DE69110356T2

DE69110356T2 - Apparat zum Messen der Wassermenge in einer Waschmaschine.

Info

Publication number: DE69110356T2
Application number: DE69110356T
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Frucco
Original assignee: Zanussi Elettrodomestici SpA
Current assignee: Electrolux Zanussi SpA
Priority date: 1990-07-03
Filing date: 1991-07-02
Publication date: 1995-10-26
Anticipated expiration: 2011-07-03
Also published as: EP0464776B1; IT9045739A1; IT1246260B; DE69110356D1; EP0464776A1; IT9045739A0; ES2076419T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Messen der Wassermenge in einer Waschmaschine, insbesondere in einer Waschmaschine, in der die Waschlauge rezirkuliert wird und auf die Wäsche gesprüht wird, die in der Trommel der Maschine enthalten ist, wobei das Gerät dazu geeignet ist, die Wassermenge, die in den Waschbottich eingeleitet ist, auschließlich durch Volumenmessung des eingeleiteten Wassers zu bestiinmen.
Bei den bekannten Waschmaschinen, und insbesondere bei Waschmaschinen mit Rezirkulation der Waschlauge, wird die Wassermenge, die in den Waschbottich eingeleitet wird, durch den Gebrauch von mindestens einem Druckschalter gesteuert, der im allgemeinen so ausgebildet ist, daß er die Wassermenge, die eingestellt werden soll, in zwei verschiedenen Pegeln zuläßt, um die Waschtätigkeit mit einer reduzierten bzw. einer normalen Flüssigkeitsmenge durchzuführen, um Baumwollstoffe oder feine Synthetikstoffe zu waschen, wobei das Wasser in wiederkehrenden Ladeschritten in den Bottich eingelassen wird, und die Waschlauge vom unteren Bereich zum oberen Bereich des Bottichs mit Hilfe einer herkömmlichen Umwälzpumpe rezirkuliert wird, um dadurch eine vollständiges Auf saugen der Waschlauge durch die Wäsche zu ermöglichen. (EP-A-202 509)
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Aufbau von Waschmaschinen dieser Art durch Weglassen des Druckschalters zur Steuerung der Wassermenge, die in den Bottich eingelassen wird, zu vereinfachen, und diese Tätigkeit mit Hilfe eines anderen Kriteriums durchzuführen, um so immer eine genaue Steuerung des Wasserpegels im Bottich in Übereinstimmung mit Menge und Art der Wäsche, die in der Trommel enthalten ist, zu erreichen, um so den Verbrauch von Wasser, Waschmittel und elektrischer Energie, die zum Waschen der bestimmten Wäsche benutzt wird, zu verbessern.
Diese und andere Aufgaben werden entsprechend der Erfindung mit einem Gerät zur Volumenmessung der Wassermenge, die in die Waschtrommel der Waschmaschine eingeleitet wird, erfüllt, wobei das Gerät entsprechend der Erfindung Eigenschaften und Vorteile aufweist, die zu beschreiben sind.
Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung mit Beispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden, in denen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Waschmaschine ist,
bei der die Waschlauge rezirkuliert wird, und die mit einem Meßgerät entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Waschmaschine ist, bei der die Waschlauge rezirkuliert wird, und die mit einem Meßgerät entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist, und
Fig. 3 ein elektrisches Schaltdiagramm des Meßgerätes der Waschmaschine von Fig. 2 zeigt.
In Fig. 1 ist eine Waschmaschine gezeigt, die mit dem- Wassermengen-Meßgerät entsprechend der Erfindung ausgestattet ist, und insbesondere eine Waschmaschine, die im wesentlichen einen Bottich 4 enthält, der in einer für sich bekannten Art in einem äußeren Metallgehäuse 5 befestigt ist, und dessen unterer Teil mit einem Behälter 6 verbunden ist, der dazu bestimmt ist, das Wasser zu sammeln, das zusammen mit Waschmitteln dem Bottich zugeführt wird, wobei der Sammelbehälter auf der einen Seite mit der Absaugleitung 7 der Maschine über eine Absaugpumpe 8, und auf der anderen Seite mit einer Rezirkulationsleitung 9 verbunden ist, die am oberen Ende des Bottichs endet und mit einer Abzweigleitung 10 versehen ist, die mit dem Bottich an einer Stelle verbunden ist, die mit dem Minimalwasserpegel des Bottichs während den Waschprogrammen der Maschine übereinstimmt, wobei dieser Pegel ausreicht, um ein elektrisches Heizelement 11 zu bedecken, das im Bottich zum Erhitzen der Waschlauge angebracht ist. Eine herkömmliche Umwälzpumpe 12 ist mit der Abzweigleitung verbunden und dazu geeignet, die Waschlauge vom Sammelbehälter 6 zum Bottich 4 durch beide Leitungen 9 und 10 zu pumpen, wobei die Waschlauge auf die Wäsche 13 gesprüht wird, die in der Trommel 14 enthalten ist, die drehbar im Bottich 4 befestigt ist, so daß die Wäsche während der Ausführung eines Waschprogramms fortschreitend und vollständig eingeweicht wird.
Die Abzweigleitung 10 ist vorteilhaft mit dem Bottich 4 an einer Stelle verbunden, wo der Filter (nicht gezeigt) der Maschine angeordnet ist, und zwar so, daß die Wirbelbewegung, die an dieser Stelle während der Rezirkulation der Waschlauge durch diese Leitung erzeugt wird, das Auflösen von Granulatwaschmitteln fördert, die in den Bottich eingebracht werden und dazu neigen, Ablagerungen am Filtergehäuse auszubilden, so daß jegliches Verstopfen des Filtergehäuses durch die Waschmittel wirksam verhindert wird.
Das Gerät zum Messen der Wassermenge, die dem Bottich 4 zuzuleiten ist, ist in der Umwälzpumpe 12 untergebracht, deren Elektromotor 15 wirkungsmäßig mit einem Elektromagnetventil 16, das die Wasserzufuhr zum Bottich steuert, und mit einer herkömmlichen elektronischen Steuereinrichtung 17 verbunden ist, die dazu dient, die verschiedenen elektronischen Bauteile der Maschine zur Durchführung eines gewählten Waschprogramms einund auszuschalten, wobei diese Steuerfunktionen vorteilhaft von einem Mikroprozessor (nicht gezeigt) ausgeführt werden.
Der Meßvorgang der Wassermenge, die dem Bottich 4 zugeleitet wird, wird mir Hilfe der elektronischen Steuereinrichtung 17 ausgeführt, die dazu eingerichtet ist, das Intervall vom Zeitpunkt der Wasserzuleitung in den Bottich, mit gleichzeitigem Einschalten der Umwälzpumpe 12 zu diesem Zeitpunkt im Tockenlaufzustand, zu messen oder zu zählen, bis zum Zeitpunkt, wo die Pumpe durch den Wasserpegel im Bottich, der das voreingestellte Minimum erreicht hat, zum Ansuagen gebracht wird.
Das so gemessene Zeitintervall wird als Parameter zur Ermittlung des Durchflusses durch das Elektromagnetventil 16 in Übereinstimmung mit der Formel
P = Qi/T
verwendet, in der
P der Durchfluß durch das Elektromagnetventil,
Qi die Wassermenge (in Litern) entsprechend dem Pegel ist, der zum Ansaugen durch die Umwälzpumpe 12 erforderlich ist und von den Konstruktionsmerkmalen des Bottichs 4 abhängt, und
T das Zeitintervall vom Zählstart bis zum Ansaugen der Umwälzpumpe 12 ist, wie es automatisch von der elektronischen Steuereinrichtung 17 gemessen wird.
Insbesondere wird der Ansaug- und Trockenlaufzustand der Umwälzpumpe 12 von der elektronischen Steuereinrichtung 17 durch das Messen elektronischer Daten von der Pumpe erfaßt, die ihren Betriebszustand anzeigen, zum Beispiel durch Messen der augenblicklichen Phasenverschiebung zwischen der Spannung und dem elektrischen Strom, der von der Pumpe in den Zuständen von Vollast- und Leerlaufbetrieb aufgenommen wird (jeweils übereinstimmend mit dem Ansaug- und Leerlaufbetrieb der Pumpe), wobei die Messung vorzugsweise von an sich bekannten elektronischen Bauteilen (nicht gezeigt) durchgeführt wird, die der elektronischen Steuereirichtung 17 zugeordnet sind, oder sich darin befinden.
In diesem Fall werden die Größen dieser Phasenverschiebungen (cos ), die die unterschiedlichen Betriebszustände der Umwälzpumpe kennzeichnen, zu erst experimentell bestimmt und dann in der elektronischen Steuereinrichtung 17 gespeichert, worauf die elektronische Steuereinrichtung 17 auf die entsprechend erhaltenen Werte reagiert, um dadurch die entsprechenden Betriebszustände (Ansaugen oder Trockenlaufen) der Umwälzpumpe zu erfassen, und zu entscheiden, ob es notwendig ist, dem Bottich weitere Wassermengen zuzuführen oder nicht. Insbesondere kann die elektronische Steuereinrichtung auf der Basis des bekannten Flusses durch das Elektromagnetventil 16 bewirken, daß weitere Wassermengen in den Bottich eingeleitet werden; wenn dies nötig ist, durch wiederholendes Einschalten des Elektromagnetventils auf Grund des Absinkens des Wasserpegels im Bottich, das durch die Absorption der Waschlauge durch die Wäsche, und durch die Rezirkulation dieser Lösung zum Sprühen auf die Wäsche, verursacht wird.
Unter diesen Voraussetzungen arbeitet die elektronische Steuereinrichtung 17, um automatisch die Dauer jedes zusätzlichen Einschaltens des Elektromagnetventils 16 in Übereinstimmung mit der Formel
TR = QR/T = T QR/Qi
zu errechnen, in der
QR = die Wassermenge ist, die dem Bottich während jedem zusätzlichen Einschalten des Elektromagnetventils 16 zugeführt wird,
TR = die Dauer jedes Einschaltens des Elektromagnetventils 16, und
P = die Flußrate durch das Elektromagnetventil 16 ist.
Jedes Einschalten des Elektromagnetventils 16 tritt als Folge des Trockenlaufs der Umwälzpumpe 12 auf.
Auf diese Weise wird, wenn die Umwälzpumpe 12 immer im Ansaugzustand bleibt (dieser Zustand wird normalerweise in einer rezirkulationsartigen Waschmaschine etwa vier Minuten, nachdem die erste Wasserladung in den Bottich geleitet wurde, hergestellt), die Wasserladetätigkeit beendet, und die elektronische Steuereinrichtung 17 beginnt mit der Ausführung des gewählten Waschprogramms. Dadurch, daß die Gesamtwassermenge, die dem Bottich 4 der Maschine in oben beschriebener Weise zugeführt wurde, genau gemessen wurde, ist die elektronische Steuereinrichtung 17 ebenfalls zur automatischen Bestimmung der Wäschemenge in der Trommel geeignet, da die Wasserabsorpionskapazität verschiedener Stoffarten bereits im Speicher der elektronischen Steuereinrichtung gespeichert wurden, nachdem diese experimentell bestimmt wurden. Auf der Basis dieser so ermittelten Informationen steuert die elektronische Steuereinrichtung automatisch die Maschine, um das gewählte Waschprogramm in Übereinstimmung mit der Beschaffenheit und der Menge der Wäschestoffe, die zu waschen sind, durch passendes Verändern der verschiedenen Progralnmparametren (Dauer der verschiedenen Wasch- und Spülphasen, Menge von Flüssigwaschmitteln, die dem Bottich zuzuführen sind usw.) durchzuführen, um dabei den Verbrauch von Wasser, Waschmitteln und elektrischer Energie, die zum Waschen der entsprechenden Fasern gebraucht werden, zu optimieren.
Fig. 2 zeigt eine andere, mögliche Ausführungsform des vorliegenden Meßgerätes, das im wesentlichen aus den gleichen mechanischen und elektrischen Bauteilen, wie oben beschrieben, zusammengesetzt ist, zusätzlich mit wenigstens einem Anti-Siede- Druckschalter 18 herkömmlicher Bauart, der mit dem Rezirkulationskreislauf 9 und dem Auslaß der Umwälzpumpe 12 verbunden ist und so arbeitet, daß er das Ein- und Ausschalten des Heizelementes 11 in der Weise steuert, daß er es bei minimalem Wasserpegel im Bottich 4 in eingeschaltetem Zustand beläßt, während die Waschlauge rezirkuliert und das Heizelement vollständig von der Flüssigkeit bedeckt wird, und es abschaltet, wenn der Wasserpegel unter den Minimalpegel abgefallen ist, was zur Folge hat, daß die Umwälzpumpe 12 trockenläuft und das Heizelement 11 zumindest teilweise freiliegt, so daß die Gefahr bestünde, daß die Waschmaschine beschädigt oder überhitzt wird.
Wie in Fig. 3 gezeigt, hat der Anti-Siede-Druckschalter 18 einen beweglichen elektrischen Kontakt 19, der mit dem Stromkreis der Maschine verbunden ist, und so ausgebildet ist, daß er auf den einen oder den anderen von zwei festen Kontakten 20 und 21 des Druckschalters geschaltet wird, wenn der Bottich 4 mit der Waschlauge bis zum Minimalpegel gefüllt worden ist, bzw. wenn der Flüssigkeitspegel unter dem Minimalpegel ist, wobei der feste Kontakt 20 so ausgebildet ist, daß er durch das Schließen eines elektrischen Kontaktes 22, der durch die elektrische Steuereinrichtung 17 betätigbar ist, in Reihe mit dem Heizelement 11 und mit einem Schutzthermostaten 23 herkömmlicher Bauart geschaltet wird.
Auf der anderen Seite ist der feste Kontakt 20 mit der elektronischen Steuereinrichtung 17 über eine Reihe von herkömmlichen, elektronischen Bauteilen verbunden, die im allgemeinen mit 24 gekennzeichnet sind, und arbeitet so, daß er die elektronische Steuereinrichtung informiert, ob der bewegliche- Kontakt 19 mit dem festen Kontakt 20 geschlossen ist, wenn die Umwälzpumpe 12 im Ansaug- bzw. Trockenlaufzustand ist.
Da in der vorhergehenden Ausführungsform im vorliegenden Fall das Meßverfahren auch durch das Erfassen von Betriebsdaten der Umwälzpumpe 12, insbesondere durch Erfassen des Auslaßdruckes der Pumpe mit Hilfe des Anti-Siede-Druckschalters 18, durchgeführt wird, werden die entsprechenden Verstellungen des beweglichen Kontaktes des Druckschalters zur elektronischen Steuereinrichtung 17 übertragen, die die verschiedenen Intervalle zwischen dem Ansaug- und dem Trockenlaufzustand mißt oder zählt, und dabei automatisch die gegenwärtige Wassermenge, die dem Bottich zugeleitet wird, mit den gleichen Kriterien und zum gleichen Zweck errechnet, wie es oben beschrieben ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Messen der Wassermenge in einer Waschmaschine, insbesondere einer solchen Waschmaschine, in der die Waschflüssigkeit rezirkuliert und auf die Wäsche gesprüht wird und die einen Bottich, eine drehbare Trommel zur Aufnahme der Wäsche, eine Rezirkulationsleitung, die mit wenigstens einer Umwälzpumpe versehen ist und mit oberen und unteren Abschnitten des Bottichs verbunden ist, eine mit einer Auslaßpumpe versehene Auslaßleitung, wenigstens ein Wasserzulauf-Elektromagnetventil, ein elektrisches Heizelement zum Erwärmen der im Bottich enthaltenen Wasser-Waschmittel-Lösung und Einrichtungen zum Steuern der Ausführung der Waschprogramme der Maschine aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens eine weitere Leitung (10) enthält, die mit der Rezirkulationsleitung (9) und dem Bottich (4) mittels der Umwälzpumpe (12) in einer Höhe verbunden ist, die dem minimalen Wasserpegel im Bottich entspricht und dafür bestimmt ist, die Umwälzpumpe (12) zum Ahsaugen zu bringen, und daß die Steuereinrichtung (17) zu Anfang das Zeitintervall zwischen dem Beginn des Wasserzulaufs in den Bottich (4) und den ersten Ansaugvorgang der Umwälzpumpe (12) zählt oder mißt, indem die Amplitude der elektrischen und/oder hydraulischen Eigenschaften der Umwälzpumpe (12) ermtitelt werden, die für den Betriebszustand derselben kennzeichnend sind, um dadurch die Strömung durch das Elektromagnetventil (16) zu bestimmen, und um anschließend auf der Grundlage der so ermittelten Strömung durch das Elektromagnetventil (16) die Gesamtmenge des in den Bottich (4) eingelassenen Wassers in Übereinstimmurig mit der Art und der Menge der in der Trommel (14) befindlichen Wäsche zu bestimmen, indem alle Ansaug- und Trockenlaufphasen der Umwälzpumpe (12) gemessen werden, wobei die Steuereinrichtung (17) weiterhin dazu eingerichtet ist, die Parameter jedes ausgewählten Waschprogramms in Übereinstimmung mit der so bestimmten Gesamtwassermenge zu optimieren.

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Eigenschaften, die durch die Steuereinrichtung (17) ermittelt werden, die Spannung und der elektrische Strom sind, die von der Umwälzpumpe (12) aufgenommen werden, und insbesondere die Schwankungen dieser elektrischen Eigenschaften, wenn die Umwälzpumpe (12) unter Ansaug- bzw. Trockenlaufbedingungen arbeitet.

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Eigenschaft, die von der Steuereinrichtung (17) ermittelt wird, der Auslaßdruck der Umwälzpumpe (12) im Ansaug- bzw. im Trockenlauf zustand ist, wobei mittels wenigstens eines üblichen Kochverhinderungsdruckschalters (18) das Heizelement (11) nur dann mit Energie versorgbar ist, wenn die Flüssigkeit im Bottich (4) sich wenigstens bis zum Minimalpegel erstreckt, der dem Umwälzpumpenansaugpegel entspricht, bei dem das Heizelement (11) vollständig von der Flüssigkeit überdeckt ist.