DE4022274A1

DE4022274A1 - Verfahren und vorrichtung zur restwasser-verringerung, insbesondere in haushalt-geschirrspuelmaschinen

Info

Publication number: DE4022274A1
Application number: DE19904022274
Authority: DE
Inventors: Hansjoerg Dipl Ing Lampe; Karlheinz Kohles
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1990-07-12
Filing date: 1990-07-12
Publication date: 1992-01-16

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Restwasserverringerung, insbesondere in Haushalt- Geschirrspülmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft außerdem ein Spülverfahren mit optimierter Reinigungswirkung.

Handelsübliche Geschirrspülmaschinen arbeiten im allgemeinen gemäß einem sogenannten Normal- oder Universalprogramm, welches in einzelne, durch Wasserwechsel abgegrenzte Spülgänge unterteilt ist und folgendermaßen abläuft:

Durchspülen des Enthärters, das ist Entfernen von Sole und des mit Calcium- und Magnesium-Ionen versetzten Wassers aus den regenerierten Austauschermassen mittels Zulaufwasser.

Vorspülgang, Entfernung grober Geschirranschmutzungen mittels kaltem Weichwasser.

Reinigungsgang, Zugabe von pulver- oder granulatförmigem Reinigungsmittel bei Wassertemperaturen von 40° bis 70° Celsius, hierbei werden Speisereste unter Einwirkung aller Spülfaktoren (Emulgieren der auf den Geschirrteilen haftenden Schmutzteilchen, die nach dem Ablösen in der Lauge schweben sowie Fettablösungen, bleichende und keimtötende Wirkung) entfernt.

Zwischenspülgang (mindestens einmal); meistens beinhaltet ein Spülprogramm jedoch mehrere Zwischenspülgänge). Entfernung der Laugenreste vom Geschirr und Vorbereitung für das nachfolgende Klarspülen. Das Zwischenspülen erfolgt jeweils mit frisch zulaufendem Kaltwasser, das jedoch Wärme aus dem Pumpsystem, dem Gerät und vom heißen Geschirr aufnimmt.

Klarspülung, mit 50- bis 70grädigem Weichwasser unter Zugabe flüssiger Klarspülmittel. Da die Klarspülmittel Tenside und Säuren enthalten, wird das Wasser entspannt und läuft von allen Geschirrflächen gleichmäßig und schnell ab. Die im Klarspüler befindlichen Säuren verhindern die Bildung von Wasserflecken.

Einspülen von Sole in den Enthärter. Zur Regeneration der Austauschermassen, da deren Kapazität für die Weichwassererzeugung jeweils am Ende eines Spülprogramms erschöpft ist. Abpumpen der verschmutzten Lauge.

Trocknungsgang, entweder durch Heißluft oder mit Hilfe von Kondensationsflächen im Spülraum (beispielsweise die Innentür). Zumeist erfolgt noch eine Wrasenbeseitigung, welche die Rückbefeuchtung durch Wasserdampfkondensation an den Geschirrteilen verhindert.

(Aus HEA-Bilderdienst "Informationen über Elektrizität und ihre Anwendung; Serie Geschirrspülmaschinen". Dritte Auflage Januar 1987).

In der Praxis verbleibt nun bei jedem Wasserwechsel nach dem Reinigungsgang und in den Zwischenspülgängen ein relativ hoher Restwasseranteil in Form von Tropfen auf den Geschirrteilen, an den Geschirrkörben, in den Sprüharmen, an den Innenwandungen des Spülbehälters und als Sumpf im Gerät, der das Reinigungsergebnis negativ beeinflußt.

Zur teilweisen Beseitigung von Restwasser und zur selbsttätigen und verbesserten Entleerung des Sprüharms nach einer Beschickung mit Spülflüssigkeit ist aus der DE-PS 36 27 813 eine "Geschirrspülmaschine mit einem Sprüharm" bekannt. Herbei wird die Massenverteilung des unbeschickten Sprüharms bezüglich seiner Drehachse unsymmetrisch angeordnet, so daß der Sprüharm aufgrund seiner unsymmetrischen Massenverteilung im unbeschickten Zustand (d. h. während des Stillstands) gegenüber der waagerechten Ebene geneigt ist und an seiner tiefsten Stelle eine Ablauföffnung aufweist, die das Verbleiben von Restwasser hierin vermeidet. Das heißt mit anderen Worten: Wird die Spülflüssigkeitszufuhr zum jeweiligen Sprüharm unterbrochen, dann wird die der unsymmetrischen Massenverteilung entgegengerichtete Differenz der Rückstoßkräfte aufgehoben und der Sprüharm kippt mit seinem schwereren Flügel (in dem sich die Ablauföffnung befindet) nach unten.

Eine weitere Restwasserreduzierung an den zuvor erwähnten Maschinenteilen und am Spülgut selbst erfolgt beim obigen Stand der Technik vor dem Klarspülgang nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, sämtliches, in einer Geschirrspülmaschine befindliches Restwasser, einschließlich der an den einzelnen Geräteelementen und am Geschirr anhaftenden Wassertropfen auf ein Mindestmaß zu reduzieren.

Diese Aufgabe, gemäß der Erfindung, wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbesondere darin, daß durch die Verringerung des Restwassers ein erhöhtes Laugenverdünnungsgrad und damit ein wesentlich verbessertes Reinigungs- bzw. Spülergebnis gegenüber herkömmlichen Geräten erreicht wird.

Anhand eines Beispiels und einer Tabelle wird mit Hilfe theoretischer Überlegungen und durch praktische Versuche veranschaulicht, inwieweit eine sukzessive Restwasserreduzierung das Reinigungsergebnis verbessert. Grundgedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Durchführung ist eine zweistufige Restwasserverminderung, die zum einen darin besteht, daß bereits am Ende des Reinigungsgangs und in jedem Zwischenspülgang (also schon vor dem eigentlichen Klarspülgang) wasserentspannende Mittel dosiert werden. Hierzu kann zweckmäßiger Weise die für den Klarspülgang vorgesehene Dosiereinrichtung mit dem entsprechenden Klarspülmittel durch das Programmschaltwerk angesteuert werden. Von allen besprühten, zuvor erwähnten Teilen (Geschirr, Geschirrkörbe usw.) läuft bereits jetzt schon Spülwasser filmartig ab, erhöht die Laugenverdünnung im Spülbehälter und kann abgepumpt werden. Folgende Untersuchung bestätigt dies und gestattet eine subjektive Beurteilung:

Mit Hilfe einer Pipette wurden jeweils 10 Tropfen Flüssigkeit bzw. verschiedene Spüllaugen auf einen Objektträger (Glasplatte) gebracht, gewogen und das Fließverhalten beobachtet.
Es wiegen:

1. 10 Tropfen Rohwasser: 0,6 Gramm
2. 10 Tropfen einer Lösung aus 0,9 Gramm Reinigungsmittel auf 2 Liter Wasser: 0,36 Gramm (Die Lösung entspricht der praxisgerechten Dosierung für den Zwischenspülgang)
3. 10 Tropfen einer Lösung aus 10 Gramm Reinigungsmittel auf 2 Liter Wasser: 0,32 Gramm (Diese Lösung entspricht der üblichen Dosierung für den Reinigungsgang)
4. 10 Tropfen einer Lösung aus 0,9 Gramm Reinigungsmittel+ 1,5 ml Klarspüler auf 2 Liter Wasser: 0,29 Gramm
5. 10 Tropfen einer Lösung aus 1,5 ml Klarspüler auf 2 Liter Wasser: 0,28 Gramm.

Die Gewichtsangaben stellen Mittelwerte aus mindestens 3 Messungen dar.

Die letztgenannte Probe Nr. 5 (1,5 ml Klarspüler auf 2 Liter Wasser) ist spezifisch am leichtesten und zerfließt deutlich sichtbar am besten, wobei hingegen die Probe Nr. 2 (0,9 Gramm Reinigungsmittel auf 2 Liter Wasser, d. h. die für den Zwischenspülgang übliche Dosierung) als einziger in sich geschlossener Tropfen auf dem Objektträger verbleibt.

Der zweite Schritt bezüglich einer Restwasserverringerung besteht in baulichen Maßnahmen bzw. konstruktiven Änderungen im unteren Teil des Gerätes, im sogenannten Entleerungsbereich bzw. im Pumpensystem. Diese können beispielsweise darin bestehen: völliges Entwässern des Umwälzpumpengehäuses und des Drehschieberventils mittels gesonderter Ablaufschläuche oder ähnlichem. (Das Drehschieberventil dient bekanntlich der Laugenflußumsteuerung vom oberen zum unteren Sprüharm). Zugrundegelegt werde eine serienmäßige Haushalt- Geschirrspülmaschine, die einen nicht entleerbaren Restwassersumpf von 0,7 Liter besitzt. Die Gesamtfüllmenge des Spülbehälters belaufe sich während der Spülschritte Reinigungsgang, Verdünnungsgang, Zwischenspülgang und Klarspülung auf jeweils 5,2 Liter. Abgepumpt und ausgetauscht können also im Normalfall lediglich maximal 4,5 Liter. (Im Verdünnungsgang wird ein Teil der verschmutzten Lauge, nämlich 2,0 bis 2,3 Liter abgepumpt und durch Frischwasser ersetzt). Der Verdünnungsgrad der mit Speiseresten bzw. Schmutzteilchen angereicherten Lauge errechnet sich für die, dem Reinigungsgang anschließenden Spülschritte nach einer praxisbewährten Formel zu:

Hierin bedeuten:
ST_N=Anzahl der Schmutzteilchen nach einem jeweiligen Spülschritt bzw. nach dem Verdünnen (gleichmäßig in der Lauge verteilt)
A=abgepumpte Wassermenge in Liter am Ende des jeweiligen Spülschritts
F=Füllmenge in Liter bzw. Menge des in den Spülbehälter einlaufenden Frischwassers
n_w=Anzahl der Wasserwechsel
ST_V=Anzahl der Schmutzteilchen vor dem Verdünnen

Praxisgemäß werde angenommen, daß nach dem Erreichen der maximalen Laugentemperatur, am Ende des Reinigungsgangs, ST_V-45 000 Schmutzteilchen vom Geschirr abgelöst und homogen in einer Füllmenge F verteilt sind. Die sukzessive Laugenverdünnung bzw. Ausspülung der im Behälter befindlichen Schmutzteilchen durch nachfolgende Spülgänge veranschaulicht die Tabelle. Die hierin ermittelten Werte sind praxisbezogen und somit toleranzbehaftet, wie beispielsweise schwankende Zulaufmengen F oder die im Verdünnungsgang abgepumpten Teil-Laugenmengen A. Außer Betracht gelassen wurden die vor dem Reinigungsgang ablaufenden Spülschritte (Durchspülen des Enthärters sowie der Vorspülgang). Die oben erwähnten baulichen Maßnahmen an den Modifikationsgeräten Nr. 1 bis 4 bezüglich einer immer weiter reduzierten Restwassermenge R zeigen, daß ab dem Zwischenspülgang bis zum Ende des Klarspülgangs immer weniger Schmutzteilchen ST_N im Spülwasser verbleiben bzw. die Lauge immer mehr verdünnt wird. Das heißt konkret: eine Restwasserverringerung von 0,7 Liter auf 0,235 Liter ergibt eine Schmutzteilchenanzahl-Reduzierung von 502 auf 52, das ist nur mehr der 10. Teil der sonst anfallenden Verschmutzung.

Durch die erstgenannte Maßnahme (bereits zum Ende des Reinigungsgangs sowie in den Zwischenspülgängen wasserentspannende Mittel zu dosieren und die hierdurch erzielte vorzeitige Beseitigung der zahlreichen Restwassertropfen am Geschirr, an den Geschirrkörben und an den Wandungen des Innengehäuses bei jedem, vor dem Klarspülgang stattfindenden, Wasserwechsel) in Verbindung mit der zweitgenannten Maßnahme (einer Erhöhung der maximal abpumpbaren Laugenmenge A bzw. einer Verringerung der Restwassermenge R) wird das Reinigungsergebnis optimiert.

Claims

1. Verfahren zur Restwasser-Verringerung, insbesondere in Haushalt-Geschirrspülmaschinen mit einem Programmschaltwerk, mit den Spülprogrammschritten Reinigungsgang, mit mindestens einem Zwischenspülgang, mit einem Klarspülgang, mit einer programmansteuerbaren Klarspülmitteldosiervorrichtung, mit einer Umwälzpumpe und mit einem den Laugenfluß umsteuerbaren Drehschieberventil, dadurch gekennzeichnet, daß bereits am Ende des Programmschritts Reinigungsgang und/oder in den Zwischenspülgängen wasserentspannende Mittel, z. B. Klarspüler dosiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch bauliche Maßnahmen wie Entwässern der Umwälzpumpe und des Drehschieberventils die im Gerät verbleibende Restwassermenge (R) verringert bzw. die aus dem Gerät abpumpbare Laugenmenge (A) vergrößert wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Ansteuern der Klarspülmittel-Dosiereinrichtung zum Ende des Programmschritts Reinigungsgang sowie in den Zwischenspülgängen vom Programmschaltwerk vornehmbar ist.