DE19745428C2

DE19745428C2 - Verfahren zum Waschen eines in einem Behälter befindlichen Gegenstandes

Info

Publication number: DE19745428C2
Application number: DE19745428A
Authority: DE
Inventors: Timothy K Erickson; Gary R O'brian
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2017-10-16
Also published as: US5800628A; DE19745428A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Waschen eines Gegenstandes, wobei Information über die Trübung des Waschwassers verwendet wird, um die Waschproze dur zu steuern.

Automatische Geschirrspüler sind dem Fachmann seit vielen Jahren bekannt. Die meisten der unterschiedlichen Geschirr spüler arbeiten allgemein in einer ähnlichen Weise. Bei spielsweise beinhalten Geschirrspüler, die zur Verwendung in den Vereinigten Staaten hergestellt werden, typischer weise eine einzige Pumpe. Die Pumpe kann in einer Richtung angetrieben werden, um Wasser zu zirkulieren und das Sprü hen des Wassers gegen das Geschirr zu veranlassen. Beim An trieb in entgegengesetzter Richtung kann die Pumpe verwen det werden, um die Flüssigkeit aus dem Geschirrspüler he rauszuziehen. Viele Geschirrspüler dieses allgemeinen Typs umfassen Nahrungszerkleinerer oder Zerhackerblätter in dem Abführsystem, um größere Partikel zu zerhacken, bevor sie aus der Ablassleitung herausgepumpt werden. Ein typischer Geschirrspüler, der zur Verwendung in den Vereinigten Staa ten hergestellt worden ist, verwendet im Mittel ungefähr acht bis vierzehn Liter Wasser pro Füllung. Der Geschirr spüler ist normalerweise für fünf Füllzyklen entworfen, die eine Vorwaschung, eine Rückspülung, eine Hauptwaschung und zwei endgültige Rückspülungen umfassen. Wenn die Maschine alle diese fünf Zyklen ausführt, können 60 Liter Wasser während der gesamten Geschirrspül-Prozedur benutzt werden.

Geschirrspüler, die zur Verwendung im europäischen Markt hergestellt werden, umfassen normalerweise keine Nahrungs mittelzerleger oder Zerhackerblätter in dem Abführsystem.

Statt dessen ist das Filtersystem ausgelegt, um große Nah rungsmittelgegenstände zu sammeln, diese können dann durch den Anwender entfernt werden. Diese Modelle von Geschirr spülern benutzen typischerweise im Mittel dreieinhalb bis fünf Liter Wasser pro Füllung und sehen ein Verfahren mit fünf Zyklen in einer ähnlichen Weise wie bei Geschirrspü lern vor, die zur Verwendung in den Vereinigten Staaten hergestellt werden. Geschirrspüler, die zur Verwendung in Europa hergestellt werden, unterscheiden sich beträchtlich von jenen, die zur Verwendung in den Vereinigten Staaten hergestellt werden durch die Anordnung individueller Ab saugpumpen und Rezirkulationspumpen. Anstatt einen umsteu erbaren Motor für beide Zwecke zu verwenden, sehen sie ei nen getrennten Absaug-Pumpenmotor vor, der verwendet werden kann, um die Flüssigkeit aus dem Geschirrspüler herauszu spülen, und sie sehen einen weiteren Rezirkulationspumpen motor vor, der gleichzeitig verwendet werden kann, um Was ser zu zirkulieren und das Wasser in Kontakt mit den Ober flächen des Geschirrs innerhalb des Geschirrspülers zu bringen. Einige Geschirrspüler verwenden einen Trübungssen sor, um die Trübung des Wassers innerhalb der Maschine zu überwachen.

Die US-A-5.291.626 offenbart eine Maschine zum Reinigen von Gegenständen. Die Maschine, wie beispielsweise ein Ge schirrspüler, enthält eine Einrichtung zur Messung der Trü bung einer teilweise transparenten Flüssigkeit. Die Ein richtung umfasst einen Sensor für die Feststellung gestreu ter elektromagnetischer Strahlung und einen Sensor für die Feststellung von übertragener elektromagnetischer Strah lung.

Die US-A-5.331.177 offenbart einen Trübungssensor mit der Möglichkeit einer Analog/Digital-Wandlung. Der Sensor ist mit einer Lichtquelle und mehreren lichtempfindlichen Komponenten versehen, die in der Nähe einer Leitung angeordnet sind, um die Lichtintensität direkt quer zu der Leitung von der Lichtquelle und unter einem Winkel zu messen. Die Lei tung ist mit mehreren Ansätzen versehen, die sich radial nach innen von den Wänden der Leitung erstrecken, um den Durchgang von Luftblasen durch den Lichtstrahl des Sensors zu erschweren. Der direkte Lichtstrahl und das gestreute Licht werden verglichen, um eine Beziehung zu bilden, die die Trübung der Flüssigkeit anzeigt, die durch die Leitung verläuft. Die Änderungsgeschwindigkeit der Trübung wird als eine überwachte Variable vorgegeben.

Die US-A-5.444.531 beschreibt einen Sensor mit einer Strom steuerung einer lichtemittierenden Diode zur Verwendung in Maschinen für das Waschen von Gegenständen. Mehrere durch das Fluid beeinflusste Sensoren werden miteinander kombi niert, um ein Sensormuster vorzugeben, das die Trübung, die Temperatur, die Leitfähigkeit und die Bewegung eines ferro magnetischen Objekts erfasst. Die Vielzahl von Sensoren ist mit einem Substrat verbunden und durch Übergießen eingekap selt, wobei das Übergussmaterial lichtdurchlässig und für das Fluid undurchlässig ist. Die Sensoranordnung kann an unterschiedlichen Orten innerhalb eines Fluidgehäuses ange ordnet werden und erfordert keine Leitung, um das Fluid an einen bestimmten Ort in der Nähe des Sensors zu richten. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Schaltkreis vorgesehen, der die Signalstärke der ersten und zweiten lichtempfindlichen Komponenten überwacht, um die Trübung festzustellen, und diese Signalstärken werden zusätzlich benutzt, um die effizienteste Größe des Stroms festzustel len, der erforderlich ist, um eine Lichtquelle, wie bei spielsweise eine lichtemittierende Diode, anzusteuern. Durch Steuerung des Stroms einer lichtemittierenden Diode in Abhängigkeit von der Stärke des Lichtsignals, das durch erste und zweite lichtempfindliche Komponenten empfangen wird, kann der Trübungssensor auf einem effizienteren und wirksameren Pegel betrieben werden.

Die US-A-5.446.531 beschreibt die Anordnung eines Sensors, wie beispielsweise des unmittelbar zuvor beschriebenen Sen sors innerhalb eines Pumpengehäuses eines Geschirrspülers. Der Ort eines Trübungssensors innerhalb einer Waschmaschine kann beträchtlich vorteilhafte Wirkungen auf die Genauig keit und Nützlichkeit der Trübungsmessungen besitzen.

Die DE 44 35 096 A1 beschreibt eine Haushaltsspülmaschine, die mittels analoger Drucksensoren den Sprühdruckverlauf des Spülstrahls auf das Geschirr überwacht. Ein Trübungs sensor wird verwendet, um zusammen mit den Druckmesswerten auf die Geschirrverschmutzung zu schließen. Bei entspre chend geringer Verschmutzung kann ein Zwischenspülgang ent fallen, erreicht die Trübung einen vorgegebenen Grenzwert, wird der Reinigungsvorgang abgebrochen.

Die DE 42 43 896 A1 beschreibt einen Trübungssensor, der an einer passenden Stelle in einer Geschirrspülmaschine einge baut ist, um eine Füllhöhe der Fluidfüllung der Maschine im Sinne eines Niveauschalters zu überwachen.

Die DE 41 22 988 A1 beschreibt verschiedene Trübungssensor typen in einer Wasch- oder Spülmaschine. Ein Sensortyp hat zwei Lichtsensoren zum Empfang von direktem Licht bzw. Streulicht von einer Lichtquelle, alternativ dazu ist ein Sensor vorgeschlagen, der einen Empfänger und zwei Licht quellen verschiedener Wellenlänge verwendet.

Die DE 42 19 276 A1 beschreibt eine Wasch- oder Spülmaschi ne in der zwei Trübungsmessungen bei zwei verschiedenen Laugentemperaturen vorgenommen werden. Eine anschließende Auswertung lässt auf die erforderliche Temperaturerhöhung schließen. Dadurch soll der Energieverbrauch vermindert werden.

Die DE 36 26 351 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb einer Geschirrspülmaschine, wobei eine Trübungsmessung in jedem Spülgang erfolgt, und bei Unterschreiten eines Ver schmutzungsgrads der Lauge nachfolgende Spülgänge ausge blendet werden.

Die DE 44 15 823 A1 beschreibt eine Spülmaschine mit mehre ren durchsichtigen Spülwasser-Fangkammern zur Aufnahme von Spülflüssigkeit, denen verschiedene Indikatoren automatisch zugeführt werden können. Ein indikatortypischer Farbum schlag der Kammerfüllungen, der mit einem Sensor erfasst wird, lässt Rückschlüsse auf Art und Menge der Verschmut zung zu.

Schließlich zeigt die US 51 40 842 eine Waschmaschine, in der die Lichtdurchlässigkeit der Lauge gemessen wird. Die Länge des verbleibenden Waschvorgangs wird durch zwei abge leitete Parameter bestimmt; die Sättigungszeit, wenn der Lichtdurchlässigkeitswert nahezu konstant ist, und die Lichtdurchlässigkeitsänderung zum Sättigungszeitpunkt.

Bekannte Entwürfe von Geschirrspülern, ganz gleich ob sie einen Trübungssensor enthalten oder nicht, arbeiten in ei ner Weise, die als ein Verfahren mit einem "statischen" Al gorithmus bezeichnet werden kann. Mit anderen Worten schal tet die Maschine vollständig von einem Zustand in den ande ren ohne die Fähigkeit, Zwischenzustände einnehmen zu kön nen. Insbesondere wird, wenn eine Absaugung ausgeführt wird, die gesamte Flüssigkeit innerhalb des Geschirrspülers entfernt. Wenn ein neuer Zyklus ablaufen soll, wird der Be hälter des Geschirrspülers vollständig mit sauberem Wasser gefüllt. Jedes Mal, wenn ein Zyklus abläuft, wird der Geschirrspüler vollständig von dem verschmutzten Wasser be freit und sodann vollständig mit sauberem Wasser wieder ge füllt. Bekannte Geschirrspüler enthalten keine Einrichtun gen zum teilweise Absaugen bzw. teilweise Füllen des Behäl ters innerhalb des Geschirrspülers. Wie weiter unten in nä heren Einzelheiten beschrieben wird, beschränkt diese be kannte Lösung die Flexibilität des Geschirrspülers, insbe sondere wenn er mit einem Trübungssensor und einem Mikro prozessor versehen ist, der in der Lage ist, die durch den Trübungssensor vorgegebenen Signale zu überwachen und zu analysieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Waschverfahren vorzu schlagen, das die Gesamtmenge des verwendeten Wassers durch eine intelligentere Analysierung des Waschprozesses vermin dert.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemä ßen Verfahrens sind den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung sieht ein Verfahren zum Waschen eines in einem Behäl ter befindlichen Gegenstandes vor. Eine anfängliche Wasser menge wird in den Behälter gegeben, und das Wasser wird in Kontakt mit der Oberfläche des Gegenstandes gebracht. Die ser Kontakt kann hervorgerufen werden durch die Verwendung von Sprüharmen, durch welche das Wasser gepumpt und gegen die Oberfläche des Gegenstandes gesprüht wird. Die vorlie gende Erfindung umfasst ferner die Schritte der periodi schen Messung der Trübung des Wassers, während das Wasser in Kontakt mit der Oberfläche des Gegenstandes gebracht wird, um eine Reihe von Trübungsmessungen über der Zeit vorzugeben. Eine erste Größe einer ersten Charakteristik der Trübung wird vor der Entfernung eines ersten Teils der anfänglichen Wassermenge aus dem Behälter berechnet. Der erste Teil des Wassers ist geringer als die anfängliche Wassermenge. Mit anderen Worten führt dieser Schritt des Verfahrens eine teilweise Abführung des Wassers aus dem Be hälter aus. Nach dem Schritt der Abführung berechnet die vorliegende Erfindung eine zweite Größe der ersten Charak teristik der Trübungsmessung.

Die im Voraus gewählte Charakteristik der Trübungsmessung kann irgendeine von mehreren verschiedenen Charakteristiken sein. Beispielsweise kann sie die absolute Größe der Trü bung, die Änderungsgeschwindigkeit der Trübungsgröße, das Maß der Streuung der Trübung oder die Änderungsgeschwindig keit der Streuung der Trübung des Wassers sein. Durch Ver gleich der ersten und zweiten Größe, welche vor und nach der Entfernung des ersten Teils des Wassers gemessen wer den, ist die vorliegende Erfindung in der Lage, Größe und Menge der Partikel im Wasser in Abhängigkeit von der Diffe renz zwischen der ersten und zweiten Größe der Charakteris tik der Trübung zu bestimmen.

In bestimmten alternativen Ausführungsbeispielen der vor liegenden Erfindung kann sauberes Wasser nach dem Schritt der Abführung in den Behälter hinzugeführt werden, um den entfernten ersten Teil der anfänglichen Wassermenge zu er setzen. Dieser Schritt der Zuführung kann vor dem Bere chungsschritt der zweiten Größe ausgeführt werden. Bei be stimmten Geschirrspülern kann die Entfernung eines wesent lichen Teils der Wassermenge aus dem Behälter Probleme mit der Pumpe hervorrufen. Der reduzierte Betrag der anfängli chen Wassermenge infolge des Schritts der Abführung kann die Pumpe zur Kavitation oder zu einem ineffizienten Be trieb veranlassen. Wenn diese störenden Ergebnisse möglich sind, so sollte der Schritt der Zuführung unmittelbar nach dem Schritt der Abführung ausgeführt werden.

Bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung überwachen verschiedene Charakteristiken der Trübung und verwenden die kombinierte Information bezüglich dieser Cha rakteristiken, um Größe und Menge von Partikeln im Wasser zu bestimmen, indem eine erste Größe einer jeden dieser Charakteristiken mit einer zweiten Größe der entsprechenden Charakteristik verglichen wird, wobei die ersten und zwei ten Größen vor und nach dem Ablassbetrieb aufgenommen sind.

Anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung wird ein be vorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfah rens beschrieben, wobei:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ge schirrspülers ist, der benutzt werden kann, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen;

Fig. 2 und 3 zwei allgemein ähnliche Trübungscharak teristiken zeigen, jedoch mit unter schiedlichen Streuungen der Trübungsmes sungen;

Fig. 4 eine abrupte Änderung der Streuung der Trübungsmessungen während eines Wasch zyklus zeigt;

Fig. 5, 6 und 7 im Wesentlichen ähnliche Trübungskurven zeigen, jedoch mit unterschiedlichen Größen der Streuung der Trübungsmessun gen;

Fig. 8 und 9 allgemein ähnliche Trübungskurven mit unterschiedlichen Größen der Streuung zeigen;

Fig. 10 eine Trübungskurve in Abhängigkeit von der Zeit zeigt, welche den Einfluss ei ner teilweisen Abführung eines Teils des Wassers aus einem Geschirrspüler zeigt; und

Fig. 11 ein Flussdiagramm zeigt, welches den Ab lauf des Verfahrens der vorliegenden Er findung zeigt.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Geschirr spülers. Der Geschirrspüler 10 umfasst einen Behälter 12, welcher ausgelegt ist, um einen im Voraus festgelegten Be trag an Wasser aufzunehmen. Innerhalb des Behälters sind zwei Körbe 14 und 16 vorgesehen, um Geschirr und andere Ess- und Kochutensilien aufzunehmen. Während des Betriebs des Geschirrspülers 10 ruft eine Rezirkulationspumpe 20 ei nen Aufwärtsfluss des Wassers durch die Leitung, die mit der Bezugsziffer 22 versehen ist, und durch zwei Sprüharme 26 und 28 hervor. Das Wasser wird gegen das Geschirr ge sprüht, um Partikel abzulösen und zu entfernen, die sich auf den Oberflächen des Geschirrs und der anderen Utensi lien befinden. Nach dem Sprühen gegen die Gegenstände in nerhalb der Körbe 14 und 16 fließt das Wasser nach unten gegen den Boden des Behälters 12 und in ein Behältnis, das eine ungefilterte Seite 30 und eine gefilterte Seite 32 aufweist. Ein Filter 34 trennt diese zwei Seiten des Be hältnisses. Die ungefilterte Seite 30 des Behältnisses steht in Fluidverbindung mit einer Abführungspumpe 38, die verwendet werden kann, um das Wasser zum Fluss durch die Leitung 40 und in ein Haushalts-Abwassersystem zu veranlassen. Die gefilterte Seite 32 des Behältnisses steht durch eine Leitung 42 in Fluidverbindung mit der Rezirkulati onspumpe 20.

Wenn die Rezirkulationspumpe 20 in Betrieb ist, fließt Was ser nach unten in das Behältnis und durch den Filter 34, was durch den Pfeil R dargestellt ist, um durch die Sprüh arme 26 und 28 zirkuliert zu werden. Große Partikel inner halb des Wassers, die durch das Sprühverfahren von dem Ge schirr abgetrennt werden, sind nicht in der Lage, durch den Filter 34 hindurchzutreten und verbleiben demzufolge auf der ungefilterten Seite 30 des Behältnisses. Ein Trübungs sensor 50 ist innerhalb des Behältnisses angeordnet, um die Trübung der darin enthaltenen Flüssigkeit zu überwachen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung ist der Trübungssensor 50 auf der ungefilterten Seite 30 des Behältnisses angeordnet, um das Vorliegen so wohl von großen als auch von kleinen Partikeln innerhalb der Flüssigkeit messen und überwachen zu können.

Wenn der Absaugmotor 38 betrieben wird, fließt das Wasser innerhalb des Behältnisses von der ungefilterten Seite 30 zu der Abführleitung 54, der Absaugpumpe 38 und der Abfüh rungsleitung 40. Infolge des Betriebs der Absaugpumpe 38 werden Partikel, die zu groß sind, um durch den Filter 34 hindurchzutreten, über das Absaugsystem des Geschirrspülers entfernt.

Während des normalen Betriebs des Geschirrspülers 10 sam meln sich große Partikel auf der ungefilterten Seite 30 des Behältnisses an, während kleinere Partikel durch den Filter 34 auf die gefilterte Seite 32 des Behältnisses hindurch treten und durch die Sprüharme 26 und 28 erneut zirkuliert werden. Infolgedessen besitzen die kleineren Partikel das Bestreben, sich homogen durch die gesamte Flüssigkeitsmenge innerhalb der Maschine zu verteilen, während die größeren Partikel das Bestreben besitzen, sich auf der ungefilterten Seite 30 des Behältnisses anzusammeln. Die vorliegende Er findung macht mit Vorteil Gebrauch von der Kenntnis von der Größe und Menge der Partikel innerhalb der Flüssigkeit, so dass Entscheidungen bezüglich der Ratsamkeit der Ausführung einer vollständigen Entleerung des Behälters 12 oder einer teilweisen Entleerung getroffen werden können, so dass wei tere Information erhalten werden kann.

Unter fortgesetzter Bezugnahme auf Fig. 1 versteht es sich, dass der Trübungssensor 50 mit zahlreichen Wandlern in Zusammenhang mit einem Mikroprozessor oder einem Mikro computer versehen werden kann, der in der Lage ist, Signale von dem Trübungssensor zu empfangen, bestimmte Charakteris tiken, basierend auf jenen empfangenen Signalen, zu berech nen und eine bestimmte Analyse im Hinblick auf Änderungen in den berechneten Veränderlichkeiten während des Betriebs des Geschirrspülers sowohl vor als auch nach einer teilwei sen Entleerung auszuführen. Obgleich der Trübungssensor 50 in Fig. 1 in einer höchst schematischen Weise veranschau licht ist, versteht es sich, dass er mit den Fähigkeiten versehen sein kann, die in den zuvor zitierten US-Patenten beschrieben sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren der Geschirr spülung durch einen Mikroprozessor oder einen Mikrocomputer gesteuert, der innerhalb der Gehäusestruktur des Trübungs sensors 50 enthalten sein kann. Alternativ kann das Verfah ren der vorliegenden Erfindung durch eine Steuerung ausge führt werden, die in der Hauptsteuerung des Geschirrspülers enthalten ist, welche entfernt von dem Trübungssensor 50 angeordnet ist. Die genaue Einrichtung, durch die das Ver fahren der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, und der Mikroprozessor oder Mikrocontroller, der das Verfahren aus führt, ist für den Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht beschränkend. Trübungssensoren, die in den zuvor zitierten Patenten beschrieben sind, sind für diese Zwecke geeignet.

Um die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung vollständig zu verstehen, ist es erforderlich, bestimmte Charakteristi ken der Trübung in dem Fluid eines Geschirrspülers zu ver stehen, und wie diese Charakteristiken in Abhängigkeit von der Art der zu reinigenden Beschickung des Geschirrspülers abhängen sowie von der Art der Partikel, die an dem Ge schirr vor der Reinigung anhaften. Durch intensive empiri sche Studien der unterschiedlichen Arten der Geschirrspü ler-Beschickungen, der verschiedenen Zustände von verunrei nigtem Geschirr, vielen unterschiedlichen Schmutzarten in nerhalb der Flüssigkeit in dem Geschirrspüler und vielen anderen Variablen beim Betrieb des Geschirrspülers ist festgestellt worden, dass verschiedene Charakteristiken der über der Zeit gemessenen Trübung bedeutende Information aufzeigen können, die bei der Ausführung der Geschirrspü lung mit einem minimalen Energieverbrauch nützlich sein kann.

Fig. 2 ist eine grafische Darstellung einer hypothetischen Reihe von Trübungsmessungen, die über der Zeit aufgenommen sind. Bei allen unten beschriebenen grafischen Darstellun gen kann angenommen werden, dass die Zeit und die Trübung in beliebigen relativen Einheiten gemessen werden und nicht irgendeine spezielle absolute Größe der Zeit oder Trübung darstellen. Diese grafischen Darstellungen werden für Ver anschaulichungszwecke gegeben und stellen keine tatsächli chen empirischen Messungen dar.

In Fig. 2 ist eine Reihe von sequentiellen unabhängigen Trübungsmessungen durch die Linie 60 definiert. Es ist er kennbar, dass ein bestimmtes Maß der Streuung der Messwerte eine relative gezackte Linie 60 vorgibt. Die gepunkteten Linien 62 und 64 sind vorgesehen, um die oberen und unteren Grenzen dieser Streuung zu veranschaulichen. Die gepunktete Linie 62 ist die untere Grenze und die gepunktete Linie 64 ist die obere Grenze. Obgleich nicht direkt auf die Ar beitsweise der vorliegenden Erfindung bezogen, können die obere Grenze 64 und die untere Grenze 62 durch einen Mikro prozessor auf irgendeine von verschiedenen Weisen berechnet werden. Wenn die Reihe der individuellen Trübungsmessungen aufgenommen wird, können die höchsten und niedrigsten Ein zelmessungen innerhalb einer vorgewählten Zeitspanne ver wendet werden, um diese oberen und unteren Grenzen zu defi nieren. Wie in näheren Einzelheiten unten beschrieben wird, kann die Größe der Differenz zwischen der oberen und unte ren Grenze eine wichtige Information bezüglich der Größe und Menge der Partikel in der Flüssigkeit des Geschirrspü lers darstellen. Die Linie 68 repräsentiert einen Mittel wert mehrerer vorhergehender Trübungsmessungen entsprechend der Linie 60. Mit anderen Worten wird, wenn die Vielzahl der Trübungsmessungen der Reihe aufgenommen wird, was durch die Linie 60 repräsentiert ist, ein sich bewegender Mittel wert 68 durch den Mikroprozessor erhalten, um die ansonsten gezackte Kurve 60 zu glätten. Ein sich bewegender Mittel wert von vorangegangenen fünf oder zehn Werten kann mögli cherweise benutzt werden, um diese Glättung auszuführen. Die Einzelheiten bezüglich der Art und Weise, in der die verschiedenen Berechnungen durchgeführt werden, beschränken nicht die vorliegende Erfindung. Statt dessen sollten diese Einzelheiten spezifisch durch den Fachmann in Abhängigkeit von der detaillierten Anwendung der vorliegenden Erfindung und in Abhängigkeit der spezifischen Ziele, die durch die Anwendung erreicht werden sollen, festgelegt werden.

Unter fortgesetzter Bezugnahme auf Fig. 2 ist erkennbar, dass die durch den Trübungssensor 50 über der Zeit gelie ferte Information, die dem Mikroprozessor verfügbar gemacht wird, leicht verwendet werden kann, um wenigstens vier Cha rakteristiken des Fluids innerhalb des Geschirrspülers festzulegen. Eine erste Charakteristik ist der Absolutwert bzw. Mittelwert der Trübung 60 zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt. Eine zweite Charakteristik kann die Änderungsge schwindigkeit der Absolutwerte der Trübung sein. Eine drit te Charakteristik kann die Größe der Streuung der Trübungs signale sein, wie sie durch die Differenz zwischen der obe ren Grenze 64 und der unteren Grenze 62 zu irgendeinem Zeitpunkt dargestellt wird. Eine vierte Charakteristik kann die Änderungsgeschwindigkeit der Streuung sein. Jede dieser Charakteristiken kann, wie dies unten in näheren Einzelhei ten beschrieben wird, selbst eine bedeutende Information darstellen und kann ebenfalls eine sehr nützliche Informa tion in Kombination mit den anderen Charakteristiken dar stellen.

Unter fortgesetzter Bezugnahme auf Fig. 2 können verschie dene Schlussfolgerungen durch Beobachtung der Charakteris tiken der Trübungsmessungen gemacht werden. Beispielsweise ist unter Bezugnahme auf den beliebigen Zeitmaßstab die mittlere Trübung 68 anfänglich ziemlich rasch angestiegen und hat sich im Wesentlichen asymptotisch der gestrichelten Linie 70 angenähert, die eine Trübungsgröße darstellt. Dies zeigt an, dass der Schmutz ziemlich schnell von der Ober fläche des Geschirrs abgewaschen worden ist und sich mit der Flüssigkeit vermischt hat, um die Gesamttrübung anzuhe ben. Die kurze Zeitspanne, die die Trübung braucht, um sich asymptotisch der Linie 70 anzunähern, zeigt an, dass die Nahrungspartikel, die von dem Geschirr entfernt werden, auf dem Geschirr nicht stark angetrocknet waren. Die Form der Kurven in Fig. 2 zeigt ebenfalls an, dass nach der Zeit spanne zwischen der Zeiteinheit 17 und der Zeiteinheit 33 keine beachtlichen zusätzlichen Partikel in dem Fluid auf genommen worden sind, um seine Trübungsgröße anzuheben.

Unter fortgesetzter Bezugnahme auf Fig. 2 ist ebenfalls erkennbar, dass die Variation oder Schwankung der Linie 60 relativ gering ist. Diese Streuung, die durch die Größe der Differenz zwischen der oberen Grenze 64 und der unteren Grenze 62 definiert ist, kann die Menge an großen Partikeln innerhalb des Fluids repräsentieren. Wenn beispielsweise das Fluid ein hohes Maß an großen Nahrungspartikeln ent hält, werden diese großen Nahrungspartikel durch den Trü bungssensor verlaufen und momentan sehr hohe Trübungsable sungen hervorrufen aufgrund der Fähigkeit der großen Parti kel, das Licht zu blockieren, das verwendet wird, um die Trübungsmessungen durchzuführen. Wenn große Partikel durch die Detektionszone des Trübungssensors verlaufen, werden große Trübungswerte gemessen, nachdem unmittelbar zuvor und danach geringere Trübungswerte gemessen werden. Dies ruft eine große Streuung in den Absolutwerten der Reihe von Trü bungsmessungen hervor. Ein Vergleich der Fig. 2 und 3 veranschaulicht diesen Effekt.

In Fig. 3 repräsentiert, wie in der zuvor beschriebenen Fig. 2, die Linie 60 die Reihe von Trübungsmessungen über eine Zeitspanne; die Linie 68 repräsentiert einen sich be wegenden Mittelwert der Einzelmessungen der Trübung; die Linie 62 repräsentiert eine untere Grenze der Reihe von Trübungsmessungen und die Linie 64 repräsentiert eine obere Grenze. In Fig. 3 zeigt die Differenz zwischen der oberen und unteren Grenze 64 und 62 ein höheres Maß der Streuung der Trübungsmessungen. Mit anderen Worten unterscheiden sich über eine vorgewählte kurze Zeitspanne die maximalen und minimalen Messungen um einen größeren Betrag gegenüber dem, der in Fig. 2 dargestellt ist. Obgleich der anfängli che Anstieg der Trübung von null auf einen asymptotischen Pegel nach ungefähr der gleichen Zeitspanne auftritt, zeigt die augenscheinliche Zufälligkeit beziehungsweise große Streuung im Wert der Trübungsmessungen an, dass die grafi sche Darstellung in Fig. 3 mit sehr viel größeren Nah rungspartikeln in der Nähe des Trübungssensors aufgenommen wurde. Beim Vergleich der Fig. 2 und 3 miteinander kön nen bestimmte Annahmen durch Interpretation der zwei grafi schen Darstellungen gemacht werden. Zunächst kann angenom men werden, dass in Fig. 2 die Partikel sehr viel kleiner sind als die Partikel in Fig. 3. Zweitens kann geschlossen werden, dass die Partikel in beiden Fällen leicht von dem Geschirr in einer relativ kurzen Zeitspanne entfernt wur den. Gemäß dieser Annahme verbleiben die Trübungsmessungen nach der Zeiteinheit 13 bis letztlich zu der Zeiteinheit 97 im Wesentlichen konstant. Dies zeigt, dass kein beträchtli cher Betrag an Nahrungspartikeln nach der anfänglichen Rei nigung zwischen den Zeiteinheiten 1 und 25 freigesetzt wur de. Daher kann geschlossen werden, dass sich keine festge trocknete Nahrung auf der Oberfläche des Geschirrs befand.

Fig. 4 repräsentiert einen Fall, bei welchem die anfängli chen 50 Zeiteinheiten relativ kleine Partikel zeigen, die rasch von dem Geschirr in einer relativen kurzen Zeitperio de zwischen der Zeiteinheit 1 und der Zeiteinheit 15 ent fernt wurden. Sodann wächst, nachdem die Trübungsmessungen sich asymptotisch einem Trübungswert von ungefähr 100 ange nähert haben, die Streuung der Trübungsmessung rasch an, was durch die Divergenz der oberen Grenze 64 und der unte ren Grenze 62 dargestellt ist. Diese Grenzen divergieren aufgrund der erhöhten Streuung der Trübungsmessungen, wie sie durch die Linie 60 dargestellt sind. Die in Fig. 4 ge zeigte Situation kann so interpretiert werden, dass beim anfänglichen Waschen des Geschirrs bis zu der Zeiteinheit 50 kleine Partikel von dem Geschirr schnell entfernt werden und diese gleichmäßig in dem Fluid verteilt werden. Sodann verursacht, beginnend mit der Zeiteinheit 50, das fortge setzte Besprühen des Geschirrs eine Abtrennung von größeren Partikeln von dem Geschirr. Infolgedessen bewegen sich die größeren Partikel an dem Trübungssensor in einer ungleich mäßigen Weise vorbei und verursachen die erhöhte Streuung in dem Signal 60. Die in Fig. 4 hypothetisch dargestellte Situation kann infolge des fortgesetzten Besprühens des Ge schirrs mit heißem Wasser auftreten, welches anfänglich kleine Partikel von dem Geschirr entfernt und sodann nach einer fortgesetzten Waschperiode mit dem Abtrennen der grö ßeren Partikel beginnt. Dieser Zustand kann durch Überwa chung der Änderungsgeschwindigkeit der Streuung identifi ziert werden. Mit anderen Worten ändert sich die Streuung, welche als die Größe der Differenz zwischen der oberen Grenze 64 und der unteren Grenze 62 definiert ist, von ei nem relativ geringen Maß der Streuung vor der Zeiteinheit 50 zu einem sehr viel stärkeren Maß der Streuung nach der Zeiteinheit 50, wie in Fig. 4 gezeigt.

Fig. 5 repräsentiert einen hypothetischen Trübungsverlauf und soll eine subtile, aber identifizierbare Differenz zwi schen sich und dem Verlauf in Fig. 2 zeigen. Unter Bezug nahme auf die Fig. 2 und 5 verlaufen beide mittleren Trübungskurven 68 allgemein asymptotisch zu der gestrichel ten Linie 70. Fig. 2 repräsentiert jedoch einen Fall, bei dem die Trübung sehr viel rascher während der ersten Zeit einheiten gegenüber dem Fall in Fig. 5 ansteigt. In Fig. 5 steigt die Trübung allmählicher an und nähert sich der gestrichelten Linie 70 nicht vor der Zeiteinheit 65. Die in Fig. 5 gezeigte Situation kann so interpretiert werden, dass die Nahrungspartikel sich nicht besonders lose auf den Oberflächen des Geschirrs befinden und einige Einwirkung durch den Wasser-Sprühstrahl erfordern, um abgetrennt zu werden. Partikel werden bereits ganz zu Beginn des Zyklus abgetrennt und es werden weitere mit einer - im Vergleich zu der in Fig. 2 dargestellten Geschwindigkeit - beschei denen Geschwindigkeit abgetrennt. Die Folgerung aus diesen Annahmen kann die Ausführung der nachfolgenden Prozedur durch den Geschirrspüler erfordern. Beispielsweise kann im Hinblick auf Fig. 2 ein Mikroprozessor logisch entschei den, dass zur Zeiteinheit 33 alle Nahrungspartikel von dem Geschirr entfernt worden sind und weiteres Waschen nur dazu führt, dass die Partikel erneut an den Oberflächen des Ge schirrs anhaften. Daher kann auf die Situation von Fig. 2 durch eine Entscheidung geantwortet werden, das gesamte Wasser aus dem Behälter des Geschirrspülers vollständig ab zusaugen. Die in Fig. 5 dargestellte Situation zeigt ande rerseits an, dass Nahrungspartikel fortgesetzt von dem Ge schirr entfernt werden und in der Lösung aufgenommen wer den. Die anwachsende Trübung bis zur Zeiteinheit 70 zeigt an, dass ein weiteres Waschen ratsam ist, da das Sprühen von Wasser gegen das Geschirr die Wirkung besitzt, fortge setzt Nahrungspartikel von dem Geschirr zu entfernen. Aus dem Vergleich der Fig. 2 und 5 repräsentiert daher die Änderungsgeschwindigkeit der mittleren Trübung 68 eine hilfreiche Information, die benutzt werden kann, um auf die Größe und Menge der Partikel im Wasser zu schließen.

Fig. 6 stellt eine Situation dar, bei welcher die allge meine Form der mittleren Trübungskurve 68 grundsätzlich ähnlich zu der in Fig. 5 gezeigten Kurve ist, wobei aber die Streuung der Ablesungen, die durch die Linie 60 reprä sentiert wird, sehr viel größer ist. Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen der oberen Grenze 64 und der unteren Grenze 62 in Fig. 6 sehr viel größer als in Fig. 5. In folgedessen kann eine ähnliche Schlussfolgerung im Hinblick auf die Schnelligkeit, mit der die Nahrungspartikel von dem Geschirr abgetrennt werden, gemacht werden wie im Hinblick auf Fig. 5. Aufgrund der beträchtlich größeren Streuung der durch die Linie 60 repräsentierten Messungen liegt es jedoch auf der Hand, dass die Nahrungspartikel im Fall von Fig. 6 gegenüber Fig. 5 sehr viel größer sind.

Fig. 7 stellt eine Situation dar, bei der die mittlere Trübungskurve 68 einem Gesamtverlauf folgt, der allgemein ähnlich zu den Fig. 5 und 6 ist, wobei aber eine Streu ung vorliegt, die noch größer als die in Fig. 6 darge stellte Streuung ist. Die in den Fig. 6 oder 7 gezeigte Situation kann zu einer logischen Annahme führen, die die Ratsamkeit der Entfernung eines Teils der anfänglichen Was sermenge aus dem Behälter 12 in dem Geschirrspüler 10 be trifft. Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 7 ist er kennbar, dass der Trübungssensor 50 auf der ungefilterten Seite 30 des Behältnisses am Boden des Geschirrspülers an geordnet ist. Infolgedessen kann die grafische Darstellung in Fig. 7 zu der Schlussfolgerung führen, dass das hohe Maß der Streuung des Signals 60 durch eine beträchtliche Menge an großen Partikeln auf der ungefilterten Seite 30 und um den Bereich, in welchem der Trübungssensor 50 ange ordnet ist, hervorgerufen wird. Dies kann zu einer logi schen Schlussfolgerung führen, dass die Entfernung eines Teils des Wasser die größeren Partikel von der ungefilter ten Seite 30 entfernt und die Streuung der Trübungskurve 60 verringert. Eine Entfernung eines Teils der anfänglichen Wassermenge wird ebenfalls eine Situation verhindern, bei der die größeren Partikel in kleinere Partikel aufgebrochen werden und anfangen, durch das Sprühsystem erneut zu zirku lieren, um erneut auf den Oberflächen des Geschirrs anzu haften.

Die Fig. 8 und 9 veranschaulichen eine noch allmähliche re Entfernung der Partikel von dem Geschirr. Beide in den Fig. 8 und 9 dargestellten Situationen zeigen eine all mählichere Entfernung von Partikeln von dem Geschirr gegen über der im Zusammenhang mit den Fig. 5, 6 und 7 be schriebenen Situation. Fig. 9 soll eine beträchtlich höhe re Streuung der Trübungsablesungen gegenüber Fig. 8 veranschaulichen. Mit anderen Worten sind der obere Schwellwert 64 und der untere Schwellwert 62 in Fig. 9 sehr viel wei ter voneinander als in Fig. 8 entfernt, wodurch eine grö ßere Menge an großen Partikeln in dem Wasser angezeigt wird. Durch Vergleich der Fig. 2, 5 und 8 ist erkennbar, dass die Entfernung von Partikeln von dem Geschirr zu be trächtlich unterschiedlichen Mittelwertkurven führen kann, obgleich die Streuung der Trübung in diesen drei Beispielen allgemein ähnlich ist. In Fig. 2 wurden die kleinen Parti kel rasch von dem Geschirr bis zur Zeiteinheit 20 entfernt und das weitere Waschen hatte sehr geringen Einfluss auf die Gesamtmenge von Partikeln, die sich aufgelöst in dem Wasser des Geschirrspülers befanden. Fig. 5 zeigt eine langsamere Entfernung der Partikel von dem Geschirr und Fig. 8 zeigt eine noch langsamere Entfernung der Partikel. Die Asymptote 70 in diesen drei Figuren ist vorgesehen, um die Entfernungsgeschwindigkeit der Partikel von dem Ge schirr zu zeigen, was ungefähr bei der Zeiteinheit 97 er reicht wird. In Fig. 8 ist erkennbar, dass das weitere Wa schen über die Zeiteinheit 97 hinaus nützliche Ergebnisse liefert, da eine fortgesetzte Entfernung von Partikeln von dem Geschirr stattfindet. In Fig. 5 zeigt das fortgesetzte Waschen keine nützlichen Ergebnisse, und in Fig. 2 ist es klar, dass ein weiteres Waschen eine bloße Zeit- und Ener gieverschwendung wäre.

Fig. 10 soll die Vorteile des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigen. Nach der Aufnahme von Trübungsablesungen, um eine bestimmte Charakteristik der Trübung zu definieren, entfernt die vorliegende Erfindung einen Teil der anfäng lichen Wassermenge innerhalb des Geschirrspülers. Nach der Entfernung eines Teils des Wassers wird eine zweite Größe für die gleiche Charakteristik der Trübung erhalten. Durch Vergleich der zwei Größen der Trübungscharakteristik kann eine bedeutende Information für das Geschirr-Waschverfahren hergeleitet werden. In Fig. 10 repräsentiert die vertikale gestrichelte Linie 100 den Zeitpunkt, zu dem ein Teil der anfänglichen Wassermenge aus dem Geschirrspüler entfernt wurde. Dies wurde verwirklicht durch Ansteuerung des Ab saugmotors 38, der zuvor im Zusammenhang mit Fig. 1 be schrieben wurde, und durch Entleerung des Inhalts auf der ungefilterten Seite 30 des Behältnisses am Boden des Ge schirrspülers. Da der Filter 34 die großen Partikel daran hindert, auf die gefilterte Seite 32 des Behältnisses zu wandern und sodann neu zirkuliert zu werden, besitzt die Abführung eines Teils der anfänglichen Wassermenge inner halb des Geschirrspülers die Wirkung, dass die meisten der großen Partikel auf der ungefilterten Seite 30 entfernt werden. Das in Fig. 10 dargestellte hypothetische Beispiel zeigt eine relativ große Streuung der Trübung zwischen der oberen Grenze 64 und der unteren Grenze 62 vor der Entfer nung eines Teils des Wassers an dem durch die gestrichelte Linie 100 dargestellten Zeitpunkt. Nach der Entfernung ei nes Teils des Wasser erfährt die mittlere Trübung 68 eine Verminderung und die Streuung, die durch die Differenz zwi schen der oberen Grenze 64 und der unteren Grenze 62 darge stellt ist, erfährt eine beträchtliche Verminderung. Dies zeigt an, dass die Entfernung des Wassers am Zeitpunkt der gestrichelten Linie 100 auch die großen Partikel in dem un gefilterten Abschnitt 30 entfernt, die die hohe Streuung hervorrufen.

In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden vier unterschiedliche Charakteristiken vor der Ent fernung des Wassers im Zeitpunkt an der gestrichelten Linie 100 und erneut nach der Entfernung des Wassers an dem durch die gestrichelte Linie 100 angegebenen Zeitpunkt überwacht. Diese vier Charakteristiken sind die absolute Trübungsgrö ße, wie sie durch den sich bewegenden Mittelwert 68 darge stellt ist, die Änderungsgeschwindigkeit des Mittelwerts bzw. Absolutwerts der Trübung, wie sie durch die Neigung der Linie 68 dargestellt ist, die Streuung der Trübungsmes sungen, wie sie durch die Differenz zwischen den Linien 64 und 62 dargestellt ist und die Änderungsgeschwindigkeit der Streuung, wie sie durch den Vergleich zwischen der Streuung links von der gestrichelten Linie 100 und die Streuung rechts von der gestrichelten Linie 100 erhalten wird.

Unter fortgesetzter Bezugnahme auf Fig. 10 könnte eine mögliche Chronologie der Ereignisse in der folgende Weise aufgetreten sein. Zunächst wird ein Mikroprozessor beobach ten, dass in der Zeitperiode zwischen der Zeiteinheit 1 und der Zeiteinheit 10 eine relativ rasche Entfernung von Nah rungspartikeln von dem Geschirr auftritt. Sodann werden aufgrund der geringen Neigung der Asymptote 70A einige zu sätzliche Partikel von dem Geschirr entfernt, was aber mit einer beträchtlich verminderten Geschwindigkeit im Ver gleich zu den anfänglichen wenigen Zeiteinheiten des Wa schens geschieht. Es kann ebenfalls beobachtet werden, dass eine relativ hohe Streuung vorliegt, und dies zeigt an, dass große Partikel sich in der Lösung befinden, die durch das Sprühverfahren entfernt worden sind. Ungefähr bei der Zeiteinheit 48 wird eine Entscheidung getroffen, einen Teil der anfänglichen Wassermenge innerhalb des Geschirrspülers zu entfernen. Wenn die anfängliche Wassermenge 15 Liter be trug, können vielleicht zweieinhalb bis fünf Liter zu dem Zeitpunkt entfernt werden, der durch die gestrichelte Linie 100 dargestellt ist. Wenn ein großer Betrag an großen Par tikeln auf der ungefilterten Seite 30 des Behältnisses in Fig. 1 abgelagert ist, so verursacht wahrscheinlich diese Absaugung, dass die meisten der größeren Partikel entfernt und in das Abwassersystem abgepumpt werden. Wenn zwei der Größen der verschiedenen Trübungscharakteristiken in einem Zeitpunkt nach der gestrichelten Linie und nach der Entfer nung eines Teils des Wassers aufgenommen werden, so sind beträchtliche Änderungen erkennbar. Zunächst werden die tatsächlichen Trübungsablesungen 60 momentan vermindert, und darauf folgt bald eine Verminderung in dem sich bewe genden mathematischen Mittelwert 68 dieser Ablesungen. Noch deutlicher drückt sich die Abnahme in der Streuung nach der gestrichelten Linie 100 aus. Dies zeigt an, dass die großen Partikel aus der Lösung infolge der Entfernung eines Teils des Wassers entfernt worden sind. Hierbei wird nicht nur die Streuung vermindert, sondern die Gesamttrübung 68 wurde ebenfalls beträchtlich vermindert. Dies zeigt an, dass die großen Partikel einen relativ bedeutenden Teil der Gesamt trübung dargestellt haben. Die kleineren, in der Lösung verbleibenden Partikel repräsentieren die Trübung nach der gestrichelten Linie 100. welche sich nach der anfänglichen Verminderung der Linie 70B asymptotisch zu nähern beginnt.

Unter fortgesetzter Bezugnahme auf Fig. 10 versteht es sich, dass der Entfernung eines Teils des Wassers unmittel bar der Ersatz eines gleichen Betrags an Wasser folgen kann, bevor die zweiten Größen der verschiedenen Charakte ristiken der Trübung aufgenommen werden. Bei bestimmten Ge schirrspülern werden die Pumpen nachteilig beeinflusst, wenn ein vollständiger Ersatz des Wassers innerhalb der Ma schine nicht vorliegt. Eine geringere Wassermenge als die ursprüngliche Wassermenge führt zu einer Propeller- Kavitation und zu einem weniger wirksamen Betrieb der Pum pen.

Bei bekannten Betriebsverfahren von Geschirrspülern wird das Wasser innerhalb des Geschirrspülers nicht teilweise während irgendeines Zeitpunkts im normalen Zyklus entfernt, um eine Störung in der Trübung zu bilden, die sodann gemes sen wird. Statt dessen werden die meisten bekannten Absaug verfahren so lange fortgesetzt, bis nahezu das gesamte Was ser aus dem Geschirrspüler entfernt ist. Der Behälter wird sodann mit sauberem Wasser für den nächsten Zyklus erneut gefüllt. Bei bestimmten Geschirrspülern, die zur Verwendung in Europa hergestellt werden, erfolgt ein momentanes Aus spülen von Partikeln während des anfänglichen Teils eines Zyklus, jedoch nicht für die Zwecke, auf die die vorliegen de Erfindung gerichtet ist. Im klaren Gegensatz zu dieser "statischen" Betriebsweise führt die vorliegende Erfindung mit Absicht eine teilweise Entleerung aus, während welcher ein Teil des Wasser für die Zwecke der Bildung einer Stö rung des Systems entfernt wird. Diese vorgewählte Störung kann einen beträchtlichen Einfluss auf eine oder mehrere der zuvor beschriebenen Trübungscharakteristiken besitzen. Durch Erfassung der Änderung in der Größe einer oder mehre rer Trübungscharakteristiken kann bedeutende und nützliche Information im Hinblick auf den Waschprozess erhalten wer den.

In der folgenden Erläuterung bezüglich der Gleichungen 1- 5 werden bestimmte Ausdrücke für die Trübung T entwickelt, die bezogen sind auf die Menge oder den Betrag der Nah rungspartikel F, das Volumen V bestimmter Teile des Ge schirrspülers, den Betrag an kleinen und gleichförmig ver teilten Nahrungspartikeln F_{GLEICHMÄSSIG}, den Betrag der un gleichmäßigen größeren Nahrungspartikel F_{UNGLEICHMÄSSIG}, das Gesamtvolumen der Flüssigkeit V_GESAMT, das Volumen des Fluids in dem ungefilterten Teil 30 des Behältnisses im unteren Teil des Geschirrspülers in Fig. 1 und den Teil des Was sers ΔV, der entfernt wird zwischen der Ablesung der ersten und zweiten Größen der Trübungscharakteristik, wie zuvor beschrieben.

In der Gleichung 1 kann die Trübung T als das Verhältnis der Nahrungspartikel F zu dem Gesamtvolumen V der Flüssig keit in dem Geschirrspüler definiert werden. Dieses Volumen liegt typischerweise zwischen zehn und fünfzehn Litern.

T ∝ F/V (1)

Insbesondere kann die Trübung T des Gesamtbetrags an Wasser in dem Geschirrspüler definiert werden als der Betrag an kleinen Partikeln F_{GLEICHMÄSSIG}, die gleichmäßig innerhalb des Fluids verteilt sind, geteilt durch das Gesamtvolumen V_GESAMT des Geschirrspülers plus der Betrag an großen Partikeln F_{UNGLEICHMÄSSIG}, die sich in dem ungefilterten Teil 30 des Be hältnisses angesammelt haben, geteilt durch das Volumen V_UN _GEFILTERT auf der ungefilterten Seite 30 des Behältnisses. Dies wird durch die untenstehende Gleichung 2 wiedergege ben.

T ∝ ((F_{GLEICHMÄSSIG}/V_GESAMT) + (F_{UNGLEICHMÄSSIG}/V_UNGEFILTERT)) (2)

Wie in Fig. 1 erkennbar, ist das ungefilterte Volumen V_UN _GEFILTERT beträchtlich geringer als das Gesamtvolumen V_GESAMT der Flüssigkeit innerhalb des Geschirrspülers. Dies wird durch Gleichung 3 wiedergegeben.

V_UNGEFILTERT < V_GESAMT (3)

Unter Bezugnahme auf die Gleichungen 1, 2 und 3 umfasst der Gesamtbetrag an Nahrung F gleichförmig verteilte Nahrung, welche durch die kleinen gelösten Partikel innerhalb des Geschirrspülers vorgegeben sind, und größere Partikel, die ungleichmäßig primär innerhalb des ungefilterten Teils 30 des Behältnisses am Boden des Geschirrspülers verteilt sind. Beispielsweise umfasst Milch extrem kleine Partikel, die gleichmäßig in der gesamten Flüssigkeit innerhalb des Geschirrspülers verteilt sind und homogen gelöst sind. Stü cke von Fleisch, Gemüse oder Nudeln umfassen jedoch größere Partikel, die ungleichmäßig verteilt sind und primär in dem ungefilterten Teil 30 zurückbleiben. Es kann angenommen werden, dass sich die ungleichmäßig verteilten Nahrungspar tikel in der Nähe des ungefilterten Teils 30 links von dem Filter 34 sammeln. Gleichung 2 berücksichtigt, dass diese zwei Arten von Nahrungspartikeln einzeln betrachtet werden müssen aufgrund ihres unterschiedlichen Verteilungsgrads innerhalb der Flüssigkeit. Da die gleichmäßig verteilten Nahrungspartikel gleichmäßig innerhalb des Geschirrspülers verteilt sind, trägt die Dichte der Nahrungsmittellösung zu der Trübungsmessung bei und wird aufgefunden, indem der Ge samtbetrag der homogen verteilten kleinen Partikel genommen wird und durch den Betrag des Gesamt-Wasservolumens inner halb der Geschirrspülmaschine geteilt wird. Die größeren, ungleichmäßig verteilten Partikel sammeln sich jedoch in dem ungefilterten Teil 30 in der Nähe des Trübungssensors, und die Dichte der ungleichmäßig verteilten größeren Parti kel muss berechnet werden, indem nur das Wasservolumen in der unmittelbaren Nähe des Trübungssensors 50 innerhalb des ungefilterten Teils 30 verwendet wird.

Wenn eine teilweise Entfernung des Wassers ausgeführt wird und der Ablass in der Nähe des Trübungssensors 50 innerhalb des ungefilterten Teils 30 des Behältnisses angeordnet ist, so kann die Änderung in der Gesamttrübung durch die Verwen dung der Gleichung 4 angenähert werden. Der Teil des Was sers, der aus dem Geschirrspüler entfernt wird, ist mit ΔV bezeichnet. Die Änderung in der Gesamttrübung des gesamten Wassers innerhalb der Geschirrspülmaschine kann für diese Zwecke durch die Verwendung der Gleichung 4 abgeschätzt werden

∂T ∝ ((F_{GLEICHMÄSSIG})(1 - ΔV/V_GESAMT)/V_GESAMT) + (F_{UNGLEICHMÄSSIG}) ((1 - ΔV/V_UNGEFILTERT)/V_UNGEFILTERT) (4)

Gleichung 5 kann aus der Gleichung 4 entwickelt werden. In Gleichung 5 ist erkennbar, dass, da das Volumen V_UNGEFILTERT beträchtlich geringer als das Gesamtvolumen V_GESAMT ist, der durch den Sensor gemessene Pegel der Gesamttrübung sehr viel empfindlicher ist und sich beträchtlicher verändert, wenn ungleichmäßig verteilte Nahrung F_{UNGLEICHMÄSSIG} in einer Größe vorliegt, die mit der gleichförmig verteilten Nahrung F_{GLEICHMÄSSIG} vergleichbar ist.

∂T/∂ΔV ∝ ((F_{GLEICHMÄSSIG})/V_GESAMT ²) - (F_{UNGLEICHMÄSSIG}/V_UNGEFILTERT ²) (5)

Im Hinblick auf die oben gezeigte Gleichung und unter Be zugnahme auf Fig. 10 versteht es sich, dass die Entfernung eines Teils des Wassers an der gestrichelten Linie 100 ei nen sehr viel deutlicheren Einfluss auf den Pegel der Ge samttrübung gegenüber dem Fall besitzt, wo die Partikel primär aus kleinen Partikeln bestehen, wie beispielsweise aus Milch. Wenn die Trübung primär durch sehr kleine Parti kel verursacht wird, so wird die Entfernung eines relativ kleinen Teils der Flüssigkeit einen sehr geringen Einfluss auf die Gesamttrübung innerhalb der Geschirrspülmaschine besitzen. Wenn andererseits ein beträchtlicher Anteil der gelösten Partikel große Partikel innerhalb des ungefilter ten Teils 30 sind, so wird die Entfernung eines Teils des Wassers einen hohen Prozentsatz der größeren Partikel ent fernen, die in dem ungefilterten Teil 30 gefangen sind, und diese Entfernung wird einen sehr viel deutlicheren Einfluss auf die Gesamttrübung ausüben. Diese Situation ist in Fig. 10 dargestellt.

Fig. 11 ist ein repräsentatives Flussdiagramm, welches zeigt, wie ein Algorithmus entwickelt werden kann, der die verschiedenen Schritte der vorliegender Erfindung ausführt. Jeder der Funktionsblöcke in Fig. 11 ist mit Bezugsziffern 101 bis 115 bezeichnet. Wenn der Algorithmus im Block 101 beginnt so, wird der Behälter 12 des Geschirrspülers mit einer anfänglichen Wassermenge gefüllt, die zwischen zehn und fünfzehn Litern betragen kann, wie dies im Funktions block 102 beschrieben ist. Die Trübung wird gemessen, wäh rend die Rezirkulationspumpe 20 betrieben wird, um Wasser gegen die Oberflächen des Geschirrs innerhalb des Geschirr spülers zu verteilen. Dies ist in dem Funktionsblock 103 beschrieben. Der Trübungssensor liefert fortwährend eine Folge periodischer Messungen über eine ausgewählte Zeit spanne von beispielsweise fünf Minuten, wie dies durch den Funktionsblock 104 angezeigt ist. Die Schleife, welche die Funktionsblöcke 103, 104 und 105 umfasst, wird während der vorgewählten Zeitspanne durchlaufen, um in geeigneter Weise Wasser gegen die Oberfläche des Geschirrs zu sprühen und eine repräsentative erste Größe der einen oder mehreren zu vor beschriebenen Trübungscharakteristiken zu erhalten. So dann wird im Funktionsblock 106 ein Teil des Wassers inner halb des Geschirrspülers entfernt. Dieser Teil kann die Entfernung von drei bis fünf Liter Wasser umfassen. In Ab hängigkeit von dem Gesamtbetrag an Wasser in dem Geschirr spüler und der Größe des entfernten Teils kann sodann sau beres Wasser verwendet werden, um den entfernten Anteil zu ersetzen. Sodann wird, wie im Funktionsblock 107 beschrie ben, die Trübung erneut gemessen. Im Funktionsblock 108 wird eine zweite Größe einer oder mehrerer Charakteristiken gemessen, und die erste und zweite Größe werden im Funkti onsblock 109 miteinander verglichen. Die Analyse ergibt In formation, betreffend die absolute Größe der Trübung, die absolute Größe der Streuung der Trübungsmessungen und die Änderungsgeschwindigkeit der Streuung der Trübungsmessun gen. Zusätzlich können bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung weitere Messungen bezüglich der Trü bung, wie beispielsweise die Messung der Leitfähigkeit, um fassen. Im Funktionsblock 110 trifft der Algorithmus eine Entscheidung im Hinblick auf die Notwendigkeit einer weiteren Teilentleerung. Diese Entscheidung kann basieren auf dem Gesamteffekt, der erkennbar ist, wenn die erste Entfer nung von Wasser ausgeführt wird. Wenn eine weitere Teilent leerung nicht angezeigt ist, so stellt der Algorithmus fest, ob eine vollständige Entleerung des gesamten Wassers aus dem Geschirrspüler angezeigt ist oder nicht. Wenn bei spielsweise die Änderungsgeschwindigkeit der Trübung extrem gering ist, so wird eine weitere Betätigung wahrscheinlich keine zusätzliche Reinigung des Geschirrs ergeben. Wenn mit anderen Worten die mittlere Trübung 68, wie in den Figuren gezeigt, sich einer horizontalen Asymptote 70 annähert, so ist eine weitere Betätigung nicht angezeigt, insbesondere wenn die Streuung der Trübungsablesungen beträchtlich klein ist. Wenn als ein Beispiel die verschiedenen Trübungscha rakteristiken anzeigen, dass sehr kleine Nahrungspartikel einen beträchtlichen Teil der Gesamtpartikel ausmachen und weitere Nahrungspartikel von der Oberfläche des Geschirrs nicht entfernt werden, so ist eine weitere Einwirkung des Wassers nicht produktiv, und es wird eine vollständige Ent leerung ausgeführt. Wenn diese vollständige Entleerung im Funktionsblock 111 angezeigt wird, so wird sie im Funkti onsblock 114 durchgeführt, und das Verfahren wird erneut gestartet. Wenn eine vollständige Entleerung nicht ange zeigt ist, so kann im Funktionsblock 112 Reinigungsmittel hinzugefügt werden und ein weiterer Aktionsverlauf kann, basierend auf wiederholten Messungen und Berechnungen der Trübungscharakteristiken, festgelegt werden. Wenn das Rei nigungsmittel hinzugefügt wird, so kann logischerweise er wartet werden, dass zusätzliche Nahrungspartikel von den Oberflächen des Geschirrs abgetrennt werden und die Trübung ansteigt. Das in Fig. 11 gezeigte Verfahren kann für jede Phase des Waschprozesses wiederholt werden. Durch eine teilweise Entleerung, bei der ein Teil des Wassers aus dem Geschirrspüler entfernt wird, kann wertvolle Information erhalten werden, durch die die Gesamtmenge an Wasser vermindert wird, die während des Gesamt-Waschverfahrens ge braucht wird.

Claims

1. Verfahren zum Waschen mindestens eines in einem Behäl ter befindlichen Gegenstands, wobei eine anfängliche Was sermenge in einen Behälter gegeben wird und das Wasser in Kontakt mit der Oberfläche des Gegenstands gebracht wird, mit:

a) Starten eines ersten Waschzyklus durch Bereitstel len (101, 102) der anfänglichen Wassermenge in dem Behäl ter, wobei der erste Waschzyklus die Zeit von der Füllung bis zum näherungsweise kompletten Ablass aus dem Behälter umfasst;
b) Durchführen einer periodischen Messung der Trübung (103, 105) des Wassers der anfänglichen Wassermenge, wäh rend das Wasser in Kontakt mit der Oberfläche des Gegens tands gebracht wird, um eine Reihe von Trübungsmessungen zu erhalten;
c) Berechnen einer ersten Größe einer ersten Charakte ristik der Trübung (104) aus den Trübungsmessungen der an fänglichen Wassermenge;
d) Entfernen eines ersten Teils der anfänglichen Was sermenge (106) aus dem Behälter, um einen verbleibenden Teil zu erhalten;
e) Messen der Trübung (107) des verbleibenden Teils der anfänglichen Wassermenge;
f) Berechnen einer zweiten Größe der ersten Charakte ristik der Trübung (108) aus der Trübungsmessung (107) des verbleibenden Teils;
g) Bestimmen der Größe und Menge der Partikel im Was ser in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der ersten und zweiten Größe der ersten Charakteristik der Trübung;
h) wobei abhängig von dieser Bestimmung der Größe und Menge der Partikel entweder ein Entfernen eines zweiten Teils des verbleibenden Teils der anfänglichen Wassermenge (110, 106) aus dem Behälter, ein Entfernen des gesamten verbleibenden Teils der anfänglichen Wassermenge (111, 114) aus dem Behälter oder eine Fortführung des In-Kontakt- bringens des verbleibenden Teils der anfänglichen Wasser menge (112, 113) im Behälter mit der Oberfläche des oder jeden Gegenstands erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit:

a) Zuführen von sauberem Wasser in den Behälter, um den entfernten ersten Teil der anfänglichen Wassermenge zu kompensieren.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit:

a) Berechnen einer ersten Größe einer zweiten Charak teristik der Trübung, und
b) Berechnen einer zweiten Größe der zweiten Charakte ristik der Trübung, nachdem der Schritt des Entfernens (d) abgeschlossen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner mit:

a) Berechnen einer ersten Größe einer dritten Charak teristik der Trübung, und
b) Berechnen einer zweiten Größe der dritten Charakte ristik der Trübung, nachdem der Schritt des Entfernens (d) abgeschlossen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner mit:

a) Berechnen einer ersten Größe einer vierten Charak teristik der Trübung, und
b) Berechnen einer zweiten Größe der vierten Charakte ristik der Trübung, nachdem der Schritt des Entfernens (d) abgeschlossen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass als die erste Charakteristik die Trübung des Was sers durch Messung bestimmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als die zweite Charakteristik eine Änderungsgeschwin digkeit der Trübung bestimmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als die dritte Charakteristik eine Streuung der Trü bung des Wassers durch Messung bestimmt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als die vierte Charakteristik eine Änderungsgeschwin digkeit der Streuung der Trübung des Wassers bestimmt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass die erste Charakteristik aus einer Gruppe ausge wählt ist, die die Trübung des Wassers, eine Änderungsge schwindigkeit der Trübung, eine Streuung der Trübung des Wassers und eine Änderungsgeschwindigkeit der Streuung der Trübung des Wassers umfasst.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass der Behälter innerhalb eines Ge schirrspülers angeordnet ist und dass der Gegenstand der Wäsche Geschirr ist.