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(11) |
EP 2 428 608 A1 |
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EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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Veröffentlichungstag: |
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14.03.2012 Patentblatt 2012/11 |
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Anmeldetag: 14.09.2010 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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BA ME RS |
| (71) |
Anmelder: Miele & Cie. KG |
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33332 Gütersloh (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Esch, Günter
53937 Schleiden (DE)
- Zinkann, Peter
33332 Gütersloh (DE)
- Schaefer, Klaus
53489 Sinzig (DE)
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Bemerkungen: |
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Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ. |
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Verfahren zum Betreiben einer Pumpe in einem wasserführenden Gerät, mechatronisches
System und Waschmaschine |
(57) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Pumpe (12a, 17a) mit einem
elektronisch kommutiertem Motor (12d, 17d) für eine Umfluteinrichtung (17) oder Ablaufeinrichtung
(12) in einem wasserführenden Gerät (1), wie Waschmaschine oder Geschirrspüler, umfassend
einen Behandlungsbehälter (2) zur Aufnahme von Waschflüssigkeit (19) zum Behandeln
von Behandlungsgut (8)innerhalb des Behandlungsbehälter (2), wobei das Verfahren zumindest
eine Waschphase (Wa), bei der sich im Behandlungsbehälter (2) Waschflüssigkeit (19)
befindet, wobei zum Ende der Waschphase mittels der Ablaufeinrichtung (12) aus dem
Behandlungsbehälter (2) heraus gefördert wird. Zur Verbesserung des Behandlungsablaufs
im Gerät (1) wird eine bedarfsweise Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) dadurch erreicht,
dass die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) in Abhängigkeit des erfassten Pegels
(Min, Krit) der Waschflüssigkeit (19) im Behandlungsbehälter (2) variiert wird.
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[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Pumpe mit einem elektronisch
kommutiertem Motor für eine Umfluteinrichtung oder Ablaufeinrichtung in einem wasserführenden
Gerät, wie Waschmaschine oder Geschirrspüler, umfassend einen Behandlungsbehälter
zur Aufnahme von Waschflüssigkeit zum Behandeln von Behandlungsgut innerhalb des Behandlungsbehälters,
wobei das Verfahren zumindest eine Waschphase hat, bei der sich im Laugenbehälter
Waschflüssigkeit befindet, wobei zum Ende der Waschphase mittels der Ablaufeinrichtung
aus dem Laugenbehälter heraus gefördert wird.
[0002] Zum Waschen von Wäsche in einer Trommelwaschmaschine wird die Wäsche in der drehenden
Trommel bewegt, wodurch die Benetzung bzw. Durchfeuchtung der Wäsche mit der Waschflüssigkeit
und die Waschmechanik bewirkt werden. Hierbei befindet sich Wasser im Laugenbehälter
bzw. in der Trommel, wobei durch die Bewegung der Wäsche der Schmutz ausgespült wird.
Um die Waschlauge möglichst vollständig mit der Wäsche in Verbindung zu bringen, ist
es bekannt, die Wäsche und einem Teil der Waschflüssigkeit mittels Trommeldrehung
aus dem unteren Bereich anzuheben, so dass die in der Trommel befindlichen Wäschestücke
von oben mit Waschflüssigkeit berieselt werden bzw. mit der Waschflüssigkeit durchmischt
werden. Nach dem Waschen wird die Waschflüssigkeit abgepumpt, wobei durch ein sogenanntes
Zwischenschleudern die Waschflüssigkeit aus der Wäsche aufgrund der auftretenden Zentrifugalkraft
aus der Wäsche ausgetrieben wird.
[0003] Nachteilig ist es hierbei, dass bei stark saugfähiger Wäsche beim Anschleudern viel
Wasser aus der Wäsche austritt, das nicht vollständig von einer konstant angetriebenen
Pumpe der Ablaufeinrichtung abgepumpt werden kann. Um den unerwünschten Effekt des
sogenannten Wassermantels zu vermeiden, wird das Schleudern unterbrochen, bis die
Waschflüssigkeit im Laugenbehälter einen vorgegebenen Pegel unterschritten hat. Danach
wird das Schleudern wieder aktiviert. Nachteilig ist hierbei, dass sich das gesamte
Waschprogramm verlängert und aufgrund der wiederholten Schleuderhochläufe eine erhöhte
mechanische Belastung für die Wäsche stattfinden kann.
[0004] Aus der
US 2004/0088791 A1 ist es bekannt, eine Pumpe mit einem elektronisch kommutierten Motor für eine Umfluteinrichtung
oder Ablaufeinrichtung mittels eines Frequenzumrichters zu steuern. Hierbei kann die
Pumpenleistung gegenüber der Nennleistung vermindert werden, wenn die Gefahr besteht,
dass die Pumpe Luft ansaugt, wenn der Wasserpegel in der Maschine einen unteren Grenzwert
unterschreitet.
[0005] Aus der
EP 1 638 201 B1 ist es bekannt, die Ablaufpumpe einer Ablaufeinrichtung mittels eines elektrischen
Schalters zu steuern, um eine Anpassung des Motorbetriebs an die Pumpenlast vorzunehmen.
Hierbei wird ein Teillastbetrieb erfasst und danach der Motor kurzzeitig oder abgeschaltet
bzw. in einem vorbestimmten Taktverhältnis ab- oder zugeschaltet.
[0006] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben einer
Pumpe bereitzustellen, bei dem ein optimaler Betrieb eines wasserführenden Gerätes
erreicht wird.
[0007] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen
Frequenzumrichter mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und durch ein mechatronisches
System gemäß Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den jeweils
abhängigen Ansprüchen.
[0008] Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorgesehen, dass die Förderleistung der Pumpe
in Abhängigkeit des erfassten Pegels der Waschflüssigkeit im Behandlungsbehälter variiert
wird. Dadurch kann anhand des Programms, das einen Behandlungsablauf im wasserführenden
Gerät definiert, die Förderleistung der Pumpe gezielt beeinflusst bzw. vorgegeben
werden, sodass der Behandlungsablauf nicht oder kaum auf die Eigenschaften der Pumpe
angepasst werden muss.
[0009] In einer vorteilhaften Ausführung wird bei Überschreitung eines vorgegebenen oberen
Pegels der Waschflüssigkeit im Behandlungsbehälter die Förderleistung der Pumpe zumindest
zeitweise erhöht, gegenüber der Nennförderleistung. Dieser auch als Boostbetrieb bezeichnete
Zustand ermöglicht es, eine Pumpe mit einer kleineren Nennförderleistung zu verwenden,
die für den normalen Dauerbetrieb vollkommen ausreicht. Für die zeitlich begrenzte,
erhöhte Belastung ist die Pumpe bzw. der Motor der Pumpe geeignet bzw. die zeitliche
Begrenzung ist so bemessen, dass keine Zerstörung der Pumpe bzw. des Motors eintritt.
[0010] Hierbei ist es vorteilhaft, dass beim Unterschreiten eines unteren Grenzwertes die
Förderleistung der Pumpe vermindert wird, gegenüber der Nennförderleistung. Dadurch
kann die Zeit des Boostbetriebs verkürzt werden, wenn der Pegel vor Ablauf der maximal
zulässigen Zeit für diesen Überlastbetrieb dies zulässt.
[0011] In einer zweckmäßigen Ausführung erfolgen die Erhöhung und/oder die Verminderung
der Förderleistung stufenweise. Beispielsweise kann bei einer einfachen Ausführung
der Boostbetrieb mit der 1,2 bis 2 - fachen Nennförderleistung erfolgen.
[0012] In einer anderen zweckmäßigen Ausführung erfolgen die Erhöhung und/oder die Verminderung
der Förderleistung kontinuierlich. Somit kann ein bedarfsweise angepasster Boostbetrieb
bereitgestellt werden, bei dem sich der Überlastungsfaktor während des Boostbetriebs
verändert, je nach Bedingungen bzw. Flüssigkeitspegeln, die sich im Behandlungsbehälter
einstellen.
[0013] Beim Einsatz des Verfahrens in einer Waschmaschine, die innerhalb des Behandlungsbehälters
eine horizontal oder geneigt drehbar gelagerte Trommel umfasst, die mittels eines
Motors angetrieben wird, und das Verfahren eine Schleuderphase zum Entwässern der
Wäschestücke umfasst, ist es vorteilhaft, dass die Förderleistung während der Schleuderphase
in Abhängigkeit des erfassten Pegels der Waschflüssigkeit innerhalb des Laugenbehälters
erhöht oder vermindert wird. Kurz nach Beginn der Schleuderphase muss sehr schnell
eine erhöhte Flüssigkeitsmenge aus dem Laugengebehälter herausgefördert werden, damit
sich kein sogenannter Wassermantel zwischen der Trommelwand und der Laugenbehälterwand
durch mitgerissene Flüssigkeit bildet. Durch das Erhöhen der Förderleistung zu Beginn
der Schleuderphase wird dieser Effekt vermieden.
[0014] Insgesamt ist es zweckmäßig, den vorgegebenen Zeitraum, in dem die Förderleistung
der Pumpe erhöht wird, auf eine Zeit zu begrenzen, die im Bereich von 3 bis 15 Sek.
liegt. Ferner muss sichergestellt sein, dass sich einem Boostbetrieb eine Phase anschließt,
die mindestens 5 - mal so lang ist, wie der Boostbetrieb, wobei in dieser Phase der
Motor abgeschaltet oder mit Nennleistung betrieben wird. Solche verhältnismäßig kurze
thermische Überlastphasen führen nicht zu Schäden des Motors.
[0015] Die Erfindung betrifft auch einen Frequenzumrichter zur Bestromung zumindest eines
elektronisch kommutierten Motors zum Antrieb einer Pumpe zur Förderung von Waschflüssigkeit
in einem wasserführenden Gerät, der dazu eingerichtet ist, für einen vorgegebenen
Zeitraum dem Motor eine erhöhte elektrische Leistung in Form einer erhöhten Spannung,
Strom und/oder Frequenz zuzuführen, die dazu geeignet ist, für den vorbestimmten Zeitraum
eine erhöhte Förderleistung der Pumpe zu bewirken, wobei der vorgegebene Zeitraum
für die erhöhte elektrische Leitung dem Frequenzumrichter zugeführt werden kann. Dadurch
kann eine entsprechende bereits vorhandene Pumpe mit einer einfachen Modifizierung
des Umrichters für einen die Flüssigkeitsförderung bedarfsorientierten Betrieb eingerichtet
werden.
[0016] Die Erfindung betrifft ferner ein mechantronisches System, umfassend einen Frequenzumrichter
wie vorstehend beschrieben und zumindest einen Motor zum Antrieb einer Pumpe, wobei
der Motor ein permanentmagneterregter Synchronmotor ist. Das mechatronische System
stellt eine optimale Funktion des Motors für den bedarfsorientierten Pumpenbetrieb
bereit, weil die Komponenten und das Schaltverhalten aller Komponenten im Frequenzumrichter
optimal auf die Eigenschaften des Motors abgestimmt sind.
[0017] In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das mechatronische System einen weiteren
elektronisch kommutierten Motor zum Antrieb einer weiteren Pumpe, wobei der Frequenzumrichter
dazu eingerichtet ist, für einen vorbestimmten Zeitraum einen der beiden Motoren mit
erhöhter elektrischer Leistung zu versorgen, und den jeweils anderen Motor mit höchstens
Nennleistung zu versorgen. Damit wird eine zu hohe Belastung des Frequenzumrichters
vermieden, wenn jeweils nur einem einzigen Motor die erhöhte elektrische Leistung
zugeführt wird. Somit können alle Komponenten des für zwei Motoren vorgesehenen Frequenzumrichters
auf Nennlast ausgelegt werden, ohne dass es zu Überhitzungsschäden kommt.
[0018] Die Erfindung betrifft ferner eine Waschmaschine mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme
von Waschflüssigkeit zum Behandeln von Wäsche, einer im Laugenbehälter horizontal
drehbar gelagerte Trommel, einem Motor zum Drehen der Trommel, einem Heizkörper, einer
Ablaufeinrichtung umfassend ein mechatronisches System wie vorstehend beschrieben,
einer Wasserzulaufeinrichtung und einer Steuereinrichtung zum Steuern der einzelnen
Phasen des ausgewählten Waschprogramms, und ferner zumindest einen Sensor zur Erfassung
bzw. Ermittlung des Flüssigkeitspegels innerhalb des Laugenbehälters, der mit der
Steuereinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei die Steuereinrichtung mit dem Frequenzumrichter
zur Ansteuerung des Motors für die Pumpe in Wirkverbindung steht und dafür eingerichtet
ist, den Zeitraum für die dem Motor zugeführte erhöhte elektrische Leistung dem Frequenzumrichter
zuzuführen, während der Schleuderphase in Abhängigkeit des erfassten Pegels der Waschflüssigkeit
innerhalb des Laugenbehälters. Damit kann der Pumpenbetrieb anhand der im Waschprozess
erfassten Parameter gezielt angepasst werden, sodass eine Verkürzung und eine Erhöhung
der Effektivität erreicht wird.
[0019] Bei einer Waschmaschine, umfassend eine Umfluteinrichtung mit einer Umflutpumpe,
die dazu eingerichtet ist, zumindest zeitweise Waschflüssigkeit aus dem unteren Bereich
des Laugenbehälters in den oberen Bereich, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition
der Waschmaschine, zu fördern, ist das mechatronische System für den Antrieb des weiteren
Motors für den Antrieb der Umflutpumpe bestimmt.
[0020] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt
und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen
- Fig. 1:
- eine Waschmaschine in einer skizzierten Schnittdarstellung,
- Fig. 2:
- ein Waschprogramm als Diagramm im zeitlichen Ablauf und
- Fig. 3a - 3c:
- die Ansteuerung des Heizkörpers und der Umfluteinrichtung in zeitlicher Abfolge.
[0021] In Fig. 1 ist in rein schematischer Darstellung eine Waschmaschine 1, mit einem als
Laugenbehälter 2 ausgebildeten Behandlungsbehälter dargestellt. Die Positions- und
Richtungsangaben beziehen sich auf die betriebsgemäße Aufstellposition der Waschmaschine
1. Innerhalb des Laugenbehälters 2 ist eine drehbar gelagerte und über einen elektrischen
Motor 13 angetriebene Trommel 3 angeordnet, die die im Laugenbehälter 2 befindlichen
Wäschestücke 8 bewegt. Die Trommel 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Edelstahl
hergestellt und mit einer Vielzahl an Öffnungen für die Durchflutung versehen. Das
Gehäuse 4 hat eine Beladungsöffnung 9, über die das Innere der Trommel 3 durch die
Dichtungsmanschette 6 hindurch erreichbar ist. Die Beladungsöffnung 9 ist mittels
einer Tür 5 verschließbar. Im unteren Bereich des Laugenbehälters 2 ist ein Heizkörper
7 angeordnet, der die Waschflüssigkeit im Laugenbehälter erhitzen kann. Im oberen
Bereich der Maschine 1 ist ein Einlassventil 15 skizziert, welches das Einlaufen des
Wassers aus dem Versorgungsnetz bereitstellt. Über den Einspülkasten 11 wird das Wasser
über das Verbindungsrohr 14 in den Laugenbehälter 2 geleitet, wobei im Einspülkasten
11 eingegebenes Waschmittel mit in den Laugenbehälter 2 gespült wird. Unterhalb des
Laugenbehälters 2 ist eine Ablaufeinrichtung 12 angeordnet, die die verbrauchte Waschflüssigkeit
oder das Spülwasser aus dem Laugenbehälter 2 zur Ablaufleitung 12c herausführt, die
in der Regel in einen Abwasserkanal mündet. Die Steuereinrichtung 18 steuert das Einlassventil
15, die Aktivität der Ablaufeinrichtung 12 den Antriebsmotor 13, der über das Leistungsteil
oder einen Frequenzumrichter (nicht gezeigt) bestromt wird, und den Heizkörper 7.
Im unteren Bereich des Laugenbehälters 2, bezogen auf die bertriebsgemäße Aufstellposition
der Waschmaschine 1, ist die Pumpe 17a in einer Umfluteinrichtung angebracht. Die
Pumpe 17a ist auf der Eingangsseite bzw. Saugseite mit dem Ablaufrohr 12b verbunden
und kann die darin befindliche Waschflüssigkeit 19 durch die Leitung 17b in den oberen
Bereich des Laugenbehälters 2 bzw. der Trommel 3 fördern. Durch die Düse bzw. den
Auslass 17c spritzt bzw. fließt die Waschflüssigkeit 19 auf die Wäschestücke 8.
[0022] In Fig. 1 ist ferner dargestellt, dass sich der Pegel der Waschflüssigkeit 19 knapp
unterhalb des Maximalwertes Max befindet. Beim kritischen Pegel Krit ist der Heizkörper
7 knapp mit Waschflüssigkeit bedeckt, so dass kein Trockenheizen stattfindet. Unterhalb
des minimalen Pegels Min besteht die Gefahr, dass die Umflutpumpe 17a nicht mehr vollständig
Flüssigkeit ansaugen kann, so dass es zu einer erhöhten Lärmbildung kommen kann.
[0023] In Fig. 1 ist ferner schematisch dargestellt, dass die Pumpen 12a und 17a jeweils
einen elektrischen Motor 12d, 17d umfassen, der zum Antrieb der Pumpen 12a, 17a dient.
In diesem Beispiel wird sowohl der Motor 12d der Ablaufpumpe als auch der Motor 17d
der Umflutpumpe 17a vom Frequenzumrichter 16 bestromt. Der Frequenzumrichter 16 steht
mit der Steuereinrichtung 18 in Wirkverbindung, sodass die Steuereinrichtung 18 über
eine Signalverbindung dem Frequenzumrichter 16 die Vorgaben übermittelt, wann die
jeweiligen Pumpenmotoren 12d, 17d aktiviert werden sollen und wann der Betrieb mit
der erhöhten Leistungszuführung erfolgen soll.
[0024] In Fig. 2 ist beispielhaft ein kompletter Ablauf eines Waschprogramms WP in einem
Diagramm dargestellt. Auf der Zeitachse t sind die einzelnen Phasen innerhalb des
Waschprogramms WP aufgezeigt. Der hier dargestellte Programmablauf WP umfasst eine
Waschphase Wa, eine Spülphase Sp und eine Schleuderphase Sc. In diesen einzelnen Phasen
wird der Wasserzulauf 15 und der Ablauf 12 entsprechend gesteuert. Auch der Heizkörper
7 und die Umfluteinrichtung 17 werden entsprechend gesteuert, um die Waschflüssigkeit
19 auf die vorgegebene Temperatur zu erwärmen. Zu Beginn der Waschphase wird das Wasser
in die Einspüleinrichtung bzw. den Einspülkasten 11 eingelassen, wodurch das darin
bevorratete Behandlungsmittel, wie Waschpulver, durch das Verbindungsrohr 14 in den
Laugenbehälter 2 eingelassen wird. Anschließend folgt der Aufheizabschnitt Hz, in
dem die Waschflüssigkeit mittels eingeschaltetem Heizkörper 7 auf die Temperatur erhitzt
wird, die von der Steuereinrichtung 18 vom ausgewählten Programm vorgegeben wird.
Nach Erreichen der vorgegeben Temperatur wird der Heizkörper 7 abgeschaltet und der
sogenannte Nachwaschabschnitt Na folgt. In diesem Nachwaschabschnitt Na wird die Wäsche
8 mittels rotierender Trommel 3 bewegt, wobei sich die Waschflüssigkeit 19 abkühlt.
Die Waschphase Wa wird mit dem Abpumpen beendet, wobei die Ablaufeinrichtung 12, insbesondere
die Pumpe 12a oder ein Ablaufventil aktiviert wird. Beim Abpumpen kann auch geschleudert
werden, damit die mit Waschmittel versetzte Waschflüssigkeit 19 aus dem Gewebe der
Wäschestücke 8 entfernt wird. Anschließend folgt der Spülabschnitt Sp, bei dem frisches
Wasser in den Laugenbehälter 2 eingelassen und die Wäschestücke 8 darin bewegt werden.
Zum Ende des Spülabschnitts Sp wird das Spülwasser abgepumpt, wobei anschließend das
Endschleudern Sc zum Entwässern der Wäschestücke 8 folgt. Beim Endschleudern wird
die Trommel 3 mit einer gegenüber dem Waschvorgang erhöhte Drehzahl gedreht, bei der
die Wäschestücke 8 am Trommelmantel anliegen und das Wasser bzw. die Waschflüssigkeit
aufgrund der Zentrifugalkraft aus dem Gewebe nach außen durch die Trommelöffnungen
geschleudert wird. Die Ablaufeinrichtung 12 ist hierbei aktiviert, so dass die Flüssigkeit
aus dem Laugenbehälter 2 entfernt wird.
[0025] In Fig. 3a bis 3c ist die Ansteuerung des Motors 12d der Ablaufpumpe 12a gemäß dem
erfindungsgemäßen Verfahren in einem Diagramm dargestellt. Die Zeitpunkte auf der
Zeitachse t sind hierbei nur symbolisch angegeben, im realen Ablauf entsprechen diese
Kennzeichnungen einer Zeiteinheit. Zum Zeitpunkt t=1 befindet sich bereits so viel
Waschflüssigkeit 19 im Laugenbehälter 2, wie dies für den normalen Waschbetrieb vorgesehen
ist. Ab dem Zeitpunkt t=2 ist die Waschphase Wa beendet und die Waschflüssigkeit 19
wird aus dem Laugenbehälter 2 abgepumpt, in dem die Pumpe 12a der Ablaufeinrichtung
12 aktiviert wird (Fig. 3a). Fig. 3c ist zu erkennen, dass sich der Flüssigkeitsspiegel
innerhalb des Laugenbehälters 2 vom Maximalwert Max vermindert. Sobald der Flüssigkeitsspiegel
das Minimum Min erreicht, wird die Pumpe 12a abgeschaltet, weil ansonsten die Gefahr
besteht, dass die Pumpe 12a trocken läuft bzw. Luft ansaugt, was zu unerwünschter
Geräuschbildung führen würde. Im Zeitpunkt t=2a beginnt das Schleudern, wobei die
Trommel 3 mit einer sich stetig oder unstetig erhöhenden Drehzahl gedreht wird. (Fig.
3b). In Fig. 3c ist zu erkennen, dass sich der Flüssigkeitspegel im Laugenbehälter
trotz aktivierter Ablaufpumpe 12a erhöht, da zu Beginn der Schleuderphase Sc sehr
viel Flüssigkeit aus der noch stark flüssigkeitsgetränten Wäschestücke 8 austritt.
Zum Zeitpunkt t=3 wird ein kritische Pegel Krit erfasst, sodass die Ablaufpumpe 12d
ab diesem Zeitpunkt t=3 mit einer erhöhten Förderleistung, dem Boost, betrieben wird.
Der Schleuderhochlauf wird hierbei fortgesetzt, da der Flüssigkeitspegel durch die
erhöhte Förderleistung sinkt. Ab dem Zeitpunkt t=3a ist der begrenzte Zeitraum TB
zu Ende, dann wird die Pumpe 12a vom Boostbetrieb in den Nennbetrieb zurückgeschaltet.
Der Pegel steigt nun langsamer an, da aus den Wäschestücken 8 ein Großteil der Flüssigkeit
heraugetrieben wurde. Ab dem Zeitpunkt t=4 ist die Förderleistung der Pumpe 12a im
Nennbetrieb sogar höher, als Flüssigkeit aus der Wäsche 8 herausgetrieben wird, sodass
der Pegel sinkt. Bei Erreichen des unteren Grenzwertes Min wird die Pumpe 12a abgeschaltet,
um ein Trockenlaufen der Pumpe 12a zu vermeiden.
[0026] Dieses Regelverhalten wird dadurch erreicht, dass der Frequenzumrichter 16, der den
Pumpenmotor 12d bestromt, von der Steuereinrichtung 18 mittels einer Signalverbindung
oder Datenverbindung die Befehle erhält, um in Abhängigkeit der im Waschprozess auftretenden
Bedingungen den Pumpenmotor 12d bedarfsorientiert zu betreiben.
[0027] Der in Fig. 3a bis 3c genannte Ablauf ist in entsprechender Weise für den Betrieb
einer Umflutpumpe 17a geeignet, wenn beispielsweise der Umflutbetrieb mit einem Schleuderbetrieb
einhergeht, bei der die Trommel 3 mit einer Drehzahl oberhalb der Anlegedrehzahl gedreht
wird und für einen begrenzten Zeitraum eine erhöhte Förderleistung der Umflutpumpe
17a benötigt wird.
[0028] Das Verfahren kann ferner entsprechend zum Betreiben der Umflutpumpe und/oder der
Ablaufpumpe in einer Spülmaschine eingesetzt werden.
1. Verfahren zum Betreiben einer Pumpe (12a, 17a) mit einem elektronisch kommutiertem
Motor (12d, 17d) für eine Umfluteinrichtung (17) oder Ablaufeinrichtung (12) in einem
wasserführenden Gerät (1), wie Waschmaschine oder Geschirrspüler, umfassend einen
Behandlungsbehälter (2) zur Aufnahme von Waschflüssigkeit (19) zum Behandeln von Behandlungsgut
(8) innerhalb des Behandlungsbehälters (2), wobei das Verfahren zumindest eine Waschphase
(WA) umfasst, bei der sich im Behandlungsbehälter (2) Waschflüssigkeit (19) befindet,
wobei zum Ende der Waschphase mittels der Ablaufeinrichtung (12) aus dem Behandlungsbehälter
(2) heraus gefördert wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) in Abhängigkeit des erfassten Pegels (Min,
Krit) der Waschflüssigkeit (19) im Behandlungsbehälter (2) variiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Überschreitung eines vorgegebenen oberen Pegels (Krit) der Waschflüssigkeit (19)
im Behandlungsbehälter (2) die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) zumindest für einen
vorgegebenen Zeitraum (TB) erhöht wird, gegenüber einer Nennförderleistung der Pumpe
(12a, 17a).
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Unterschreiten eines unteren Grenzwertes (Min) die Förderleistung der Pumpe
(12a, 17a) vermindert wird, gegenüber einer Nennförderleistung der Pumpe (12a, 17a).
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erhöhung und/oder die Verminderung der Förderleistung stufenweise erfolgen.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erhöhung und/oder die Verminderung der Förderleistung kontinuierlich erfolgen.
6. Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei die Waschmaschine (1) innerhalb des Behandlungsbehälters (2) eine horizontal
oder geneigt drehbar gelagerte Trommel (3) umfasst, die mittels eines Motors (13)
angetrieben wird, wobei das Verfahren eine Schleuderphase (Sc) zum Entwässern der
Wäschestücke (8) umfasst, dadurch gekennzeichnet,
dass die Förderleistung während der Schleuderphase (Sc) in Abhängigkeit des erfassten
Pegels (Min, Krit) der Waschflüssigkeit (19) innerhalb des Laugenbehälters (2) erhöht
oder vermindert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
wobei der vorgegebenen Zeitraum (TB), in dem die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a)
erhöht wird, im Bereich von 3 bis 15 Sek. liegt.
8. Frequenzumrichter zur Bestromung zumindest eines elektronisch kommutierten Motors
(12d, 17d) zum Antrieb einer Pumpe (12a, 17a) zur Förderung von Waschflüssigkeit (19)
in einem wasserführenden Gerät (1), der dazu eingerichtet ist, für einen vorgegebenen
Zeitraum (TB) dem Motor (12d, 17d) eine erhöhte elektrische Leistung in Form einer
erhöhten Spannung, Strom und/oder Frequenz zuzuführen, die dazu geeignet ist, für
den vorbestimmten Zeitraum (TB) eine erhöhte Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) zu
bewirken, wobei der vorgegebene Zeitraum (TB) für die erhöhte elektrische Leistung
dem Frequenzumrichter (16) mittels eines Signals oder eines Datums zugeführt werden
kann.
9. Mechantronisches System, umfassend einen Frequenzumrichter (16) nach Anspruch 7 und
zumindest einen Motor (12d, 17d) zum Antrieb einer Pumpe (12a, 17a), wobei der Motor
(12d, 17d) ein permanentmagneterregter Synchronmotor ist.
10. Mechantronisches System nach Anspruch 8, umfassend ferner einen weiteren elektronisch
kommutierten Motor (17d) zum Antrieb einer Pumpe (17a), wobei der Frequenzumrichter
(18) dazu eingerichtet ist, für einen vorbestimmten Zeitraum einen der beiden Motoren
(12d, 17d) mit erhöhter elektrischer Leistung zu versorgen, und den jeweils anderen
Motor (17d, 12d) mit höchstens Nennleistung zu versorgen.
11. Waschmaschine (1) mit einem Laugenbehälter (2) zur Aufnahme von Waschflüssigkeit (19)
zum Behandeln von Wäsche (8), einer im Laugenbehälter (2) horizontal drehbar gelagerte
Trommel (3), einem Motor (13) zum Drehen der Trommel (3), einem Heizkörper (7), einer
Ablaufeinrichtung (12) umfassend ein mechatronisches System nach Anspruch 8, einer
Wasserzulaufeinrichtung (15) und einer Steuereinrichtung (16) zum Steuern der einzelnen
Phasen (Wa, Sp, Sc) des ausgewählten Waschprogramms (WP), und ferner zumindest einen
Sensor (20) zur Erfassung bzw. Ermittlung des Flüssigkeitspegels (Min, Krit) innerhalb
des Laugenbehälters (2), der mit der Steuereinrichtung (16) in Wirkverbindung steht,
wobei die Steuereinrichtung (16) mit dem Frequenzumrichter (18) zur Ansteuerung des
Motors (12d, 17d) der Pumpe (12a, 17a) in Wirkverbindung steht und dafür eingerichtet
ist, den Zeitraum für die dem Motor (12d, 17d) zugeführte erhöhte elektrische Leistung
dem Frequenzumrichter (18) zuzuführen, während der Schleuderphase (Sc) in Abhängigkeit
des erfassten Pegels (Krit, Min) der Waschflüssigkeit (19) innerhalb des Laugenbehälters
(2).
12. Waschmaschine (1) nach Anspruch 10,
ferner umfassend eine Umfluteinrichtung (17) mit einer Umflutpumpe (17a), die dazu
eingerichtet ist, zumindest zeitweise Waschflüssigkeit (19) aus dem unteren Bereich
des Laugenbehälters (2) in den oberen Bereich, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition
der Waschmaschine (1), zu fördern und ferner umfassend ein mechatronisches System
nach Anspruch 9, wobei der weitere Motor (17d) für den Antrieb der Umflutpumpe (17a)
bestimmt ist.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Verfahren zum Betreiben einer Pumpe (12a, 17a) mit einem elektronisch kommutiertem
Motor (12d, 17d) für eine Umfluteinrichtung (17) oder Ablaufeinrichtung (12) in einem
wasserführenden Gerät (1), wie Waschmaschine oder Geschirrspüler, umfassend einen
Behandlungsbehälter (2) zur Aufnahme von Waschflüssigkeit (19) zum Behandeln von Behandlungsgut
(8) innerhalb des Behandlungsbehälters (2), wobei das Verfahren zumindest eine Waschphase
(WA) umfasst, bei der sich im Behandlungsbehälter (2) Waschflüssigkeit (19) befindet,
wobei zum Ende der Waschphase mittels der Ablaufeinrichtung (12) aus dem Behandlungsbehälter
(2) heraus gefördert wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) in Abhängigkeit des mittels eines Sensors
(20) erfassten Pegels (Min, Krit) der Waschflüssigkeit (19) im Behandlungsbehälter
(2) variiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Überschreitung eines vorgegebenen oberen Pegels (Krit) der Waschflüssigkeit (19)
im Behandlungsbehälter (2) die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) zumindest für einen
vorgegebenen Zeitraum (TB) erhöht wird, gegenüber einer Nennförderleistung der Pumpe
(12a, 17a).
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Unterschreiten eines unteren Grenzwertes (Min) die Förderleistung der Pumpe
(12a, 17a) vermindert wird, gegenüber einer Nennförderleistung der Pumpe (12a, 17a).
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erhöhung und/oder die Verminderung der Förderleistung stufenweise erfolgen.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erhöhung und/oder die Verminderung der Förderleistung kontinuierlich erfolgen.
6. Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei die Waschmaschine (1) innerhalb des Behandlungsbehälters (2) eine horizontal
oder geneigt drehbar gelagerte Trommel (3) umfasst, die mittels eines Motors (13)
angetrieben wird, wobei das Verfahren eine Schleuderphase (Sc) zum Entwässern der
Wäschestücke (8) umfasst, dadurch gekennzeichnet,
dass die Förderleistung während der Schleuderphase (Sc) in Abhängigkeit des erfassten
Pegels (Min, Krit) der Waschflüssigkeit (19) innerhalb des Laugenbehälters (2) erhöht
oder vermindert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
wobei der vorgegebenen Zeitraum (TB), in dem die Förderleistung der Pumpe (12a, 17a)
erhöht wird, im Bereich von 3 bis 15 Sek. liegt.
8. Frequenzumrichter zur Bestromung zumindest eines elektronisch kommutierten Motors
(12d, 17d) zum Antrieb einer Pumpe (12a, 17a) zur Förderung von Waschflüssigkeit (19)
in einem wasserführenden Gerät (1), der dazu eingerichtet ist, für einen vorgegebenen
Zeitraum (TB) dem Motor (12d, 17d) eine erhöhte elektrische Leistung in Form einer
erhöhten Spannung, Strom und/oder Frequenz zuzuführen, die dazu geeignet ist, für
den vorbestimmten Zeitraum (TB) eine erhöhte Förderleistung der Pumpe (12a, 17a) zu
bewirken, wobei der vorgegebene Zeitraum (TB) für die erhöhte elektrische Leistung
dem Frequenzumrichter (16) mittels eines Signals oder eines Datums zugeführt werden
kann, um den Motor (12d) in Abhängigkeit der im Waschprozess auftretenden Bedingungen
bedarfsorientiert zu betreiben.
9. Mechantronisches System, umfassend einen Frequenzumrichter (16) nach Anspruch 8 und
zumindest einen Motor (12d, 17d) zum Antrieb einer Pumpe (12a, 17a), wobei der Motor
(12d, 17d) ein permanentmagneterregter Synchronmotor ist.
10. Mechantronisches System nach Anspruch 9, umfassend ferner einen weiteren elektronisch
kommutierten Motor (17d) zum Antrieb einer Pumpe (17a), wobei der Frequenzumrichter
(18) dazu eingerichtet ist, für einen vorbestimmten Zeitraum einen der beiden Motoren
(12d, 17d) mit erhöhter elektrischer Leistung zu versorgen, und den jeweils anderen
Motor (17d, 12d) mit höchstens Nennleistung zu versorgen.
11. Waschmaschine (1) mit einem Laugenbehälter (2) zur Aufnahme von Waschflüssigkeit
(19) zum Behandeln von Wäsche (8), einer im Laugenbehälter (2) horizontal drehbar
gelagerte Trommel (3), einem Motor (13) zum Drehen der Trommel (3), einem Heizkörper
(7), einer Ablaufeinrichtung (12) umfassend ein mechatronisches System nach Anspruch
8, einer Wasserzulaufeinrichtung (15) und einer Steuereinrichtung (16) zum Steuern
der einzelnen Phasen (Wa, Sp, Sc) des ausgewählten Waschprogramms (WP), und ferner
zumindest einen Sensor (20) zur Erfassung bzw. Ermittlung des Flüssigkeitspegels (Min,
Krit) innerhalb des Laugenbehälters (2), der mit der Steuereinrichtung (16) in Wirkverbindung
steht, wobei die Steuereinrichtung (16) mit dem Frequenzumrichter (18) zur Ansteuerung
des Motors (12d, 17d) der Pumpe (12a, 17a) in Wirkverbindung steht und dafür eingerichtet
ist, den Zeitraum für die dem Motor (12d, 17d) zugeführte erhöhte elektrische Leistung
dem Frequenzumrichter (18) zuzuführen, während der Schleuderphase (Sc) in Abhängigkeit
des erfassten Pegels (Krit, Min) der Waschflüssigkeit (19) innerhalb des Laugenbehälters
(2).
12. Waschmaschine (1) nach Anspruch 11,
ferner umfassend eine Umfluteinrichtung (17) mit einer Umflutpumpe (17a), die dazu
eingerichtet ist, zumindest zeitweise Waschflüssigkeit (19) aus dem unteren Bereich
des Laugenbehälters (2) in den oberen Bereich, bezogen auf die betriebsgemäße Aufstellposition
der Waschmaschine (1), zu fördern und ferner umfassend ein mechatronisches System
nach Anspruch 9, wobei der weitere Motor (17d) für den Antrieb der Umflutpumpe (17a)
bestimmt ist.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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