Verfahren zur Durchführung eines Spülprogramms

Abstract

 Ein Verfahren zur Durchführung eines Spülprogramms bei dem mittels einer Umwälzpumpe Spülflüssigkeit in einem Kreislauf zirkuliert, wobei die Umwälzpumpe mindestens ein hydrodynamisches Gleitlager aufweist, umfasst die Schritte:
a) Einschalten und Hochfahren der Umwälzpumpe auf eine Betriebsdrehzahl (n₁);
b) Absenken der Drehzahl der Umwälzpumpe auf eine Drehzahl (n_A), bei der an dem hydrodynamischen Gleitlager noch eine Flüssigkeitsreibung vorhanden ist;
c) Durchführen eines Wasserwechsels bei abgesenkter Drehzahl;
d) Erhöhen der Drehzahl auf eine Betriebsdrehzahl (n₂);
e) Wiederholen der Schritte b) bis d) so oft wie nötig, und
f) Abschalten der Umwälzpumpe.
Dadurch wird ein verschleißarmer Betrieb der Umwälzpumpe ermöglicht.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines Spülprogramms bei dem mittels einer Umwälzpumpe Spülflüssigkeit in einem Kreislauf zirkuliert, wobei die Umwälzpumpe mindestens ein hydrodynamisches Gleitlager aufweist. Solche Spülprogramme werden insbesondere bei Geschirrspülem verwendet.

[0002] Es ist bekannt, bei Geschirrspülem Umwälzpumpen einzusetzen, die ein hydrodynamisch geschmiertes Gleitlager besitzen. Ein solches Gleitlager ist in den Figuren 1A und 1B dargestellt. Ein Gleitlager 1 umfasst eine meist horizontal angeordnete Lagerhülse 2, in der eine drehbare Welle 3 angeordnet ist. In Figur 1A befindet sich die Welle 3 in einem Betriebszustand, bei dem allseitig ein gewisser Abstand zu der Hülse 2 vorhanden ist und daher nur Flüssigkeitsreibung auftritt. Die Mittelachse M1 der Hülse 2 und die Mittelachse M2 der Welle 3 sind dabei vertikal und horizontal versetzt zueinander angeordnet.

[0003] Wird die Umwälzpumpe abgeschaltet läuft die Welle 3 auf den Boden der Hülse 2 auf, wie dies in Figur 1B dargestellt ist. Die Mittelachse M2 der Welle 3 befindet sich unterhalb der Mittelachse M1 der Hülse 2. Wird die Welle 3 nun bewegt, tritt eine Reibung zwischen der Welle 3 und der Hülse 2 auf.

[0004] In Figur 2 sind die verschiedenen Reibungszustände im Verhältnis zur Drehzahl der Welle 3 dargestellt. Aus dem Ruhezustand tritt bei einer Drehung der Welle 3 fast ausschließlich eine Reibung wie bei trockenlaufähnlichen Zuständen auf, was zu einem erheblichen Verschleiß führt. Je stärker die Welle 3 gedreht wird, desto größer wird der Einfluss der Flüssigkeit, die innerhalb der Hülse 2 angeordnet ist. Zunächst tritt eine Mischreibung auf, bevor bei einer Übergangsdrehzahl n_ü nur noch eine Flüssigkeitsreibung auftritt und keine Trockenreibung mehr. Daher ist die Reibung im Bereich der Übergangsdrehzahl n_ü sehr gering. Meist wird als Drehzahl für ein hydrodynamisches Gleitlager eine Drehzahl n₁ verwendet, die höher als die Übergangsdrehzahl n_ü ist, um nicht in den Bereich der Mischreibung zu kommen und somit ein geringer Verschleiß gewährleistet ist.

[0005] In Figur 3 ist der Ablauf eines Spülprogramms einer Geschirrspülmaschine nach dem Stand der Technik gezeigt. In einem ersten Programmabschnitt dreht die Umwälzpumpe mit einer Drehzahl n₁ und fördert somit einen Volumenstrom V₁, so dass zirkulierende Spülflüssigkeit das Geschirr reinigen kann. Nach dem Ende des ersten Programmabschnittes wird die Umwälzpumpe abgeschaltet und die Spülflüssigkeit gewechselt. Anschließend wird die Umwälzpumpe mit dem hydrodynamischen Gleitlager wieder angefahren und ein zweiter Programmabschnitt läuft ab. Dies kann sich mehrfach wiederholen, bis das Spülprogramm abgeschlossen ist. Durch das häufige Anfahren der Umwälzpumpe tritt in dem Drehbereich bis zur Übergangsdrehzahl ein gewisser Lagerverschleiß auf, der die Lebensdauer des Lagers entscheidend beeinflusst. Wenn das Lager der Umwälzpumpe defekt ist, müssen erhebliche Reparaturmaßnahmen durchgeführt werden.

[0006] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Durchführung eines Spülprogramms zu schaffen, bei dem der Verschleiß einer Umwälzpumpe mit einem hydrodynamischen Gleitlager minimiert ist.

[0007] Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

[0008] Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren zunächst eine Umwälzpumpe auf eine Betriebsdrehzahl hochgefahren und nach Ablauf eines Programmabschnittes wird die Drehzahl der Umwälzpumpe auf eine Drehzahl abgesenkt, bei der an dem hydrodynamischen Gleitlager noch eine Flüssigkeitsreibung vorhanden ist. Bei abgesenkter Drehzahl wird dann ein Wasserwechsel durchgeführt, bevor die Umwälzpumpe wieder auf eine Betriebsdrehzahl hochgefahren wird. Diese Schritte können sich so oft wie nötig während eines Spülprogramms wiederholen, bevor die Umwälzpumpe endgültig abgeschaltet wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entfällt somit das vollständige Herunterfahren der Umwälzpumpe während des Spülprogramms, da sie nur noch zu Beginn des Spülprogramms hochgefahren und am Ende abgeschaltet wird. Während des Spülprogramms wird die Umwälzpumpe entweder bei einer Betriebsdrehzahl zur Förderung einer bestimmten Menge an Spülflüssigkeit oder einer abgesenkten Drehzahl mit Flüssigkeitsreibung gehalten. Dadurch tritt während des gesamten Spülprogramms nur zu Beginn und am Ende eine Mischreibung aus Flüssigkeitsreibung und Feststoffreibung auf, so dass die Lebensdauer des hydrodynamischen Gleitlagers erheblich verlängert wird. Denn die kritischen Drehzahlbereiche werden nur beim Anfahren und beim Abstellen durchlaufen und nicht mehr mehrfach während eines Spülprogramms. Dies erhöht die Lebensdauer der Umwälzpumpe und der Geschirrspülmaschine erheblich.

[0009] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Drehzahl der Umwälzpumpe beim Absenken auf eine Drehzahl kurz oberhalb der Übergangsdrehzahl gehalten, so dass man sich noch relativ sicher im Bereich der Flüssigkeitsreibung befindet. Beispielsweise kann die Drehzahl der Umwälzpumpe im abgesenkten Zustand zwischen 2 % bis 10 % über der Übergangsdrehzahl liegen.

[0010] Beim Absenken kann die geförderte Wassermenge weniger als die Hälfte, vorzugsweise weniger als 30 % der Wassermenge betragen, die bei Betriebsdrehzahl gefördert wird. Es ist natürlich auch möglich, dass bei abgesenkter Drehzahl die Spülflüssigkeit nur gerührt aber nicht gefördert wird. Auch Bypassleitungen können eingesetzt werden, um eine Förderung von Spülflüssigkeit bei abgesenkter Drehzahl zu vermeiden.

[0011] Für das Betreiben eines Spülprogramms wird die Drehzahl der Umwälzpumpe vorzugsweise mindestens dreimal abgesenkt. Dadurch kann der Vorteil der Erfindung betreffend die längere Lebensdauer besonders effektiv genutzt werden.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer graphischen Darstellung noch im Detail erläutert. Bei den Figuren zeigen:

Figuren 1A und 1B

zwei schematische Ansichten eines hydrodynamischen Gleitlagers;

Figur 2

eine graphische Darstellung der Reibungszustände bei einer hydrodynamischen Gleitlagerung;

Figur 3

eine schematische Ansicht des Ablaufes eines Spülprogramms nach dem Stand der Technik, und

Figur 4

eine schematische Ansicht eines Ablaufes eines Spülprogramms gemäß der Erfindung.

[0013] In Figur 4 ist ein Verfahren zur Durchführung eines Spülprogramms schematisch dargestellt, wobei die einzelnen Programmabschnitte über die Zeit dargestellt sind. Dabei ist sowohl die Drehzahl einer Umwälzpumpe zum Zirkulieren von Spülflüssigkeit als auch die geförderte Menge an Spülflüssigkeit dargestellt, wobei sich Fördermenge und Drehzahl natürlich proportional zueinander verhalten.

[0014] Zu Beginn eines Spülprogramms wird eine Umwälzpumpe mit mindestens einem hydrodynamischen Gleitlager auf eine Betriebsdrehzahl n₁ hochgefahren, wodurch ein Volumenstrom V₁ einer Spülflüssigkeit gefördert wird. Nachdem der erste Programmabschnitt beendet wird, fährt die Umwälzpumpe nur noch eine abgesenkte Drehzahl n_A, die oberhalb einer Übergangsdrehzahl liegt, also im Bereich einer reinen Flüssigkeitsreibung für das hydrodynamische Gleitlager liegt. Der geförderte Volumenstrom V_A bei abgesenkter Drehzahl kann gegen Null gehen, was bedeutet, dass die verbleibende Spülflüssigkeit nur gerührt wird, aber keine Zirkulation in einer Geschirrspülmaschine mehr stattfindet. Es ist natürlich möglich, auch noch einen geringen Volumenstrom bei abgesenkter Drehzahl zu fördern. Während der abgesenkten Zeit wird die Spülflüssigkeit gewechselt.

[0015] Anschließend wird in einem zweiten Programmabschnitt die Umwälzpumpe auf eine Betriebsdrehzahl n₂ gebracht, wodurch der Volumenstrom V₂ gefördert wird. Anschließend wird nach Ablauf des zweiten Programmabschnittes die Drehzahl der Umwälzpumpe wieder auf eine abgesenkte Drehzahl n_A gefahren, wobei das Anfahren und Absenken der Umwälzpumpe je nach Spülprogramm so oft vorgenommen werden kann, bis schließlich die Umwälzpumpe abgestellt werden soll.

[0016] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nach Start des Spülprogramms die Umwälzpumpe immer oberhalb der Übergangsdrehzahl gefahren, so dass der Verschleiß an dem hydrodynamischen Gleitlager äußerst gering ist. Während des Wasserwechsels der Spülflüssigkeit wird die Umwälzpumpe nicht abgeschaltet, sondern nur mit der abgesenkten Drehzahl betrieben, was den Lagerverschleiß sehr gering hält.

[0017] Die Übergangsdrehzahl n_ü kann je nach Wahl der Reibzahlen der Hülse 2 und der Welle 3 sowie der Lagergeometrie beeinflusst werden. Die Übergangsdrehzahl n_ü befindet sich vorzugsweise in einem Bereich von 300 bis 500 min^-1, so dass die abgesenkte Drehzahl beispielsweise in einem Bereich von 700 bis 1000 min^-1 liegen kann.

Ansprüche

1. Verfahren zur Durchführung eines Spülprogramms bei dem mittels einer Umwälzpumpe Spülflüssigkeit in einem Kreislauf zirkuliert, wobei die Umwälzpumpe mindestens ein hydrodynamisches Gleitlager (1) aufweist, mit den folgenden Schritten:

a) Einschalten und Hochfahren der Umwälzpumpe auf eine Betriebsdrehzahl (n₁);

b) Absenken der Drehzahl der Umwälzpumpe auf eine Drehzahl (n_A), bei der an dem hydrodynamischen Gleitlager noch eine Flüssigkeitsreibung vorhanden ist;

c) Durchführen eines Wasserwechsels bei abgesenkter Drehzahl;

d) Erhöhen der Drehzahl auf eine Betriebsdrehzahl (n₂);

e) Wiederholen der Schritte b) bis d) so oft wie nötig, und

f) Abschalten der Umwälzpumpe.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehzahl der Umwälzpumpe im Schritt b) auf kurz oberhalb der Übergangsdrehzahl (n_ü) abgesenkt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die geförderte Wassermenge (V_A) bei abgesenkter Drehzahl (n_A) weniger als die Hälfte, vorzugsweise weniger als 30% als bei der Betriebsdrehzahl beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Absenken der Drehzahl während eines Spülprogramms mindestens drei Mal erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels der Umwälzpumpe eine Spülflüssigkeit einer Geschirrspülmaschine umgewälzt wird.

Zeichnung