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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Spülprogrammen von Geschirrspülautomaten.
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Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Geschirrspülautomaten unter Verwendung von Spülprogrammen zu betreiben. Ein Spülprogramm weist dabei wenigstens einen, bevorzugter Weise jedoch mehrere unterschiedliche Spülschritte auf. Mögliche Spülschritte sind beispielsweise Waschen, Reinigen und Trocknen.
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Verfahren zur Steuerung von Spülprogrammen von Geschirrspülautomaten sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Messgrößen einer derartigen Steuerung sind beispielweise die Temperatur des Spülwassers und/oder der Verschmutzungsgrad des Spülwassers. Zur Erfassung letztgenannten Messwertes werden Trübungssensoren eingesetzt. Mit diesen wird die aktuelle Trübung des innerhalb des Geschirrspülautomaten zirkulierenden Spülwassers, der sogenannten Spülflotte, gemessen. In Abhängigkeit der gemessenen Trübung des Spülwassers werden zusätzliche Spülschritte eingeleitet und/oder die Dauer des Spülprogramms angepasst.
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Wenngleich sich die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Steuerung von Spülprogramen von Geschirrspülautomaten im alltäglichen Praxiseinsatz bewährt haben, besteht Verbesserungsbedarf. So gibt es beispielsweise Anschmutzungen, die auch in kleiner Konzentration eine hohe Trübung des Spülwassers erzeugen (beispielsweise Milch), und so das Spülprogramm unnötigerweise intensiveren. Ebenso gibt es beispielsweise Anschmutzungen, die das Spülwasser sehr verschmutzen, jedoch zu einer geringen Trübung des Spülwassers führen. Das Spülprogramm wird dann nicht auf die erforderliche Intensität eingestellt, was zu einem nicht zufriedenstellenden Spülergebnis führen kann.
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Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung von Spülprogrammen von Geschirrspülautomaten vorzuschlagen, dass gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ein effektiveres Spülprogramm ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Verfahren zur Steuerung von Spülprogrammen von Geschirrspülautomaten, umfassend die folgenden Verfahrensschritte, vorgeschlagen:
- – Messen der aktuellen Last eines Antriebs einer Umwälzpumpe,
- – Messen der aktuellen Temperatur des von der Umwälzpumpe geförderten Spülwassers, und
- – Vergleichen der aktuellen Last des Antriebs mit einem temperaturgleichen Referenzwert der Last des Antriebs bei sauberem Wasser.
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Unter sauberem Wasser wird hierbei Wasser verstanden, welches dem Geschirrspülautomaten am jeweiligen Einsatzort für einen bestimmungsgemäßen Betrieb zugeführt wird. Mit dem Antrieb ist der Antrieb der Umwälzpumpe gemeint. Dieser wird im bestimmungsgemäßen Betrieb mit einer konstanten Drehzahl betrieben.
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Versuche der Anmelderin haben gezeigt, dass der Verschmutzungsgrad des Spülwassers bei gegebener Spülwassertemperatur proportional zur Last am Antrieb der Umwälzpumpe ist. Als Ursache wird angesehen, dass der Verschmutzungsgrad proportional mit der Viskosität des Spülwassers zusammenhängt.
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Erfindungswesentlich ist, dass eine Differenz zwischen der aktuellen Last am Antrieb und einem temperaturgleichen Referenzwert bei sauberem Wasser genutzt wird, um Rückschlüsse auf den Verschmutzungsgrad des Spülwassers zu ziehen. Diese Information über den Verschmutzungsgrad des Spülwassers wird in vorteilhafter Weise genutzt, um das Spülprogramm effektiver zu steuern. Effektiv bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere ressourcenschonend bei gleichzeitig zufriedenstellendem Spülergebnis.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird innerhalb des Geschirrspülautomaten eine Referenzkennlinie bereitgestellt, beispielsweise durch einen Speicher. Diese besteht aus Last-Temperatur-Wertepaaren von sauberem Wasser. Eine solche Referenzkennlinie kann im Auslieferungszustand des Geschirrspülautomaten bereits gespeichert sein. Sie kann aber auch bei erstmaliger Inbetriebnahme des Geschirrspülautomaten im nicht beladenen Zustand durch ein geeignetes Spülprogramm (Initialisierungsprogramm) ermittelt werden. Dabei werden entsprechende Wertepaare bei verschiedenen Spülwasser-Temperaturen und Lastzuständen des Antriebs gespeichert. In vorteilhafter Weise generiert der Geschirrspülautomat somit eine individuelle Referenzkennlinie für sauberes Wasser, welche den jeweiligen Wassereigenschaften am Betriebsort angepasst ist.
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In vorteilhafter Weise gehören Messeinrichtungen zum Messen der Spülwassertemperatur und/oder der Last am Antrieb der Umwälzpumpe bereits zur bestehenden Ausrüstung eines Geschirrspülautomaten. Es ist somit möglich, das erfindungsgemäße Verfahren mit der bestehenden Sensorik eines Geschirrspülautomaten durchzuführen. Kosten, Montage- und/oder Wartungsaufwand für weitere Sensoren können vermieden werden.
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Es wird die aktuelle Last eines Antriebs einer Umwälzpumpe im Geschirrspülautomat gemessen. Der Antrieb ist ein Elektromotor, insbesondere ein Gleichstrom-, Drehstrom- oder Wechselstrommotor. Insbesondere wird ein bürstenloser Permanent-Magnet-Motor vorgeschlagen, dort kann die Last aus den Regelparametern der Ansteuerungselektronik ausgewertet werden. Entscheidend ist, dass geeignete Mittel bereitgestellt sind, welche eine Information über die aktuelle Last des Antriebs an eine Rechnereinheit des Geschirrspülautomaten übermitteln. Zu derartigen Mitteln gehört beispielsweise eine Antriebselektronik mit einer geeigneten Schnittstelle.
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Weiterhin wird die aktuelle Temperatur des von der Umwälzpumpe geförderten Spülwassers gemessen. Dazu ist zumindest ein Temperatursensor vorgesehen. Es kann jedoch auch eine Vielzahl von Temperatursensoren vorgesehen sein. Der Temperatursensor kann beispielsweise in Flussrichtung des Spülwassers hinter einer Heizung angeordnet sein. Der Temperatursensor kann jedoch auch in einem Auffangbereich für das Spülwasser im Boden des Geschirrspülautomaten angeordnet sein. Die Information über die aktuelle Temperatur des Spülwassers wird zum Zweck der Datenverarbeitung an eine Rechnereinheit des Geschirrspülautomaten übermittelt.
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Die vorgenannt beschriebenen Sensoren sind mit einer Rechnereinheit verbunden. Weiterhin ist die Rechnereinheit mit einem Speicher verbunden. In diesem Speicher ist insbesondere die bereits vorstehend genannte Referenzkennlinie mit Last-Temperatur-Wertepaaren von sauberem Wasser gespeichert. Die Rechnereinheit kann somit die Differenz zwischen der aktuellen Last am Antrieb und einem temperaturgleichen Referenzwert bei sauberem Wasser berechnen.
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Erfindungsgemäß wird die Differenz zwischen aktueller Last am Antrieb und temperaturgleichem Referenzwert bei sauberem Wasser genutzt, um Rückschlüsse auf den Verschmutzungsgrad des Spülwassers zu ziehen. In vorteilhafter Weise ist diese Information über den Verschmutzungsgrad des Spülwassers unabhängig von den optischen Eigenschaften des verschmutzten Spülwassers, wie sie mit einem Trübungsensor gemessen werden. Wie vorstehend bereits aufgezeigt, ist kein Zusammenhang zwischen Trübung und Verschmutzungsgrad gegeben. Die Trübung kann vielmehr nur ein Indiz für den Verschmutzungsgrad sein. Somit liegt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine verlässlichere Information über den Verschmutzungsgrad des Spülwassers vor. In vorteilhafter Weise kann somit eine unnötige Verlängerung oder Erweiterung des Spülprogramms vermieden werden. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass sich Ressourcen wie elektrische Energie und Wasser einsparen lassen.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist es vorgesehen, bei einer Steuerung Art und/oder Anzahl von Spülschritten zu variieren und/oder die Spüldauer einzelner Spülschritte und/oder des Spülprogramms zu variieren. Dazu können bestimmte Schwellwerte für die Differenz zwischen aktueller Last am Antrieb und temperaturgleichem Referenzwert bei sauberem Wasser vorgesehen sein. Wird ein solcher Schwellwert über- oder unterschritten, so hat dies entsprechende Änderungen im Spülprogramm zur Folge. So können beispielsweise zusätzliche Spülschritte bei Überschreiten von Schwellwerten der Differenz zwischen aktueller Last des Antriebs und temperaturgleichem Referenzwert der Last des Antriebs bei sauberem Wasser gewählt werden. In vorteilhafter Weise kann somit ein Toleranzbereich für den Verschmutzungsgrad des Spülwassers festgelegt werden, innerhalb welchem ein zusätzlicher Spülschritt, wie beispielsweise ein zusätzlicher Waschgang, noch nicht nötig ist. Befindet sich innerhalb des Geschirrspülautomaten relativ wenig Spülgut und/oder ist das Spülgut relativ sauber, so werden die Schwellwerte nicht überschritten und das Spülprogramm ist in der Folge so kurz wie möglich gehalten. Neben den bereits genannten Vorteilen hinsichtlich der Ressourcenschonung ergeben sich auch Vorteile für den Benutzer: ein variables Spülprogramm bedeutet eine verbesserte Handhabung und insbesondere ein verbessertes Spülergebnis.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird die aktuelle Viskosität des Spülwassers berechnet, insbesondere in Abhängigkeit der Differenz zwischen aktueller Last des Antriebs und temperaturgleichem Referenzwert der Last des Antriebs bei sauberem Wasser. Die Viskosität von sauberem Wasser ist dabei bekannt und in einem Speicher hinterlegt. Tatsache ist, dass die aktuelle Last am Antrieb einerseits durch Parameter des Motors (beispielsweise Bauart, Drehzahl und/oder Strom) bestimmt ist, andererseits durch die Abtriebslast. Die Abtriebslast wiederum hängt insbesondere von der Viskosität des zu fördernden Spülwassers ab. Die Parameter des Motors sind dabei bekannt, so dass die Abtriebslast berechnet werden kann. In der Folge kann die Viskosität des Spülwassers berechnet werden, da diese in einem proportionalen Zusammenhang mit der Antriebslast steht. Dies wird mittels der Rechnereinheit durchgeführt. In vorteilhafter Weise wird somit durch die Rechnereinheit eine Kennzahl für die Abtriebslast am Antrieb und/oder die Viskosität des Spülwassers bereitgestellt.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird die Spüldauer in Abhängigkeit der Differenz zwischen aktueller Last des Antriebs und temperaturgleichem Referenzwert der Last des Antriebs bei sauberem Wasser angepasst. Es ist somit nicht nur denkbar zusätzliche Spülschritte beim Überschreiten von Schwellwerten vorzusehen, sondern beispielsweise auch denkbar, die Spüldauer einzelner Spülschritte und/oder des Spülprogramms proportional zur aktuellen Last des Antriebs anzupassen. In vorteilhafter Weise ist somit eine feinstufige und präzise Steuerung von Spülprogrammen im Geschirrspülautomaten möglich.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird die Trübung des Spülwassers mittels eines Trübungsensors gemessen. Dies ermöglicht es, eine zusätzliche Information über den Verschmutzungsgrad des Spülwassers zu erhalten. Sämtliche bereits vorstehend genannten vorteilhaften Wirkungen können mittels dieser zusätzlichen Information über den Verschmutzungsgrad des Spülwassers unterstützt und angepasst werden.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird der Beladungszustand im Geschirrspülautomat gemessen. Unter dem Beladungszustand wird hierbei die Menge an zu spülendem Spülgut verstanden, mit welcher der Geschirrspülautomat beschickt ist. Die Messung kann hierbei beispielsweise durch optische oder akustische Sensoren erfolgen, oder auch über die Messung der Wassermenge oder der Pumpenlast während des Wasserzulaufs. In vorteilhafter Weise ist somit eine weitere Messgröße innerhalb des Geschirrspülautomaten vorhanden. Das Spülprogramm kann durch die Information über den Beladungszustand im Geschirrspülautomaten weiter unterstützt und angepasst werden.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung werden alle Sensorinformationen zum Zwecke der Sensordatenfusion verarbeitet. Hierfür weist der Geschirrspülautomat eine entsprechende Rechnervorrichtung auf, die geeignete Mittel zur Datenverarbeitung bereitstellt. Insbesondere können sich alle vorhandenen Sensoren gegenseitig auf Plausibilität überprüfen, und somit der Ausfall einzelner Sensoren detektiert und/oder kompensiert werden. Insbesondere ist es auch möglich, alle Sensorinformationen in einer Fuzzy-Logik zu verarbeiten.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird die Last des Antriebs der Umwälzpumpe bei verschiedenen Temperaturen von sauberem Wasser gemessen, und die resultierenden Last-Temperatur-Wertepaare in einem Speicher des Geschirrspülautomaten gespeichert. In besonders vorteilhafter Weise kann somit das Spülprogramm noch genauer angepasst werden, und der Energie- und/oder Wassereinsparungseffekt ist noch größer. Wird der Geschirrspülautomat erstmalig an einem Einsatzort aufgestellt, so kann dieses Initialisierungsprogramm entweder vollautomatisch oder durch einen Benutzer manuell gestartet werden. Auch ist es denkbar, dass der Geschirrspülautomat die Initialisierung in bestimmten Zeitabschnitten auch ohne einen Ortswechsel erneut durchführt. Es ist somit gewährleistet, dass der Geschirrspülautomat zu jedem Zeitpunkt optimal an die jeweiligen lokalen Betriebsbedingungen angepasst ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
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1 schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs und
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2 schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs mit zusätzlicher Sensorik.
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1 zeigt schematisch einen Geschirrspülautomaten 10, welcher einen Antrieb 11 für eine Umwälzpumpe aufweist. Weiterhin ist ein Temperatursensor 31 vorgesehen, welcher die aktuelle Temperatur des Spülwassers 12 misst. Über jeweils eine Signalleitung 30, 32 liegt die Information über die aktuelle Last am Antrieb 11, sowie die aktuelle Temperatur des Spülwassers 12 im System vor. Beide Informationen 30, 32 bilden ein aktuelles Wertepaar 21.
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In einem Speicher 20 des Geschirrspülautomaten 10 liegt eine Referenzkennlinie, gebildet aus Temperatur-Last-Wertepaaren von sauberem Wasser, vor. Im Bereich der Steuerung des Geschirrspülautomaten 10 wird dem aktuellen Wertepaar 21 ein entsprechendes temperaturgleiches Referenzwertepaar aus der Referenzkennlinie 20 zugewiesen. Dabei wird die aktuelle Last am Antrieb mit dem temperaturgleichen Referenzwert für die Last am Antrieb bei sauberem Wasser verglichen. Aus der sich ergebenden Differenz werden Rückschlüsse über die Verschmutzung der Spülflotte gezogen. Die Abweichung 22 wird dabei einer Rechnereinheit 13 zugeführt, welche für die Steuerung der Spülprogramme innerhalb des Geschirrspülautomaten 10 vorgesehen ist. In Abhängigkeit der Abweichung 22 kann beispielsweise die Spüldauer angepasst werden sowie zusätzliche Spülschritte eingeleitet werden.
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2 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung von Spülprogrammen in einem Geschirrspülautomat 10 mit zusätzlicher Sensorik. Vorgesehen ist ein Trübungsensor 33 und/oder ein Beladungsensor 34. Es können dabei sowohl beide Sensorarten vorgesehen sein, als auch nur einer der beiden Sensoren. Entscheidend ist vielmehr, dass das erfindungsgemäße Verfahren durch zusätzliche Sensorik unterstützt wird. Der Trübungsensor 33 misst hierbei die aktuelle Trübung der Spülflotte 14, beispielsweise mittels eines optischen Messverfahrens. Der Beladungsensor 34 misst den aktuellen Beladungszustand des Geschirrspülautomaten 10 mit Spülgut 15. Für dieses Messverfahren kommen insbesondere optische oder akustische Messverfahren zum Einsatz.
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Je nach vorhandener Sensorik innerhalb des Geschirrspülautomaten 10 werden die zusätzlichen Messsignale der Rechnereinheit 13 mittels Signalleitungen zugeführt. Durch geeignete Algorithmen können dann sämtliche Sensorinformationen 30, 31, 33, 34 innerhalb der Rechnereinheit 13 verarbeitet werden. Hierbei kommen insbesondere Verfahren der Sensordatenfusion zum Einsatz. Insbesondere kann aber auch vorgesehen sein, dass alle Sensorinformationen 30, 31, 33, 34 in einer Fuzzy-Logik verarbeitet werden.
