herangezogen. Die Ermittlung der Benetzung als Kriterium für die Konzentration von Klarspül mitte I in der Klarspülflüssigkeit bedeutet mit anderen Worten eine Überprüfung des Ablaufverhaltens der Klarspülflüssig¬ keit von dem Sensor. Insbesondere kann dabei eine Überprüfung der Tröpfchengröße - A -
und Tröpfchenform des Sensors erfolgen, um eine Aussage über den Zustand der Klar¬ spülflüssigkeit zu erhalten. Die Konzentration an Klarspülmittel macht sich in einer Verän¬ derung der Oberflächenspannung der Klarspülflüssigkeit bemerkbar. Das dadurch beding¬ te Ablaufverhalten lässt sich durch den optischen Sensor detektieren und ermöglicht ei¬ nen Rückschluss auf die Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit. Die Klar- spülmittelkonzentration bedingt die Klarspülmittelwirkung, so dass durch die Klarspülmit¬ telkonzentration auch die Klarspülmittelwirkung erfasst wird.
In der Folge erfolgt ein Vergleich mit einem Sollwert einer Benetzung des optischen Sen¬ sors bei einer idealen Konzentration an Klarspül mitte I in der Klarspülflüssigkeit während des Klarspülvorganges. Sofern eine zu große Differenz zwischen dem Sollwert der Benet¬ zung und der gemessenen Benetzung des optischen Sensors ermittelt wird, kann Klar¬ spülmittel aus einem Klarspülmittelvorrat in den Spülbehälter zudosiert werden, bis die erforderliche Konzentration an Klarspülmittel erreicht ist.
Die Vorrichtung zur Überprüfung der Klarspülmittelkonzentration in der Spülflüssigkeit eines programmgesteuerten, wasserführenden Haushaltsgeräts, weist einen Sensor mit mindestens einem Sendeelement, das ein optisches Signal aussendet und mindestens ein Empfangselement, das das von dem Sendeelement ausgesendete optische Signal empfängt, sowie eine Recheneinheit auf. Erfindungsgemäß ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, aus dem von dem Sendeelement ausgesendeten und dem von dem Emp¬ fangselement empfangenen Energieniveau die Benetzung des Sensors mit Klarspülflüs¬ sigkeit und daraus die Konzentration an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit zu ermit¬ teln. Die Klarspülmittelkonzentration bedingt die Klarspülmittelwirkung, so dass durch die Klarspülmittelkonzentration auch die Klarspülmittelwirkung erfasst wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überprüfung der Klarspülmittelkonzentration wird bevorzugt in einem wasserführenden Gerät, insbesondere einer Geschirrspülmaschine, eingebaut, wobei die Vorrichtung an der dem Spülraum zugeordneten Seite der Tür oder einer Wandung des Spülraums angeordnet sein kann. Je nach konstruktiver Ausgestal- tung des Sensors kann die Vorrichtung zur Überprüfung der Klarspülmittelkonzentration auch an der Decke oder dem Boden des Spülraums angeordnet werden. Bevorzugt weist der Sensor ein lichtdurchlässiges Element auf, in das das Sendeelement das optische Signal einkoppelt und das Empfangselement das aus dem lichtdurchlässigen Element ausgekoppelte optische Signal empfängt. Als Kriterium für die Konzentration des Klarspülmittels in der Klarspülflüssigkeit wird dann die Benetzung dieses lichtdurchlässi¬ gen Elements des Sensors mit Klarspülmittel ermittelt. Dabei wird das Ablaufverhalten an dem lichtdurchlässigen Element durch das Sende- und das Empfangselement auf einfa¬ che Weise detektiert.
Durch die bedarfsabhängige Bestimmung des Klarspülmittels, abhängig von der ermittel¬ ten Konzentration an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit, lässt sich ein perfektes Trocknungsergebnis erzielen, wobei gleichzeitig eine Über- oder Unterdosierung an Klar¬ spülmittel verhindert werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zweckmäßigerweise die Veränderung der Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit von dem Sensor mit dem optische Signale aussendeten Sendeelement und dem die optischen Signale empfangenen Emp¬ fangselement gemessen, wobei von dem Sendeelement des Sensors ein Lichtstrahl in das lichtdurchlässige Element eingekoppelt und der aus dem lichtdurchlässigen Element austretende Lichtstrahl von dem Empfangselement des Sensors gemessen wird. Der Begriff Lichtstrahl ist dabei allgemein als elektromagnetische Welle und nicht auf be- stimmte Wellenlängen beschränkt zu verstehen. Geeignete Sensoren, die dort jedoch zur Detektion von Kalkablagerungen vorgeschlagen werden, sind beispielsweise in der DE 198 25 981 A1 sowie der DE 102 08 214 A1 bekannt. Die Auswertung der von dem Sen¬ sor gelieferten Signale findet dabei jedoch zu einem anderen Zeitpunkt als bei dem erfin¬ dungsgemäßen Verfahren statt. Eine gegebenenfalls auftretende Kalkablagerung kann erst bei Einsetzen des Trocknungsvorganges erkannt werden. Das bei diesen Sensoren verwendete Sensorprinzip kann jedoch in angepasster Weise bei der Erfindung zur Detek¬ tion der Benetzung des Sensors angewandt werden.
Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn das lichtdurchlässige Element, wie in der DE 102 08 214 A1 beschrieben, zwei Abschlussflächen aufweist und derart ausgebildet ist, dass jeweils das das optische Signal aussendende und das das optische Signal empfangende Element an die Abschlussflächen des lichtdurchlässigen Elements unmittelbar anschlie¬ ßen, so dass die Abschlussflächen stets frei von einem Belag sind. Das von dem ein optisches Signal aussendende Element emittierte Licht, z.B. Infrarotlicht, tritt in das lichtdurchlässige Element ein und wird aufgrund der im lichtdurchlässigen Ele¬ ment stattfindenden Reflexion an der Grenzfläche zwischen dem lichtdurchlässigen Ele¬ ment und der umschließenden Atmosphäre so reflektiert, dass der Lichtstrahl bzw. das Lichtbündel im Wesentlichen mit Streuverlusten durch das lichtdurchlässige Element strahlt und schließlich durch die dem Empfangselement zugeordnete zweite Abschlussflä¬ che austritt und in das das Empfangselement eintritt. Durch die im lichtdurchlässigen E- lement stattfindende Totalreflexion ist ein Helligkeitswert bedingt, der einem bestimmten Energiewert entspricht. Ein Energiedifferenzbetrag zwischen dem das optische Signal aussendenden Element und dem das optische Signal empfangenden Element beruht auf einer gewissen AbStrahlungsleistung des lichtdurchlässigen Elements und findet bei der Verarbeitung des Signalwerts entsprechende Berücksichtigung.
Sobald das lichtdurchlässige Element von Spülflüssigkeit benetzt wird und gegebenenfalls aufgrund mangelnder Klarspülmittels an dem lichtdurchlässigen Element für eine gewisse Zeit anhaftet, wird an diesen Bereichen der Brechungsindex zwischen dem lichtdurchläs¬ sigen Element und der unmittelbar daran anschließenden Ablagerungsschicht so verän¬ dert, dass die Anzahl der Totalreflexionen an der Grenzschicht des lichtdurchlässigen Elements sinkt. Trifft ein Lichtstrahl bzw. ein Lichtbündel unter einem bestimmten Winkel auf die Grenzfläche des lichtdurchlässigen Elements auf und ist dieser Bereich des licht- durchlässigen Elements mit Klarspülflüssigkeit bedeckt, so tritt ein gewisser Anteil des Lichtbündels aus dem lichtdurchlässigen Element heraus bzw. wird abgelehnt und wird nicht in das lichtdurchlässige Element reflektiert. Da das Empfangselement die Energie¬ stärke bzw. Lichtstärke des austretenden Lichtes aus dem lichtdurchlässigen Element misst, wird die empfangende Lichtstärke mit einer entsprechenden Benetzung auf dem lichtdurchlässigen Element in Verbindung gesetzt.
Nachdem ein gewisser Schwellenwert an Benetzung festgestellt worden ist, erfolgt in Ab¬ hängigkeit der ermittelten Informationen gegebenenfalls eine Zudosierung von Klarspül¬ mittel.
Bevorzugt wird bei der Ermittlung der Benetzung des optischen Sensors nicht lediglich ein Augenblickswert ermittelt, sondern es wird die Benetzung des lichtdurchlässigen Ele¬ ments mit der Spülflüssigkeit als Funktion der Zeit ermittelt, um eine genaue Aussage über die Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit zu erhalten und das Ablauf¬ verhalten von dem Sensor bzw. dem lichtdurchlässigen Element berücksichtigen zu kön¬ nen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zur Überprüfung, ob eine Zugabe an Klarspülmittel erfolgt ist, zunächst ein Umwälzen der Klarspülflüssigkeit mit anschließender erneuter Messung der Konzentration des Klarspülmittels in der Klar¬ spülflüssigkeit erfolgt. Durch das Umwälzen wird sichergestellt, dass zudosiertes Klar¬ spülmittel sich mit der Klarspülflüssigkeit vermischen kann. Die Verfälschung eines Mess¬ ergebnisses durch eventuell auftretende Konzentrationsbereiche an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit kann dadurch vermieden werden.
Das Ermitteln der Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit erfolgt bevorzugt iterativ bis ein vorgegebener Wert an Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit erreicht ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der Klarspülvorgang in Abhängigkeit der Konzentration an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit in seinem Ablauf angepasst. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass eine Dosierung an Klarspülmittel, ein Umwälzen und ein Messen der Klarspülmittelkonzentration so lange erfolgt, bis die gewünschte Klar- spülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit erreicht ist. Erst dann erfolgt ein Fortfah¬ ren des eigentlichen Klarspülprogramms.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung als Ablaufdiagramm dargestellten Aus¬ führungsbeispiels einer automatischen, dosierten Klarspülmittel-Zufuhr bei einer Geschirr- Spülmaschine näher erläutert.
Die Geschirrspülmaschine nimmt in einem Spülbehälter das zu reinigende Geschirr auf. Eine Programmsteuerung übernimmt den Ablauf der Reinigungs- und Spülvorgänge mit dem Zuführen, Erwärmen und Absaugen der Reinigungs- und Spülflüssigkeit in bekannter Weise und wird daher nicht in Einzelheiten beschrieben.
An das Ende der Reinigungs- und Spülvorgänge schließt sich ein Klarspülvorgang an, in dem dem Spülbehälter Klarspülflüssigkeit und Klarspülmittel zugeführt wird. Dem Spülbe- hälter ist zumindest ein optischer Sensor zugeordnet, der die Klarspülflüssigkeit auf die Konzentration an Klarspülmittel hin überwacht und einen entsprechenden Istwert an eine Recheneinheit der Programmsteuerung abgibt. Solange der Istwert einen in der Rechen¬ einheit gespeicherten Sollwert nicht erreicht, gibt die Recheneinheit ein Signal an eine Dosiervorrichtung ab, das kontinuierlich oder in Intervallen ein Klarspülmittel in die Klar- spülmittelflüssigkeit zuführt. Entspricht der von dem optischen Sensor erfasste Istwert dem vorgegebenen Sollwert, dann erfolgt keine Zufuhr an Klarspülmittel.
Der einzelne Verfahrensablauf gestaltet sich wie folgt. Im Verfahrensschritt 10 beginnt der Start des Klarspülprogramms. Im nächsten Schritt wird Klarspülmittel in die Klarspülmittel- flüssigkeit der Geschirrspülmaschine dosiert (Schritt 12). Die Dosierung des Klarspülmit¬ tels kann dabei durch die eingangs erwähnten „3-in-1 "-Kombinationspräparate oder in bekannter Weise durch ein Klarsspülmittel- Reservoir erfolgen. Um eine gute Verteilung des Klarspülmittels in der Klarspülmittelflüssigkeit zu erzielen, findet anschließend ein Umwälzen der Klarspülmittelflüssigkeit in bekannter Weise statt (Schritt 14). In diesem Verfahrensschritt wird auch der in dem Spülraum vorhandene optische Sensor von der Klarspülmittelflüssigkeit umspült. Der optische Sensor ist derart in dem Spülraum ange¬ ordnet, dass die Klarspülmittelflüssigkeit von dem optischen Sensor wieder abfließen kann. Während dieses Abfließens wird die Benetzung des optischen Sensors mit der Klarspülmittelflüssigkeit detektiert (Schritt 16).
Zur Messung der Benetzung werden bevorzugt solche Sensoren verwendet, bei denen zwischen einem Sendeelement und einem Empfangselement ein lichtdurchlässiges Ele¬ ment angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist das lichtdurchlässige Element in einem Be¬ reich des Spülraums angeordnet, der ein Umspülen mit der Klarspülflüssigkeit ermöglicht. So könnte das lichtdurchlässige Element in einem kammerartigen Bereich angeordnet sein, der mindestens eine Öffnung aufweist, die in den Innenraum des Spülbehälters mündet und ein Ventil aufweist, das dazu geeignet ist, den kammerartigen Bereich wieder zu entleeren. Die Form des lichtdurchlässigen Elements ist prinzipiell beliebig. Als zweckmäßig hat sich eine stabförmige oder wendelartig ausgebildete Form, welche eine längere Lichtstrecke für die Messung ermöglicht, herausgestellt. Denkbar ist auch mehre¬ re lichtdurchlässige Elemente zwischen Sende- und Empfangselement anzuordnen, da dann das Lichtspektrum breiter gewählt werden kann. So könnte der bevorzugte Infrarot- bereich bei den einzelnen lichtdurchlässigen Elementen und der damit verbundenen opti¬ schen Signale aussendenden/empfangenden Elemente variiert werden.
Das der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugrunde liegende physikalische Phänomen beruht auf einem Vergleich des von dem Sendeelement in das lichtdurchlässige Element eingekoppelten Lichtniveaus mit einem Energieniveau, welches beim Auskoppeln aus dem lichtdurchlässigen Element von dem Empfangselement detektiert wird. Weist das lichtdurchlässige Element keine Benetzung auf, werden im Wesentlichen alle Lichtstrah¬ len, die von dem Sendeelement in das lichtdurchlässige Element eingekoppelt werden, aufgrund der Totalreflexion zwischen dem lichtdurchlässigen Element und der umgeben- den Atmosphäre bis zum Erreichen des Empfangselements reflektiert und verlassen das lichtdurchlässige Element nicht. Aufgrund dessen entspricht das in das lichtdurchlässige Element eingekoppelte Energieniveau im Wesentlichen dem aus dem lichtdurchlässigen Element ausgekoppelten Energieniveau.
Wird das lichtdurchlässige Element von Klarspülflüssigkeit umspült, so wird bei Durch¬ strahlen des lichtdurchlässigen Elements auf Seiten des Sendeelements ein bestimmtes Energieniveau eingekoppelt und auf Seiten des Empfangselements ein anderes Energie¬ niveau empfangen. Entsprechend dem Maß der Benetzung mit Klarspülflüssigkeit ist fest¬ zustellen, dass das von dem Empfangselement detektierte Energieniveau wesentlich ge- ringer ist als das von dem Sendeelement eingekoppelte Energieniveau.
Klarspülflüssigkeit, die mit einem optimalen Maß an Klarspülmittel versehen ist, wird an dem Sensor bzw. dem lichtdurchlässigen Element nur für sehr kurze Zeit eine Benetzung hervorrufen. Im Gegensatz dazu bleibt Klarspülmittelflüssigkeit mit einer zu geringen Do- sierung an Klarspülmittel für eine längere Zeit an dem Sensor bzw. dem lichtdurchlässi¬ gen Element haften, bevor es abläuft. Dieser zeitliche Unterschied wird zur Messung der Benetzung des Sensors bzw. des lichtdurchlässigen Elements ausgenutzt. Die Messung erfolgt deshalb entweder kontinuierlich über einen bestimmten Zeitraum, um das Ablauf¬ verhalten der Klarspülflüssigkeit von dem Sensor bzw. dem lichtdurchlässigen Element zu detektieren. Alternativ können eine Vielzahl an Messungen in kurzen, aufeinander folgen¬ den Zeitabständen erfolgen. Der Vergleich der Energieniveaus über die Zeit ermöglicht eine Aussage über die Benetzung des Sensors bzw. des lichtdurchlässigen Elements und damit auch über das Maß an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit. Die Bewertung der Messwerte kann mit in der Recheneinheit gespeicherten (Schwellen-)Werten erfolgen oder aber aufgrund einer Berechnung erfolgen.
Die Bewertung der Benetzung erfolgt im Ablaufdiagramm in dem mit dem Bezugszeichen 18 gekennzeichneten Verfahrensschritt. Ist die Benetzung klein (Bezugszeichen 20), so kann mit einem weiteren Umwälzen gemäß Verfahrensschritt 28 der eigentliche Klarspül¬ vorgang und anschließende Trocknungsprozess beginnen. War die Benetzung groß (Be¬ zugszeichen 22), so erfolgt im Verfahrensschritt 24 ein Hinzudosieren von Klarspülmittel, z.B. aus einem Klarspülmittel-Reservoir. Bevor der eigentliche Klarspülvorgang (Bezugs¬ zeichen 28) eingeleitet wird, findet ein erneuter Schritt des Messens und Überprüfens der Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit statt (Bezugszeichen 26). Dieser umfasst wiederum das Umwälzen gemäß Verfahrensschritt 14, das Messen der Benet¬ zung gemäß Verfahrensschritt 16 sowie das Bewerten der Benetzung gemäß Schritt 18 in der oben beschriebenen Weise.
Die automatische Zufuhr der idealen Menge an Klarspülmittel begrenzt die Menge an Klarspülmittel auf das erforderliche Maß und führt letztendlich auch zu einer Einsparung des selben. Daneben wird ein für den Verbraucher ideales Trocknungsergebnis erzielt.
Bezugszeichenliste
10 Verfahrensschritt
12 Verfahrensschritt
14 Verfahrensschritt
16 Verfahrensschritt
18 Verfahrensschritt
20 Verfahrensablauf
22 Verfahrensablauf
24 Verfahrensschritt
26 Verfahrensablauf
28 Verfahrensschritt
30 Verfahrensschritt

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur dosierten Zufuhr (12,24) von Klarspülmittel beim Klarspülvorgang in die Klarspülflüssigkeit im Spülbehälter einer programmgesteuerten Geschirrspülma¬ schine, bei der mittels eines optischen Sensors die Klarspülmittelkonzentration der Klarspülflüssigkeit überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass für die dosierte
Zufuhr (12,24) von Klarspülmittel als Kriterium die Benetzung des optischen Sen¬ sors mit der Klarspülflüssigkeit herangezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Benetzung eines lichtdurchlässigen Elements des Sensors mit Klarspülmittel als Kriterium für die
Konzentration des Klarspülmittels in der Klarspülflüssigkeit ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit von dem Sensor mit einem optische Signale aussendenden Sendeelement und einem optische Signale emp¬ fangenden Empfangselement gemessen wird, wobei von dem Sendeelement des Sensors ein Lichtstrahl in das lichtdurchlässige Element eingekoppelt und der aus dem lichtdurchlässigen Element austretende Lichtstrahl von dem Empfangselement des Sensors gemessen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Benetzung des lichtdurchlässigen Elements mit der Spülflüssigkeit als Funktion der Zeit ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der ermittelten Informationen eine Dosierung (24) von Klar¬ spülmittel erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung, ob eine Zugabe an Klarspülmittel erfolgt ist, ein Umwälzen
(14) der Klarspülflüssigkeit mit anschließender erneuter Messung (16) der Konzent¬ ration des Klarspülmittels in der Klarspülflüssigkeit erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Klarspülmittelkonzentration in der Klarspülflüssigkeit iterativ erfolgt, bis ein vorgegebener Wert an Klarspülmittelkonzentration in der Klarspül¬ flüssigkeit erreicht ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klarspülvorgang in Abhängigkeit der Konzentration an Klarspülmittel in der Spülflüssigkeit in seinem Ablauf angepasst wird.
9. Vorrichtung zur Überprüfung der Klarspülmittelkonzentration in einer Spülflüssigkeit eines programmgesteuerten Wasser führenden Haushaltsgeräts, bestehend aus ei¬ nem Sensor mit mindestens einem Sendeelement, das ein optisches Signal aus¬ sendet und mit mindestens einem Empfangselement, das das von dem Sendeele¬ ment ausgesendete optische Signal empfängt sowie einer Recheneinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit dazu eingerichtet ist, aus dem von dem Sendeelement ausgesendeten und dem von dem Empfangselement empfangenen
Energieniveau die Benetzung des Sensors mit Klarspülflüssigkeit und daraus die Konzentration an Klarspülmittel in der Klarspülflüssigkeit zu ermitteln.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Recheneinheit ein Referenzwert für das Ablaufverhalten der Klarspülflüssigkeit von dem Sensor gespeichert ist, der für einen Vergleich mit den ermittelten Informationen heranzieh¬ bar ist.
1 1 . Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein lichtdurchlässiges Element aufweist, in das das Sendeelement das optische
Signal einkoppelt und das Empfangselement das aus dem lichtdurchlässigen Ele¬ ment ausgekoppelte optische Signal empfängt.
12. Wasserführendes Gerät, insbesondere für den Haushalt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 vorgesehen ist.
13. Wasserführendes Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Geschirrspülmaschine ist.
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