[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit einem Vorratsbehälter für
eine viskose Flüssigkeit, der einen Auslass zum Auslassen der Flüssigkeit und einen
verschiebbaren Schließkörper zum Verschließen des Auslasses umfasst
[0002] Dosiersysteme für flüssige Substanzen in Haushaltsgeräten existieren in vielen Varianten
und unterschiedlichen Ventilen. Die Druckschrift
DE 10 2011 083 299 A1 beschreibt beispielsweise ein Ventil, bei dem mehrere Schließkörper in einer Ventilkammer
angeordnet sind.
[0003] In Dokument
GB 2 27 454 A ist ein Steuersystem zur Verwendung in einer Waschmaschine beschrieben, bei dem ein
flüssiges Reinigungsmittel zu einem zu reinigenden Material hinzugefügt wird, wobei
ein Sensor zur Messung der Viskosität und / oder Dichte der Flüssigkeit vorgesehen
ist, die in Kontakt mit dem Material war.
[0004] Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Haushaltsgerät anzugeben,
bei dem die Dosierung einer viskosen Flüssigkeit mit einer höheren Genauigkeit durchgeführt
werden kann.
[0005] Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch
gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Figuren,
der Beschreibung und der abhängigen Ansprüche.
[0006] Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Haushaltsgerät mit einem
Dosiersystem gelöst, das einen Vorratsbehälter für eine viskose Flüssigkeit mit einem
Auslass zum Auslassen der Flüssigkeit und einen beweglichen Schließkörper zum Verschließen
des Auslasses umfasst, bei dem das Dosiersystem eine Betätigungseinrichtung zum Ausüben
einer Kraft auf den beweglichen Schließkörper, eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen
des Verlaufs der Position des beweglichen Schließkörpers über die Zeit und eine Berechnungseinrichtung
zum Berechnen der Viskosität der viskosen Flüssigkeit auf Basis des Verlaufs der Position
des beweglichen Schließkörpers über die Zeit umfasst. Dadurch wird beispielsweise
der technische Vorteil erreicht, dass die Dosierung der viskosen Flüssigkeit in Abhängigkeit
der berechneten Viskosität genauer durchgeführt werden kann.
[0007] Unter einem Haushaltsgerät wird ein Gerät verstanden, das zur Haushaltsführung eingesetzt
wird. Das kann ein Haushaltsgroßgerät sein, wie beispielsweise eine Waschmaschine,
ein Wäschetrockner, eine Geschirrspülmaschine, ein Gargerät, eine Dunstabzugshaube
oder ein Kältegerät, wie z.B. ein Kühlschrank, ein Gefrierschrank oder eine Kühlgefrierkombination.
[0008] Das kann aber auch ein Haushaltskleingerät sein, wie beispielsweise ein Warmwasserbereiter,
ein Kaffeevollautomat, eine Küchenmaschine oder ein Staubsauger.
[0009] In einer vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst der Vorratsbehälter
einen Messkanal mit konstantem Querschnitt, in dem der Schließkörper bewegbar ist.
Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass sich entlang der
Bewegungsstrecke gleichförmige Strömungsbedingungen der viskosen Flüssigkeit erzeugen
lassen.
[0010] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts weist der Messkanal
eine Zylinderform oder eine Quaderform mit abgerundeten Ecken auf. Dadurch wird beispielsweise
der technische Vorteil erreicht, dass Formen verwendet werden, die eine gleichmäßige
Umströmung des Schließkörpers zulassen.
[0011] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts weist der Messkanal
eine Führung zum Führen des Schließkörpers auf. Dadurch wird beispielsweise der technische
Vorteil erreicht, dass sich der Schließkörper auf einer vorgegebenen Bahn bewegt und
die Genauigkeit der Viskositätsmessung verbessert wird.
[0012] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst der Messkanal
eine Nut in Längsrichtung zum Durchlassen der Flüssigkeit. Dadurch wird beispielsweise
der technische Vorteil erreicht, dass die Flüssigkeit in einem vorgegebenen Querschnitt
an dem Schließköper vorbeiströmt.
[0013] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist der Messkanal
gegenüber einer Unterseite des Haushaltsgerätes geneigt. Dadurch wird beispielsweise
der technische Vorteil erreicht, dass die Wirkung der Schwerkraft bei der Bewegung
des Schließkörpers ausgenutzt werden kann.
[0014] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst der Messkanal
eine Bohrung, die mit einem Rückschlagventil versehen ist. Dadurch wird beispielsweise
der technische Vorteil erreicht, dass in einer Bewegungsrichtung vorgesehene Spalte
als Engstelle für die Viskositätsmessung zur Verfügung stehen und in der anderen Richtung
die Flüssigkeit durch das Rückschlagventil strömt.
[0015] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst die Betätigungseinrichtung
einen Elektromagnet zum Bewegen des Schließkörpers mittels einer Magnetkraft. Dadurch
wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Kraft kontaktlos auf
den Schließkörper ausgeübt werden kann.
[0016] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst das Haushaltsgerät
und /oder der Vorratsbehälter Polschuhe zum Verändern der Magnetkraft, so dass die
Magnetkraft über einen Weg des Schließkörpers konstant bleibt. Dadurch wird beispielsweise
der technische Vorteil erreicht, dass ein gleichmäßigerer Verlauf der Kraft erzeugt
wird, so dass die Viskosität genauer berechnet werden kann.
[0017] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist die Erfassungseinrichtung
durch eine Impedanzerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Impedanz des Elektromagneten
gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Position
auf einfache Weise mittels des Elektromagneten bestimmt werden kann.
[0018] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst der Vorratsbehälter
eine Feder zum Drücken des Schließkörpers auf einen Dichtsitz. Dadurch wird beispielsweise
der technische Vorteil erreicht, dass die Dichtigkeit verbessert wird.
[0019] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist der Schließkörper
aus einem magnetischen Material gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische
Vorteil erreicht, dass der Schließkörper über eine Magnetkraft kontaktlos bewegt werden
kann.
[0020] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts weist der Schließkörper
eine Kugelform auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass
der Schließkörper eine Form aufweist, anhand der sich die Viskosität der Flüssigkeit
einfach berechnen lässt.
[0021] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts umfasst der Vorratsbehälter
eine Pegelerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Pegels der viskosen Flüssigkeit
in dem Vorratsbehälter. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht,
dass der Pegel der Flüssigkeit bei der Berechnung der Viskosität berücksichtigt werden
kann.
[0022] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Haushaltsgeräts ist die Erfassungseinrichtung
ausgebildet, einen Geschwindigkeitssprung des beweglichen Schließkörpers zu erfassen.
Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass erfasst werden kann,
wenn ein Flüssigkeitspegel in den Bereich des Schließkörpers absinkt.
[0023] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
im Folgenden näher beschrieben.
[0024] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Ansicht eines Haushaltsgerätes;
- Fig. 2
- mehrere Ansichten des Vorratsbehälters mit unterschiedlichen Positionen des Schließkörpers;
und
- Fig. 3A bis 3E
- unterschiedliche Messkanäle mit dem Schließkörper.
[0025] Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Waschmaschine stellvertretend für ein
Haushaltsgerät 100.Die Waschmaschine umfasst eine Tür 123 zum Beladen der Waschmaschine
mit Wäsche. Zusätzlich umfasst die Waschmaschine einen Vorratsbehälter 101, in den
Waschmittel oder andere flüssige Substanzen eingefüllt werden können.
[0026] Fig. 2 zeigt mehrere Ansichten des Vorratsbehälters 101 in unterschiedlichen Positionen
eines Schließkörpers 107 zum Verschließen eines Auslasses 105.Der Vorratsbehälter
101 ist ein Teil eines Dosiersystems, durch das die Viskosität der enthaltenen Flüssigkeit
103 bestimmt werden kann. Durch die Berücksichtigung der Viskosität bei der Ausgabe
der Flüssigkeit 103 kann die Dosierqualität des Dosiersystems verbessert werden. In
dem zeitgesteuerten Dosiersystem läuft die Flüssigkeit 103 über ein Auslassventil
solange aus dem Vorratsbehälter 101 unter Wirkung der Schwerkraft aus, wie das Auslassventil
geöffnet ist. Das Dosiersystem erlaubt es, die Viskosität der Flüssigkeit 103in dem
Vorratsbehälter 101 zu messen. Die Viskosität der Flüssigkeit 103 hat einen großen
Einfluss auf die zum Dosieren einer vorgegebenen Menge erforderliche Öffnungszeit
des Auslassventils.
[0027] Ist die Viskosität für den aktuellen Betriebszustand bekannt, wird eine hohe Genauigkeit
der Dosiermenge erreicht, indem diese beim Bestimmen der Öffnungszeit des Auslassventils
berücksichtigt wird. Die Viskosität hängt nicht nur von der Art der Flüssigkeit ab,sondern
ändert sich beispielsweise exponentiell mit der Temperatur. Daneben hat die Alterung
der Flüssigkeit ebenfalls eine Auswirkung auf die Viskosität. Die meisten der in Haushaltsgeräten
verwendeten Flüssigkeiten lassen sich in ausreichender Näherung als newtonsche Flüssigkeiten
betrachten. Für newtonsche Flüssigkeiten gilt:

wobei
h der Pegelstand im Vorratsbehälters 101 und
η die Viskosität der Flüssigkeit ist.
K ist eine im Wesentlichen von der Geometrie des Auslaufs abhängige Konstante.
[0028] Für die Feststellung des Pegelstands im Vorratsbehälter 101 können Füllstandssensoren
verwendet werden, die für den Einsatz in Hausgeräten geeignet sind. Der Vorratsbehälter
101 erlaubt eine Messung der Viskosität der Flüssigkeit über die Bewegungskennlinie
des Schließkörpers 107 beim Öffnen und/oder Schließen des Auslassventils. Das Auslassventil
ist bevorzugt ein magnetisch gekoppeltes Ventil, bei dem ein ferromagnetischer Schließkörper
107 von einem außerhalb des Vorratsbehälters 101 erzeugten Magnetfeld beeinflusst
wird.
[0029] Der Schließkörper 107 ist eine ferromagnetische Kugel, die zunächst ohne äußeres
Magnetfeld, primär von einem Permanentmagneten auf einem Dichtsitz gehalten wird.
Daneben wirken auf den Schließkörper 107 die Schwerkraft, ein Flüssigkeitsdruck und
ein Auftrieb. Zum Öffnen des Auslassventils wird ein äußeres Magnetfeld angelegt,
das durch einen Elektromagneten erzeugt wird. Der Elektromagnet 125 bildet eine Betätigungseinrichtung
109 für den Schließkörper 107. Durch die Betätigungseinrichtung 109wird eine Magnetkraft
auf die Kugel ausgeübt, die die übrigen Kräfte übersteigt und die Kugel vom Dichtsitz
weg bewegt.
[0030] Im Verlauf der Bewegung der Kugel vom Dichtsitz weg liegt ein Messkanal 113 mit einem
zylindrischen Bereich. Der Durchmesser des zylindrischen Bereichs ist größer als der
Durchmesser der Kugel. Während sich die Kugel durch den zylindrischen Bereich des
Messkanals 113 auf den Elektromagneten zu bewegt, wird die Flüssigkeit durch einen
sichelförmigen Spalt zwischen der Kugel und der Wand des Messkanals 113 gedrückt.
[0031] Die sich einstellende Geschwindigkeit der Kugel resultiert aus einem Gleichgewicht
der Kräfte, d. h vor allem der Magnetkraft gegen den Widerstand durch die Viskosität
bei der Flüssigkeitsverschiebung im Spalt des Messkanals 113. Der Verlauf der Position
der Kugel als Schließkörper 107 über die Zeit, beispielsweise beim Öffnen des Auslassventils,
lässt eine Ermittlung der Viskosität der Flüssigkeit 103 im Vorratsbehälter 101 zu.
Die Position der Kugel kann durch eine Erfassungseinrichtung 111 bestimmt werden,
die durch eine Messung die Impedanz der Spule des Elektromagneten 125 bei mindestens
einer geeigneten Frequenz erfasst. Sowohl der Betrag als auch die Phase der Impedanz
ändern sich systematisch mit der Position der Kugel im Magnetfeld und lassen sich
daher für eine Messung heranziehen. Im einfachsten Fall reicht es aus, die Zeit zwischen
einem Aktivieren des Elektromagneten und dem Eintreffen der Kugel am elektromagnetseitigen
Anschlag zu detektieren. Aus dieser Zeit lässt sich über die Wegstrecke eine Geschwindigkeit
ermitteln, aus der die aktuelle Viskosität der Flüssigkeit ermittelt werden kann.
[0032] Fig. 3A bis 3E zeigen unterschiedliche Messkanäle 113 mit dem Schließkörper 107.
[0033] Fig. 3A zeigt einen Querschnitt eines horizontalen zylinderförmigen Messkanals 113
mit einem kugelförmigen Schließkörper 107. Oberhalb des kugelförmigen Schließkörper
107 ergibt sich ein sichelförmiger Verdrängungsspalt 121.
[0034] Fig. 3B zeigt ebenfalls einen Querschnitt eines horizontalen zylinderförmigen Messkanals
113 mit einem Durchmesser, der annähernd dem des kugelförmigen Schließkörpers 107
entspricht. Oberhalb des kugelförmigen Schließkörper 107 ist eine längs verlaufende
Nut 117 gebildet, durch die die Flüssigkeit 103 an dem Schließkörper 107 vorbeiströmt.
[0035] Fig. 3C zeigt einen Querschnitt eines horizontalen Messkanals 113 mit einem quadratischen
Querschnitt mit abgerundeten Ecken und einem kugelförmigen Schließkörper 107.
[0036] Fig. 3D zeigt einen Querschnitt eines horizontalen Messkanals 113 mit einem u-Förmigen
Querschnitt. Zusätzlich wird der kugelförmige Schließkörper 107 durch Stäbe 119 auf
der beabsichtigten Bahn gehalten, die eine Käfigkonstruktion bilden.
[0037] Fig. 3E zeigt einen Querschnitt eines horizontalen Messkanals 113 mit einer Führung
115 zum Führen des kugelförmigen Schließkörpers 107. Oberhalb der Führung sind zwei
Stäbe 119 angeordnet, die den Schließkörper 107 in der Führung halten. Diese Ausführung
ist vorteilhaft, da sich der kugelförmige Schließkörper 107 annähernd frei durch die
Flüssigkeit 103 bewegt.
[0038] Je nach zu erfassendem Viskositätsbereich lässt sich der Messkanal 113 durch die
gezeigten Maßnahmen reduzieren, beispielsweise über eine offene Rinne bis hin zu einer
mehr oder weniger freien Bewegung des kugelförmigen Schließkörpers 107 ohne speziellen
Messkanal 113. Je mehr Freiraum um den Schließkörper 107 gegeben ist, desto schneller
bewegt dieser bei gegebener Kraft. Bei niedriger Viskosität kann die Geschwindigkeit
durch Anpassung des Messkanals verändert werden. Statt einem kugelförmigen Schließkörper
107 können andere geführte Teile als Schließkörper 107 verendet werden, wie beispielsweise
Klappen, Schieber oder Kolben.
[0039] Da die Orientierung des Vorratsbehälters 101 im Haushaltsgerät 100 eindeutig ist,
lässt sich die Schwerkraft gezielt ausnutzen, um eine zusätzliche Kraftkomponente
auf den Schließkörper 107 aufzubringen. Zu diesem Zweck kann der Messkanal 113 mit
einer Neigung gegenüber der Horizontalen versehen sein. Eine Dichtkrafterzeugung kann
durch andere Kräfte als magnetische Kräfte erfolgen, wie beispielsweise durch eine
Feder, die den Schließkörper auf den Dichtsitz drückt.
[0040] Die Magnetkraft eines Elektromagneten nimmt mit dem Abstand mindestens in der dritten
Potenz ab. Am Startpunkt der Kugel, d.h. am Dichtsitz, ist die Kraft des Elektromagneten
125 gering. Durch Polschuhe lässt sich der Kraftverlauf im Messkanal 113 derart anpassen,
dass die Kraft über den Weg des Schließkörpers 107 näherungsweise konstant bleibt,
[0041] Neben einer Messung der Impedanz der Spule während deren Betrieb als Elektromagnet
125 bietet es sich an, die Impedanz außerhalb einer Aktivierung der Spule als Elektromagnet
zu messen, beispielsweise während des Rücklaufs der Kugel an den Dichtsitz. In diesem
Fall wird der Elektromagnet zu Beginn des Dosiervorgangs aktiviert, die Kugel wird
angezogen und erreicht bei hohen Magnetkräften den spulenseitigen Anschlag. Nach einer
Wartezeit, nach der davon ausgegangen werden kann, dass die Kugel den Anschlag erreicht
hat, wird der Elektromagnet deaktiviert und auf Impedanzmessbetrieb umgeschaltet.
Danach läuft die Kugel primär unter der Wirkung des Permanentmagneten mit einer Kraft
zurück auf den Dichtsitz, die geringer ist als die Kraft beim Öffnen. Durch die geringere
Geschwindigkeit kann die Messung leichter durchgeführt werden. Während des Rücklaufs
wird die Impedanz kontinuierlich gemessen und auf die Position der Kugel geschlossen.
[0042] Aus der Geschwindigkeit des Rücklaufs wird die aktuelle Viskosität errechnet. Mit
der bekannten Öffnungszeit des Auslassventils ergibt sich die in diesem Schritt bereits
ausgelaufene Menge der Flüssigkeit. Nach diesem Vorgang sind alle Daten bekannt, um
das Auslassventil ein zweites Mal zu öffnen und die Gesamtdosiermenge anhand der berechneten
Viskosität entsprechend zu ergänzen. Zweckmäßig wird auch der Rücklauf der Kugel beim
zweiten Mal erfasst und zur Verfeinerung der Viskositätsmessung herangezogen.
[0043] Das Verfahren funktioniert ab einer Mindestdosiermenge der Flüssigkeit 103, die bereits
während des Messens ausläuft. In diesem Fall lassen sich Werte aus vorherigen Messungen
einbringen, die beispielsweise in einem nicht-flüchtigen Speicher abgelegt sind. Speziell
bei Dosierungen unter der Mindestdosiermenge kann auf vorgespeicherte Werte aus dem
nicht-flüchtigen Speicher zurückgegriffen werden, um die ausgelaufene Menge zu berechnen.
[0044] Ein typischer Fall betrifft einen Dosiervorgang in einer Waschmaschine. Zunächst
wird mit dem beschriebenen Verfahren in zwei Schritten eine relativ große Grundmenge
dosiert und die Viskosität erfasst. Bei von der Waschmaschine angeforderten Nachdosierungen
lässt sich die Flüssigkeit 103 unter Annahme des letzten gespeicherten Viskositätswerts
direkt über die Zeit ohne weitere Viskositätsmessung dosieren. Vorteilhafter Weise
wird dieses Verfahren zusammen mit der freien Bewegung der Kugel durchgeführt, da
ein offener Messweg realisiert wird.
[0045] Eine elektromagnetische Induktion kann ebenfalls von der Erfassungseinrichtung 111
zur Messung der Position oder Geschwindigkeit der Kugel verwendet werden. Der Permanentmagnet
am Dichtsitz ruft in der Kugel ein magnetisches Feld hervor, so dass die Kugel selbst
zu einem Magneten wird, dessen Stärke von der Position der Kugel im Magnetfeld abhängt.
Da sich die so magnetisierte Kugel sich im Einflussbereich der Spule des Elektromagneten
bewegt, wird in dieser ein Strom induziert, der sich zur Erfassung der Position messen
lässt. Da bei gegebener Kraft F die Viskosität und die Kugelgeschwindigkeit umgekehrt
proportional zueinander sind (Stokes:
v= Geschwindigkeit der Kugel,
η=Viskosität der Flüssigkeit), ist ein direktes Berechnen der Viskosität möglich.
[0046] Zusätzlich lässt sich der Elektromagnet dazu verwenden, das Vorhandensein des Vorratsbehälters
101 im Haushaltsgerät 100 zu erfassen, beispielsweise über das Vorhandensein der Kugel
im Erfassungsbereich der Spule.
[0047] Beim Bestimmen einer Dosiermenge kann zur Verbesserung der Dosiergenauigkeit der
Flüssigkeitspegel im Vorratsbehälter 101 verwendet werden. Zu diesem Zweck kann eine
relativ grobe Messung des Flüssigkeitspegels durchgeführt werden, die mit einfachen
technischen Mitteln durchführbar ist. Da sich zusätzlich auch die bereits dem Vorratsbehälter
101 entnommene Flüssigkeitsmenge hochrechnen lässt, reicht es zu diesem Zweck aus,
einige wenige Stützpunkte des Flüssigkeitspegels zu kennen. Für eine Messung des Flüssigkeitspegels
lassen sich Sensoren einsetzen, bei denen kein elektrischer Kontakt im Vorratsbehälter
101 erforderlich ist, beispielsweise kapazitive Methoden, induktive Methoden oder
Reflektion von Licht und Schall an der Flüssigkeitsoberfläche.
[0048] Die Zykluszeit zum Messen der Viskosität kann durch eine Asymmetrie in der Geschwindigkeit
der Kugel auf dem Hin- und Rückweg verringert werden, d.h. die Zeit für ein Öffnen
des Auslassventils bis zum Anschlag der Kugel und zum Schließen des Auslassventils.
Ein zylindrischer Messkanal 113 weist eine Bohrung am spulenseitigen Ende auf, die
mit einem Rückschlagventil versehen ist. In einer Bewegungsrichtung ist das Rückschlagventil
geschlossen und es stehen nur die vorgesehenen Spalte oder Nuten als Engstelle für
die Viskositätsmessung zur Verfügung. In der anderen Bewegungsrichtung ist das Rückschlagventil
offen und die Flüssigkeit strömt primär durch das Rückschlagventil. Wenn die Flüssigkeit
103 im Vorratsbehälter 101 zur Neige geht, sinkt der Flüssigkeitspegel unter die Oberkante
des geschlossenen Messkanals 113. Die Funktion der Kugelgeschwindigkeit f(weg) weist
in diesem Fall einen Sprung auf. Bei Bewegung der Kugel in einem nur teilweise mit
Flüssigkeit gefüllten Messkanal 113 wird zunächst die Luft herausgedrückt, während
sich die Flüssigkeit vor der Kugel staut.
[0049] Wenn die vor der Kugel gestaute Flüssigkeit den verbleibenden Raum des Messkanals
113 anschließend vollständig ausfüllt, kommt es zu einer deutlichen Verlangsamung
der Kugel. Aus dem Auftreten eines Geschwindigkeitssprungs während der Viskositätsmessung
lässt sich auf einen abgesunkenen Flüssigkeitspegel im Vorratsbehälter 101 schließen.
Dieser Sachverhalt kann eingesetzt werden, indem beispielsweise das obere Niveau des
Messkanals 113 derart angeordnet wird, dass sich noch eine definierte Anzahl Dosierportionen
im Vorratsbehälter 101 befinden, wenn der Sprung zum ersten Mal auftritt. In diesem
Fall kann ein entsprechender Hinweis an den Benutzer ausgegeben werden.
[0050] Bei offenen Messkanälen mit freier Kugelbewegung ist die Geschwindigkeit der Kugel
über den Weg ohne Sprünge. Der Viskositätsmesswert weist aber einen Sprung auf, der
sich durch einen Vergleich mit vorherigen Viskositätsmessungen feststellen und entsprechend
auswerten lässt.
[0051] Durch das Haushaltgerät wird ein einfaches System zum Bestimmen einer Viskosität
mit nur einem beweglichen Teil realisiert, so dass eine Dosierung der Flüssigkeit
mit hoher Genauigkeit erfolgen kann. Bei zeitgesteuerten Systemen, bei denen die Flüssigkeit
über ein Auslassventil ausläuft, solange dieses offen ist, wird eine erhebliche Verbesserung
der Dosiergenauigkeit erreicht, indem die zuvor bestimmte Viskosität bestimmt wird.
[0052] Alle verschmutzbaren Teile des Dosiersystems sind von einem Benutzer entnehmbar.
Zusammen mit einer einfachen Messung des Flüssigkeitspegels kann eine präzise Dosierung
durchgeführt werden. Der Vorratsbehälter kann ohne Elektrik im Inneren ausgeführt
werden. Durch eine magnetische Kopplung des Schließkörpers 107 erfolgt eine Trennung
der elektrischen Bauteile von den Nassbereichen.
[0053] Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und
gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen
Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
[0054] Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und
wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale
nicht beschränkt.
Bezugszeichenliste
[0055]
- 100
- Haushaltsgerät
- 101
- Vorratsbehälter
- 103
- Flüssigkeit
- 105
- Auslass
- 107
- Schließkörper
- 109
- Betätigungseinrichtung
- 111
- Erfassungseinrichtung
- 113
- Messkanal
- 115
- Führung
- 117
- Nut
- 119
- Stab
- 121
- Verdrängungsspalt
- 123
- Tür
- 125
- Elektromagnet
1. Haushaltsgerät (100)mit einem Dosiersystem, das einen Vorratsbehälter (101) für eine
viskose Flüssigkeit (103) mit einem Auslass (105) zum Auslassen der Flüssigkeit (103)
und einen beweglichen Schließkörper (107) zum Verschließen des Auslasses (105) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass das Dosiersystem eine Betätigungseinrichtung (109) zum Ausüben einer Kraft auf den
beweglichen Schließkörper (107), eine Erfassungseinrichtung (111) zum Erfassen des
Verlaufs der Position des beweglichen Schließkörpers über die Zeit und eine Berechnungseinrichtung
zum Berechnen der Viskosität der viskosen Flüssigkeit (103) auf Basis des Verlaufs
der Position des beweglichen Schließkörpers (107) über die Zeit umfasst.
2. Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (101) einen Messkanal (113) mit konstantem Querschnitt umfasst,
in dem der Schließkörper (107) bewegbar ist.
3. Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkanal (113) eine Zylinderform oder eine Quaderform mit abgerundeten Ecken
aufweist.
4. Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkanal (113) eine Führung (115) zum Führen des Schließkörpers (107) aufweist.
5. Haushaltsgerät (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkanal (113) eine Nut (117) in Längsrichtung zum Durchlassen der Flüssigkeit
umfasst.
6. Haushaltsgerät (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkanal (113) gegenüber einer Unterseite des Haushaltsgerätes (100) geneigt
ist.
7. Haushaltsgerät (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkanal (113) eine Bohrung umfasst, die mit einem Rückschlagventil versehen
ist.
8. Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (109) einen Elektromagnet (125) zum Bewegen des Schließkörpers
(107) mittels einer Magnetkraft umfasst.
9. Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushaltsgerät und /oder der Vorratsbehälter (101) Polschuhe zum Verändern der
Magnetkraft umfasst, so dass die Magnetkraft über einen Weg des Schließkörpers (107)
konstant bleibt.
10. Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (111) durch eine Impedanzerfassungseinrichtung (115) zum
Erfassen einer Impedanz des Elektromagneten (125) gebildet ist.
11. Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (101) eine Feder zum Drücken des Schließkörpers (107) auf einen
Dichtsitz umfasst.
12. Haushaltsgerät (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (107) aus einem magnetischen Material gebildet ist.
13. Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (107) eine Kugelform aufweist.
14. Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter (101) eine Pegelerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Pegels
der viskosen Flüssigkeit (103) in dem Vorratsbehälter (101) umfasst.
15. Haushaltsgerät (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (111) ausgebildet ist, einen Geschwindigkeitssprung des
beweglichen Schließkörpers (107) zu erfassen.
1. Household appliance (100) having a metered dispensing system which comprises a supply
container (101) for a viscous liquid (103) having an outlet (105) for discharging
the liquid (103) and a movable closing body (107) for closing the outlet (105), characterised in that the metered dispensing system comprises an actuation device (109) for exerting a
force on the movable closing body (107), a detection device (111) for detecting a
position of the movable closing body over time, and a calculation device for calculating
the viscosity of the viscous liquid (103) on the basis of the position of the movable
closing body (107) over time.
2. Household appliance (100) according to one of the preceding claims, characterised in that the supply container (101) comprises a measurement channel (113) with constant cross-section
in which the closing body (107) is able to move.
3. Household appliance (100) according to claim 2, characterised in that the measurement channel (113) has a cylinder shape or a square shape with rounded
corners.
4. Household appliance (100) according to claim 2 or 3, characterised in that the measurement channel (113) has a guide (115) for guiding the closing body (107).
5. Household appliance (100) according to one of claims 2 to 4, characterised in that the measurement channel (113) comprises a groove (117) in the longitudinal direction
in order to allow the liquid to pass through.
6. Household appliance (100) according to one of claims 2 to 5, characterised in that the measurement channel (113) is inclined with respect to an underside of the household
appliance (100).
7. Household appliance (100) according to one of claims 2 to 6, characterised in that the measurement channel (113) comprises a borehole which is provided with a non-return
valve.
8. Household appliance (100) according to one of the preceding claims, characterised in that the actuation device (109) comprises an electromagnet (125) for moving the closing
body (107) by means of a magnetic force.
9. Household appliance (100) according to claim 8, characterised in that the household appliance and/or the supply container (101) comprise/comprises pole
shoes for varying the magnetic force, such that the magnetic force remains constant
over a path of the closing body (107).
10. Household appliance (100) according to claim 8 or 9, characterised in that the detection device (111) is formed by means of an impedance detection device (115)
for detecting an impedance of the electromagnet (125).
11. Household appliance (100) according to one of the preceding claims, characterised in that the supply container (101) comprises a spring for pressing the closing body (107)
onto a seal seat.
12. Household appliance (100) according to claim 1, characterised in that the closing body (107) is formed from a magnetic material.
13. Household appliance (100) according to one of the preceding claims, characterised in that the closing body (107) has a sphere shape.
14. Household appliance (100) according to one of the preceding claims, characterised in that the supply container (101) comprises a level detection device for detecting a level
of the viscous liquid (103) in the supply container (101).
15. Household appliance (100) according to one of the preceding claims, characterised in that the detection device (111) is embodied to detect a jump in velocity of the movable
closing body (107).
1. Appareil ménager (100) doté d'un système de dosage, qui comprend un réservoir de stockage
(101) pour un liquide visqueux (103) comportant une sortie (105) de liquide (103)
et un corps d'obturation mobile (107) permettant d'obturer la sortie (105), caractérisé en ce que le système de dosage comprend un dispositif d'actionnement (109) pour exercer une
force sur le corps d'obturation mobile (107), un dispositif de détection (111) permettant
de détecter l'évolution dans le temps de la position du corps d'obturation mobile
et un dispositif de calcul pour calculer la viscosité du liquide visqueux (103) en
fonction de l'évolution dans le temps de la position du corps d'obturation mobile
(107).
2. Appareil ménager (100) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le réservoir de stockage (101) comprend un canal de mesure (113) ayant une section
transversale constante, dans lequel le corps d'obturation (107) est mobile.
3. Appareil ménager (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le canal de mesure (113) a une forme cylindrique ou une forme parallélépipédique
dotée d'angles arrondis.
4. Appareil ménager (100) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le canal de mesure (113) comprend un guide (115) pour guider le corps d'obturation
(107).
5. Appareil ménager (100) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le canal de mesure (113) comprend une encoche (117) dans le sens de la longueur permettant
de laisser passer le liquide.
6. Appareil ménager (100) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le canal de mesure (113) est incliné par rapport à une face inférieure de l'appareil
ménager (100).
7. Appareil ménager (100) selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le canal de mesure (113) comprend un alésage qui est pourvu d'un clapet de retenue.
8. Appareil ménager (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (109) comprend un électroaimant (125) destiné à déplacer
le corps d'obturation (107) au moyen d'une force magnétique.
9. Appareil ménager (100) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'appareil ménager et/ou le réservoir de stockage (101) comprend des pièces polaires
destinées à modifier la force magnétique de telle sorte que la force magnétique demeure
constante sur un parcours du corps d'obturation (107).
10. Appareil ménager (100) selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le dispositif de détection est constitué d'un dispositif de détection d'impédance
(115) pour détecter l'impédance de l'électroaimant (125).
11. Appareil ménager (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir de stockage (101) comprend un ressort pour pousser le corps d'obturation
(107) sur un siège d'étanchéité.
12. Appareil ménager (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps d'obturation (107) est constitué d'un matériau magnétique.
13. Appareil ménager (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps d'obturation (107) possède une forme sphérique.
14. Appareil ménager (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir de stockage (101) comprend un dispositif de détection de niveau destiné
à détecter le niveau du liquide visqueux (103) dans le réservoir de stockage (101).
15. Appareil ménager (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de détection (111) est conçu de manière à détecter un bond de vitesse
du corps d'obturation (107) mobile.