Verfahren zur Erkennung der Beladung einer programmgesteuerten Geschirrspülmaschine mit
Spülgut und Geschirrspülmaschine zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung der Beladung einer programmgesteuerten
Geschirrspülmaschine mit Spülgut, welches in Geschirrkörben und dergl. im Spülbehälter des
Gerätes abgelegt und von den Körben zugeordneten Sprüharmen mit Spülflüssigkeit beaufschlagt
wird, wobei die beim Geschirrspülen im Spülbehälter erzeugten Schwingungen oder
Geräusche von einem oder mehreren Akustik-Sensoren zur Anpassung des Spülprogramms
aufgenommen und der Programmsteuerung des Gerätes zugeführt werden. Ferner betrifft die
Erfindung eine Geschirrspülmaschine zur Durchführung des Verfahrens.
Programmgesteuerte Geschirrspülmaschinen können energiesparend betrieben werden, indem
der Strom- und Wasserverbrauch in Relation zur Menge des zum Spülen in den Spülbehälter
geladenen Geschirrs oder Spülgutes gesetzt wird. So ist es aus der EP 0 943 287 A1 bekannt,
im Spülbehälter des Gerätes elektromagnetische Wellen und/oder Schallwellen erkennende
Sensoren in großem Abstand voneinander, insbesondere auf einer Raumdiagonalen anzuordnen,
wobei den Sensoren jeweils Sender zugeordnet sind, die Lichtsignale oder akustische
Signale aussenden. Schickt der Sender nun Signale aus, so werden diese vom eingeladenen
Spülgut teilweise reflektiert und/oder gelangen gegebenenfalls zeitlich verzögert zum
Empfänger (Sensor). Die zeitliche Auswertung der von den Sensoren empfangenen Signale
gibt dann über die Anordnung des Spülguts bzw. die Geschirrmenge Aufschluss. Die jeweils
ermittelte Geschirrmenge oder Spülgutbeladung wird registriert und das angewählte Spülprogramm
in seinem Ablauf beeinflusst. Dies kann beispielsweise durch eine der Beladung
entsprechende Zufuhr an Spülflüssigkeit in den Spülbehälter und durch ein an die Beladungsmenge
angepasstes Aufheizen der Spülflüssigkeit geschehen.
Bei der Beladungserkennung gemäß der EP 0 943 287 A1 ist ein Nachteil darin zu sehen, dass
im Sendestrahl der Signalgeber liegende Geschirrteile die von den Sendern abgegebenen elektromagnetischen
Wellen oder Schallwellen reflektieren und ablenken, wodurch ggf. dahinter
positioniertes Spülgut im Geschirrkorb trotz diagonaler Ausrichtung von Sender und Empfänger
nicht erkannt wird. Die Beladungserkennung ist deshalb ungenau. Auch das in der vorgenannten
Druckschrift beschriebene Alternativverfahren zur Erkennung der Beladungsmenge
durch Kapazitätsmessung bietet hier keine praktikable Lösung.
Eine ebenfalls mit Akustik-Sensoren ausgestattete Geschirrspülmaschine gemäß der DE 40 10
066 A1 benutzt Akustik-Sensoren zur Überwachung der Drehbewegung der Sprüharme, wofür
die beim Geschirrspülen im Spülbehälter erzeugten Schwingungen oder Geräusche der
Sprühstrahlen ausgewertet werden. Eine automatische Beladungserkennung ist durch diesen
Technikstand nicht nahegelegt.
Ferner zählt zum Stand der Technik eine Geschirrspülmaschine, bei welcher die beim Spülwasserumlauf
in die Bodenwanne des Spülbehälters zurückfließende Spülwassermenge
gemessen und daraus auf die Beladungsmenge des Gerätes rückgeschlossen wird. Ein
solches Verfahren ist nachteilig, weil die dem Spülbehälter zum Geschirrspülen zuzuführende
Wassermenge nicht der tatsächlichen Beladung angepasst werden kann, sondern diese ist
jeweils für eine volle Beladung auszulegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Geschirrspülmaschine zur
Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit welchem in die Geschirrspülmaschine geladenes
Spülgut der Menge nach sowie hinsichtlich der jeweiligen Geschirrkorbbeladung schnell und
sicher erkannt und der Spülbetrieb entsprechend angepasst werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Verfahrensmerkmale des Patentanspruchs 1
gelöst. Die Durchführung des Verfahrens erfolgt dabei mittels einer Geschirrspülmaschine
gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Mit der Erfindung ist vorteilhaft sowohl die Menge des zu spülenden Geschirrs als auch die
jeweilige Beladung eines Geschirrkorbes und/oder ggf. auch eines Besteckkorbes oder dergl.
automatisch feststellbar. Es kann detektiert werden, ob z. B. nur der obere Korb beladen wurde
und im Zusammenhang mit einer Sprüharmsteuerung auch nur dieser Korb mit Spülflüssigkeit
versorgt werden soll. Von dem Ergebnis ausgehend wird dann vorteilhaft rechnergesteuert der
Spülbetrieb hinsichtlich einer optimalen wirtschaftlichen und energiesparenden Arbeitsweise
des Gerätes eingestellt bzw. ausgewählt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und
wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- Figur 1
- eine in der Vorderansicht vereinfacht dargestellte Geschirrspülmaschine
mit einem Spülbehälter und darin in verschiedenen Spülebenen
angeordneten leeren Geschirrkörben mit zugeordneten Sprüharmen
sowie Akustik-Sensoren,
- Figur 2a und 2b
- den leeren Geschirrkörben jeweils zugeordnete und von den Akustik-Sensoren
abgenommene Schwingungssignale,
- Figur 3
- die Geschirrspülmaschine nach Fig. 1 mit beladenen Geschirrkörben,
- Figur 4a und 4b
- den beladenen Geschirrkörben jeweils zugeordnete und von den Akustik-Sensoren
abgenommene Schwingungssignale.
Eine in Fig. 1 in vereinfachter Darstellung gezeigte Geschirrspülmaschine (1) bzw. deren
Spülbehälter (2) ist in ihrem Programmlauf an die Art und Menge des zum Spülen geladenen
Geschirrs (3), sh. Fig. 3, anpassbar. Dies erfolgt im Zusammenwirken mit der geräteeigenen
elektronischen Programmsteuerung (4), die zur Ver- und Bearbeitung der entsprechenden
spültechnischen Parameter in an sich bekannter Weise mit Speicher und Rechenwerk (nicht
dargestellt) ausgebildet ist. Der konstruktive Aufbau einer Geschirrspülmaschine (1) ist allgemein
bekannt. Charakteristisch für ein solches im Haushalt oder auch gewerblich genutztes
wasserführendes Gerät ist der mit Geschirrkörben (5, 6) ausgestattete Spülbehälter (2), in dem
die Körbe in übereinanderliegenden Spülebenen separat bewegbar zwischen zugeordneten
rotierenden Sprüharmen (7, 8, 9) angeordnet sind.
Die Geschirrkörbe (5, 6) für das zu spülende Geschirr (3) sind im Spülbehälter (2) auf Laufschienen
(10) oder dergl. geführt und zum Ein- bzw. Ausräumen des Geschirrs sowie der
Bestecke aus dem Spülbehälter (2) herausziehbar. Anstelle eines separaten Besteckkorbes in
einem der Geschirrkörbe (5 bzw. 6) ist eine Besteckschublade (11) gemäß Fig. 1 und 2 mit
dem eigenen Sprüharm (9) in einer separaten obersten Spülebene des Spülbehälters (2)
vorgesehen.
Zur Erkennung der Beladung des Spülbehälters (2) mit Spülgut oder Geschirr (3) bzw. zur
Ermittlung der Spülgutmenge im Spülbehälter (2) bzw. in den einzelnen Geschirrkörben (5, 6,
11) sind ein oder mehrere Akustik-Sensoren (12, 13) außerhalb des Spülraumes am Spülbehälter
(2) in unterschiedlichen Spülebenen vorgesehen. Die Anordnung der Akustik-Sensoren
ist vorteilhaft so getroffen, dass sie im Wandbereich der auf den Spülbehälter (2) auftreffenden
Sprühstrahlen (14) der korbzugeordneten Sprüharme (7, 8, 9) liegen. Im Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1 und 2 sind zwei Akustik-Sensoren (12, 13) separat außen am Spülbehälter (2)
angeordnet, wobei jeder Akustik-Sensor (12 bzw. 13) seinem zugeordneten Geschirrkorb
entsprechend einen bestimmten Sprühstrahlbereich (15 bzw. 16) räumlich abdeckt. Die
jeweilige Sensorposition ist oberhalb des Sprüharmes in Höhe der Ebene der Geschirrablage
des zugeordneten Geschirrkorbes vorgesehen.
Den Akustik-Sensoren (12, 13) ist eine mit der Programmsteuerung (4) des Gerätes kommunizierende
Auswerteeinrichtung (nicht dargestellt) nachgeschaltet, welche die von den Sprüharmen
(7 bis 9) an den Spülbehälterwänden jeweils erzeugten Schwingungen oder Sprühstrahlgeräusche
in auswertbare Signale umwandelt. Sofern die Geschirrkörbe (5, 6) nicht beladen
sind, werden Schwingungssignale (17) gemäß den Fig. 2a, 2b sensiert. Diese Signale weisen
hohe Amplituden und einen durch die Sprüharmrotation annähernd stabilen Frequenzgang auf.
Hingegen werden bei beladenen Geschirrkörben (Fig. 3) Schwingungssignale (17') mit der aus
den Fig. 4a, 4b ersichtlichen Kurvenform erzeugt.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun anhand der Fig. 1 näher erklärt.
Die von den Sprüharmen (7 bis 9) an den Spülbehälterwänden jeweils erzeugten Schwingungen
werden von den Akustik-Sensoren (12, 13) erfasst und es wird daraus die Spülgutmenge
im Spülbehälter (2) sowie deren Korbzuordnung durch eine Auswertung der Schwingungssignale
(17, 17') ermittelt.
Vorzugsweise werden die Schwingungssignale (17, 17') für jeden Sprüharm (7, 8 bzw. 9) eines
Korbes nach Amplitude und Frequenz separat erfasst und es wird daraus jeweils auf die
Beladung des Korbes geschlossen.
Dafür werden die auf die Spülbehälterwand des Spülbehälters (2) auftreffenden Sprühstrahlen
(14) der einzelnen Sprüharme (7 bis 9) in den Sprühstrahlbereichen (15, 16) sensiert. Aufgrund
der Amplitude und der Frequenz des Signals wird ermittelt, um welchen der drei Sprüharme (7
bis 9) es sich dabei handelt. Zur besseren Unterscheidung bzw. Auswertung der sensierten
"Korbsignale" könnte ggf. für die Besteckschublade zusätzlich noch ein separater Akustik-Sensor
vorgesehen werden, welcher speziell im Sprühstrahlbereich des Besteckkorbsprüharmes
(9) anzuordnen wäre.
Im unbeladenen Zustand liefern die ungehindert auf die Spülbehälterwand auftreffenden
Sprühstrahlen (14) ein starkes Signal (sh. Fig. 2) an den Akustik-Sensoren (12, 13). Sind die
Geschirrkörbe (5, 6) mit Geschirr (3) beladen, behindert das eingeräumte Spülgut die Sprühstrahlen
(14) so, dass das Sensorsignal (sh. Fig. 4) kleiner wird, oder nicht mehr messbar ist.
Werden nun mehrere Akustik-Sensoren (12, 13) um den Spülbehälter (2) herum in den Korbebenen
(wie gezeigt) angebracht, kann durch die Auswertung der einzelnen Signale exakt
bewertet werden, ob und wo der Spülbehälter (2) (Oberkorb oder Unterkorb) beladen ist. Das
Prinzip der Beladungserkennung beruht darauf, dass durch die Geschirrteile die Sprühstrahlen
"geblockt" werden und entsprechend kein oder ein kleineres Signal gemessen wird. Dieses
Verfahren wird durch die jeweilige Sensorposition oberhalb der Sprüharme möglich.
Die geräteeigene Programmsteuerung (4) wird vom Verlauf der Schwingungssignale (17, 17')
gesteuert und die Auswahl eines geeigneten Spülprogramms für die erkannte Beladung veranlassen
und/oder die Versorgung der Sprüharme (7 bis 9) mit Spülflüssigkeit bestimmen.
Dies kann so realisiert werden, dass in der Programmsteuerung (4) der Geschirrspülmaschine
(1) in einem Speicher hinterlegte Vergleichs-Signalmuster verschiedener Korbbeladungen mit
der erfassten Ist-Beladung (aufgenommene akustische Signalbilder) der Körbe verglichen wird,
und dass das Vergleichsergebnis als Maßgabe für den weiteren Spülbetrieb der Geschirrspülmaschine
(1) herangezogen wird.
Treffen z. B. die Sprühstrahlen (14) des unteren Sprüharms noch voll auf den Spülbehälter (2)
auf, wanrend die Sprunstranent 14) des Sprunantitis (8) Stark abgeschwacht sind, so
kann man rückschließen, dass die Geschirrspülmaschine (1) zum großen Teil im Oberkorb (6)
beladen ist, während der Unterkorb (5) leer ist. Dadurch ist es möglich, die Versorgung der
Sprüharme (7 bis 9) mit Spülflüssigkeit in Abhängigkeit von den Beladungen der einzelnen
Geschirrkörbe (5, 6, 11) zu steuern. Dies kann beispielsweise über eine im Ausgang der nicht
gezeigten Umwälzpumpe angeordneten Wasserweiche zur Sprüharmsteuerung geschehen, die
so gesteuert ist, dass hauptsächlich der beladene Geschirrkorb (beispielsweise der obere
Geschirrkorb) gespült wird.
Weiterhin ist es möglich, über die Detektierung der Sprühstrahlen (14) zu sensieren, welcher
Sprüharm (7 bis 9) momentan angesteuert ist, wenn die Wasserweiche keine Informationen
über ihre augenblickliche Position rückmeldet.
Aus den Signalverläufen der Körbe ermittelt der Rechner der Geräteelektronik bzw. die
Programmsteuerung (4) die Geschirrbeladung des Spülbehälters (2) nach Menge und/oder
Lage im Korb und bestimmt das anschließend startende Spülprogramm bzw. passt ein gewähltes
Programm dieses den gegebenen Verhältnissen an. Die Beladungserkennung erfolgt
deshalb auch vorteilhaft am Anfang des Spülprogramms, so dass die spültechnischen
Parameter, wie Wassermenge, Temperatur, Chemie, Druck, Spüldauer, Wasserwechsel und
dergl. durch entsprechenden Datenaustausch mit der elektronischen Programmsteuerung (4)
schon frühzeitig einstellbar sind. Die Akustik-Sensoren (12, 13) kommunizieren mit der
Geschirrspülerelektronik.
Mit dem Verfahren ist eine frühzeitige und genaue Erkennung sowie Erfassung des jeweiligen
Beladungszustandes möglich. In Verbindung mit einem Automatikprogramm ist eine so
ausgebildete Geschirrspülmaschine mit niedrigem Wasser- und Energieverbrauch zu betreiben.