Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A WASHING MACHINE HAVING AN ELECTROCHEMICAL SENSOR AND WASHING MACHINE SUITABLE THEREFOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/146313
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a washing machine (1), comprising a container (2), a drum (3) for accommodating laundry items (4), a drive motor (5) for the drum (3), an electrochemical sensor (9) in the container (2) for measuring an electrochemical signal in dependence on a composition of an aqueous liquid (7) in the container (2), and a control device (8), wherein the following steps are performed: (a) providing a detergent-containing aqueous liquid (7) in the container (2); (b) rotating the drum (3) in accordance with a predetermined motion program; (c) ending rotational motion of the drum (3) and allowing the detergent-containing aqueous liquid (7) to rest until a specified calmed state of the detergent-containing aqueous liquid (7) is achieved; and (d) measuring the concentration cten of a detergent in the detergent-containing aqueous liquid (7) provided in step (a) by recording and evaluating electrochemical signals of the electrochemical sensor (9) by using a relationship between electrochemical signals and detergent concentrations, which relationship is stored in the control device (8). The invention further relates to a washing machine (1) suitable for performing the method.

Inventors:
AURICH DIRK (DE)
BISCHOF ANDREAS (DE)
MUNICK MICHAEL (DE)
SCHAUB HARTMUT (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/053097
Publication Date:
September 22, 2016
Filing Date:
February 15, 2016
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BSH HAUSGERAETE GMBH (DE)
International Classes:
D06F33/32; D06F34/22; D06F35/00
Foreign References:
FR2455648A11980-11-28
DE19705927A11998-08-20
EP0383218A11990-08-22
DE202011101482U12012-09-07
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine (1 ) mit einem Behälter (2), einer Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken (4), einem Antriebsmotor (5) für die Trommel (3), einem elektrochemischen Sensor (9) im Behälter (2) zur Messung eines elektrochemischen Signals in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung einer wässrigen Flüssigkeit (7) im Behälter (2), und einer Steuereinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Schritte durchgeführt werden:

(a) Bereitstellung im Behälter (2) einer waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit (7);

(b) Drehung der Trommel (3) nach einem vorbestimmten Bewegungsprogramm;

(c) Beenden einer Drehbewegung der Trommel (3) und Ruhenlassen der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit (7), bis ein vorgegebener beruhigter Zustand der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit (7) erreicht ist; und

(d) Messung der Konzentration cten eines Waschmittels in der im Schritt (a) bereitgestellten waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit (7) durch Aufnahme und Auswertung von elektrochemischen Signalen des elektrochemischen Sensors (9) unter Verwendung eines in der Steuereinrichtung (8) hinterlegten Zusammenhangs zwischen elektrochemischen Signalen und Waschmittelkonzentrationen.

Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Maß für einen beruhigten Zustand im Schritt (c) mit dem elektrochemischen Sensor (9) eine Stromspannungskurve aufgenommen wird und in Hinblick auf einen nicht durch Diffusion zum elektrochemischen Sensor (9) bedingten Stromanteil ausgewertet wird.

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Cyclovoltammogramm aufgenommen wird und der Spitzenstrom lp beim Hinsweep zu einem Umkehrpotential ΙΙλ sowie beim Umkehrpotential υλ in Hinblick auf den nicht durch Diffusion zum elektrochemischen Sensor (9) bedingten Stromanteil ausgewertet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung des elektrochemischen Sensors (9) ein Potentialsprung durchgeführt wird und eine dabei erhaltene Strom-Zeit-Kurve auf einen nicht diffusionsbedingten Anteil als Maß für eine fehlende Beruhigung der wässrigen Flüssigkeit ausgewertet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (c) das Ruhenlassen der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit (7) für einen vorbestimmten Zeitraum Atset erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung von AtSet eine Menge an der wässrigen Flüssigkeit (7), eine Menge an Wäschestücken (4) und/oder dem im Schritt (b) durchgeführten Bewegungsprogramm berücksichtigt wird, wobei ein in der Steuereinrichtung (8) hinterlegter Zusammenhang zwischen dem Zeitraum Atset, der Menge an der wässrigen Flüssigkeit (7), der Menge an Wäschestücken (4) und/oder dem im Schritt (b) durchgeführten Bewegungsprogramm herangezogen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für das Ruhenlassen der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit, bis ein vorgegebener beruhigter Zustand der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit (7) erreicht ist, in Abhängigkeit von einer vorhandenen Menge oder Konzentration an Schaum berücksichtigt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem hydrostatischen Drucksensor (6) das Vorhandensein von Schaum in der wässrigen Flüssigkeit (7) ermittelt und für die Bestimmung des beruhigten Zustandes der wässrigen Flüssigkeit (7) berücksichtigt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte (c) und (d) in einer Benetzungsphase und/oder in einer Spülphase durchgeführt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dass bei einer unsymmetrischen Form von in der Trommel (3) eingesetzten Wäschemitnehmern (14) zumindest die Drehrichtung der Trommel (3) vor einer Trommelstillstandsphase berücksichtigt wird.

1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (c) und/oder Schritt (d) unter Berücksichtigung von Art und/oder Menge an Verschmutzungen der Wäschestücke (4) durchgeführt werden, wobei in der Steuereinrichtung (8) ein Zusammenhang zwischen den elektrochemischen Signalen und den Waschmittelkonzentrationen für verschiedene Arten und/oder

Mengen an Verschmutzungen der Wäschestücke (4) hinterlegt ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der elektrochemische Sensor (9) im Schritt (d) als Impedanzsensor eingesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Impedanzsensor (9) Impedanzsignale aufgenommen worden, wobei die Aufnahme und Auswertung der Impedanzsignale durchgeführt wird, indem der Impedanzsensor (9) mit elektrischer Wechselspannung mit variierenden Frequenzen beaufschlagt wird und die Impedanzsignale in Hinblick auf den

Phasenwinkel φ und den Betrag der Impedanz ausgewertet werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme des Impedanzsignals bei einer vorgegebenen Frequenz der Wechselspannung durchgeführt wird.

15. Waschmaschine (1 ) mit einem Behälter (2), einer Trommel (3) zur Aufnahme von Wäschestücken (4), einem Antriebsmotor (5) für die Trommel (3), einem elektrochemischen Sensor (6,9) im Behälter (2) zur Messung eines elektrochemischen Signals in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung einer wässrigen Flüssigkeit (7) im Behälter (2), und einer Steuereinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens, welches die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellung im Behälter (2) einer waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit (7);

(b) Drehung der Trommel (3) nach einem vorbestimmten Bewegungsprogramm;

(c) Beenden der Drehbewegung der Trommel (3) und Ruhenlassen der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit (7), bis ein vorgegebener beruhigter Zustand der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit (7) erreicht ist; und

(d) Messung der Konzentration cten eines Waschmittels in der im Schritt (a) bereitgestellten waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit (7) durch Aufnahme und Auswertung von elektrochemischen Signalen des elektrochemischen Sensors (9) unter Verwendung eines in der Steuereinrichtung (8) hinterlegten Zusammenhangs zwischen elektrochemischen Signalen und Waschmittelkonzentrationen.

Description:
Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit einem elektrochemischen Sensor sowie hierzu geeignete

Waschmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit einem elektrochemischen Sensor sowie eine hierzu geeignete Waschmaschine. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit einem Behälter, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Antriebsmotor für die Trommel, einem elektrochemischen Sensor im Behälter zur Bestimmung eines elektrochemischen Signals in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung einer wässrigen Flüssigkeit im Behälter, und einer Steuereinrichtung, sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Waschmaschine. In einer Waschmaschine wird Wäsche im Allgemeinen in einer Waschphase zur Reinigung mit einer Waschmittel enthaltenden Waschlauge behandelt. Nach einer Spülphase mit Wasser, in der in oder an der Wäsche befindliche Waschlauge und/oder Verschmutzungen entfernt werden, wird außerdem häufig eine Behandlung der Wäsche mit einem Weichspüler vorgenommen. Hierbei ist es aus Kosten- und Umweltschutzgründen sinnvoll, dass eine optimale Menge an Wäschebehandlungsmittel (insbesondere Waschmittel und Weichspüler) eingesetzt wird. Eine Überdosierung aber auch eine Unterdosierung sollte vermieden werden. Insbesondere kann es durch eine Fehldosierung des Waschmittels zum Überschäumen (Überdosierung) oder zu einer schlechten Waschleistung (Unterdosierung) kommen. Damit dies nicht geschieht, ist eine Überwachung und optimale Einstellung einer Waschmittelkonzentration wünschenswert.

Es wurde daher eine Waschmaschine vorgeschlagen, die eine optimale Menge an z.B. Waschmittel ermitteln und einem Benutzer der Waschmaschine auf einem Anzeigedisplay eine Dosierungsempfehlung mit einer genauen Angabe einer einzusetzenden Menge an z.B. Waschmittel geben kann.

Die WO 03/029550 A1 beschreibt ein prozessgesteuertes Haushaltsgerät mit einem Mikrocomputer und einem Anzeigedisplay für Texte, in dem auch ein Anzeigefeld für die Anzeige der in einem Arbeitsprozess (z.B. einem Waschprogramm) voraussichtlich erforderlichen Menge an Zusatzmittel (z.B. Waschmittel) vorhanden ist. Das Haushaltsgerät hat eine Einrichtung, durch die beispielsweise einem Waschverfahren Zusatzmittel zugeführt werden können, deren Dosierung von einer Bedienungsperson vorgenommen werden muss.

Zur Einsparung von Waschmitteln ist es sinnvoll, eine Waschmittelmenge in Abhängigkeit von Art und Stärke der Verschmutzung der zu waschenden Wäschestücke zu dosieren. Eine optimal auf einen Posten mit Wäschestücken abgestimmte Waschmitteldosierung führt neben einer Einsparung an Energie und Wasser insbesondere auch zu einer geringeren Belastung des Abwassers.

Die DE 29 17 859 beschreibt ein Verfahren zum Überwachen und Steuern des Programmes, insbesondere des Wasserzulaufs und/oder der Reinigungs- bzw. Spülmittelzugabe bei automatischen Wasch- und Geschirrspülmaschinen, wobei auf die Oberflächenspannung und/oder die Wasserhärte und/oder die elektrische Leitfähigkeit der Waschflüssigkeit ansprechende Sensoren in der Maschine vorgesehen sind, die über eine elektrische Steuerschaltung in den Programmablauf eingreifen und die Wasserfüllmenge, die Wasserwechsel und/oder die Dosierung der Reinigungs- bzw. Spülmittelzugabe steuern.

Die EP 2 533 035 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Erfassung von Materialeigenschaften eines Mediums, mit einer Messeinrichtung einschließlich einer Sensoreinrichtung, die mit dem Medium in Verbindung steht, und einer Ansteuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Sensoreinrichtung mit Signalen eines vorbestimmten Frequenzbereichs, und einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Betriebs der Messeinrichtung und Vorgabe des vorbestimmten Frequenzbereichs, wobei die Ansteuerungseinrichtung vorgesehen ist zur Bestimmung des Verlaufs der Impedanz Z des Mediums entsprechend dem vorbestimmten Frequenzbereich in Abhängigkeit von der Frequenz, und zur Ausgabe eines Erfassungssignals, und die Steuerungseinrichtung vorgesehen ist zur Auswertung des Erfassungssignals der Ansteuerungseinrichtung, Bestimmung einer Mehrzahl von charakteristischen Punkten (P1 bis P4) des Verlaufs der Impedanz Z und Erzeugung eines Ergebnissignals bezüglich der Eigenschaften des Mediums. Es soll damit z.B. möglich sein, festzustellen, ob eine Waschlauge eine weitere Wachmittelzugabe benötigt.

Die EP 2 767 825 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Mizellbildungskonzentration. Das Verfahren wird in einer Wascheinrichtung durchgeführt, welche eine zur Durchführung eines Waschvorgangs erforderliche Wassermenge aufweist, mit den Schritten

- Zuführen einer Teilmenge eines Waschmittels zu der Wassermenge zur Bildung einer Waschlauge (Schritt 1 ),

- Erfassen eines Betrags Z und eines Phasenwinkels φ einer Impedanz der Waschlauge für eine vorbestimmte Anzahl von Frequenzen von Ansteuerungssignalen und Erzeugen einer entsprechenden Anzahl jeweiliger Messwerte (Schritt 2),

- Ermitteln einer Steigung aus jedem Messwert des Phasenwinkels (Schritt 3),

- Berechnen eines jeweiligen Mittelwertes aus der Anzahl der Steigungen und den Beträgen der Impedanz (Schritt 4),

- Ermitteln eines Bestimmungsproduktes MBP aus dem Mittelwert der Steigungen und dem Mittelwert der Beträge der Impedanzen (Schritt 5B),

- Vergleichen des Bestimmungsproduktes mit einem vorbestimmten Schwellenwert (Schritt 6B), und

- Wiederholen der Schritte 1 bis 6B, bis das Bestimmungsprodukt gleich oder größer als der Schwellenwert (XB) ist (Schritt 7).

Zur Überwachung der Konzentration von Waschmittel oder anderen Zusatzmitteln in der wässrigen Flüssigkeit in einem Laugenbehälter werden im Allgemeinen optische oder elektrochemische Sensoren eingesetzt, z.B. Trübungssensoren, Impedanzsensoren. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Waschmittel zur Bildung einer Waschlauge zur Reinigung von Wäschestücken insbesondere Tenside als oberflächenaktive Substanzen enthalten, wobei diese die Oberflächenspannung des Wassers in der gebildeten wässrigen Lösung (Waschlauge) herabsetzen, da die Tenside bevorzugt an der Oberfläche und damit an einer Grenzfläche adsorbieren. Es ist also insbesondere eine Tensidkonzentration in einer wässrigen Flüssigkeit im Laugenbehälter zu überwachen.

Die Signale der Sensoren können verfälscht und gegebenenfalls nur schlecht oder überhaupt nicht auswertbar sein, wenn sich die zu vermessende wässrige Flüssigkeit nicht ausreichend beruhigt ist und/oder zu viel Schaum in der wässrigen Flüssigkeit vorhanden ist. Dies kann insbesondere bei Verwendung von Impedanzsensoren als elektrochemischen Sensoren dazu führen, dass keine auswertbaren Ergebnisse erhalten werden.

Die EP 0 383 218 B1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung der Spülung einer programmgesteuerten Waschmaschine, die im Anschluss an einen Waschvorgang mehrere Spülprogramme ausführt, wobei die elektrische Leitfähigkeit des Spülwassers gemessen und die Spülung beendet wird, wenn die Differenz zwischen dem gemessenen Leitwert und einem Referenzleitwert ein vorgegebenes Maß unterschreitet, wobei die Leitwertmessung in einem Abschnitt der Ablaufleitung erfolgt, in dem nach Entleerung des Waschmaschinenraums noch Flüssigkeit steht, und die Leitwertmessung nach Beendigung eines Spülvorgangs an dem in dem Abschnitt stehenden Spülwasser vorgenommen wird, und in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Leitwertmessung entschieden wird, ob ein weiterer Spülvorgang ausgeführt wird. Vorzugsweise wird dabei die Leitfähigkeitsmessung in einem beruhigten Pumpensumpf durchgeführt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es vor diesem Hintergrund, ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine bereitzustellen, das in Hinblick auf die Messung von elektrochemischen Signalen, insbesondere von Impedanzsignalen eines Impedanzsensors, verbessert ist. Das Verfahren soll dabei vorzugsweise eine möglichst einfache und/oder genaue Überwachung eines Waschprogramms ermöglichen. Aufgabe der Erfindung war außerdem die Bereitstellung einer zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten Waschmaschine.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren und eine Waschmaschine gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen aufgeführt. Bevorzugten Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechen bevorzugte Ausgestaltungen der Waschmaschine, auch wenn hierin nicht jeweils gesondert darauf hingewiesen wird.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine mit einem Behälter, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Antriebsmotor für die Trommel, einem elektrochemischen Sensor im Behälter zur Messung eines elektrochemischen Signals in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung einer wässrigen Flüssigkeit im Behälter, und einer Steuereinrichtung, wobei die folgenden Schritte durchgeführt werden:

(a) Bereitstellung im Behälter einer waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit;

(b) Drehung der Trommel nach einem vorbestimmten Bewegungsprogramm;

(c) Beenden einer Drehbewegung der Trommel und Ruhenlassen der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit, bis ein vorgegebener beruhigter Zustand der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit erreicht ist; und

(d) Messung der Konzentration c ten eines Waschmittels in der im Schritt (a) bereitgestellten waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit durch Aufnahme und Auswertung von elektrochemischen Signalen des elektrochemischen Sensors unter Verwendung eines in der Steuereinrichtung hinterlegten Zusammenhangs zwischen elektrochemischen Signalen und Waschmittelkonzentrationen. Der Begriff „waschmittelhaltige wässrige Flüssigkeit" ist hierbei breit auszulegen. Waschmittel steht hierbei für ein Waschmittel als solches, einschließlich seiner Komponenten Tenside, Enzyme, Bleichmittel usw., wie auch Weichspüler. Überdies kann die waschmittelhaltige wässrige Flüssigkeit auch in Abhängigkeit von einer Phase in einem Waschprogramm, in der diese anfällt, als Waschlauge, z.B. freie Flotte, oder Spülflüssigkeit bezeichnet werden.

Ferner wird im Sinne der Erfindung unter einem Behälter ein Laugenbehälter, ein Teil des Behälters oder eine Komponente verstanden, in dem/der die sich die während des Betriebs der Waschmaschine bereitgestellte wässrige Flüssigkeit befindet bzw. vorbeiströmt. Somit kann der Impedanzsensor im Laugenbehälter einer Waschmaschine wie auch in einem Messbehälter, der kommunizierend mit dem Laugenbehälter verbunden ist, oder in einer Flüssigkeitsleitung, durch die die wässrige Flüssigkeit während des Betriebs der Waschmaschine fließt, angeordnet sein. Letzteres könnte insbesondere von Vorteil sein, wenn die Waschmaschine ein Umpumpsystem aufweist, welches die wässrige Flüssigkeit während des Betriebs der Waschmaschine aus einem Laugenbehälter abführt und wieder zuführt. Als Maß für einen vorgegebenen beruhigten Zustand kann beispielsweise der Beitrag von Konvektion zu den Transportprozessen in der wässrigen Flüssigkeit herangezogen werden. Für die Bestimmung eines ausreichend beruhigten Zustandes der wässrigen Flüssigkeit kann der Umstand berücksichtigt werden, dass viele elektrochemische Messmethoden im Ruhezustand der wässrigen Flüssigkeit elektrochemische Signale erzeugen, deren faradayscher Anteil durch die Diffusion von in der wässrigen Flüssigkeit befindlichen elektroaktiven Spezies bestimmt ist. Sofern sich die wässrige Flüssigkeit nicht in Ruhe befindet, ist der Transport von elektroaktiven Spezies zur Elektrode nicht mehr nur diffusionsbedingt, sondern auch durch Konvektion beeinflusst. Dies führt im Allgemeinen zu charakteristischen Änderungen des elektrochemischen Signals, wobei die Änderungen ein Maß für den Beitrag der Konvektion sind. Durch Auswertung der elektrochemischen Signale kann somit auf einen Beitrag von Konvektion und damit auf einen gegebenenfalls nicht ausreichend beruhigten Zustand der wässrigen Flüssigkeit geschlossen werden. Geeignete elektrochemische Signale können beispielsweise mit Hilfe von voltammetrischen Methoden gemessen werden. Solche elektrochemischen Signale können dabei beispielsweise durch Anwendung der Cyclovoltammetrie, der Chronoamperometrie oder der Doppelpulschronoamperometrie, aber auch durch Impedanzspektroskopie, erhalten werden.

Bei der Cyclovoltammetrie wird ausgehend von einer Startspannung mit einer im Allgemeinen konstanten Geschwindigkeit die Spannung an einer Arbeitselektrode des elektrochemischen Sensors bis zu einer sogenannten Umkehrspannung υ λ , die für einen Oxidations- oder Reduktionsvorgang ausreichend ist, geändert (so genannter „Hinsweep"). Anschließend wird die Richtung der Spannungsänderung umgekehrt und die Spannung wieder hin zur Startspannung geändert („Rücksweep"). Der sich dabei einstellende Strom steigt beim Hinsweep im Allgemeinen bis zu einem Spitzenwert l p an, um dann bis zum Umkehrpotential υ λ auf einen Wert Ι λ abzufallen. Das Verhältnis Ι ρ λ ist dabei bei Diffusionskontrolle der Elektrodenvorgänge häufig eine charakteristische Größe l p /lA theor . Ist eine voltammetrisch zu untersuchende Lösung in Bewegung, bedeutet dies das Vorhandensein von Konvektion, die im Allgemeinen zu einer Abnahme von Ι ρ λ führt. Im Ergebnis kann ein dann gemessener Wert Ιρ/Ι λ ΓΘ3 ' bzw. die Differenz ΔΙ = l p /lA theor - Ir als Maß für einen Beitrag der Konvektion und damit als Maß für einen beruhigten Zustand der wässrigen Flüssigkeit angesehen und verwendet werden.

Bei der Chronoamperometrie wird im Allgemeinen ein Spannungssprung zu einer geeigneten Spannung, die für einen Oxidations- oder Reduktionsvorgang ausreichend ist, vorgenommen und anschließend in Abhängigkeit von der Zeit ein Stromabfall gemessen und ausgewertet. Ein konvektiver Beitrag führt dabei im Allgemeinen zu einer Abschwächung des Stromabfalls. Bei der Doppelpulschronoamperometrie wird anschließend zur Startspannung zurückgesprungen und bei der Startgangsspannung in wiederum in Abhängigkeit von der Zeit ein Stromabfall gemessen und ausgewertet wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher als Maß für einen beruhigten Zustand im Schritt (c) eine Stromspannungskurve aufgenommen und in Hinblick auf einen nicht durch Diffusion zum elektrochemischen Sensor bedingten Stromanteil ausgewertet.

Besonders vorteilhaft wird hierzu ein Cyclovoltammogramm aufgenommen und der Spitzenstrom l p beim Hinsweep zu einem Umkehrpotential ΙΙ λ sowie der Strom Ι λ beim Umkehrpotential υ λ in Hinblick auf den nicht durch Diffusion zum elektrochemischen Sensor bedingten Stromanteil ausgewertet.

Alternativ oder in Ergänzung hierzu kann unter Verwendung des elektrochemischen Sensors ein Potentialsprung durchgeführt werden und eine dabei erhaltene Strom-Zeit- Kurve auf einen nicht diffusionsbedingten Anteil als Maß für einen beruhigten Zustand, d.h. eine fehlende Beruhigung, der wässrigen Flüssigkeit ausgewertet werden. Dabei erfolgt der Potentialsprung insbesondere zu einem Potential, bei dem eine Komponente in der wässrigen Flüssigkeit reversibel oder irreversibel oxidiert oder reduziert wird.

Wenn hierin von Potentialänderungen am elektrochemischen Sensor die Rede ist, ist insbesondere eine Potentialänderung an der Arbeitselektrode des den elektrochemischen Sensor bildenden elektrochemischen Sensors gemeint. Entsprechend sind Diffusion und Konvektion bezüglich des Stofftransportes zur Arbeitselektrode gemeint. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt im Schritt (c) das Ruhenlassen der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit für einen vorbestimmten Zeitraum At set . Vorzugsweise wird hierbei zur Bestimmung von At set eine Menge an der wässrigen Flüssigkeit, eine Beladungsmenge an Wäschestücken und/oder das im Schritt (b) durchgeführte Bewegungsprogramm berücksichtigt, wobei ein in der Steuereinrichtung hinterlegter Zusammenhang zwischen dem Zeitraum At se t, der Menge an der wässrigen Flüssigkeit, der Menge an Wäschestücken und/oder dem im Schritt (b) durchgeführten Bewegungsprogramm herangezogen wird. Die Menge an wässriger Flüssigkeit kann beispielsweise durch Messung einer in den Behälter eingeführten Wassermenge mit Hilfe eines Wassermengenzählers ermittelt werden, wobei der von den Wäschestücken aufgenommene Anteil am eingeführten Wasser berücksichtigt und die sogenannte freie Flotte ermittelt werden kann, wenn beispielsweise im Behälter ein hydrostatischer Drucksensor angeordnet ist und zur Messung des hydrostatischen Druckes als Maß für die freie Flotte herangezogen wird.

Die Beladungsmenge mit Wäschestücken kann von einem Benutzer eingestellt oder aber vorzugsweise automatisch in der Waschmaschine bestimmt werden. Hierbei kann die Bestimmung der Beladungsmenge durch Messung der Gewichtszunahme der Trommel aufgrund der Beladung mit Wäschestücken erfolgen oder aber durch Analyse des Saugverhaltens von Wasser, indem während einer Zugabe von Wasser zu trockenen Wäschestücken die Änderung des hydrostatischen Drucks analysiert wird. Hierzu ist in einer erfindungsgemäßen Waschmaschine vorteilhaft ein hydrostatischer Sensor vorhanden. Besonders vorteilhaft ist dann ebenfalls ein Wassermengenzähler, d.h. eine Messvorrichtung zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge, oder der Menge an eingefüllter Waschlauge, vorhanden. So kann beispielsweise der mit Hilfe des hydrostatischen Sensors gemessene hydrostatische Druck p mit der eingefüllten Wassermenge verglichen werden. Die in der Trommel befindlichen Wäschestücke saugen Wasser auf. Das aufgesaugte Wasser kann nicht zu einer Erhöhung des hydrostatischen Drucks beitragen. Durch den Vergleich des gemessenen hydrostatischen Drucks p und der zugelaufenen Wassermenge - der absoluten Werte und deren zeitlicher Änderung - mit entsprechenden, in der Steuereinrichtung der Waschmaschine gespeicherten Werten für die Durchfeuchtung von Wäschestücken lässt sich die Beladungsmenge an Wäschestücken und ggf. deren Durchfeuchtungsgrad (Benetzungsgrad) ermitteln. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird für das Ruhenlassen der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit, bis ein vorgegebener beruhigter Zustand der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit erreicht ist, die Abhängigkeit der elektrochemischen Signale von einer vorhandenen Menge oder Konzentration an Schaum berücksichtigt. Die Anwesenheit sowie Menge an Schaum kann dabei auf unterschiedliche Weise ermittelt werden.

Beispielsweise kann die Detektion von Schaum in einer Waschmaschine über eine Leitwertmessung mit zwei Elektroden im unteren Bereich eines Behälters erfolgen. Darüber hinaus ist eine Schaumdetektion beim Schleudern einer Trommel mittels einer Auswertung der Soll/Ist-Drehzahldifferenz möglich. Hierbei wird der Umstand ausgenutzt, dass Schaum eine sich drehende Trommel bremsen kann, wodurch es zu einem Unterschied zwischen der Soll- und der Ist-Drehzahl kommt. Hierbei ist die Zuordnung zwischen einer bestimmten Schaumkonzentration und der Soll/Ist-Drehzahldifferenz im Allgemeinen in der Steuereinrichtung der Waschmaschine hinterlegt. Häufig wird die Anwesenheit von Schaum (Flüssigkeit-Luft-Gemisch) über einen Druckaufbau beim Waschen oder Schleudern oder über eine stark verlangsamte Druckabnahme beim Abpumpen detektiert.

Im Allgemeinen wird zur Erkennung der Bildung von Schaum mittels eines Sensors der hydrostatische Druck in einem Behälter gemessen. Üblicherweise wird hierfür ein Drucksensor, insbesondere ein hydrostatischer Drucksensor, verwendet, der auch zur Bestimmung des Wasserniveaus im Behälter wie oben beschrieben geeignet ist. Dabei kann es aufgrund der Unwucht von Wäsche und vorhandenem restlichen Wasser, das während des Schleuderns anfällt, durch Vortäuschung eines scheinbaren Druckanstiegs zu Messfehlern kommen. Durch das Auftreten von Druckspitzen kann die Anwesenheit von Schaum angezeigt werden, selbst wenn es keinen Schaum gibt. Dies ist auf Schwankungen bei der Druckmessung mit einem Sensor zurückzuführen, wobei die Fehler bei der Signalaufnahme, -Wandlung oder -Verarbeitung auch davon abhängen, ob ein digitaler oder analoger Regler verwendet wird. Da bisweilen negative Werte von einem Sensor nicht erfasst werden, wird nicht der wahre mittlere Wert ermittelt, der sich ergeben würde, wenn auch negative Anteile erfasst würden, sondern ein erhöhter Druck der schwingenden Wassermenge. Die vom Drucksensor gemessenen Signale steigen überdies mit der Drehzahl an, so dass es zu einer vorzeitigen Überschreitung des für die Schaumerkennung vorgegebenen Druckschwellenwertes kommt. Vorteilhaft kann daher Schaum in einer Waschmaschine erkannt werden, indem von einem Sensor zur Bestimmung eines Signals einer im Behälter befindlichen und ggf. Schaum enthaltenden Flüssigkeit während des Drehens der Trommel mit einer hohen Drehzahl U n ein Signal S n gemessen und mit einem dieser Drehzahl U n in der Programmsteuerung gespeicherten zugeordneten Wert W n verglichen werden, wobei in der Steuereinrichtung für mindestens zwei Drehzahlen Wertepaare U n und W n (n>1 ) gespeichert sind und bei einem Erreichen oder Überschreiten des Wertes W n , d.h. bei Erfüllung der Bedingung S n sW n , das Vorhandensein von Schaum registriert wird. Zwar kann dabei der Sensor ein optisches Messsystem, ein konduktometrisches Messsystem oder ein kapazitives Messsystem sein. Bevorzugt ist ein hydrostatischer Drucksensor, bei dem als Signal vorzugsweise ein hydrostatischer Druck p und/oder ein negativer zeitlicher Gradient des hydrostatischen Drucks (dp/dt), vorzugsweise ein hydrostatischer Druck p, einer im Behälter befindlichen Flüssigkeit-Luft-Mischung gemessen wird. Das Signal S n und der zugeordnete Wert W n sind dann insbesondere Druckwerte.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird daher mit einem hydrostatischen Drucksensor das Vorhandensein von Schaum in der wässrigen Flüssigkeit ermittelt und für die Bestimmung des beruhigten Zustandes der wässrigen Flüssigkeit berücksichtigt.

Überdies zeigt sich die Anwesenheit von Schaum auch in elektrochemischen Signalen. Ist nämlich Schaum vor der Elektrode, fällt ein gemessener Strom normalerweise ab. Anzahl und Dauer solcher plötzlichen Stromabfälle können daher als Maß für einen vorhandenen Schaum berücksichtigt werden, wobei die Zeitspanne At für die Beruhigung (auch als „Reversierpause" oder„Trommelstillstandsphase" bezeichnet) dann geeignet verlängert werden kann, bis die Schaumkonzentration auf ein akzeptables Maß zurückgegangen ist. Die zur Detektion von Schaum angewandte Methode wird im Allgemeinen davon abhängen, in welcher Phase eines Waschprogramms, d.h. insbesondere ob in einer Benetzungsphase, Waschphase, Spülphase oder Weichspülphase für eine ausreichende Beruhigung der wässrigen Lösung gesorgt werden soll, damit aussagekräftige elektrochemische Signale aufgenommen werden können. Sofern ein Drucksensor, insbesondere ein hydrostatischer Drucksensor, in der verwendeten Waschmaschine vorhanden ist, kann auch eine gemessene Druckerhöhung während einer Beruhigungsphase, d.h. Trommelstillstandsphase, aufgrund von aus den Wäschestücken abtropfender wässriger Flüssigkeit als Maß für eine Beruhigung der wässrigen Flüssigkeit herangezogen werden. Mit zunehmender Zeit wird nämlich die Menge an abtropfender Flüssigkeit abnehmen.

Bei Vorgabe eines vorbestimmten Zeitraums At set kann erfindungsgemäß vorteilhaft vorgesehen sein, dass mit Hilfe des elektrochemischen Sensors überprüft wird, ob tatsächlich eine ausreichende Beruhigung der wässrigen Flüssigkeit stattgefunden hat. Dies kann wie oben erwähnt unter Ermittlung eines konvektionsbedingten Anteils am Stofftransport zur Arbeitselektrode erfolgen. Ist dies nicht der Fall, kann der vorbestimmte Zeitraum At set angepasst und insbesondere verlängert werden. Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass ein maximaler Zeitraum At se t max nicht überschritten wird. Bei Erreichen oder Überschritten von At se t max wird vorteilhaft das Bewegungsprogramm der Trommel angepasst und insbesondere der Eintrag an mechanischer Energie herabgesetzt. Damit kann erreicht werden, dass für die Drehpausen der Trommel kein zu langer Zeitraum benötigt wird.

Der Eintrag an mechanischer Energie findet über ein geeignetes Bewegungsprogramm der Trommel statt. Das Bewegungsprogramm im Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst insbesondere eine Einschaltzeit [in %], eine Dauer eines Reversierzyklus [in sec] und eine Drehzahl [U/min] der Trommel. Die Einschaltzeit ist derjenige zeitliche Anteil an einer Phase eines Waschprogramms, während dessen sich die Trommel dreht. Diese Einschaltzeit beträgt beispielsweise in einem ersten Spülschritt vorzugsweise 60 bis 70 %. Ein Reversierzyklus ist im Allgemeinen der Zeitraum, der sich ergibt durch die Zeitabschnitte: Rotieren der Trommel in eine Richtung, Ruhen der Trommel, Rotieren der Trommel in die entgegen gesetzte Richtung, Ruhen der Trommel.

Für die Bestimmung einer ausreichenden Beruhigung und insbesondere die Festlegung eines vorbestimmten Zeitraumes At set wird vorteilhaft auch die Art der in Schritt (d) verwendeten elektrochemischen Messmethode herangezogen, da elektrochemische Messmethoden unterschiedliche Messzeiten und Ruhezustände der wässrigen Flüssigkeit benötigen können.

Die Aufnahme von elektrochemischen Signalen ist besonders genau, wenn in der zu untersuchenden wässrigen Flüssigkeit vergleichsweise wenig Schmutz und/oder Schaum vorhanden sind. Dies ist insbesondere in einer Benetzungsphase und in einer Spülphase der Fall. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden daher die Schritte (c) und (d) in einer Benetzungsphase und/oder in einer Spülphase durchgeführt.

Unter Benetzungsphase wird hierbei die Phase in einem Waschprogramm verstanden, in welcher zu reinigende und insbesondere mit Waschlauge zu waschende Wäschestücke mit einer dazu zu verwendenden Waschlauge benetzt werden, im Allgemeinen bis zu einer Sättigung der Wäschestücke mit der Waschlauge. Hierbei werden die Wäschestücke im Allgemeinen nur schwach oder überhaupt nicht bewegt. Es kommt daher in einer Benetzungsphase im Allgemeinen nur zu einer geringen Ablösung von Schmutz von den zu waschenden Wäschestücken. Insbesondere wird eine Wäschetrommel in einer Benetzungsphase vorzugsweise nicht mit einer Umdrehungszahl von mehr als 25 Umdrehungen pro Minute gedreht. Hierin haben „Waschlauge" und „tensidhaltige wässrige Flüssigkeit" im Allgemeinen die gleiche Bedeutung. Der hierin verwendete Begriff „Tensid" steht für ein einzelnes Tensid sowie für eine Mischung verschiedener Tenside.

Das Ausmaß, in welchem eine wässrige Flüssigkeit durch ein Bewegungsprogramm bewegt wird und daher eine anschließende Trommelstillstandsphase erforderlich ist, hängt auch von der Anwesenheit und Form von Wäschemitnehmern in der Trommel ab. Ist die Form der Wäschemitnehmer unsymmetrisch, so wird deren Beitrag zur Bewegung der wässrigen Flüssigkeit bei einer vorgegebenen Rotationsgeschwindigkeit der Trommel von der Drehrichtung abhängen. Vorzugsweise wird daher bei einer unsymmetrischen Form von in der Trommel eingesetzten Wäschemitnehmern zumindest die Drehrichtung der Trommel vor einer Trommelstillstandsphase berücksichtigt.

Erfindungsgemäß werden vorzugsweise Schritt (c) und/oder Schritt (d) unter Berücksichtigung von Art und/oder Menge an Verschmutzungen der Wäschestücke durchgeführt, wobei in der Steuereinrichtung ein Zusammenhang zwischen den elektrochemischen Signalen und den Waschmittelkonzentrationen für verschiedene Arten und/oder Mengen an Verschmutzungen der Wäschestücke hinterlegt ist. Beispielsweise würde es bei einer Verschmutzung mit Öl dazu kommen, dass sich insbesondere nichtionische Tenside mehr oder weniger ausgeprägt im Öl lösen können und bei einer Messung der Waschmittelkonzentration nicht mehr erfasst würden. Andererseits können ionische Tenside durch Ionen enthaltende Verschmutzungen in gewissem Umfang abgefangen, d.h. verbraucht werden, so dass sie bei einer Messung von elektrochemischen Signalen nicht mehr erfasst werden.

Art und/oder Menge an Verschmutzungen können von einem Benutzer der Waschmaschine eingestellt oder aber durch geeignete Sensoren gemessen werden. Hierzu eignet sich insbesondere auch der erfindungsgemäß vorgesehene elektrochemische Sensor, z.B. Impedanzsensor. Ergänzend können allerdings auch andere Sensoren wie beispielsweise ein Trübungssensor mit verwendet werden.

Der elektrochemische Sensor ist im Allgemeinen ein Elektrodensystem aus mindestens zwei Elektroden. Bei Verwendung einer Dreielektrodenanordnung, bestehend aus einer Arbeitselektrode, einer Gegenelektrode und einer Bezugselektrode, kann das Potential an der Arbeitselektrode, welche dabei für die Aufnahme der elektrochemischen Signale zuständig ist, besonders genau eingestellt werden.

Jedenfalls kann erfindungsgemäß ein einziges Elektrodensystem für die Aufnahme von unterschiedlichen elektrochemischen Signalen verwendet werden, also beispielsweise für die Cyclovoltammetrie oder die Impedanzspektroskopie, bei welcher der elektrochemische Sensor auch als Impedanzsensor bezeichnet wird. Erfindungsgemäß wird der elektrochemische Sensor im Schritt (d) vorzugweise als Impedanzsensor eingesetzt. Dabei nimmt der Impedanzsensor als elektrochemische Signale Impedanzsignale auf.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird im Allgemeinen die Aufnahme und Auswertung der Impedanzsignale durchgeführt, indem der Impedanzsensor mit elektrischer Wechselspannung mit variierenden Frequenzen beaufschlagt wird und die Impedanzsignale in Hinblick auf den Phasenwinkel φ und den Betrag der Impedanz ausgewertet werden. Phasenwinkel φ und Betrag der Impedanz können dann wiederum in Hinblick auf Art, Menge und Konzentration von Waschmitteln, insbesondere von Tensiden sowie darüber hinaus von Mizellkonzentrationen, ausgewertet werden.

Zur Messung wird im Allgemeinen unter Verwendung eines geeigneten Elektrodensystems als Impedanzsensor ein Impedanzspektrum aufgenommen. Dabei wird in der Regel die Impedanz eines elektrochemischen Systems in Abhängigkeit von der Frequenz einer Wechselspannung an der Arbeitselektrode untersucht. Zur Darstellung sind dem Fachmann verschiedene Darstellungen bekannt, wie beispielsweise die Nyquist- Darstellung, bei welcher der Realteil bzw. der Imaginärteil der Impedanz in Abhängigkeit von der angewandten Wechselspannungsfrequenz dargestellt werden. Zur Charakterisierung des Impedanzspektrums eignen sich bei der Untersuchung von Waschlaugen im Allgemeinen wenige charakteristische Punkte (vgl. EP 2 767 825 A1 ), beispielsweise am Maximum des Imaginärteils in einem unteren Frequenzbereich oder am Minimum des Imaginärteils in einem oberen Frequenzbereich. Aus den Impedanz- und Frequenzwerten an den charakteristischen Punkten lassen sich im Allgemeinen für eine waschmittelhaltige wässrige Flüssigkeit typische Parameter ableiten. Beispielsweise lässt sich die Leitfähigkeit der Flüssigkeit aus dem Realteil eines Punktes bestimmen. Durch die Auswertung der Impedanz an diesem Punkt und der Frequenz an einem anderen Punkt lässt sich im Allgemeinen die Kapazität der durch den Impedanzsensor und die waschmittelhaltige wässrige Flüssigkeit gebildeten sogenannten Leitfähigkeitsmesszelle bestimmen. Ein weiteres Maß, das von den Eigenschaften der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit abhängt, ist die Abflachung eines Halbkreises in der Nyquist-Darstellung, welche über das Verhältnis von Höhe zu Weite des Halbkreises bestimmt werden kann. Die Auswertung geschieht unter Verwendung von dem Fachmann bekannten Formeln.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Impedanzsignale in Hinblick auf eine elektrische Leitfähigkeit als Maß für eine Wasserhärte der wässrigen Flüssigkeit ausgewertet.

Erfindungsgemäß bevorzugt werden daher mit dem Impedanzsensor Impedanzsignale aufgenommen, wobei die Aufnahme und Auswertung der Impedanzsignale durchgeführt wird, indem der Impedanzsensor mit elektrischer Wechselspannung mit variierenden Frequenzen beaufschlagt wird und die Impedanzsignale in Hinblick auf den Phasenwinkel φ und den Betrag der Impedanz ausgewertet werden. Hierbei ist es besonders bevorzugt, dass die Aufnahme des Impedanzsignals bei einer vorgegebenen Frequenz der Wechselspannung durchgeführt wird.

Eine Waschphase schließt sich im Allgemeinen an eine Benetzungsphase an. Sofern einem Waschprogramm signalisiert wird, dass eine ausreichende Benetzung der Wäsche gegeben ist, indem beispielsweise ein vorgegebener Schwellenwert p-ι für den hydrostatischen Druck p und ein vorgegebener Schwellenwert (Δρ/Δί)-ι für den zeitlichen Gradienten des hydrostatischen Druckes p erreicht sind, beginnt im Allgemeinen die Waschphase. Insbesondere in einer Waschphase ist die Überwachung einer Waschmittelkonzentration mit einem elektrochemischen Sensor sinnvoll. Dadurch kann der Verbrauch an Waschmittel und damit ein eventuelles Erfordernis für eine Nachdosierung von Waschmittel festgestellt werden. Außerdem kann ein Waschprogramm optimal auf eine festgestellte Waschmittelkonzentration abgestimmt werden.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Waschmaschine mit einem Behälter, einer Trommel zur Aufnahme von Wäschestücken, einem Antriebsmotor für die Trommel, einem elektrochemischen Sensor im Behälter zur Messung eines elektrochemischen Signals in Abhängigkeit von einer Zusammensetzung einer wässrigen Flüssigkeit im Behälter, und einer Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens, welches die folgenden Schritte umfasst:

(a) Bereitstellung im Behälter einer waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit;

(b) Drehung der Trommel nach einem vorbestimmten Bewegungsprogramm;

(c) Beenden der Drehbewegung der Trommel und Ruhenlassen der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit, bis ein vorgegebener beruhigter Zustand der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit erreicht ist; und

(d) Messung der Konzentration c ten eines Waschmittels in der im Schritt (a) bereitgestellten waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit durch Aufnahme und Auswertung von elektrochemischen Signalen des elektrochemischen Sensors unter Verwendung eines in der Steuereinrichtung hinterlegten Zusammenhangs zwischen elektrochemischen Signalen und Waschmittelkonzentrationen. Erfindungsgemäß ist eine Waschmaschine bevorzugt, bei der im Behälter ein Temperatursensor angeordnet ist und in der Steuereinrichtung für verschiedene mit dem Temperatursensor gemessene Temperaturwerte ein Zusammenhang zwischen elektrochemischen Signalen, beispielsweise Impedanzsignalen, und Waschmittelkonzentrationen hinterlegt ist.

Die erfindungsgemäße Waschmaschine ermöglicht es, auf den häufig in einer Waschmaschine vorhandenen Trübungssensor zu verzichten. Allerdings kann in Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Waschmaschine zur Ergänzung ebenfalls ein Trübungssensor vorhanden sein.

Eine hierin verwendete Waschmaschine weist im Allgemeinen auch eine Heizung sowie ein am Boden eines Laugenbehälters angeordnetes Laugenablaufsystem mit einer Laugenpumpe auf. Außerdem weist eine hierin verwendete Waschmaschine im Allgemeinen auch Wäschemitnehmer und/oder Schöpfvorrichtungen auf.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Waschmaschine eine Waschmaschine als solche sein oder ein Waschtrockner, also ein Gerät, das die Funktionen eines Trockners und einer Waschmaschine aufweist.

Die erfindungsgemäße Waschmaschine weist vorzugsweise ein akustisches und/oder optisches Anzeigemittel zur Anzeige von einem oder mehreren Betriebszuständen auf. Ein optisches Anzeigemittel kann beispielsweise ein Flüssigkristalldisplay sein, auf dem bestimmte Aufforderungen oder Hinweise angegeben sind. Es können zudem oder alternativ Leuchtdioden in einer oder mehreren Farben aufleuchten. Beispielsweise kann anhand verschiedenfarbiger Darstellungen angezeigt werden, ob eine Waschphase bei einer optimalen Waschmittelkonzentration abläuft oder nicht. Überdies kann auch angezeigt werden, ob die Messungen mit dem elektrochemischen Sensor in einer ausreichend beruhigten wässrigen Flüssigkeit durchgeführt werden.

Im Falle einer Unterdosierung von Waschmittel kann einem Benutzer der Waschmaschine ein Hinweis gegeben werden, Waschmittel nachzudosieren, wobei hierbei auch eine Mengenangabe erfolgen kann. Die Anzeige der Dosierungsempfehlung erfolgt dabei auf dem Anzeigedisplay als solchem oder einem Anzeigefeld davon (hierin zusammenfassend als„Anzeigedisplay" bezeichnet).

Die Dosierungsempfehlung kann auf dem Anzeigedisplay in der Form eines Textes und/oder Zeichens dargestellt werden. Ein geeigneter Text wäre beispielsweise die direkte Aufforderung „Bitte dosieren Sie „Grün"", wobei „Grün" ein Hinweis auf eine Dosierhilfe ist. Es können auch andere Farben genannt oder andere Hinweise in Textform gegeben werden. Alternativ oder in Ergänzung hierzu könnte als Zeichen eine Farbe oder ein Symbol angezeigt werden, beispielsweise ein Kreis, der zur Unterscheidung einzelner Waschmittelmengen in jeweils unterschiedlichem Ausmaß ausgefüllt sein kann.

In Ausführungsformen der Erfindung ist die Kenntnis der Menge der in den Behälter einfließenden Wassermenge oder Wasserlauge von Bedeutung. Vorzugsweise ist daher in der erfindungsgemäßen Waschmaschine eine Messvorrichtung zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge vorhanden, beispielsweise eine Zeitmessvorrichtung zum Bestimmen des Öffnungszeitraums eines Zulaufventils für das Wasser oder eine Flüssigkeitsmengenmessvorrichtung zur Messung der eingefüllten Menge an Wasser.

Die Erfindung hat zahlreiche Vorteile. Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Waschmaschine bereitgestellt, bei dem die Überwachung beispielsweise der Waschmittelkonzentration in der Waschlauge mittels eines elektrochemischen Sensors, insbesondere eines Impedanzsensors, besonders genau erfolgt. Dies ist erfindungsgemäß möglich, indem berücksichtigt wird, dass eine elektrochemische Messung und insbesondere die Messung eines Impedanzsignals mit einem Impedanzsensor gestört und somit das gemessene Impedanzsignal verfälscht sein kann, wenn sich die Lösung zum Messzeitpunkt nicht ausreichend beruhigt hat. Insbesondere ermöglicht die Erfindung, durch Anpassung von Pausen beim Reversieren der Trommel während des Benetzens, des Waschens und des Spülens, die Tensidkonzentration und die Wasserhärte mittels eines elektrochemischen Sensors in einer waschmittelhaltigen, insbesondere tensidhaltigen wässrigen Flüssigkeit durch vor allem Impedanzspektroskopie und Cyclovoltammetrie genau zu bestimmen und Fehlmessungen durch in der wässrigen Flüssigkeit eingeschlossene Luftbläschen, Schaum und Strömungen zu vermeiden. Durch die genauere Ermittlung der tatsächlichen Waschmittelkonzentration in einem Waschprogramm und darauf bezogene Maßnahmen kann rechtzeitig Einfluss auf eine Über- oder Unterdosierung von Waschmittel genommen werden. Es kann einerseits verhindert werden, dass es zu einem Überschäumen der Waschmaschine kommt, welches mit einem Wasserschaden in einer Wohnung verbunden sein kann. Andererseits kann eine übermäßige Verwendung von Spülwasser vermieden werden, welches erforderlich wäre, wenn überschüssiges Waschmittel aus den Wäschestücken entfernt werden müsste. Es wird auch beispielsweise eine genauere Bestimmung der Konzentration von ionischen Tensiden sowie eine genauere Einstellung und Aufrechterhaltung eines Konzentrationsbereiches für ionische Tenside ermöglicht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer in der einzigen Figur gezeigten nicht einschränkenden Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Waschmaschine illustriert. Gezeigt ist eine schematische Darstellung der für die Erfindung relevanten Teile der ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Waschmaschine, in der ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden kann.

Die Waschmaschine 1 der Figur weist einen Laugenbehälter 2 auf, in dem eine Trommel 3 drehbar gelagert und durch den Antriebsmotor 5 antreibbar ist. Für eine verbesserte Ergonomie ist die Drehachse 19 der Trommel 3 aus der Horizontalen um einen kleinen Winkel (z.B. 13°) nach vorne oben gerichtet, so dass der Benutzer der Waschmaschine 1 einen leichteren Zugang und Einblick in das Innere der Trommel 3 hat. Durch diese Anordnung wird im Zusammenwirken mit Wäschemitnehmern 14 und Schöpfeinrichtungen 17 für die waschmittelhaltige wässrige Flüssigkeit, z.B. Waschlauge, 7 an der Innenfläche des Trommelmantels außerdem auch eine Intensivierung der Durchflutung der Wäschestücke 4 mit Waschlauge 7 erreicht. Die Wäschemitnehmer 14 sind bei der hier gezeigten Ausführungsform unsymmetrisch, so dass die wässrige Flüssigkeit 7 im Laugenbehälter 2 bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 3 für die beiden möglichen Drehrichtungen der Trommel 3 in unterschiedlichem Ausmaß in Bewegung gebracht wird. Dieser Einfluss ist in der Steuervorrichtung 8 berücksichtigt, so dass ein erfindungsgemäßes Verfahren noch präziser durchgeführt werden kann.

In der Einspülschale 12 ist als elektrochemischer Sensor ein Impedanzsensor 10 angeordnet, der im Allgemeinen ein Elektrodensystem aus mehreren Elektroden ist, beispielsweise zwei Kondensatorplatten oder eine Dreielektrodenanordung. Mit Hilfe von Impedanzsensor 10 kann ein in der Einspülschale 12 vorhandenes Waschmittel bzw. eine dieses Waschmittel enthaltende wässrige Flüssigkeit analysiert werden, um Informationen über das Waschmittel und damit über die Gestaltung eines Waschprogrammes zu erhalten.

Die Waschmaschine 1 weist zudem ein Laugenzulaufsystem auf, das eine Wasseranschlussarmatur für das Hauswassernetz 20, ein elektrisch steuerbares Ventil 21 und eine Zuleitung 13 zum Laugenbehälter 2 umfasst, die gegebenenfalls auch über die Waschmitteleinspülschale 12 geführt sein kann, aus der das zulaufende Wasser Waschmittelportionen in den Laugenbehälter 2 transportieren kann. Außerdem befindet sich im Laugenbehälter 2 eine Heizeinrichtung 16 zur Erwärmung von Wasser oder Waschlauge 7. Das Ventil 21 wie auch die Heizeinrichtung 16 können durch eine Steuereinrichtung 8 in Abhängigkeit von einem Programmablaufplan gesteuert werden, der an ein Zeitprogramm und/oder an das Erreichen von gewissen Messwerten von Parametern wie Laugenniveau, Laugentemperatur, Drehzahl der Trommel usw. innerhalb der Waschmaschine 1 gebunden sein kann.

6 bedeutet einen Drucksensor, d.h. einen Sensor für die Messung des hydrostatischen Druckes, im Laugenbehälter 2. Der hydrostatische Druck p ergibt sich aus dem Füllstand der sich im Laugenbehälter 2 ausbildenden freien Flotte 7. Darüber hinaus umfasst die Waschmaschine 1 eine Messeinrichtung 15 zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge, z.B. ein Wassermengenzähler oder ein Durchflussmesser. Im Falle eines Durchflussmessers wird die eingeflossene Wassermenge in Verbindung mit einer erfassten Füllzeit berechnet. Der Durchfluss kann auch durch Messung der Zeit bis zum Erreichen einer vorgegeben Niveauhöhe, die einer bestimmten festen Wassermenge entspricht, bestimmt werden. 18 bedeutet eine Laugenpumpe zum Abpumpen der Waschlauge 7. In der Figur bezeichnet 9 einen elektrochemischen Sensor im Laugenbehälter 2, mit dem verschiedene elektrochemische Messungen durchgeführt werden können, beispielsweise voltammetrische Messungen oder Impedanzmessungen. Vorzugsweise wird der elektrochemische Sensor als Impedanzsensor eingesetzt, wobei dessen Aufbau aus Elektroden sowie die Durchführung und Auswertung von mit dem Impedanzsensor gemessenen Impedanzsignalen hier nicht näher dargestellt ist. Zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden die elektrochemischen Signale des elektrochemischen Sensors 9 und gegebenenfalls des Impedanzsensors 10 sowie die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 2, deren Beladung mit Wäschestücken 4, der hydrostatische Druck usw. sowie die Messwerte der Messeinrichtung 15 der Steuereinrichtung 8 zugeführt.

Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet hierbei die folgenden Schritte:

(a) Bereitstellung im Laugenbehälter 2 einer waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit 7;

(b) Drehung der Trommel 3 nach einem vorbestimmten Bewegungsprogramm, das in Abhängigkeit von einer Benetzungsphase, Waschphase oder Spülphase unterschiedliche Reversierschritte, Schleuderschritte usw. bei unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten der Trommel 3 umfassen kann;

(c) Beenden der Drehbewegung der Trommel 3 und Ruhenlassen der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit 7, bis ein vorgegebener beruhigter Zustand der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit 7 erreicht ist; und

(d) Messung der Konzentration c ten eines Waschmittels in der im Schritt (a) bereitgestellten waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit 7 durch Aufnahme und Auswertung von elektrochemischen Signalen des elektrochemischen Sensors 9 unter Verwendung eines in der Steuereinrichtung 8 hinterlegten Zusammenhangs zwischen elektrochemischen Signalen und Waschmittelkonzentrationen. Im Schritt (c) wird das Ruhenlassen der waschmittelhaltigen Flüssigkeit 7 vorzugsweise mit dem elektrochemischen Sensor 9 überwacht, wobei zur Feststellung eines vorgegebenen beruhigten Zustandes der waschmittelhaltigen Flüssigkeit 7 vorzugsweise eine Messung durch Cyclovoltammetrie, Chronoamperometrie oder Impedanzspektroskopie durchgeführt wird.

Im Schritt (d) erfolgt bei der hier gezeigten Ausführungsform die Messung der Konzentration c ten eines Waschmittels in der waschmittelhaltigen wässrigen Flüssigkeit 7 durch Aufnahme und Auswertung von Impedanzsignalen des als Impedanzsensor 9 fungierenden elektrochemischen Sensors 9, wobei ein in der Steuereinrichtung 8 hinterlegter Zusammenhang zwischen Impedanzsignalen und

Waschmittelkonzentrationen verwendet wird.

1 1 bedeutet eine Anzeigevorrichtung, mit der Verfahrensparameter, insbesondere ein Ablaufen eines Waschprogramms unter optimaler Waschmittelverwendung (z.B. durch eine grüne Leuchtdiode darstellbar) oder unter nicht optimaler Waschmittelverwendung (z.B. durch eine rote Leuchtdiode darstellbar) angezeigt werden können. Es kann insbesondere auch eine Dosierempfehlung für einen Benutzer der Waschmaschine angezeigt werden.

Bezugszeichenliste

1 Waschmaschine

2 Laugenbehälter

3 Trommel

4 Wäschestücke

5 Antriebsmotor

6 Drucksensor

7 wässrige Flüssigkeit, freie Flotte, Waschlauge

8 Steuereinrichtung

9 elektrochemischer Sensor im Laugenbehälter, z.B. Impedanzsensor;

Elektrodenanordnung zur Messung der Impedanz

10 Impedanzsensor in der Einspülschale; Elektrodenanordnung zur Messung der Impedanz

1 1 Anzeigevorrichtung

12 (Waschmittel)Einspülschale

13 Zuleitung zum Laugenbehälter

14 Wäschemitnehmer

15 Messvorrichtung zum Ermitteln der eingefüllten Wassermenge

16 Heizeinrichtung

17 Schöpfeinrichtung

18 Pumpe, Laugenpumpe

19 Drehachse

20 Wasserzuleitung, Hauswassernetz, Wasserversorgung

21 (elektrisch steuerbares) Ventil

22 Temperatursensor