Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken, bei welchem, insbesondere während einer Waschphase eines Betriebsprogramms, Flüssigkeit, insbesondere Wasser, in einen Laugenbehälter des Haushaltsgeräts eingefüllt wird und während einer anschließenden Abpumpphase die Flüssigkeit und/oder eine Waschlauge aus dem Laugenbehälter über eine Abflussleitung abgepumpt wird, wobei zum Abpumpen der Flüssigkeit und/oder der Waschlauge eine Pumpe in einer Hauptrichtung betrieben wird und bei dem Abpumpen ein Rückschlagventil durch einen Pumpensog aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegt wird. Während in der Schließstellung die Abflussleitung gegenüber dem Laugenbehälter abgedichtet ist, ist die Abflussleitung in der Öffnungsstellung des Rückschlagventils mit dem Laugenbehälter fluidisch gekoppelt. Die Erfindung betrifft außerdem ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken, welches zum Durchführen eines solchen Verfahrens ausgebildet ist.
Haushaltsgeräte zur Pflege von Wäschestücken sind bereits aus dem Stand der Technik in vielfältiger Ausgestaltung bekannt. Das Interesse richtet sich vorliegend auf eine Waschmaschine oder einen so genannten Waschtrockner, mittels welchem Wäschestücke sowohl gewaschen als auch getrocknet werden können. Solche Haushaltsgeräte beinhalten üblicherweise einen Laugenbehälter, in welchem eine Wäschetrommel drehbar gelagert ist, in welche die Wäschestücke über eine Trommelöffnung eingebracht werden können. Bekanntlich stehen eine Vielzahl von verschiedenen Waschprogrammen zur Verfügung. Allen Waschprogrammen ist gemein, dass zunächst eine Waschphase des jeweiligen Programms eingeleitet wird, in welcher Wasser in den Laugenbehälter eingefüllt und hierbei während eines Programmabschnitts Waschmittel eingespült wird. Aus dem Wasser und dem Waschmittel wird eine Waschlauge gebildet, mit welcher die Wäschestücke gereinigt werden. Zur Reinigung der Wäschestücke wird die Wäschetrommel hin- und hergedreht. An eine derartige Waschphase schließt sich dann eine Abpumpphase an, in welcher das Wasser und/oder die Waschlauge aus dem Laugenbehälter abgepumpt wird. Diese Abpumpphase kann bereits in einem Spülgang oder während eines Schleuderbetriebs eingeleitet werden. Die Pumpe wird dann üblicherweise etwas länger betrieben und erst eine bestimmte Zeitdauer nach dem Erreichen des Stillstands der Wäschetrommel am Ende des Programms abgeschaltet.
Während der Abpumpphase wird die Waschlauge aus dem Laugenbehälter über eine Abflussleitung abgepumpt, welche über ein Rückschlagventil mit dem Laugenbehälter fluidisch gekoppelt werden kann. Die Abflussleitung ist dabei mit einem Boden des Laugenbehälters verbunden. Das Rückschlagventil kann in Form einer Klappe oder einer Kugel bereitgestellt sein, welche durch das in der Abflussleitung befindliche Restwasser zur Schließstellung hin gedrückt wird, nämlich aufgrund einer sich in der Abflussleitung ausbildenden Wassersäule und der in Schließrichtung wirkende Auftriebskraft des Rückschlagventils. Das Rückschlagventil soll insbesondere sicherstellen, dass zu Beginn der Waschphase eingespültes Waschmittel in dem Laugenbehälter verbleibt und nicht direkt in die Abflussleitung gespült wird. Es soll also insgesamt ein Verlust des Waschmittels zu Beginn des Waschprozesses verhindert werden, also zu einem Zeitpunkt, zu welchem sich das Waschmittel noch nicht in dem Wasser aufgelöst hat und somit relativ schnell über die Abflussleitung gespült werden könnte.
Ein derartiges Rückschlagventil sorgt außerdem dafür, dass länger in der Abflussleitung stehendes Wasser, welches eventuell bereits mit Keimen belastet ist und gegebenenfalls auch unangenehm riechen könnte, nicht zurück in den Laugenbehälter und auf die Wäschestücke gelangt. Die Druckschrift
Zwar weist ein Rückschlagventil gegenüber beispielsweise einem Magnetventil den Vorteil auf, dass es insgesamt weniger aufwändig aufgebaut und außerdem preisgünstiger ist, jedoch ist der Einsatz eines Rückschlagventils auch mit bestimmten Nachteilen verbunden: Auf den Boden des Laugenbehälters und folglich auch auf das Rückschlagventil selbst wirken mechanische Kräfte im Betrieb der Waschmaschine. Insbesondere stoßartig auftretende Druckkräfte bzw. Druckwellen beim ersten Befüllen des Laugenbehälters mit Wasser sowie Druckstöße durch die Bewegung der Wäschestücke innerhalb der Wäschetrommel können dazu führen, dass das Rückschlagventil kurzzeitig aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt wird und es somit zu einem Verlust des Waschmittels durch das Rückschlagventil kommt. Auf der anderen Seite kann auch mit Keimen belastetes Wasser aus der Abflussleitung zurück in den Laugenbehälter und somit auf die Wäschestücke gelangen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung eine unerwünschte Bewegung des Rückschlagventils aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung möglichst verhindert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren sowie durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben eines Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken, insbesondere einer Waschmaschine oder eines Waschtrockners. Während eines Betriebsprogramms, insbesondere während einer Waschphase des Betriebsprogramms, des Haushaltsgeräts wird Flüssigkeit bevorzugt in Form von Wasser in einen Laugenbehälter eingefüllt. Ein solches Einfüllen von Wasser kann während des Betriebsprogramms zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgen. Zu Beginn einer Waschphase kann zugleich mit dem Einfüllen Waschmittel eingespült werden und daran anschließend kann eine Phase folgen, bei der die Wäschestücke gereinigt werden. Während einer anschließenden Abpumpphase wird die Flüssigkeit und/oder eine Waschlauge aus dem Laugenbehälter über eine Abflussleitung abgepumpt. Zum Abpumpen der Waschlauge wird eine Pumpe in einer Hauptrichtung betrieben, und bei dem Abpumpen bewegt sich ein Rückschlagventil aus einer Schließstellung, in welcher die Abflussleitung gegenüber dem Laugenbehälter abgedichtet ist, in eine Öffnungsstellung bewegt, in welcher die Abflussleitung mit dem Laugenbehälter fluidisch gekoppelt ist. Durch das Abpumpen wird eine auf das Rückschlagventil wirkende Wassersäule vom Rückschlagventil wegbewegt bzw. abgepumpt, wodurch die von der Wassersäule bewirkten und auf das Rückschlagventil einwirkenden Schließkräfte reduziert oder eliminiert werden, wobei dieser Effekt nachfolgend kurz als Pumpensog bezeichnet wird. Somit kann die Öffnung des Rückschlagventils durch den Pumpensog bewirkt werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zumindest während eines vorgegebenen Zeitintervalls während einer Betriebsphase des Haushaltsgeräts, insbesondere während der Waschphase, die Pumpe in einer zur Hauptrichtung entgegengesetzten Richtung betrieben und hierdurch an dem Rückschlagventil ein Pumpendruck aufgebaut wird, mittels welchem das Rückschlagventil zur Schließstellung hin gedrückt wird. D.h. die auf das Rückstellventil wirkende Schließkraft erhöt sich vorteilhaft um die durch den Pumpendruck erzeugt Kraft. Das Verfahren kann aber auch bei den sonstigen Betriebsphasen des Betriebsprogramms angewendet werden, beispielweise während einer Spülphase.
Um das Rückschlagventil während der Betriebsphase, insbesondere während der Waschphase, sicher in seiner Schließstellung zu halten, wird die Laugenpumpe so angesteuert, dass sie in Richtung zum Laugenbehälter hin bzw. zum Rückschlagventil hin einen Druck aufbaut, welcher die Dichtwirkung des Rückschlagventils unterstützt, indem das Rückschlagventil fester in den Dichtsitz gedrückt wird. Falls das Rückschlagventil trotz des zusätzlichen Pumpendrucks unter relativ hohen Belastungen kurzzeitig öffnet, sorgt der erhöhte Pumpendruck in der Abflussleitung dafür, dass kein Waschmittel bzw. keine Waschlauge entweichen kann und das Rückschlagventil deutlich schneller wieder in seine Schließstellung gebracht wird, als dies ohne den zusätzlichen Pumpendruck der Fall wäre. Auf diese Art und Weise kann der Waschmittelverlust insgesamt deutlich gegenüber dem Stand der Technik reduziert werden, wodurch wiederum die Waschleistung verbessert wird. Auf der anderen Seite kann auch kein - gegebenenfalls mit Keimen belastetes - Altwasser aus der Abflussleitung zurück in den Laugenbehälter gelangen, sodass eine zusätzliche Verkeimung der Wäschestücke im Wesentlichen ausgeschlossen ist. All diese Vorteile werden darüber hinaus erzielt, ohne dass zusätzliche Bauteile eingesetzt zu werden brauchen, sodass das Haushaltsgerät nicht speziell aufgerüstet zu werden braucht. Es erübrigt sich somit der Einsatz von zusätzlichen Bauteilen mit den damit verbundenen Nachteilen hinsichtlich der Kosten und des wertvollen Bauraums. Die Erfindung macht sich dabei die Tatsache zunutze, dass bei heutigen Haushaltsgeräten üblicherweise strömungsrichtungsumkehrbare Pumpen eingesetzt werden, die in beide Richtungen betrieben werden können.
Das Rückschlagventil kann einen Dichtkörper aufweisen, der beispielsweise in Form einer beweglichen Klappe oder aber einer Kugel ausgebildet ist. Das Rückschlagventil kann optional eine Feder aufweisen, welche eine Rückstellkraft zur Schließstellung hin ausübt, oder es kann ein federfreies Ventil sein, welches lediglich aufgrund einer in der Abflussleitung ausgebildeten Wassersäule in der Schließstellung gehalten wird.
Also wird die Pumpe zumindest während eines vorgegebenen Zeitintervalls während der Betriebsphase, insbesondere während der Waschphase, in der entgegengesetzten Richtung betrieben. Dieses Zeitintervall kann zumindest einen Einspülvorgang beinhalten, bei welchem ein Waschmittel in den Laugenbehälter zu Beginn der Waschphase eingespült wird. Dies bedeutet, dass zumindest bei dem Einspülen des Waschmittels in den Laugenbehälter die Pumpe in der entgegengesetzten Richtung betrieben wird. Diese Phase hat sich nämlich als relativ kritisch im Hinblick auf den Waschmittelverlust erwiesen, weil zu diesem Zeitpunkt das Waschmittel noch nicht in dem Wasser aufgelöst ist und bei einem geöffneten Rückschlagventil relativ rasch aus dem Laugenbehälter entweichen könnte. Durch den zusätzlichen Pumpendruck an dem Rückschlagventil kann somit bei dem Einspülen des Waschmittels verhindert werden, dass dieses in die Abflussleitung gelangt. Außerdem wirken zu Beginn der Waschphase - wenn das Waschmittel eingespült wird - relativ hohe Kräfte auf den Laugenbehälter, welche durch das Einführen von Wasser in den Laugenbehälter verursacht werden. Diese Druckwellen könnten zu einer kurzzeitigen Öffnung des Rückschlagventils führen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass auch nach dem Einspülen des Waschmittels die Pumpe in der entgegengesetzten Richtung zumindest für eine Zeitdauer betrieben wird, welche größer als eine Minute, insbesondere größer als drei Minuten, ist. Nach dem Einspülen des Waschmittels kann die Pumpe in der entgegengesetzten Richtung beispielsweise mindestens für fünf Minuten oder sechs Minuten oder sieben Minuten oder acht Minuten oder neun Minuten oder zehn Minuten betrieben werden, um das Rückschlagventil sicher in seiner Schließstellung zu halten. Nach dieser Zeit ist der Auflösungsprozess des Waschmittels im Wasser nämlich üblicherweise bereits abgeschlossen, sodass die Pumpe gegebenenfalls wieder abgeschaltet werden kann, weil dann kein wesentlicher Waschmittelverlust mehr auftreten kann. Um das Zurücklaufen von - gegebenenfalls mit Keimen belastetes - Altwasser aus der Abflussleitung in den Laugenbehälter zu verhindern, kann es auch von Vorteil sein, die Pumpe auch während einer anderen Betriebsphase, wie einer Spülphase oder einer sonstigen Einfüllphase von Flüssigkeit, in der entgegengesetzten Richtung zu betreiben.
Es kann auch jedoch auch vorgesehen sein, dass zumindest während einer überwiegenden Zeitdauer der Betriebsphase die Pumpe in der entgegengesetzten Richtung betrieben wird. Dies kann gegebenenfalls auch so aussehen, dass die Pumpe während der gesamten Waschphase in der entgegengesetzten Richtung betrieben wird, d.h. bis zum Übergang in die Abpumpphase, in welcher die Pumpe dann wieder in der Hauptrichtung betrieben wird. Somit ist der Waschmittelverlust auf ein Minimum reduziert.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn während des Betreibens der Pumpe in der entgegengesetzten Richtung zumindest eine elektrische und/oder mechanische Motorgröße eines die Pumpe antreibenden Antriebsmotors erfasst wird, nämlich insbesondere eine aktuelle Leistung und/oder ein aktuelles Drehmoment und/oder ein aktueller elektrischer Motorstrom und/oder eine aktuelle Drehzahl des Antriebsmotors. In Abhängigkeit von der zumindest einen Motorgröße kann dann die aktuelle Stellung des Rückschlagventils ermittelt werden. Es können also Rückschlüsse auf die Dichtigkeit des Rückschlagventils getroffen werden, sodass gegebenenfalls die Pumpenleistung erhöht oder aber reduziert werden kann. Auf diese Art und Weise kann die Pumpe bedarfsabhängig und situationsgerecht betrieben werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Antriebsmotor in Abhängigkeit von der aktuellen Stellung des Rückschlagventils bzw. von der zumindest einen Motorgröße angesteuert wird. Wird an der Pumpe beispielsweise eine höhere Förderleistung und ein geringerer Pumpendruck bzw. ein geringeres Drehmoment detektiert, stellt dies einen Hinweis darauf dar, dass das Rückschlagventil nicht ausreichend dicht ist bzw. sich nicht in der Schließstellung befindet. Die Leistung der Pumpe kann in diesem Falle erhöht werden, um die Dichtwirkung zu verbessern. Wird wiederum detektiert, dass das Rückschlagventil ausreichend dicht ist, kann die Leistung der Pumpe gegebenenfalls reduziert werden. Somit kann elektrische Energie gespart werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die zumindest eine Motorgröße des Antriebsmotors auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt wird, um das Rückschlagventil sicher in seiner Schließstellung zu halten.
Wird die zumindest eine Motorgröße erfasst, so kann auch überprüft werden, ob während des Betreibens der Pumpe in der entgegengesetzten Richtung eine Undichtigkeit des Rückschlagventils für eine vorgegebene Zeitdauer detektiert wird. Wird eine solche länger andauernde Undichtigkeit detektiert, kann ein Warnsignal mittels einer Ausgabeeinrichtung des Haushaltsgeräts ausgegeben werden. Somit wird der Benutzer des Haushaltsgeräts darüber informiert, dass das Rückschlagventil beispielsweise durch Festkörper verstopft ist und somit eine Wartung bzw. eine Reparatur des Haushaltsgeräts erforderlich ist.
Als Antriebsmotor kann vorzugsweise ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) bzw. eine Synchronmaschine verwendet werden. Ein derartiger Antriebsmotor weist eine relativ geringe Geräuschentwicklung auf, sodass die während der Waschphase durch den Pumpenbetrieb verursachten zusätzlichen Geräusche im Vergleich zu anderen, während der Waschphase auftretenden Geräuschen vernachlässigbar sind. Außerdem ist der Energieverbrauch eines BLDC-Motors relativ gering, sodass die Pumpe gegebenenfalls auch während der gesamten Waschphase betrieben werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken, insbesondere eine Waschmaschine oder ein Waschtrockner, umfasst einen Laugenbehälter und eine Abflussleitung, welche über ein Rückschlagventil mit dem Laugenbehälter fluidisch koppelbar ist. Das Haushaltsgerät umfasst auch eine in die Abflussleitung integrierte Pumpe einschließlich eines Antriebsmotors, welche in einer Hauptrichtung und einer dazu entgegengesetzten Richtung betrieben werden kann. Das Haushaltsgerät umfasst zusätzlich eine Steuereinrichtung zum Ansteuern des Antriebsmotors, welche dazu ausgelegt ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in den jeweils angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Ein in
Ein Einlass 7 des Laugenbehälters 3 ist über einen Waschmittelkasten 8 sowie über Ventile 9 mit einem externen Wasseranschluss 10 des Haushaltsgeräts 1 fluidisch gekoppelt. In an sich bekannter Weise kann in den Waschmittelkasten 8 ein Waschmittel eingegeben werden.
Der Laugenbehälter 3 ist mit seinem Boden bzw. einer Unterseite mit einer Abflussleitung 11 fluidisch verbunden, welche beispielsweise als Schlauch ausgebildet ist. In die Abflussleitung 11 ist eine Pumpe 12 integriert, welche von einem elektrischen Antriebsmotor 13 angetrieben wird. Der Antriebsmotor 13 wird mittels einer elektronischen Steuereinrichtung 14 angesteuert. Die Pumpe 12 ist einerseits mit einem externen Auslass 15 des Haushaltsgeräts 1 fluidisch verbunden; andererseits ist die Pumpe 12 über ein Rückschlagventil 16 mit einem Auslass 17 des Laugenbehälters 3 koppelbar. Das Rückschlagventil 16 weist einen beweglich gelagerten Dichtkörper auf, beispielsweise eine Klappe oder eine Kugel, und lässt die Strömung grundsätzlich nur in Richtung vom Laugenbehälter 3 in die Abflussleitung 11 zu. Das Rückschlagventil 16 bzw. sein Dichtkörper ist zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar. Das Rückschlagventil 16 wird im Normalzustand in der Schließstellung aufgrund einer in der Abflussleitung 11 stehenden Wassersäule gehalten.
Die Pumpe 12 kann mittels der Steuereinrichtung 14 in beide Richtungen betrieben werden. Die Pumpe 12 kann zunächst in einer Hauptrichtung 18 betrieben werden, bei welcher mittels der Pumpe 12 ein Pumpensog 19 in der Abflussleitung 11 erzeugt wird, sodass das Rückschlagventil 16 in seine Öffnungsstellung bewegt und die Waschlauge aus dem Laugenbehälter 3 abgepumpt wird. Die Pumpe 12 kann aber auch in einer entgegengesetzten Richtung 20 betrieben werden, sodass an dem Rückschlagventil 16 ein Pumpendruck 21 erzeugt wird, welcher das Rückschlagventil 16 in Richtung zur Schließstellung hin drückt.
Der Antriebsmotor 13 ist beispielsweise als bürstenloser Gleichstrommotor, ein so genannter BLDC-Motor, ausgebildet.
In
Die Waschphase 22 kann gegebenenfalls auch mehrere Waschgänge umfassen.
An die Waschphase 22 schließt sich eine Abpumpphase 24 an, während welcher die Pumpe 12 in der Hauptrichtung 18 betrieben wird. Die Abpumpphase 24 kann auch mit einem Schleuderbetrieb und/oder mit einem Spülgang kombiniert werden. Während der Abpumpphase 24, welche insbesondere bis zum Abschluss des Waschprogramms zu einem Zeitpunkt T2 dauert, wird der Pumpensog 19 erzeugt und die Waschlauge aus dem Laugenbehälter 3 abgepumpt.
Ab dem Zeitpunkt T0 wird im Ausführungsbeispiel die Pumpe 12 für ein vorgegebenes Zeitintervall 25 in der entgegengesetzten Richtung 20 betrieben, um den Pumpendruck 21 am Rückschlagventil 16 bereitzustellen. Das Zeitintervall 25 beginnt also mit dem Einspülvorgang 23 und dauert noch über den Einspülvorgang 23 hinaus, nämlich eine vorgegebene Zeitdauer 26 von mindestens einer Minute, insbesondere mindestens drei Minuten, beispielsweise sogar zehn Minuten. Dadurch wird erreicht, dass das Rückschlagventil 16 sicher in seiner Schließstellung gehalten wird, während sich das Waschmittel nach dem Einspülvorgang 23 im Wasser auflöst. Dieser Auflösungsprozess kann erfahrungsgemäß etwa zehn Minuten dauern.
Optional kann das Zeitintervall 25 auch bis zum Zeitpunkt T1 dauern, sodass während der gesamten Waschphase 22 die Pumpe 12 in der entgegengesetzten Richtung 20 betrieben wird.
Während des Zeitintervalls 25 kann die Steuereinrichtung 14 zumindest eine Motorgröße des Antriebsmotors 13 erfassen, wie insbesondere die aktuelle Motorleistung und/oder das aktuelle Drehmoment und/oder die aktuelle Stromstärke eines Motorstroms und/oder die aktuelle Motordrehzahl. In Abhängigkeit von dieser zumindest einen Motorgröße kann die Steuereinrichtung 14 dann Rückschlüsse auf die aktuelle Stellung und somit die Dichtigkeit des Rückschlagventils 16 ziehen. Die weitere Ansteuerung des Antriebsmotors 13 erfolgt dann in Abhängigkeit von diesen erfassten Informationen. Wird beispielsweise detektiert, dass das Rückschlagventil 16 ausreichend dicht ist, kann die Leistung der Pumpe 12 reduziert werden, um elektrische Energie zu sparen. Wird an der Pumpe 12 hingegen eine höhere Förderleistung und ein geringeres Drehmoment bzw. ein geringerer Druck detektiert, ist das Rückschlagventil 16 nicht ausreichend dicht, und die Leistung der Pumpe 12 kann erhöht werden, um die Dichtwirkung zu verbessern.
Wird mittels der Steuereinrichtung 14 eine Undichtigkeit des Rückschlagventils 16 über eine längere Zeitdauer detektiert, kann optional ein Warnsignal an den Benutzer ausgegeben werden. Somit wird der Benutzer über die erforderliche Wartung des Haushaltsgeräts 1 informiert.
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