Dosiersystem für Waschsubstanzen Dosing system for washing substances
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dosiersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , insbesondere für Waschsubstanzen, vorzugsweise zur Aufnahme in den Waschraum einer Waschmaschine, sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 28.The present invention relates to a metering system according to the preamble of claim 1, in particular for washing substances, preferably for incorporation into the washroom of a washing machine, and to a method according to the preamble of claim 28.
Wasch- und Reinigungsmittel für Wasch- und Spülmaschinen werden derzeit für den Endkunden in der Mehrzahl als sogenannte Universalwaschmittel mit allen erforderlichen Funktionalitäten angeboten. Durch die Kombination von Wasserenthärtern, Alkalisierungsmitteln, Tensiden, Enzymen und Bleichmitteln lassen sich auf diese Weise die üblichen Anschmutzungen auf Textilien entfernen. Das Verhältnis der einzelnen Inhaltsstoffe entspricht dabei einer zuvor festgelegten Norm. In der allgemeinen Anwendung sind einzelne Stoffe unter- oder überdosiert. Für spezielle Anwendungen, wie SpezialWaschmaschinen im kommerziellen Bereich, werden bereits einzelne Komponenten separat dosiert, so wird z. B. das Frischwasser mit Ionenaustauschern enthärtet, und es muß entsprechend weniger Universalwaschmittel eingesetzt werden. Die Wasserenthärtung läßt sich beispielsweise über die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit des enthärteten Wassers einfach bestimmen und kontrollieren.Detergents and cleaning agents for washing machines and dishwashers are currently offered to end customers in the majority as so-called universal detergents with all the necessary functionalities. The combination of water softeners, alkalizing agents, surfactants, enzymes and bleaching agents can be used to remove the usual stains on textiles. The ratio of the individual ingredients corresponds to a previously defined standard. In general use, individual substances are under or overdosed. For special applications, such as special washing machines in the commercial sector, individual components are already metered separately. B. the fresh water softened with ion exchangers, and fewer universal detergents must be used accordingly. The water softening can be easily determined and controlled, for example, by determining the electrical conductivity of the softened water.
Entwicklungen, Waschmaschinen im Endkundenbereich ebenfalls mit diesen Einrichtungen auszustatten, wurden bereits bei den einschlägigen Geräteherstellern durchgeführt, allerdings konnten sich entsprechende Geräte bisher auf dem Markt nicht durchsetzen. Hierfür gibt es verschiedene Gründe: Durch die aufwendigere Technik erhöht sich der Preis für das Gerät, der Gerätehersteller muß sich über die Auswahl der zu dosierenden Bestandteile an einen Waschmittelproduzenten binden, und die Marktdurchdringung erfolgt nur sehr langsam, weil nur ein Bruchteil der neu beschafften Waschmaschinen mit einem solchen System ausgestattet sind.Developments to equip washing machines in the end customer area with these devices have already been carried out by the relevant device manufacturers, but such devices have not been able to establish themselves on the market so far. There are various reasons for this: the more expensive technology increases the price of the device, the device manufacturer has to bind himself to a detergent producer through the selection of the components to be dosed, and market penetration is very slow because only a fraction of the newly purchased washing machines are equipped with such a system.
Aus dem Stand der Technik ist ein Dosiersystem zur Aufnahme in die Waschtrommel einer Waschmaschine mit einem Aufnahmeraum für das Waschmittel und Auslaßöffnungen bekannt. Dieses Dosiersystem setzt unkontrolliert über den gesamten Waschvorgang die gesamte Menge an zuvor eingefülltem Waschmittel unabhängig vom Verschmutzungsgrad und der Wäschemenge frei. Nachteil dieses Systems ist insbesondere, daß die
Freisetzung des Waschmittels permanent, d. h. unkontrolliert und somit nicht optimiert verläuft und daß ein zu hoher Verbrauch an Waschmittel erfolgt. Des weiteren ermöglicht ein solches Dosiersystem keine gezielte Dosierung des Waschmittels zu unterschiedlichen Zeiten und erst recht keine Dosierung unterschiedlicher Stoffe zu unterschiedlichen Phasen des Waschvorgangs. Solche Dosiersysteme eignen sich somit nur für die Bereitstellung herkömmlicher Waschmittel oder Weichspüler.From the prior art, a metering system for receiving in the washing drum of a washing machine with a receiving space for the detergent and outlet openings is known. This dosing system releases the entire amount of previously loaded detergent in an uncontrolled manner, regardless of the degree of soiling and the amount of laundry. A particular disadvantage of this system is that the Release of the detergent is permanent, ie uncontrolled and thus not optimized, and that the detergent consumption is too high. Furthermore, such a metering system does not allow targeted metering of the detergent at different times, and certainly no metering of different substances at different phases of the washing process. Such metering systems are therefore only suitable for the provision of conventional detergents or fabric softeners.
Folglich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Dosiersystem für Waschsubstanzen und ein verbessertes Verfahren zum Waschen anzugeben, die eine Minimierung des Waschmittelverbrauchs bei optimalem Waschergebnis ermöglichen, wobei insbesondere auch eine Anpassung des Waschmittels bzw. der Waschmittelzusammensetzung, vorzugsweise nach Art und Menge; an die jeweiligen Erfordernisse möglich ist.It is therefore an object of the present invention to provide an improved dosing system for detergent substances and an improved method for washing, which enable the detergent consumption to be minimized with an optimal washing result, in particular also an adjustment of the detergent or detergent composition, preferably by type and amount; to the respective requirements is possible.
Die obige Aufgabe wird vorschlagsgemäß durch ein Dosiersystem gemäß Anspruch 1 oder ein Verfahren nach Anspruch 28 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the proposal, the above object is achieved by a metering system according to claim 1 or a method according to claim 28. Advantageous further developments are the subject of the subclaims.
Eine grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Dosiersystem zur Aufnahme in den Waschraum einer Waschmaschine bereitzustellen, bei dem die Abgabe der Waschsubstanz oder mehrerer Waschsubstanzen beim Waschvorgang steuerbar ist.A basic idea of the present invention is to provide a metering system for incorporation into the washroom of a washing machine, in which the dispensing of the washing substance or several washing substances during the washing process can be controlled.
Unter dem Begriff "Waschmaschine" wird erfindungsgemäß nicht nur eine Waschmaschine für Wäsche verstanden, sondern dieser Begriff soll sich erfindungsgemäß auch auf Waschvorrichtungen aller Art, z. B. Waschvorrichtungen zum Reinigen von Geschirr, insbesondere Spülmaschinen, oder allgemein Systeme zur Reinigung von Gegenständen, z. B. Reinigungsbäder, beziehen.The term “washing machine” is understood according to the invention not only as a washing machine for laundry, but this term is also intended according to the invention for washing devices of all types, eg. B. washing devices for cleaning dishes, especially dishwashers, or generally systems for cleaning objects, e.g. B. cleaning baths.
Unter dem Begriff "Waschsubstanz" werden erfindungsgemäß wasch- und/oder reinigungsaktive Substanzen sowie deren Mischungen verstanden. Erfindungsgemäß geeignete Beispiele für Waschsubstanzen sind insbesondere wasch- und/oder reinigungsaktive Enzyme und enzymatische Systeme (insbesondere Amylasen, Cellulasen, Lipasen und Proteasen), Enzymzubereitungen, d. h. enzymreiche Formulierungen, mit deren Hilfe die Enzyme prozeßfähig gemacht werden können, Soil-repellent- und Soil-release-
Wirkstoffe, Bleichmittel (z. B. auf Hypochlorit- oder Peroxidbasis), wasch- und/oder reinigungsaktive anorganische und organische Säuren, antimikrobielle Wirkstoffe, Vergrauungs- und Verfärbungsinhibitoren, Wirksubstanzen zum Farbschutz, Substanzen und Additive zur Wäschepflege, Tenside aller Art (z. B. Tenside mit Weichspülereigenschaften, ionische und nichtionische Tenside etc.), pH-Stellmittel insbesondere Alkalien und pH-Puffersubstanzen.According to the invention, the term “washing substance” is understood to mean substances which are active in washing and / or cleaning and mixtures thereof. Examples of washing substances which are suitable according to the invention are, in particular, washing and / or cleaning-active enzymes and enzymatic systems (in particular amylases, cellulases, lipases and proteases), enzyme preparations, ie enzyme-rich formulations with the aid of which the enzymes can be made process-capable, soil repellant and soil -release Active substances, bleaching agents (e.g. based on hypochlorite or peroxide), washing and / or cleaning active inorganic and organic acids, antimicrobial substances, graying and discoloration inhibitors, active substances for color protection, substances and additives for laundry care, surfactants of all kinds (e.g. B. surfactants with fabric softener properties, ionic and non-ionic surfactants etc.), pH adjusting agents, in particular alkalis and pH buffer substances.
In einem üblichen Universalwaschmittel des Standes der Technik werden unterschiedliche Enzyme (z. B. Proteasen, Amylasen, Cellulasen, Lipasen etc.) für die unterschiedlichen Anschmutzungen eingesetzt. Dabei besteht das Problem, daß die Enzyme entweder von anderen Bestandteilen im Waschmittel inhibiert bzw. zerstört werden oder sich gegenseitig negativ beeinflussen, insbesondere weil sie zeitgleich eingesetzt werden. Dabei wirkt sich insbesondere das als Bleichmittel enthaltene Percarbonat negativ auf die Waschleistung an enzymatischen Anschmutzungen aus.Different enzymes (e.g. proteases, amylases, cellulases, lipases etc.) are used for the different types of soiling in a conventional universal detergent of the prior art. The problem here is that the enzymes are either inhibited or destroyed by other constituents in the detergent or have a negative influence on one another, in particular because they are used at the same time. In particular, the percarbonate contained as a bleaching agent has a negative effect on the washing performance of enzymatic soiling.
In einem selbständigen Dosiersystem der erfindungsgemäßen Art dagegen können die einzelnen Komponenten voneinander getrennt werden und die zuvor geschilderte Einwirkung entfällt. Da z. B. Proteasen die übrigen Enzyme abbauen können, werden in konventionellen Universalwaschmitteln die Enzyme z. B. in niedriger Konzentration in granulären Trägermaterialien verteilt und auf diese Weise die Enzyme durch Verdünnung geschützt werden. Die Trennung der einzelnen Enzyme in einem erfindungsgemäßen Dosiersystem insbesondere in verschiedenen Dosierkammern bietet den großen Vorteil, daß die negative Beeinflussung der Enzyme untereinander ausgeschlossen wird und zudem die Möglichkeit besteht, beispielsweise die Enzyme zeitversetzt einzusetzen (z. B. Protease zeitverzögert nach Einwirken der anderen Enzyme, damit diese von der Protease nicht geschädigt werden) und damit ihre Waschleistung weiter zu steigern.In contrast, in an independent metering system of the type according to the invention, the individual components can be separated from one another and the action described above is eliminated. Because e.g. B. proteases can degrade the remaining enzymes, the enzymes are z. B. distributed in low concentration in granular carrier materials and in this way the enzymes are protected by dilution. The separation of the individual enzymes in a dosing system according to the invention, in particular in different dosing chambers, has the great advantage that the negative influence of the enzymes on one another is excluded and there is also the possibility, for example, of using the enzymes with a time lag (e.g. protease delayed after the action of the other enzymes , so that they are not damaged by the protease) and thus further increase their washing performance.
Enzyme bieten gemäß der DE 43 12 010 A1 den großen Vorteil, daß das Gesamtvolumen des eingesetzten Waschmittels deutlich reduziert werden kann. Während bei einem Universalwaschmittel bis zu 150 g waschaktive Substanzen (Tenside, Builder, Alkalien, Bleiche, Enzyme und Parfüm) verwendet werden, kann im Falle des erfindungsgemäßen Dosiersystems bereits eine Menge von weniger als 2 g Enzymen - abhängig von ihrer Aktivität und von der Konzentration der Formulierung, in der sie vorliegen - ausreichend sein.
Als Erweiterung zum bisherigen Spektrum an Enzymen in Universalwaschmitteln lassen sich in einem erfindungsgemäßen Dosiersystem beispielsweise auch Enzyme, wie z. B. Peroxidasen, einsetzen, welche aus geeigneten Substraten Persäuren freisetzen, die eine Bleichwirkung besitzen, die vergleichbar mit der von konventionellen Percarbonaten ist.According to DE 43 12 010 A1, enzymes offer the great advantage that the total volume of the detergent used can be significantly reduced. While up to 150 g of washing-active substances (surfactants, builders, alkalis, bleach, enzymes and perfume) are used in a universal detergent, in the case of the metering system according to the invention an amount of less than 2 g of enzymes can already be used - depending on their activity and concentration the wording in which they are present - sufficient. As an extension to the previous spectrum of enzymes in general-purpose detergents, enzymes such as, for. B. peroxidases, which release peracids from suitable substrates, which have a bleaching effect that is comparable to that of conventional percarbonates.
Damit die Enzyme auf die Anschmutzungen, die sie abbauen sollen, aufziehen können, können geringe Mengen an Tensiden als Netzmittel eingesetzt werden. Da dieser Prozeß im Vordergrund steht und die Schmutzablösung aufgrund der höheren Enzymkonzentration nicht erforderlich ist, reicht im allgemeinen eine kleine Menge nichtionischer Tenside aus. Auf diese Weise kann z. B. die ansonsten erforderliche Wasserenthärtung entfallen.Small amounts of surfactants can be used as wetting agents so that the enzymes can attach to the soiling that they are supposed to break down. Since this process is in the foreground and dirt removal is not necessary due to the higher enzyme concentration, a small amount of nonionic surfactants is generally sufficient. In this way, e.g. B. the otherwise required water softening is eliminated.
Wie zuvor erläutert, erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Dosiersystem die Abgabe der Waschsubstanz beim Waschvorgang gesteuert. Dabei kommt auch die Abgabe mehrerer Waschsubstanzen, insbesondere unabhängig voneinander und/oder zeitlich gesteuert, in Betracht.As explained above, the dispensing of the washing substance during the washing process is controlled in the metering system according to the invention. It is also possible to dispense several washing substances, in particular independently of one another and / or in a time-controlled manner.
Im allgemeinen erfolgt die Abgabe der Waschsubstanz 3 in Abhängigkeit von mindestens einem Zustandsparameter oder der Änderung eines solchen Zustandsparameters. Unter dem Begriff "Zustandsparameter" werden erfindungsgemäß insbesondere physikalische oder chemische Parameter verstanden, die insbesondere den Status bzw. Zustand des Waschvorgangs beschreiben, so z. B. die Wassermenge, die Wasserbefüllung, die Wasserbenetzung, der Wassereintritt und/oder -austritt in das Dosiersystem, dessen Aufnahmeraum oder in den das Dosiersystem beim Einsatz umgebenden Waschraum, die Zeitdauer (z. B. Abgabe der Waschsubstanz über eine bestimmte Dauer), der Zeitpunkt insbesondere in Bezug auf den Waschvorgang (z. B. Abgabe der Waschsubstanz nach einer bestimmten Waschzeit), die Temperatur, der pH-Wert, die Wasserhärte, die lonenkonzentration oder die Stoffkonzentration und dergleichen.In general, the washing substance 3 is dispensed as a function of at least one condition parameter or the change in such a condition parameter. According to the invention, the term “state parameters” is understood in particular to mean physical or chemical parameters which in particular describe the status or state of the washing process, for example B. the amount of water, the water filling, the water wetting, the water inlet and / or outlet into the dosing system, its receiving space or into the wash room surrounding the dosing system during use, the length of time (e.g. release of the washing substance over a certain period), the point in time, in particular in relation to the washing process (e.g. release of the washing substance after a certain washing time), the temperature, the pH, the water hardness, the ion concentration or the substance concentration and the like.
Spezifische physikalische, chemische und/oder biochemische Sensoren ermöglichen es beispielsweise, Konzentrationen einzelner Stoffe oder das Ablaufen von Prozessen zu verfolgen. Ein einfaches Beispiel ist die Kontrolle der Wasserenthärtung über die elektrische Leitfähigkeit. Spezifischere Anwendungen sind z. B. die Bestimmung (von Konzentrationen) von Tensiden, Enzymen und Persäuren als waschaktive Substanzen oder die Direktbestimmung der
Wasserhärte über chemische Sensoren. Mit diesen Sensoren bietet sich nun die Möglichkeit, die Dosierung der gewünschten Inhaltsstoffe so zu steuern, daß eine gewünschte Aktivität in der Waschlauge bestimmt bzw. erreicht werden kann. Der Verbrauch an waschaktiven Substanzen kann insbesondere über ihre Abnahme in der Waschlauge bestimmt werden, und eine Nachdosierung kann bedarfsgerecht erfolgen. Auf diese Weise kann beispielsweise indirekt die Menge der Wäsche und die Art und das Ausmaß der Verschmutzung bestimmt und die Dosierung der einzelnen Komponenten ohne weiteren Benutzereingriff gesteuert werden.Specific physical, chemical and / or biochemical sensors make it possible, for example, to track the concentrations of individual substances or the running of processes. A simple example is the control of water softening via electrical conductivity. More specific applications are e.g. B. the determination (of concentrations) of surfactants, enzymes and peracids as detergent substances or the direct determination of Water hardness via chemical sensors. With these sensors, it is now possible to control the dosage of the desired ingredients so that a desired activity in the wash liquor can be determined or achieved. The consumption of washing-active substances can be determined, in particular, by their decrease in the wash liquor, and replenishment can take place as required. In this way, for example, the amount of laundry and the type and extent of soiling can be determined indirectly and the dosage of the individual components can be controlled without further user intervention.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, daß ein autonom arbeitendes System bedarfsgerecht die erforderlichen Substanzen in einem Waschprozeß dosiert.The present invention enables an autonomously operating system to dose the required substances in a washing process as required.
Weitere Vorteile, Eigenschaften, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel. Die vorliegende Erfindung ist jedoch keinesfalls hierauf beschränkt.Further advantages, properties, aspects and features of the present invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment shown in the drawing. However, the present invention is by no means limited to this.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Dosiersystems.The single figure shows a schematic representation of a metering system according to the invention.
Das Dosiersystem 1 eignet sich insbesondere zur Aufnahme in den Waschraum einer Waschmaschine, beispielsweise in die Waschtrommel einer Waschmaschine für Wäsche oder in den Waschraum einer Geschirrspülmaschine oder allgemein in das Behältnis einer für Reinigungszwecke bestimmten Apparatur.The dosing system 1 is particularly suitable for inclusion in the washing room of a washing machine, for example in the washing drum of a washing machine for laundry or in the washing room of a dishwasher or generally in the container of an apparatus intended for cleaning purposes.
Das Dosiersystem 1 weist mindestens einen Aufnahmeraum 2 für mindestens eine Waschsubstanz 3 und mindestens einen zugeordneten Auslaß 4 zur Abgabe der mindestens einen Waschsubstanz 3 beim Waschvorgang auf.The dosing system 1 has at least one receiving space 2 for at least one washing substance 3 and at least one assigned outlet 4 for dispensing the at least one washing substance 3 during the washing process.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Dosiersystem 1 mehrere Aufnahmeräume 2 für die Waschsubstanzen 3 und mehrere zugeordnete Auslässe 4 auf, wobei die Aufnahmeräume 2 unterschiedliche Größen aufweisen können.In the embodiment shown, the dosing system 1 according to the invention has a plurality of receiving spaces 2 for the washing substances 3 and a plurality of assigned outlets 4, the receiving spaces 2 being able to have different sizes.
Darüber hinaus weist das Dosiersystem 1 mindestens ein Steuerelement 5 auf, so daß die Abgabe der Waschsubstanz 3 beim Waschvorgang steuerbar ist. Bei dem Steuerelement 5 kann es sich um eine ggf. osmotisch arbeitende Pumpe, ein
Ventil, eine einstellbare Drossel, eine sonstige Fördereinrichtung oder dergleichen handeln.In addition, the metering system 1 has at least one control element 5, so that the dispensing of the washing substance 3 can be controlled during the washing process. The control element 5 can be an osmotically operating pump Act valve, an adjustable throttle, another conveyor or the like.
Wenn mehrere Aufnahmeräume 2 für mehrere Waschsubstanzen 3 vorhanden sind, ist die Abgabe aller Waschsubstanzen 3 steuerbar, insbesondere unabhängig voneinander.If there are several receiving spaces 2 for several washing substances 3, the dispensing of all washing substances 3 can be controlled, in particular independently of one another.
Das Steuerelement 5 kann dem Aufnahmeraum 2, dem Auslaß 4 und/oder einer den Aufnahmeraum 2 mit dem Auslaß 4 verbindenden Leitung 6 zugeordnet sein. Insbesondere können der Auslaß 4 und/oder die Leitung 6 mittels des Steuerelements 5 bedarfsweise absperrbar sein.The control element 5 can be assigned to the receiving space 2, the outlet 4 and / or a line 6 connecting the receiving space 2 to the outlet 4. In particular, the outlet 4 and / or the line 6 can be shut off by means of the control element 5 if necessary.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Abgabe der Waschsubstanz 3 kontrolliert unterbrechbar sein.According to a particular embodiment of the present invention, the dispensing of the washing substance 3 can be interrupted in a controlled manner.
Des weiteren weist das erfindungsgemäße Dosiersystem 1 eine Steuereinrichtung 7 auf. Insbesondere weist die Steuereinrichtung 7 einen Mikroprozessor auf oder wird durch einen Mikroprozessor gebildet. Die Steuereinrichtung 7 steuert das Steuerelement 5.Furthermore, the metering system 1 according to the invention has a control device 7. In particular, the control device 7 has a microprocessor or is formed by a microprocessor. The control device 7 controls the control element 5.
Das Steuerelement 5 ist insbesondere elektrisch von der Steuereinrichtung 7 steuerbar und kann über mindestens eine elektrische Verbindungsleitung 8 an die Steuereinrichtung 7 angeschlossen sein.The control element 5 can in particular be controlled electrically by the control device 7 and can be connected to the control device 7 via at least one electrical connecting line 8.
Des weiteren kann vorgesehen sein, daß die Steuereinrichtung 7 eine Zeitbasis, z. B. eine Uhr oder einen Timer, aufweist.Furthermore, it can be provided that the control device 7 a time base, for. B. has a clock or a timer.
Vorzugsweise sind Steuerfunktionen der Steuereinrichtung 7 programmierbar und insbesondere von einem Steuerprogramm ausführbar. Beispielsweise kann ein Schließen oder öffnen beim Über- oder Unterschreiten von gewissen Grenzwerten der Zustandsparameter oder eine bestimmte Mengenfreisetzung erfolgen.Control functions of the control device 7 are preferably programmable and in particular can be executed by a control program. For example, a closing or opening can take place when certain limit values of the state parameters are exceeded or undershot or a certain quantity is released.
Des weiteren weist das erfindungsgemäße Dosiersystem 1 mindestens einen Sensor 9 zum Erfassen mindestens eines Zustandsparameters auf. Der Sensor 9 kann beispielsweise die Wassermenge, die Wasserbefüllung und/oder -benetzung, den Wassereintritt und/oder -austritt, die Zeitdauer und/oder den Zeitpunkt insbesondere in Bezug auf den Waschvorgang, die Temperatur, den
pH-Wert, die Wasserhärte und/oder die Ionen- und/oder Stoffkonzentration und/oder deren Änderungen erfassen.Furthermore, the metering system 1 according to the invention has at least one sensor 9 for detecting at least one state parameter. The sensor 9 can, for example, the amount of water, the water filling and / or wetting, the water inlet and / or outlet, the time duration and / or the time, in particular in relation to the washing process, the temperature pH value, the water hardness and / or the ion and / or substance concentration and / or their changes.
Insbesondere kann mittels des Sensors 9 - ggf. in Verbindung mit der Steuereinrichtung 7 - mindestens eine Schaltfunktion auslösbar sein, insbesondere das Ein- und/oder Ausschalten des Dosiersystems und/oder die Auswahl eines Steuerprogramms, beispielsweise in Abhängigkeit von der Benetzung durch Wasser, dem Vorhandensein von Wasser, dessen Temperatur und/oder einem (länger andauernden) Bewegen des Dosiersystems (in der Waschtrommel).In particular, at least one switching function can be triggered by means of the sensor 9 - possibly in connection with the control device 7, in particular the switching on and / or off of the metering system and / or the selection of a control program, for example depending on the wetting by water Presence of water, its temperature and / or a (longer) movement of the dosing system (in the washing drum).
Ferner weist das Dosiersystem 1 eine Energieversorgungseinrichtung 10, insbesondere eine Spannungsquelle (z. B. eine Batterie oder einen Akkumulator) auf.Furthermore, the metering system 1 has an energy supply device 10, in particular a voltage source (for example a battery or an accumulator).
Das erfindungsgemäße System 1 ermöglicht auf diese Weise insbesondere die Bestimmung der Aktivität der Inhaltsstoffe mit Sensoren und eine Bevorratung der erforderlichen waschaktiven Substanzen sowie deren Dosierung.In this way, the system 1 according to the invention makes it possible, in particular, to determine the activity of the ingredients with sensors and to store the necessary detergent substances and to dose them.
Zum Volumen des erfindungsgemäßen Systems 1 kann folgendes gesagt werden: Die bedarfsgerechte Dosierung der Substanzen 3 erfordert insbesondere nach einer Aktivierung des Systems 1 beispielsweise eine Bestimmung der Konzentration der Stoffe 1 mit geeigneten Sensoren und die aus diesen Daten resultierende Dosierung. Das System 1 sollte unabhängig arbeiten, d. h. es sollte z. B. als Dosierspender zusammen mit der Wäsche in die Waschmitteltrommel gegeben werden. Für eine solche Verwendung sollte es die Größe einer herkömmlichen Dosierkugel eines Waschmittels nicht wesentlich übersteigen (z. B. 8 bis 15 cm Durchmesser). Da damit nur ein begrenztes Volumen zur Verfügung steht und ein solcher Dosierspender die erforderlichen waschaktiven Substanzen für eine Reihe von Waschgängen, z. B. mindestens 25 Wäschen, enthalten sollte, sollten nach einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem solchen Dosierspender nicht die herkömmlichen waschaktiven Substanzen, wie sie in Universalwaschmitteln Verwendung finden, angewandt werden. Dieses Problem kann z. B. dadurch umgangen werden, daß insbesondere Enzyme als waschaktive Substanzen genutzt werden. Universalwaschmittel mit einer erhöhten Konzentration an Enzymen und damit einem verringerten Volumen sind im Stand der Technik bereits beschrieben. Die
Möglichkeiten für solche enzymatischen Waschmittel kann der entsprechenden Literatur des Standes der Technik entnommen werden.The following can be said about the volume of the system 1 according to the invention: The need-based metering of the substances 3 requires, in particular after an activation of the system 1, for example a determination of the concentration of the substances 1 with suitable sensors and the metering resulting from this data. System 1 should work independently, ie it should e.g. B. be added as a dispenser together with the laundry in the detergent drum. For such use, it should not significantly exceed the size of a conventional detergent dosing ball (e.g. 8 to 15 cm in diameter). Since this means that only a limited volume is available and such a dosing dispenser contains the required detergent substances for a number of washing cycles, e.g. B. should contain at least 25 washes, according to a particular embodiment of the present invention, the conventional detergent substances, such as those used in universal detergents, should not be used in such a dispenser. This problem can e.g. B. be circumvented by the fact that in particular enzymes are used as washing-active substances. Universal detergents with an increased concentration of enzymes and thus a reduced volume have already been described in the prior art. The Possibilities for such enzymatic detergents can be found in the corresponding prior art literature.
Die Sensoren 9 können im erfindungsgemäßen System 1 für verschiedene Zwecke eingesetzt werden. Das System 1 sollte vorzugsweise zwar über einen einfachen Schalter in Betrieb genommen werden können, allerdings sollte insbesondere auch verhindert werden, daß bei einer unbeabsichtigten Inbetriebnahme das System 1 falsch reagiert und die enthaltenen Stoffe freigesetzt werden. Eine einfache Lösung für diese Aufgabe stellt beispielsweise ein Feuchtigkeitssensor dar, der gewährleistet, daß die Dosierung nur dann aktiv ist, wenn das Dosiersystem 1 ausreichend mit Wasser benetzt ist. Eine weitere Möglichkeit zur Absicherung ist z. B. ein Temperatursensor. Der Start des Waschvorganges kann insbesondere dadurch festgestellt werden, daß das zugeführte Frischwasser eine niedrigere Temperatur besitzt und über den schnellen Temperaturabfall beim Einspülvorgang der Beginn eines Waschvorgangs erfaßt werden kann. Eine weitere Möglichkeit bietet beispielsweise auch ein Bewegungssensor, der z. B. eine Bewegung des Dosiersystems 1 in der Waschtrommel erfaßt. Auf diese Weise kann das Dosiersystem 1 beispielsweise zwischen einer einfachen ungewollten Überschwemmung und einem Waschvorgang unterscheiden.The sensors 9 can be used in the system 1 according to the invention for various purposes. The system 1 should preferably be able to be put into operation using a simple switch, but in particular it should also be prevented that the system 1 reacts incorrectly and the substances contained are released if it is started up unintentionally. A simple solution to this task is, for example, a moisture sensor which ensures that the metering is only active when the metering system 1 is sufficiently wetted with water. Another option for hedging is e.g. B. a temperature sensor. The start of the washing process can be determined in particular by the fact that the fresh water supplied has a lower temperature and the start of a washing process can be detected via the rapid temperature drop during the washing-in process. Another possibility, for example, also offers a motion sensor which, for. B. detects a movement of the metering system 1 in the washing drum. In this way, the metering system 1 can distinguish, for example, between a simple unwanted flood and a washing process.
Wichtiger als die zuvor beschriebenen Sensoren zur Absicherung und/oder Steuerung der Funktionalität des Systems sind die Sensoren zur Bestimmung der Aktivität der waschaktiven Substanzen. Verwendet man beispielsweise Enzyme als waschaktive Substanzen, können insbesondere Sensoren eingesetzt werden, welche die Aktivität von Enzymen bestimmen können. Sobald die Sensoren eine zuvor festgelegte Konzentration an Enzymen in der Waschlauge detektieren, wird der Dosiervorgang gestoppt. Bei einer Fehlfunktion der chemischen Sensoren kann das selbständige Dosiersystem 1 immer noch in eingeschränkter Funktion betrieben werden, indem z. B. eine "Standardmenge" an waschaktiven Substanzen zugesetzt wird. Die Bleichwirkung, die mit den Peroxidasen erzielt wird, läßt sich beispielsweise direkt mit biochemischen Sensoren bestimmen, so daß für diesen Vorgang entweder direkt die Aktivität des entsprechenden Enzyms oder indirekt die Konzentration der Persäure bestimmt werden kann.More important than the sensors described above for securing and / or controlling the functionality of the system are the sensors for determining the activity of the detergent substances. For example, if enzymes are used as wash-active substances, sensors can be used which can determine the activity of enzymes. As soon as the sensors detect a predetermined concentration of enzymes in the wash liquor, the dosing process is stopped. In the event of a malfunction of the chemical sensors, the independent metering system 1 can still be operated in a restricted function, for example by B. a "standard amount" of detergent substances is added. The bleaching effect which is achieved with the peroxidases can, for example, be determined directly with biochemical sensors, so that for this process either the activity of the corresponding enzyme or indirectly the concentration of the peracid can be determined.
Die Dosiertechnik muß einigen grundlegenden Anforderungen genügen. Als wichtigstes Kriterium sollte eine ausreichende mechanische Stabilität gewährleistet sein, so daß das Dosiersystem 1 sowohl einen Stoß bzw. Fall als
auch einen Schleudervorgang in der Waschmaschine unbeschadet übersteht. Da die Dosierung von flüssigen Substanzen einfacher und mit größerer Genauigkeit durchgeführt werden kann, werden diese bevorzugt eingesetzt. Beispielsweise lassen sich Enzyme sehr gut als Suspensionen lagern und einsetzen.The dosing technology must meet some basic requirements. A sufficient mechanical stability should be ensured as the most important criterion, so that the dosing system 1 is both a shock or a fall also survives a spin cycle in the washing machine without damage. Since the dosing of liquid substances can be carried out more easily and with greater accuracy, these are preferably used. For example, enzymes can be stored and used very well as suspensions.
Um das Dosiersystem möglichst einfach und ausfallsicher zu gestalten, werden bei der Dosiertechnik Steuerelemente, beispielsweise Pumpvorrichtungen, eingesetzt. Es kann aber beispielsweise auch ohne solche Pumpvorrichtungen verfahren werden: Eine mögliche Alternative für die einzelnen Komponenten sind beispielsweise Kartuschen, die so ausgebildet oder vorgespannt sind, daß sie sich selbständig völlig entleeren. Eine Möglichkeit sind entsprechende elastische Materialien, die auch eine größere mechanische Sicherheit bei Stößen oder beim Schleudergang gewährleisten.In order to make the dosing system as simple and fail-safe as possible, control elements, for example pump devices, are used in the dosing technology. However, it can also be carried out, for example, without such pump devices: a possible alternative for the individual components is, for example, cartridges which are designed or pretensioned in such a way that they empty themselves completely. Corresponding elastic materials, which also ensure greater mechanical safety in the event of impacts or the spin cycle, are one possibility.
Das Gesamtsystem 1 kann beispielsweise über einen Mikrocontroller gesteuert werden, der insbesondere die Daten der Sensoren 9 erfaßt und auswertet, die im Augenblick erforderliche Dosierung der einzelnen Komponenten ermittelt und die entsprechende Dosierung ansteuert. Das Gerät 1 kann insbesondere über einen einfachen Schalter in Betrieb genommen werden. Ein Algorithmus in der Steuerung beispielsweise bestimmt den Start des Waschvorganges. Zur Kommunikation mit dem Benutzer genügen z. B. ein oder zwei vorzugsweise einfache Status-Leuchtanzeigen, wie Leuchtdioden oder dergleichen, die den ordnungsgemäßen Zustand des Systems und das erforderliche Nachfüllen einer oder mehrerer Komponenten anzeigen.The overall system 1 can be controlled, for example, by a microcontroller, which in particular records and evaluates the data from the sensors 9, determines the dosage of the individual components required at the moment and controls the corresponding dosage. The device 1 can be put into operation in particular via a simple switch. An algorithm in the control system, for example, determines the start of the washing process. For communication with the user, z. B. one or two preferably simple status LEDs, such as light emitting diodes or the like, which indicate the proper condition of the system and the necessary refilling of one or more components.
Das Dosiersystem 1 besteht also im allgemeinen aus Komponenten mit grundsätzlich unterschiedlicher Lebensdauer und unterschiedlichem Verbrauch. Während die zentrale Steuerung 7 und das Dosiersystem 1 eine große Lebensdauer besitzen, unterliegen die Sensoren 9 ggf. einer gewissen Alterung und müssen nach einer bestimmten Anzahl an Wäschen ausgewechselt werden. Die waschaktiven Substanzen 3 schließlich sind ein ausschließliches Verbrauchsmaterial, und die maximale Anzahl an Wäschen ergibt sich direkt aus ihrem Verbrauch und dem Volumen des Dosiersystems 1.The dosing system 1 thus generally consists of components with fundamentally different lifetimes and different consumption. While the central control 7 and the dosing system 1 have a long service life, the sensors 9 are possibly subject to a certain aging and must be replaced after a certain number of washes. Finally, the wash-active substances 3 are an exclusive consumable, and the maximum number of washes results directly from their consumption and the volume of the metering system 1.
Vor diesem Hintergrund bietet sich für das Dosiersystem 1 z. B. ein Pfand- und/oder Umlaufverfahren an, wobei beispielsweise beim Hersteller oder bei einem Serviceunternehmen die waschaktiven Substanzen 3 nachgefüllt und der Zustand der Sensoren 9 überprüft werden können.
Zum Auffüllen oder Nachfüllen von Waschsubstanzen 3 können ggf. auswechselbare Tanks mit einem Aufnahmeraum 2 oder mehreren Aufnahmeräumen 2, ggf. auch mit integriertem Steuerelement 5, vorgesehen sein.Against this background, the metering system 1 offers z. B. a deposit and / or circulation method, wherein, for example, the wash-active substances 3 can be refilled at the manufacturer or at a service company and the state of the sensors 9 can be checked. Interchangeable tanks with a receiving space 2 or more receiving spaces 2, if necessary also with an integrated control element 5, can be provided for filling or refilling washing substances 3.
Jedoch sind auch andere konstruktive Lösungen möglich. Beispielsweise können Waschsubstanzen 3 einfach durch Schwerkraft - ggf. mit Öffnen entsprechender Entlüftungsöffnungen - in das System 1 eingefüllt und/oder von diesem eingesaugt werden, beispielsweise durch eine interne oder externe Pumpe oder durch entsprechendes Zusammendrücken des dann bedarfsweise komprimierbaren Systems 1.However, other constructive solutions are also possible. For example, washing substances 3 can be simply poured into and / or sucked into the system 1 by gravity - possibly with the opening of corresponding ventilation openings, for example by an internal or external pump or by correspondingly compressing the system 1, which can then be compressed as required.
Im folgenden soll ein konkretes Beispiel für ein als Dosierkugel mit 12 cm Durchmesser ausgebildetes System gegeben werden. Die Dosierkugel wird beispielsweise über einen einfachen Schalter aktiviert und zusammen mit der Feinwäsche in die Waschtrommel gegeben, und anschließend wird ein Fein- bzw. Wollwaschprogramm gestartet. Aufgrund beispielsweise derThe following is a concrete example of a system designed as a dosing ball with a 12 cm diameter. The dosing ball is activated, for example, by a simple switch and placed in the washing drum together with the delicates, and then a delicates or wool washing program is started. Because of, for example, the
Temperaturerniedrigung z. B. durch das zugeflossene Frischwasser, des Wassers selbst und/oder der Bewegung der Waschtrommel wird der Dosierprozeß gestartet. Das System 1 erkennt diesen Beginn des Waschprozesses auf diese Weise und ignoriert die im weiteren Verlauf zyklisch wiederkehrenden Einspülvorgänge, da die erforderliche Aktivierung über den Schalter ausgeblieben ist. Sobald eine ausreichende Menge Wasser in die Waschtrommel eingespült wurde - sie kann beispielsweise über den Feuchtigkeitssensor oder die verstrichene Zeit bestimmt werden - wird die Dosierung der waschaktiven Substanzen gestartet. Da sich die Substanzen unter Umständen negativ beeinflussen, werden sie insbesondere zeitversetzt zudosiert, d. h. nachdem zuvor z. B. Amylasen, Cellulasen und Lipasen die entsprechenden Anschmutzungen entfernt haben, können anschließend z. B. Proteasen zugesetzt werden. Bei der Verwendung von Enzymen als waschaktive Substanzen ist es empfehlenswert, Tenside - insbesondere nichtionische Tenside - als Benetzer entsprechend zuzudosieren. Im Anschluß an den Reinigungsprozeß können beispielsweise optional Peroxidasen zur Bleichung der Textilien zugesetzt werden, und nach einem ersten Schleudervorgang - beispielsweise detektiert über den mechanischen Sensor - lassen sich auch Weichspüler und zuletzt auch Parfüme bedarfsgerecht dosieren.
Entsprechend diesem Beispiel läßt sich das Dosiersystem 1 auch in anderen Anwendungen einsetzen. Als naheliegendste Möglichkeit ist sicherlich die Geschirrspülmaschine zu nennen, allerdings müssen die waschaktiven Substanzen und die Betriebsparameter des Gerätes entsprechend angepaßt werden.Low temperature z. B. by the incoming fresh water, the water itself and / or the movement of the washing drum, the metering process is started. System 1 recognizes this start of the washing process in this way and ignores the flushing processes that recur cyclically in the further course, since the required activation via the switch has failed to materialize. As soon as a sufficient amount of water has been flushed into the washing drum - it can be determined, for example, using the moisture sensor or the elapsed time - the dosage of the active washing substances is started. Since the substances may influence each other negatively, they are metered in, especially after a time delay, ie after z. B. amylases, cellulases and lipases have removed the corresponding stains, can then z. B. Proteases can be added. When using enzymes as washing-active substances, it is advisable to meter in surfactants - especially non-ionic surfactants - as wetting agents. Subsequent to the cleaning process, for example, peroxidases can optionally be added to bleach the textiles, and after a first spin cycle - for example detected by the mechanical sensor - fabric softener and finally perfumes can also be dosed as required. According to this example, the metering system 1 can also be used in other applications. The most obvious option is certainly the dishwasher, but the washing-active substances and the operating parameters of the device must be adapted accordingly.
Weiterführende Anwendungsbeispiele zielen auf alle Bereiche, in denen in einer flüssigen Umgebung eine definierte Menge eines speziellen Wirkstoffes dosiert werden muß. Dies kann von einer einfachen Dosierung eines Wirkstoffes gegen Algenwachstum in einem Aquarium über Desinfektions- und Reinigungsbäder in der Medizin bis hin zu Prozeßbädern in der Industrie reichen. Abhängig vom jeweiligen Einsatzzweck müssen zwar die Sensoren und das Sensorsystem entsprechend angepaßt werden, das zugrunde liegende Prinzip einer selbstständigen, bedarfsgerechten Dosierung bleibt aber in allen Fällen erhalten.
Further application examples are aimed at all areas in which a defined amount of a special active ingredient has to be dosed in a liquid environment. This can range from a simple dosage of an active ingredient against algae growth in an aquarium to disinfection and cleaning baths in medicine to process baths in industry. Depending on the respective application, the sensors and the sensor system have to be adapted accordingly, but the underlying principle of an independent, needs-based dosage remains in all cases.