具有用于确定喷臂的转动运动的传感器单元的洗碗机的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的洗碗机，具有工作室和传感器。

背景技术：

这种洗碗机例如在文献de10034546a1中描述。在根据现有技术的对象中，洗碗机的内室借助于一个或多个雷达传感器在使用多普勒效应的情况下监控。这种传感装置非常复杂并且相应成本较高。此外，迄今为止没有实现这种洗碗机的技术上无缺点的功能性。

技术实现要素：

本发明的目的是，基于根据权利要求1的前序部分所述的洗碗机提出一种具有改进的程序控制的洗碗机。

所述目的基于开头所述类型的洗碗机通过权利要求1的特征来实现。通过在从属权利要求中提出的特征能实现本发明的有利的实施方式和改进方案。

相应地，根据本发明的洗碗机具有用于识别工作室中的喷臂运动的传感器单元，该洗碗机的突出之处在于，计量装置和/或壳体的内室的至少一个入口孔在喷臂转动期间至少部分地布置在喷臂的喷嘴的水射流/液体射流中，其中，传感器单元至少部分地布置在内室之中/之上和/或布置在内室的壁上。

借助于根据本发明的传感器单元能实现，在运行期间控制程序流程。特别可以因此检测，是否喷臂和/或哪个喷臂按规定地旋转或者发生故障。

根据本发明将传感器单元和/或其敏感的传感器表面/传感器元件布置在壳体和/或计量装置的内室的入口孔“后面”则实现了，即基本上或者至少大部分地，喷臂的喷嘴的水射流/液体射流的水/液体/清洁液到达传感器单元和/或其敏感的传感器表面/传感器元件。由于传感器单元和/或其敏感的传感器表面/传感器元件在内室或其壁之中/之上的根据本发明的布置，在壳体上和/或在计量装置上排出的水和/或间接的、四周喷射的或者从餐具偏转的/反射的水不会或仅非常小部分地到达传感器单元和/或其敏感的传感器表面/传感器元件。就此可以产生可用的传感器信号，该传感器信号以有利的方式在喷臂的每一转中具有明显的变化。

因此例如对于通常在实践中使用的、围绕转轴旋转的、具有分别一个或多个喷嘴的双臂式喷臂，特别在喷臂的端部部段中布置，对于每个半转，喷臂的喷嘴的水射流/液体射流通过根据本发明的内室入口孔侵入根据本发明的内室中并到达/流向传感器单元和/或其敏感的传感器表面/传感器元件以及产生有利的可评估的传感器信号或传感器单元和/或其传感器元件的重要的/可评估的信号变化。

根据本发明，在正常的或无干扰的运行中存在/能探测到周期性的信号或周期性的信号变化。而在干扰的情况下，例如在喷嘴被堵塞/损坏，喷臂的转动/旋转被干扰的情况下，特别由于餐具在转动的喷臂的区域/路径中的违反操作规程的存放等等，信号或信号变化不存在或仅部分地存在和/或成为非周期性的或具有(可能额外的)干扰信号/干扰变化。这还可以借助于用于控制/操控的有利的控制和/或评估单元以及以有利的方式例如被用于光学的和/或声学的发信号或洗碗机的改进的程序控制。就此可以要求操作人员，关于按规定的状态检查喷臂。

也可以在本发明的一个特别的变型中例如规定，(短时间地)提高泵压力或喷臂的水射流/液体射流的压力，以用于排除喷嘴堵塞或用于“清洁”喷嘴，从而可以由根据本发明的洗碗机实现(尽可能地)自动排除所检测到的/所确定的干扰/损坏。操作人员的介入因此可能不是必需的。这在很大程度提高了根据本发明的洗碗机的运行安全性和对于使用者/操作人员的舒适性。

传感器单元至少部分地布置在被设计为嵌入件的装置的壳体中，该装置用于输送和计量工作材料、如清洁剂、漂洗剂(亮碟剂/光亮剂/催干剂)等等。

根据本发明将这种装置称为计量装置。此外，术语“清洗机”、“餐具清洗机”或“洗碗机”当前同样被用作同义的术语，术语“水射流”、“液体射流”和“清洁液射流”也是如此。

内室根据本发明基本上被设计为在壳体和/或计量装置的轮廓/包络面内部的空腔、通道、空的/填充有空气的空间。在此，有利的入口孔能够实现水射流/液体射流流入/侵入位于/布置在壳体和/或计量装置的轮廓内部的根据本发明的内室中。内室以有利的方式形成保护空间或稍微被遮蔽的空间/区域，在其中传感器单元和/或其敏感的传感器表面或传感器元件至少部分地被保护/遮蔽，尤其是防止(间接的)喷射水或非直接的/间接的从喷臂的喷嘴的水射流/液体射流流入的/飞溅的液体、也就是说在工作室壁部上排出的液体或者从餐具偏转的液体等等。

在本发明的一个优选的实施方式中，内室具有至少一个出口孔，用于使得水/液体排出/流出。就此，通过流入孔侵入根据本发明的内室中的水/液体能够以有利的方式重新从内室中流出或者离开内室。因此可以在排空阶段/-时间段内一直到下一次由(下一个)喷臂喷嘴使得水/液体(在流入阶段/填充阶段中)流入/侵入，也就是说通常在喷臂的第二臂的喷嘴的半转之后，使得被拦截的水/液体或者存在于内室中的水/液体的量减少或者基本上排除/离开。这种在根据本发明的内室中水/液体的量/填充高度的(明显的/显著的)变化能够以传感方式或者借助于传感器单元和/或其敏感的传感器表面/传感器元件以有利的方式检测并用于有利的程序控制。

此外，利用根据本发明的内室的出口孔与其它可设置的主动排空——例如借助于通过电动泵泵出——相比以有利的方式减少了在结构方面和经济方面的花费。

一般来说，可以例如借助于注塑的塑料或类似材料以在经济方面有利的方式制造具有流入孔和出口孔的内室。因此可以在可能的情况下将两个或更多个内室壁部件以注塑方式和热方式或借助于粘合剂相互连接或者焊接。这能够实现将内室有利地设计为空腔、通道、管道、漏斗，收集槽或类似装置。

有利的是，可以调节或者确定内室中的水/液体的拦截或者填充高度/量和/或排空或者排空阶段的时间段/长度。因此可以确保或者确定，一方面拦截足够的水/液体或者将有利的填充高度/量(暂时)储存在内室中，特别是通过入口孔的相对大的或者规定的(净)横截面积，和/或另一方面直到水/液体(在流入阶段/填充阶段中)下一次流入/侵入时内室是尽可能空的或者说被尽可能地排空。这改进了有利的(周期性的)传感器信号的可检测性。

有利地，出口孔具有至少一个节流装置，用于拦截和/或节流内室中的水/液体。就此能够以有利的方式调节/影响内室中的水或者液体的堵塞或者停滞/暂时储存。因此可以设置主动的节流元件、像节流阀/截止阀或类似元件和/或被动的节流元件、像例如根据本发明的内室的(净)横截面的狭窄部位或者说收缩部位/变细部位。后者具有在结构方面和经济方面的特别少的花费并以有利的方式形成基本上作为漏斗的内室，其自主地(延迟地)排放。

优选地，传感器单元包括至少一个用于检测水/液体的电导率的电导率传感器。利用该电导率传感器能够以有利的方式检测是否存在水/液体。恰好通过应用清洁剂、漂洗剂等等作为洗碗机的耗材(betriebsmittel)能够检测电导率的明显的/重要的变化，特别是在清洁液的情况下以及还在应用所谓的“tabs(洗碗机专用清洁剂)”的情况下改进的电气的或低欧姆的线路。也就是说，被拦截的/暂时储存的水在内室中与(部分)排空的内室相比导致电导率传感器的信号的变化并且可以根据本发明应用/评估。

在本发明的一个有利的变型中，传感器单元包括至少一个用于检测水压力/液体压力的压力传感器，特别是在内室中。因此例如可以使用至少一个应变计、压电传感器、包括压敏的柔性膜的传感器或类似装置。就此可以实现有利的电子的信号应用/信号评估。

有利地，传感器单元包括至少一个用于检测水/液体的光学的传感器装置。在此，在根据本发明的内室中是否存在水/液体还可以通过光线的光学路径/光路的变化/影响来实现。这可以例如通过光线的折射、衍射和/或反射来实施。

例如设有光栅或类似装置，其中，发射器和接收器布置在内室或者其壁的同一侧上或对置侧上。当发射器和接收器布置在同一侧上时，可以设计为使得光线有利地反射在内室或者其壁的对置侧上。为了实现反射可以在壁上/旁设置有利的反射元件、特别是反射层。在此以有利的方式不强制需要主动的电子装置，这使得所述实施方式是特别有利的。

例如可以设置可见光的发射器(和接收器)、特别是发光二极管(led)。led需要的结构空间很少并且能够有利地布置在可能已经现有的电路板或印刷电路板之中/之上，特别是布置在计量装置的电子的/电气的控制单元的电路板之中/之上。

在本发明的一个特殊的变型中，(光学的)传感器单元包括至少一个红外线发射器和/或红外线接收器。优选地，红外线发射器和/或红外线接收器布置在内室中和/或内室的壁上。例如ir-led被设计为红外线发射器。ir-led(红外线发光二极管)需要的结构空间很少并且能够有利地布置在电路板或者说印刷电路板之中/之上，特别是布置在计量装置的电子的/电气的控制单元的电路板之中/之上。

计量装置和/或内室的壁优选地至少部分地由塑料制成，特别是在注塑方法中制成。一些市场上常见的塑料虽然对于可见光来说是不可透过的，然而对于ir光来说是可透过的。因此能够以有利的方式将对于ir光来说是可透过的塑料用于计量装置和/或内室的壁，从而例如可以在计量装置和/或内室壁的防水/防液体的或者“干燥的”一侧“后面”或者旁边布置传感器单元或者红外线发射器和/或红外线接收器。就此可以在没有大的花费的情况下并且还绝对防水/防液体地或者说相对于工作室的水或者清洁液密封地布置传感器单元或者红外线发射器和/或红外线接收器。这减少了制造花费并且确保了高的运行安全性。

通过应用红外光能够实现可靠的并且也在洗碗机工作室中或者计量装置内室中的环境条件下在运行期间实现——对特别是喷臂的——尽可能无干扰的检测。

该ir传感器单元的功能原理在此基于，红外光由红外线发射器发射并且由红外线接收器重新探测到。在此，红外光还可以由水或者液体和/或在内室壁的相对布置的一侧上反射。接收器也可以布置在内室的壁的相对布置的一侧上。

在本发明的一个特殊的实施方式中，能够可靠探测的红外光反射由此实现，即根据本发明的期望的反射在此通过水或者清洁液引起。

在本发明的另一个同样有利的实施方式中，在内室的壁上实现期望的反射。为此可以相应地设置壁的布置和表面构造。因此可以例如至少局部地设置对于红外光来说良好反射的涂层和/或在内室壁上布置有利的反射元件。

在本发明的另一个有利的实施方式中，壁配备有用于红外光的特殊反射器。这种反射器可以通过镜面和/或通过光折射在必要时在额外应用光学元件的情况下这样构造，即射入的红外光被目标明确地反射。在可见范围内这种反射器也通过术语“猫眼”或“卢纳堡透镜”已知。

利用这种反射器可以特别也设置反射角，该反射角考虑红外线接收器与红外线发射器之间的相对布置。

有利地，计量装置的、包含传感器单元的壳体被设计为不透水的。将传感器单元安置在原本就存在的计量装置的壳体中在此使得在清洗机工作室内部的布置更容易。一方面由此不必在工作室的内壁或者门中设置额外的孔，这是因为计量装置原本就可以布置在内壁的这种缺口中。另一方面已经在已知的计量装置中将壳体设计为不透水的和不透清洁液的。用于位于洗碗机门内部的计量装置的所有电控装置也已经根据现有技术通过壳体的设计方案受到保护以免受水或者清洗清洁液的损坏。

因此，传感器单元可以在没有较大密封问题的情况下以有利的方式被安置在这种计量装置内部，其中，例如根据本发明的入口孔设置在壳体中。根据本发明，壳体或者内室中的这种入口孔简单地通过有利的密封或者也通过模制/注塑和/或固定连接、例如通过焊接或粘接，以相对于计量装置的(剩余的)壳体壁部可靠密封的方式实现。

在本发明的一个有利的实施方式中，计量装置的壳体具有引导元件，以便将内室和/或传感器单元至少部分地与从壳体流下的水隔离开，或者此外设有引导元件的额外的布置，以便在喷臂经过之后使流下的水与入口孔隔离开。流下的水可能引起干扰或者引起并非直接来自/源自喷臂的水/液体的不利流入，这可能产生不期望的干扰信号。

通过引导元件、例如形式为位于内室的入口孔上方的遮篷，可以实现，引导在工作室的壁部上、例如在门处流下的水以使之侧向地绕过入口孔和/或绕过内室。这提高了洗碗机的运行安全性。

在本发明的一个有利的实施方式中，将这种引导元件在工作室的内壁上和/或在门处和/或基本上在整个宽度上设置在壳体上，对此可能甚至整个装置都受到保护以免受流下的水的损坏并且因此内室也受到保护以免受不期望的水或者流入的损坏。

优选地，传感器单元这样布置，使得其不是直接位于喷臂喷嘴的水射流/液体射流中。也由此避免了由于不期望的水聚集/液体聚集引起的干扰信号。

在本发明的一个特别的实施方式中，检测传感器信号的时间曲线，设有评估单元，以便获得由转动的喷臂引起的传感器信号的周期性和/或频率。

由于根据本发明可以监控喷臂的转动运动，因此可以从周期性的或取决于频率的信号出发。通过在时间上检测传感器信号以及随后在电子评估单元中进行评估，因此可以(在确定的或者预设的时间段中)选择性地根据周期性的信号或者信号部分检查和/或评估所检测的传感器信号。通过这种措施能够以有利的方式(已经)过滤或者抑制几乎所有非周期性出现的干扰信号。

通过频率的确定能够以有利的方式确定喷臂的转速或者速度。根据需要可以实现喷臂的转速或者速度的监控/控制/调整，例如通过加载喷臂的水/液体的压力。如果不能探测到周期性的信号，那么这代表停止的、然而至少不是自由转动的喷臂。

在喷臂的这种故障的情况下，这可以例如被显示给操作人员，但也可以对程序流程的控制作出干预。

在本发明的一个特别的实施方式中，设有模拟的评估电路，以便获得由转动的喷臂引起的传感器信号的周期性或者频率。这种电路可以例如在应用所谓的ppl(锁相回路)的情况下实现。因此可以将比较仪或差分放大器中的振荡输入信号与传感器信号进行比较并且通过输出电压变化来推断出喷臂是否按规定旋转。即使当在技术方面为了评估根据本发明的传感器信号而容易地提供数字式结构元件时，模拟电路的使用也能够在成本角度在相应的件数的情况下提供在技术方面有利的解决方案。模拟电路与数字评估的组合也是可以考虑的，所述数字评估例如仅在模拟电路的错误的输出电压的情况下介入。

在数字式评估单元的情况下还可以设置不同的算法，以便分析和排除干扰影响。代替如上所述的周期性应用或与其相结合地，可以例如也将信号峰值的积分。也就是说，由信号所覆盖的面积的确定来识别和排除错误峰值。就此可以识别和排除不符合时间曲线和通过喷臂或者水射流或清洁液射流产生的信号的强度的错误信号。也可以代替或附加于错误识别的其它方法使用阈值分析。

附图说明

在附图中示出并根据附图在下文中详细说明本发明的一个实施例。

其中:

图1示出具有喷臂的清洗机的示意性横截面，

图2示出清洗机的门内侧的示意性俯视图，

图3示出计量装置的示意性横截面，其中示出了喷臂，和

图4示出传感器信号的示意性例子，该传感器信号能借助于水拦截传感器/积水传感器产生。

附图标记列表：

1清洗机

2清洗室

3餐具架

4餐具架

5喷臂

6喷臂

7清洗机门

8转轴

9计量装置

10底部

11槽式容器

12出水口

13盖

14盖

15出口孔

16遮篷

17入口孔

18评估和控制单元

20壳体上部件

21壳体

22内室

23水射流

24喷嘴

25拦截区域

26狭窄部位

27传感器

28传感器

29水射流

30喷嘴

t时间

i强度

p1峰值

p2峰值

t1时间点

t2时间点

t3时间点

t4时间点

具体实施方式

在图1中示意性地在截面图中示出具有清洗室2的清洗机1。在清洗室2中放置有两个餐具架3，4，在这两个餐具架下方分别以能转动的方式布置有喷臂5，6。

在清洗室2前侧上以能转动的方式安置有清洗机门7，如通过转轴8所表明地。在清洗机门7中放置有用于添加清洗剂的计量装置9。

在清洗机1的底部10中放置有槽式容器11，该槽式容器例如包含常见的过滤器和出水口12。

在图2中可以在门7的俯视图中识别出计量装置9的布置。计量装置9——如已经根据图1所描述地——被置于清洗机门7中。计量装置9包括壳体21的壳体上部件20并在其上侧上以常见的方式包括用于封闭清洗剂腔的盖14或者说罩14和用于封闭漂洗剂腔的盖13。

在清洗机门7内部也可以布置有用于使用者/操作者的评估和控制单元18或者操作单元18，如在图1中所表明地。在评估和控制单元18的、在图1中表明的位置处，该评估和控制单元可以直接地与为操作机器所需要的显示器、按键和其它操作机构连接。

在图2和图3中还示出根据本发明的计量装置9内室22的入口孔17和出口孔15的布置。在图2中，遮篷16或者说滴水槽16分离地布置在入口孔17上方。在图3中，遮篷16或者说滴水槽16近似被作为“凸出部”或者排出保护装置直接地集成/模制在壳体21的壳体上部件20中/与该壳体上部件集成/模制在一起或者被设计为计量装置9的根据本发明的内室22的入口孔17的上边缘。遮篷16用作引导元件，以引导流下的水或清洁液改变方向。

如尤其在图3中表明地，在端侧布置在旋转的喷臂5，6上的喷嘴24的水射流或者液体射流23非间接地或者说直接地通过入口孔17进入装置9的内室22中。另外的、来自居中地布置在旋转的喷臂5，6上的喷嘴30的水射流或者液体射流29不通过入口孔17进入装置9的内室22中。

进入内室22中的水/液体/清洁液聚集在拦截区域25中，该拦截区域在其下部段上具有节流部位26或者说狭窄部位26，从而所述水/液体如示意性所示地(按规定)聚集/拦截在内室22中。沿流动方向在狭窄部位26的“后面”或者“下面”设有出口27连同内室22的出口孔15。

狭窄部位26具有预设的净截面/空截面，因此通过在旋转过的喷臂5，6在狭窄部位26上方收集/拦截足够的水/液体，以便利用拦截传感器27或利用另选的传感器28检测在拦截区域25中是否存在被拦截的水/液体。优选地，传感器27布置在拦截区域25中，该传感器还被设计为光栅、压力传感器或电导率传感器。水/液体通过出口或者排放孔15自动流出，因此拦截区域25重新排空或者被拦截的水/液体的填充高度重新下降。

这种拦截以及再流出在喷臂5，6按规定地旋转的情况下周期性地进行。在图4中示意性地描绘出被设计为电导率传感器的传感器27的示例性的传感器信号，其中，周期性的信号变化或者分别一个信号峰值p1和p2能够基于下方的以及上方的喷臂5，6识别。当喷臂5，6停止或者受损时，可能缺少相应的信号峰值p1和/或p2。这可以借助于有利的控制单元检测/评估并在必要时以信号形式通知。

传感器28可以例如被设计为接近传感器28和/或借助于被拦截的容量或者水/液体的距离测量或者液位测量同样检测/监控喷臂5，6的旋转。

原则上可以利用传感器27，28不仅检测和评估转动臂5，6的旋转而且以有利的方式检测和评估泵压力或者水压力/液体压力，特别地，拦截区域25的高度或者液位和/或与被拦截的容量或者水/液体的表面之间的距离是有利的可评估的参数。因此，泵压力或者射流23的压力也基本上与传感器信号p成比例(参见图4)。从其中能够以有利的方式产生泵或者其功能的推断或者监控、特别是无干扰的运行。

在图4中例如显示出传感器信号的时间曲线。图表的水平轴显示出时间t，而竖直轴显示出强度i。传感器信号或者传感器信号的示意性示出的包络曲线显示出不同的峰值p1或者p2，其分别周期性地在时间t上分布。相应的时间点t1至t4被相应地标记。

未详细示出的干扰峰值可以借助于评估单元18通过合适的评估来识别和消除。这种评估可以例如这样设计，使得仅周期性地重复的信号p1或者p2被视为真实的传感器信号，而非周期性的信号被视为干扰信号。另一个识别干扰信号的可能性例如在于，将相应的信号峰值在时间上积分，由此以数学方式确定峰值所覆盖的面积。由于在惯常的传感器信号中可以预期在确定的间隔内的积分值，因此可以识别和排除另外的信号、像例如线形的干扰信号。

这种示例性的方法或其它用于识别干扰信号的方法——例如通过强度中的阈值或类似数值——可以单独地或也彼此相结合地使用。

如果基于传感器信号识别出故障、例如喷臂停止或转动过于缓慢，则这可以在显示装置中显示或者利用操作单元18显示给操作人员。

根据本发明的清洗机也可以被根据传感器信号控制。因此可以例如改变水量和/或泵压力。必要时也可以考虑在射流方向和/或射流形状方面可控制的喷嘴。