[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Trocknungsvorgangs eines mit
einem Beladungssensor ausgerüsteten Waschtrockners, wobei das Verfahren zumindest
die folgenden Schritte aufweist: Erfassen eines Beladungsgewichts mittels des Beladungssensors,
und Bestimmen eines Feuchtemaßes aus dem erfassten Beladungsgewicht. Die Erfindung
betrifft auch einen entsprechend eingerichteten Waschtrockner.
[0002] Aus der
EP 0 649 930 A1 gehen ein solches Verfahren und ein solcherart eingerichteter Waschtrockner hervor.
[0003] Aus der
EP 1 760 186 A2 gehen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Waschen und/oder Schleudern von Wäsche
hervor. Dabei wird das Gewicht eines durch Waschen oder Trocknen zu behandelnden Wäschepostens
fortlaufend ermittelt. Dadurch kann insbesondere eine Restfeucht in einem getrocknet
werdenden Wäscheposten ermittelt werden.
[0004] Aus der
DE 44 11 501 A1 geht ein Wäschetrocknungsverfahren hervor, bei dem zur Ermittlung der Restfeuchte
der Wäsche das Wäschegewicht zu Beginn des Trocknungsvorganges und während desselben
gemessen und mit dem vorher bestimmten Gewicht der trockenen Wäsche verglichen wird.
[0005] Waschtrockner des Standes der Technik zeigen die Dokumente
WO 2007/138019 A1 1 sowie
EP 0 636 732 B1,
DE 44 27 361 A1 und
DE 195 22 307 C2. In den drei letztgenannten Dokumenten ist in erster Linie jeweils ein Waschtrockner
beschrieben, der zum Trocknen feuchter Wäsche mittels eines zirkulierenden Prozessluftstroms
einen wassergekühlten Kondensator aufweist.
[0006] Eine Sensoreinheit umfassend Magnetfeldsensoren in einer Maschine zum Waschen und/oder
Trocknen von Wäsche geht hervor aus der
WO 2007/118512 A1. Diese Sensoreinheit kann auch als "Magnetfeldsensoreinheit" bezeichnet werden. Sie
dient zur Ermittlung belastungsrelevanter Kenngrößen oder Unwuchtparameter einer Wäschetrommel.
Dazu werden diese Parameter von der Sensoreinheit detektiert und einer Steuereinheit
der Maschine zugeführt, wo aus diesen Parametern Steuerungs- oder Regelungsparameter
für den Betrieb der Maschine insbesondere in einem Schleuderprozess abgeleitet werden.
Die Sensoreinheit kann so ausgestaltet sein, dass sie belastungsrelevante Kenngrößen
in drei Dimensionen detektieren kann. Sie kann dann als "3D-Sensor" bezeichnet werden.
Ein Verfahren zur Steuerung eines Schleuderablaufes in einer Waschmaschine sowie eine
entsprechend ertüchtigte Waschmaschine gehen hervor aus der
WO 2008/006675 A1.
[0007] Bei einem einfachen Waschtrockner oder Wäschetrockner wird eine Trocknungszeitdauer
von einem Nutzer direkt eingestellt. Ein fortgeschrittener Waschtrockner oder Wäschetrockner
bestimmt und setzt die Zeitdauer des Trocknungsgangs automatisch. Bei einem reinen
Wäschetrockner ist eine Leitwertmessung an der getrocknet werdenden Wäsche das am
weitesten verbreitete Verfahren. Vereinzelt werden auch Temperaturmessungen zur Bestimmung
des Wäschefeuchtigkeitsgehaltes verwendet. Auch bekannt ist die Verwendung eines Luftfeuchtesensors
zur Messung der Luftfeuchte der aus der Trommel austretenden Prozessluft. Jedoch ist
die Verwendung eines solchen Feuchtesensors teuer, schon weil die Herstellung eines
solchen Sensors aufwändig ist.
[0008] Eine moderne Waschmaschine kann insbesondere gemäß
WO 2007/118512 A1 mit einer nach einem magnetischen Wirkprinzip arbeitenden Sensoreinheit ausgestattet
sein, um beim Schleudern die Systembewegungen zu überwachen und dadurch Anschläge
des Schwingsystems am Gehäuse sowie Überlastungen des Systems durch Unwucht zu vermeiden.
Zusätzlich wird ein solcher Sensor dazu verwendet, nach dem Beladen der Waschmaschine
eine Wägung der eingefüllten Wäsche durchzuführen, auch um ihn damit vor einer Überladung
der Maschine zu warnen und um Empfehlungen für die zu dosierenden Waschmittelmenge
auszugeben. Das Funktionsprinzip ist dabei, dass das an Federn aufgehängte Schwingsystem
in Abhängigkeit von der eingefüllten Beladungsmenge seine Lage ändert. Es sinkt durch
die Schwerkraft nach unten. Das Maß der Systemabsenkung ist ein Maß für die Menge
der eingefüllten Wäsche. Die als 3D-Sensor ausgestaltete Sensoreinheit erfasst diese
Bewegung und die Steuerung berechnet daraus mit Hilfe der Federkonstanten der Aufhängung
die Beladungsmenge. Der 3D-Sensor, der solcherart als ein Beladungssensor arbeitet,
ist dazu im oberen Bereich an der Rückwand des Schwingsystems befestigt und als 3D-Hallsensor
ausgestaltet. Am beweglich aufgehängten Teil des Schwingsystem ist ein Permanentmagnet
befestigt. Mit dem 3D-Hallsensor werden Richtung und Feldstärke des dort von dem Permanentmagneten
verursachten Magnetfelds gemessen. Die Paarung dieser Werte ist eindeutig einer relativen
Position zum Permanentmagneten zuordenbar. Dadurch lässt sich die Position des Magneten
bezogen auf den Hallsensor bestimmen.
[0009] Auch ist zur Bestimmung eines Beladungsgewichts einer Waschmaschine ein eindimensional
arbeitender Wegsensor bekannt, der in einem Schwingungsdämpfer untergebracht ist und
ebenfalls für besagte Wägung benutzt werden kann.
[0010] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur preiswerten und
vergleichsweise wenig aufwändigen wäschefeuchtigkeitsabhängigen Steuerung eines Trocknungsablaufs
bereitzustellen, insbesondere zur Bestimmung einer Dauer des Trocknungsablaufs.
[0011] Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Patentanspruchs
gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Patentansprüchen
entnehmbar.
[0012] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mittels eines Verfahrens zum Steuern eines
Trocknungsvorgangs eines mit einem Beladungssensor ausgerüsteten Waschtrockner, welches
Verfahren zumindest die folgenden Schritte aufweist:
- Erfassen eines Beladungsgewichts mittels des Beladungssensors, und
- Bestimmen eines Feuchtemaßes aus dem erfassten Beladungsgewicht, wobei der Schritt
des Bestimmens des Feuchtemaßes zumindest folgende Teilschritte aufweist:
- Erfassen einer, insbesondere maximalen, Schleuderdrehzahl während eines dem Trocknungsvorgang
vorangehenden Waschgangs und daraus Ermitteln einer Restfeuchte und
- Bestimmen einer Menge an Feuchte aus der Restfeuchte und dem Beladungsgewicht, und
wobei das Verfahren ferner den folgenden Schritt aufweist:
- Bestimmen einer für den Trocknungsablauf benötigten Zeitdauer aus der zuvor bestimmten
Menge an Feuchte und einer bekannten Trocknungsgeschwindigkeit.
[0013] Unter einem Feuchtemaß kann insbesondere eine Feuchtemenge und / oder eine Feuchte
bzw. ein Feuchtegrad verstanden werden.
[0014] Erfindungsgemäß umfasst der Schritt des Bestimmens des Feuchtemaßes zumindest folgende
Teilschritte: (i) Erfassen einer, insbesondere maximalen, Schleuderdrehzahl während
eines dem Trocknungsvorgang vorangehenden Waschgangs und daraus Ermitteln einer Restfeuchte
(nur bei einer Ausprägung des Wäschetrocknungsgeräts als ein Waschtrockner) und (ii)
Bestimmen einer Menge an Feuchte aus der Restfeuchte und dem Beladungsgewicht.
[0015] Der Zusammenhang zwischen der erzielbaren Restfeuchte in Abhängigkeit von der Schleuderdrehzahl
ist typischerweise von gerätespezifischen Parametern (z. B. Konstruktion, Drehzahlverlauf
beim Schleudem, insbes. Schleuderdauer) abhängig und wird daher vorzugsweise für jeden
Gerätetyp experimentell ermittelt. Die maximale Schleuderdrehzahl besitzt den größten
Einfluss auf die erzielte Restfeuchte. Sie wird vorzugsweise bei jedem Waschprozess
neu bestimmt, da sie durch Benutzereinstellungen bzw. das Auftreten von unwuchtabhängigen
Reduzierungen der Schleuderdrehzahl beeinflusst werden kann.
[0016] Erfindungsgemäß umfasst auch das Ermitteln der Restfeuchte aus der Schleuderdrehzahl
ein Berechnen der Restfeuchte aus einer entsprechenden Berechnungsfunktion mit der
Schleuderdrehzahl als Berechnungsparameter.
[0017] Es kann dabei bevorzugt sein, wenn das Ermitteln der Restfeuchte ein Bestimmen der
Restfeuchte aus der Schleuderdrehzahl mittels einer entsprechenden Wertetabelle umfasst.
[0018] Es wird auch bevorzugt, wenn das Verfahren ferner den Schritt eines Bestimmens einer
für den Trocknungsablauf benötigten Zeitdauer aus der zuvor bestimmten Menge an Feuchte
und einer bekannten Trocknungsgeschwindigkeit aufweist.
[0019] Es wird zur Berücksichtigung von Änderungen der Prozessvariablen bevorzugt, wenn
das Verfahren den Schritt eines Bestimmens einer für den Trocknungsablauf benötigten
Energiemenge aus der zuvor bestimmten Menge an Feuchte und einer bekannten Geräteeffektivitätskennziffer
aufweist.
[0020] Dann wird es insbesondere bevorzugt, wenn das Verfahren ferner den Schritt eines
Bestimmens einer für den Trocknungsablauf benötigten Zeitdauer aus der zuvor bestimmten
Energiemenge und unter Bestimmung einer durch eine Heizung in den Prozess eingebrachten
kumulierten Energiemenge aufweist.
[0021] Es kann aber auch bevorzugt sein, wenn das Verfahren ferner den Schritt eines Bestimmens
einer für den Trocknungsablauf benötigten Zeitdauer aus der zuvor bestimmten Menge
an Feuchte und einer mittels des Beladungssensors gemessenen Gewichtsabnahme der Wäsche
aufweist.
[0022] Dann wird es bevorzugt, wenn die Messung eines Gewichts der Wäsche in den Reversierpausen
bei stehender Wäschetrommel oder bei drehender Trommel und Berechnung des Mittelwertes
über mehrere Trommelumdrehungen erfolgt, z. B. wie bereits oben ausgeführt, speziell,
wenn unmittelbar vor dem Erfassen des Beladungsgewichts (vor der Wägung) das angefallene
Kondenswasser im Trommelbereich durch die Abpumpvorrichtung entfernt wird.
[0023] Es kann gemäß einer Ausgestaltung bevorzugt sein, dass der Schritt des Bestimmens
des Feuchtemaßes zumindest folgende Teilschritte aufweist: (i) Erfassen eines Beladungsgewichts
mittels des Beladungssensors, (ii) Überwachen einer Abnahme des Beladungsgewichts
pro Zeiteinheit und (iii) Bestimmen einer Restfeuchte, insbesondere eines Restfeuchtegrads
von ca. 15 %, aus einer Verringerung der Abnahme des Beladungsgewichts pro Zeiteinheit.
[0024] Ab dem vorbestimmten Restfeuchtegrad, insbesondere von ca. 15 %, kann dann der Trocknungsprozess
z. B. durch ein anderes Verfahren weitergeführt werden, z. B. wie oben beschrieben
oder z. B. auf der Grundlage eines Leitwerts. Vorzugsweise wird dieser Zeitpunkt des
Erreichens des vorbestimmten Restfeuchtegrades direkt dazu genutzt, um in die Abkühlphase
zu schalten, wenn die Wäsche am Ende noch leicht feucht sein soll (8-10%), z.B. zum
Bügeln ("bügelfeucht"). Wird eine trocknere Wäsche gewünscht, so wird vorzugsweise
ein zeitlich gesteuerter weiterer Trocknungsabschnitt folgen, dessen Dauer konstant
oder abhängig von der bis zu diesem Zeitpunkt benötigten Zeit sein kann (z. B. große
Beladung - lange Zeit bis zu 15% - lange Nachtrockenzeit; kleine Beladung - kurze
Zeit bis 15% - kurze Nachtrocknungszeit).
[0025] Allgemein kann die Wägung bei stehender Wäschetrommel durchgeführt werden, zum Beispiel
vor Beginn einer Trommeldrehung oder während eines Reversierens der Trommel.
[0026] Es wird zur Vermeidung eines Einflusses einer Haftreibung in einem Schwingungsdämpfer
jedoch bevorzugt, wenn die Wägung bei einer sich drehenden Wäschetrommel durchgeführt
wird.
[0027] Dazu wird vorteilhafterweise das Beladungsgewicht mittels des Beladungssensors mehrmals
(d. h., zumindest zweimal) zeitlich aufeinanderfolgend abgefühlt und anschließend
gemittelt. Vorzugsweise beträgt eine Zeitdauer des zeitlich aufeinanderfolgenden Abfühlens
(Messdauer) ein Vielfaches einer für eine Umdrehung der Wäschetrommel benötigten Zeitdauer,
da so der Einfluss einer wäschebedingten Unwucht in der Trommel verringert wird.
[0028] Die Aufgabe wird auch gelöst mittels eines Waschtrockners mit einer Steuereinheit
zur Steuerung eines Trocknungsvorgangs und mit einem Beladungssensors, bei welchem
Waschtrockner die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, ein Verfahren umfassend zumindest
die folgenden Schritte durchzuführen:
- Erfassen eines Beladungsgewichts mittels des Beladungssensors, und
- Bestimmen eines Feuchtemaßes aus dem erfassten Beladungsgewicht, wobei der Schritt
des Bestimmens des Feuchtemaßes zumindest folgende Teilschritte aufweist:
- Erfassen einer, insbesondere maximalen, Schleuderdrehzahl während eines dem Trocknungsvorgang
vorangehenden Waschgangs und daraus Ermitteln einer Restfeuchte und
- Bestimmen einer Menge an Feuchte aus der Restfeuchte und dem Beladungsgewicht, und
wobei
das Verfahren ferner den folgenden Schritt aufweist:
- Bestimmen einer für den Trocknungsablauf benötigten Zeitdauer aus der zuvor bestimmten
Menge an Feuchte und einer bekannten Trocknungsgeschwindigkeit.
[0029] Der Waschtrockner bzw. dessen Steuereinheit kann dann den Trocknungsvorgang auf der
Grundlage von Sensordaten des Beladungssensors, insbesondere einer Magnetfeldsensoreinheit,
im Besonderen eines 3D-Sensors, steuern. Das Signal des Beladungssensors wird somit
gegebenenfalls zusätzlich zu den bekannten Funktionen auch zur Überwachung und Steuerung
des Trocknungsprozesses verwendet. Dabei können unterschiedliche Messwerte gewonnen
und Steuerungsinformationen abgeleitet werden.
[0030] Durch Verwendung der Signale eines zur Überwachung des Schleuderprozesses in einer
Waschmaschine bekannten 3D-Sensors nun auch zur Steuerung eines Trocknungsablaufs
lässt sich insbesondere eine von der Feuchte der zu trocknenden Wäsche direkt abhängige
Steuerung insbesondere für einen Waschtrockner ohne zusätzliche Sensorik realisieren.
Entsprechende Messungen lassen sich auch mit anderen Messverfahren (Leitwertmessung,
Temperaturmessung) kombinieren, um die Erfassungsgenauigkeit der Daten der zu trocknenden
Wäsche zu erhöhen und die als Ziele eines Trocknungsprozesses jeweils gewünschten
Endrestfeuchten mit verbesserter Genauigkeit zu erreichen.
[0031] Der Beladungssensor kann jede Art von Beladungssensor sein, z. B. ein eindimensional
arbeitender Wegsensor. Jedoch wird es bevorzugt, falls der Beladungssensor eine Magnetfeldsensoreinheit,
insbesondere einen Hallsensor, umfasst. Die Magnetfeldsensoreinheit ist flexibel und
ohne größere Umbauten einsetzbar und zudem verschleißsicher und messgenau.
[0032] Es wird zur besonders einfachen Anbringung bevorzugt, wenn der Beladungssensor einen
Hallsensor umfasst, welcher stationär am Waschtrockner angeordnet ist, z. B. rückwärtig
zur Wäschetrommel, insbesondere an einer Rückwand des Waschtrockners, und einen Permanentmagneten,
der an der Wäschetrommel angeordnet ist.
[0033] Es kann auch bevorzugt sein, wenn die Magnetfeldsensoreinheit dazu eingerichtet und
angeordnet ist, eine Durchbiegung einer Trommelwelle abzufühlen.
[0034] In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch
genauer beschrieben. Dabei können zur besseren Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende
Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
- FIG 1
- zeigt als Schnittdarstellung in Querschnittsansicht eine als Frontladerwaschmaschine
ausgebildete Maschine zum Waschen und / oder Trocknen von Wäsche;
- FIG 2
- zeigt ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung einer Trocknungsdauer gemäß einer ersten Ausführungsform;
- FIG 3
- zeigt ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung einer Trocknungsdauer gemäß einer zweiten
Ausführungsform;
- FIG 4
- zeigt ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung einer Trocknungsdauer gemäß einer dritten
Ausführungsform;
- FIG 5
- zeigt ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung einer Trocknungsdauer gemäß einer vierten
Ausführungsform;
- FIG 6
- zeigt eine schematische Schnittansicht durch die als Frontladerwaschma- schine ausgebildete
Maschine zum Waschen und / oder Trocknen von Wä- sche aus FIG 1 mit der über eine
Trommelwelle angetriebene Wäsche- trommel und mit einer im Bereich einer Lageranordnung
der Trommelwelle angeordneten Magnetfeldsensoreinheit zur Ermittlung von belastungsrele-
vanten Kenngrößen bzw. einer Unwucht der Wäschetrommel bzw. der Trommelwelle;
- FIG 7
- zeigt eine weitere schematische Schnittansicht durch die Maschine gemäß FIG 6, wobei
die Durchbiegung der Trommelwelle schematisch angedeutet ist, welche durch die gemeinsame,
schwerkraftbedingte Gewichtskraft der Wäschetrommel und des Waschguts einerseits und
der durch die Riemen- spannung des Antriebsriemens erzeugten Riemenspannkraft andererseits
erzeugt wird;
- FIG 8
- zeigt eine schematische Vorderansicht auf die Wäschetrommel der Ma- schine zum Waschen
und / oder Trocknen von Wäsche gemäß den FIG 6 und 7, wobei die schematische Wirkung
der Schwerkraft auf eine am Au- ßenumfang der Wäschetrommel befindliche, durch die
Ungleichverteilung des Waschguts hervorgerufene Masse schematisch angedeutet ist;
und
- FIG 9
- zeigt eine schematische Vorderansicht auf die Wäschetrommel sowie eine schematische
Schnittansicht durch die Maschine zum Waschen und/oder Trocknen von Wäsche gemäß den
FIG 6 bis 8, wobei die Wirkung einer am Außenumfang der Wäschetrommel wirkenden, durch
eine Unwuchtmasse hervorgerufenen Fliehkraft während eines dynamischen Waschprozesses
schematisch angedeutet ist.
FIG 1 zeigt Komponenten eines als Frontlader ausgestalteten Waschtrockners W mit Luftkondensationskühlung,
welches sich im Zustand nach einem Waschgang und vor einem Trocknungsgang befindet.
Der Waschtrockner weist ein Trommelgehäuse bzw. Laugenbehälter 1 auf, in welchem eine
Wäschetrommel 2 (Innentrommel) zur Aufnahme von Wäsche 3 drehbar gelagert ist. Mittels
einer Frischwasserzuleitung 4, die in eine Einspülschale 5 mündet, wird Wasser mit
oder ohne Waschmittelzusatz dem Trommelgehäuse 1 (Außentrommel, Laugenbehälter) zugeführt
und bildet dort die freie Flotte 6. Die über eine Heizung 7 aufwärmbare freie Flotte
6 kann mittels einer Laugenpumpe 8 durch einen Ablaufkanal 9 nach Außen abgelassen
werden.
[0035] Zusätzlich ist am Laugenbehälter 1 ein Umluft- bzw. Prozessluftkanal 10 für die Prozessluft
angeschlossen. Der obere Teil 11 des Prozessluftkanals 10 ist mit der Druckseite eines
Prozessluftgebläses 12 verbunden und mündet mit seinem anderen Ende in dem Trommelgehäuse
1 oberhalb der Einfüllöffnung (hier nicht dargestellt) der Wäschetrommel 2. Der untere
Teil 13 des Prozessluftkanals 10 ist an die Saugseite des Prozessluftgebläses 12 angeschlossen
und mündet in einem unteren Bereich in das Trommelgehäuse 1. Diese Mündung 14 liegt
aber immer noch oberhalb desjenigen Niveaus, das von der Lauge beim Waschen oder Spülen
jemals erreicht wird. Im oberen Kanalteil 11 ist typischerweise noch eine hier nicht
dargestellte Heizvorrichtung zum Erhitzen der Prozessluft angeordnet. Im Trocknungsbetrieb
wird die Prozessluft mittels des Gebläses 12 durch die Heizvorrichtung geblasen, dort
erwärmt und anschließend in der Wäschetrommel mit der feuchten Wäsche durchmischt.
Dort wird die Wärmeenergie dazu verwendet, das in der Wäsche befindliche Wasser zu
verdampfen. Die Luft wird anschließend in einer Kondensationsvorrichtung 15 abgekühlt
und wieder zum Gebläse 12 geleitet.
[0036] Dazu ist die als Wärmetauscher ausgeführte Kondensationseinrichtung 15, die im Wesentlichen
einen Kühler 16 aufweist, in einem unteren Teil 13 des Prozessluftkanals 10 angebracht.
Der Kühler wird durch Frischluft gekühlt, die aus der Umgebung des Waschtrockners
W von einem Kühlluftgebläse 17 angesaugt und über den Kühlluftzuflusskanal 18 dem
Kühler 16 zugeführt wird. Nach Durchströmen des Kühlers 16 und Aufnahme von Wärmeenergie
aus der Prozessluft wird die Kühlluft über einen Kühlluftabflusskanal 19 zu einem
Abluftausgang 20 geführt. Beim Kühlen der Prozessluft im Kühler anfallendes Kondensat
wird über eine Fallleitung 21 aus dem Kühlergehäuse zum Trommelgehäuse 1 abgeleitet
und von dort mittels einer Abpumpvorrichtung für das Schmutzwasser von Zeit zu Zeit
in das Abwassersystem abgepumpt. Die Fallleitung 21 ist hier als Teil des Prozessluftkanals
10 ausgeführt. Während der Trocknung ergibt sich also ein Transport von Wasser aus
der in der Trommel 2 befindlichen Wäsche 3 nach außen. Dadurch verringern sich das
Gewicht der Wäsche 3 und damit auch die Kraft auf das Schwingsystem. Die Programme
des Waschtrockners W werden mittels einer Steuereinheit C gesteuert.
[0037] Der Waschtrockner W ist ferner mit einem hier, rückwärtig befestigten magnetischen
Beladungssensor 31 ausgerüstet, der als 3D-Hallsensor ausgestaltet ist, während am
beweglich aufgehängten Schwingsystem ein nicht dargestellter Permanentmagnet befestigt
ist. Wie grundsätzlich bekannt, misst der 3D-Hallsensor 31 eine Magnetfeldrichtung
und eine Magnetfeldstärke. Die Paarung dieser Werte ist eindeutig einer relativen
Position zum Permanentmagneten zuordenbar. Dadurch lässt sich die Position des Magneten
bezogen auf den Hallsensor 311 bestimmen, und damit das Beladungsgewicht.
[0038] Im Fall eines reinen Wäschetrockners sind die nur zum Waschen der Wäsche 3 benötigten
Elemente, wie Frischwasserzuleitung 4 und Einspülschale 5, nicht vorhanden.
[0039] FIG 2 zeigt ein Flussdiagramm zur geräteseitigen Bestimmung einer Trocknungsdauer
aus einer Ermittlung der zu verdampfenden Wassermenge.
[0040] Bei diesem Ablauf wird zunächst in einem Schritt S10 eine Beladung der Maschine mit
einem zu trocknenden Wäscheposten durchgeführt.
[0041] Es schließt sich in einem Schritt S11 eine Wägung des eingelegten Wäschepostens an,
d. h., dass ein Beladungsgewicht des Wäschepostens erfasst wird, und zwar mittels
des Beladungssensors. Diese kann in einer Variante im Zustand stehender Innentrommel
geschehen. In einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen, Variante erfolgt die
Wägung bei drehender Innentrommel. Bei sich drehender Trommel werden mehrere Messwerte
über einen vorgegebenen Zeitabschnitt ermittelt und dann gemittelt. Durch die Mittelung
der Messwerte kann das Problem einer möglichen Haftreibung in den Schwingungsdämpfern,
an welchen unter anderen der Laugenbehälter aufgehängt ist, überwunden werden. Der
vorgegebene Zeitabschnitt beträgt vorzugsweise ein Vielfaches der für eine Trommelumdrehung
benötigten Zeit. Bei dem ermittelten Gewicht handelt es sich um die Summe aus trockener
Wäsche und dem in der Wäsche enthaltenen Wasser.
[0042] In einem sich anschließenden Schritt S12 wird aus einer beim letzten vorhergehenden
(z. B. im Anschluss an den vorhergehenden Waschgang durchgeführten) Schleuderablauf
erzielten maximalen Schleuderdrehzahl auf die beim letzten Schleudern erreichten Restfeuchte,
d.h. den relativen Anteil des noch in der Wäsche verbliebenen Wassers, geschlossen.
Dabei wird angenommen, dass dieser Wäscheposten, oder ein Teil davon, getrocknet werden
soll.
[0043] Der Rückschluss auf die Restfeuchte aus der Schleuderdrehzahl beruht auf zuvor ermittelten
Erfahrungswerten bzw. Vorversuchen. Eine Korrelation zwischen Schleuderdrehzahl und
Restfeuchte kann mittels einer entsprechend formulierten Berechnungsfunktion oder
über eine Tabelle mit bekannten Wertepaaren aus Schleuderdrehzahl und Zeit (Kennlinie)
erfolgen.
[0044] In Schritt S12 oder einem anschließenden Schritt S13 wird aus der Restfeuchte und
dem bekannten Beladungsgewicht die zu entfernende Wassermenge bestimmt. Wird ferner
die für ein Gerät bekannte Trocknungsgeschwindigkeit in g entferntes Wasser pro min
berücksichtigt (welche nicht konstant sein muss), so wird daraus eine für die Trocknung
benötigte Zeitdauer berechnen und danach das Trocknungsprogramm gesteuert.
[0045] Die Trocknungsgeschwindigkeit kann jedoch durch äußere Einflüsse veränderlich sein.
So können z. B. bei einem Luftkondensationstrockner die Kondensationsleistung und
damit die Trocknungsgeschwindigkeit durch die Temperatur im Aufstellraum beeinflusst
werden. Ein besserer Steuerungsparameter ist deshalb die bei der Trocknung aufgewendete
Energiemenge.
[0046] FIG 3 zeigt dazu ein weiteres Flussdiagramm zur Bestimmung einer geräteseitigen Trocknungsdauer
aus einer Ermittlung der zu verdampfenden Wassermenge.
[0047] In Gegensatz zum Ablauf von FIG 2 schließt sich nun nach Schritt S12 ein Schritt
S21 einer Bestimmung der für die Trocknung benötigten Energiemenge an. Dabei wird
bei bekannter zu entfernender Wassermenge (Schritt 12) und unter Verwendung der für
Gerätereihen bekannten Energiemenge, die pro g zu entfernender Wassermenge aufzuwenden
ist, (Geräteeffektivitätskennziffer Wh) die für die Trocknung benötigte Energiemenge
berechnet.
[0048] Zur Bestimmung der Zeitdauer des Trocknungsvorgangs in S22 braucht nun nur noch während
des Trocknungsprogramms durch Beobachtung des Schaltzustandes der Heizung unter Verwendung
der bekannten Heizleistung der Heizvorrichtung die durch die Heizung in den Prozess
eingebrachte Energiemenge aufsummiert zu werden und mit der vorberechneten Energiemenge
verglichen zu werden. Bei Erreichen der vorberechneten Energiemenge wird der Trocknungsprozess
beendet. Die Bestimmung der Zeitdauer geschieht hier somit nicht zu Beginn eines Trocknungsablaufs,
sondern wird während des Trocknungsablaufs zeitnah bestimmt. Dadurch werden auch Änderungen
in den Prozessparametern, wie eine Änderung der Umgebungstemperatur usw., berücksichtigt.
[0049] FIG 4 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung einer geräteseitigen Trocknungsdauer
mittels Messung der entfernten Wassermenge. Nach Schritt S12, bei dem nun das Gewicht
der getrockneten Wäsche berechnet wird, wird in Schritt S31 regelmäßig eine erneute
Wägung mittels des Beladungssensors durchgeführt, und zwar, wie auch schon für Schritt
S11 beschrieben, im Zustand stehender Innentrommel während einer Reversierpause und
/ oder bei sich drehender Innentrommel. In Schritt S32 wird folgend das zuvor gemessene
Beladungsgewicht mit dem in Schritt S12 berechneten Gewicht der getrockneten Wäsche
verglichen. Hat das gemessene Beladungsgewicht so weit abgenommen, dass es das Gewicht
der getrockneten Wäsche erreicht hat, wird der Trocknungsprozess beendet.
[0050] Um einen Messfehler durch im Trommelsystem gesammeltes Kondenswasser zu verhindern,
wird in Schritt S33 unmittelbar vor der Wägung das angefallene Kondenswasser durch
die Abpumpvorrichtung entfernt. Für eine solche Wägung hat also eine Synchronisation
der Teilprozesse Trommelreversieren, Abpumpen und Messwerterfassung zu erfolgen.
[0051] FIG 5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung einer geräteseitigen Trocknungsdauer
mittels Messung der zeitlichen Änderung (des Gradienten) der entfernten Wassermenge.
In diesem Ablauf wird keine Kenntnis über eine Restefeucht des eingeladenen Wäschepostens
benötigt.
[0052] Nach Programmbeginn, wird gewartet, bis das System aufgeheizt ist und sich ein relativ
konstanter Prozesszustand einstellt (Schritt 41). Dies führt zunächst zu einer konstanten
Trocknungsgeschwindigkeit, welche im Wesentlichen durch die Trocknerleistung begrenzt
ist, und damit zu einer zeitlich gleichmäßigen Gewichtsreduktion. Zum Ende der Trocknung
verringern sich die Verdunstungsgeschwindigkeit und damit auch die pro Zeiteinheit
anfallende Kondensatwassermenge. Dies lässt einen Rückschluss auf die Restfeuchte
der Wäsche zu: bei Baumwolltextilien ist z. B. bei etwa 15% Restfeuchte der Wäsche
das an der Oberfläche der Fasern befindliche Wasser verdampft. Das Verdampfen des
in den Fasern gespeicherten Kapillarwasser benötigt mehr Zeit und Energie. Der Trocknungsvorgang
verlangsamt sich. Diese Verringerung des Kondensatstromes (der pro Zeiteinheit entfernten
Kondenswassermenge) ist damit ein Indikator für das Erreichen einer Restfeuchte von
ca. 15%. Dies zeigt sich deutlich in einer Verringerung des Gradienten der Gewichtskurve
bzw. einer Verringerung des Gradienten der Gewichtsreduktion.
[0053] Beim dargestellten Ablauf wird dazu in regelmäßigen Zeitabständen in Schritt 42 eine
Wägung vorgenommen. In Schritt S43 wird eine Verringerung der Gewichtsreduktion pro
Zeiteinheit bzw. des Gradienten der Gewichtsreduktion hin beobachtet. Unterschreitet
die Gewichtsreduktion pro Zeiteinheit bzw. der Gradienten der Gewichtsreduktion einen
bestimmten - relativen oder absoluten - Schwellwert, so lässt sich das Erreichen einer
Restfeuchte von etwa 15% erkennen und steuerungsseitig darauf reagieren. Die Wägung
in Schritt S42 geschieht vorzugsweise nach dem in Schritt S44 durchgeführten Schritt
des Abpumpens des angefallenen Wassers. Die in FIG 5 skizzierte Methode ist sowohl
für reine Wäschetrockner als auch für Waschtrockner geeignet. Bei Verwendung eines
reinen Wäschetrockners ist dieser mit einem Beladungssensor ausgerüstet, z. B. einem
3D-Beladungssensor, dessen Anbringung besonders einfach ist.
[0054] FIG 6 zeigt in einer Schnittansicht den Laugenbehälter bzw. das Trommelgehäuse 1,
in dem die Wäschetrommel 2 über eine Lageranordnung 22 einseitig gelagert angeordnet
ist. Die Wäschetrommel 2 ist über eine Trommelwelle 23 mit einer Riemenscheibe 24
verbunden, die über einen nicht gezeigten Antriebsriemen das Drehmoment einer Antriebseinheit
auf die Trommelwelle 23 der Wäschetrommel 2 überträgt. Die Trommelwelle 23 ist dabei
durch zwei Lager 25 der Lageranordnung 22 gehalten, welche ihrerseits innerhalb eines
Lagergehäuses 26 mit Abstand zueinander aufgenommen sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die Lager 25 als Kugellager ausgebildet. Das Lagergehäuse 26 ist seinerseits
fest mit der rückseitigen Wand des Laugenbehälters 1 verbunden.
[0055] In einem zentralen Bereich zwischen den beiden Lagern 25 ist innerhalb des Lagergehäuses
26 eine Magnetfeldsensoreinheit 30 aufgenommen, welche einen oder eine Mehrzahl von
Magnetfeldsensoren umfasst. Neben der hier vorgesehenen bevorzugten Anordnung der
Magnetfeldsensoreinheit 30 in der Mitte zwischen den beiden Lagern 25 wäre es natürlich
auch denkbar, diese näher an einem der beiden Lager 25 anzuordnen. Durch die Magnetfeldsensoreinheit
30 wird das Magnetfeld eines mit der Trommelwelle 23 bewegten magnetisierten Bereichs
27 detektiert, wobei dieser seinerseits im Bereich der Magnetfeldsensoreinheit 30
angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist hierzu die Trommelwelle 23
selbst zumindest bereichsweise aus einem Material mit entsprechenden magnetischen
bzw. magnetostriktiven Eigenschaften gefertigt. Im Rahmen der Erfindung als mit umfasst
ist es jedoch zu betrachten, dass auch eine Trommelwelle 23 verwendet werden kann,
die beispielsweise selbst über keine oder nur ungenügende magnetische Eigenschaften
verfügt und ein mitbewegtes Bauteil zum Beispiel in Form einer außenumfänglich angeordneten
Hülse umfasst, welche beispielsweise kraft- und/oder formschlüssig mit der Trommelwelle
23 verbunden ist. Der magnetisierte Bereich 27 der Trommelwelle 23 ist vorzugsweise
aus einem ferromagnetischen Material mit einer hohen Magnetostriktionskonstante -
beispielsweise Stahl Nr. 1.4057 - gestaltet, so dass eine kostengünstige Magnetfeldsensoreinheit
30 mit einer relativ geringen Empfindlichkeit eingesetzt werden kann. Aufgrund der
magnetostriktiven Eigenschaften des mit der Trommelwelle 23 mitbewegten magnetisierten
Bereichs 27 wird die mechanische Deformation der Trommelwelle 23 in eine Änderung
des durch den magnetisierten Bereich 27 gebildeten Magnetfelds transformiert. Diese
Änderung des Magnetfelds wird durch die Magnetfeldsensoreinheit 30 berührungslos erfasst.
[0056] FIG 7 zeigt in einer weiteren Schnittansicht durch die Frontladerwaschmaschine gemäß
FIG 6 schematisch die mit der Biegelinie 28 dargestellte Durchbiegung der Trommelwelle
23. Die Durchbiegung wird dabei einerseits durch das Biegemoment M
T der gemeinsam wirkenden Gewichtskräfte F
T der Wäschetrommel 2 und F
w des Waschguts über den Hebelarm I
t nach der Gleichung

und andererseits durch das Biegemoment M
R der Riemenspannkraft F
R über den Hebelarm I
r des an der Riemenscheibe 24 angeordneten Antriebsriemens nach der Gleichung

erzeugt. Die Wirkungsrichtungen der Riemenspannkraft und der durch die Gravitationskraft
erzeugten Gewichtskräfte sind in diesem Beispiel vereinfachend als parallel angenommen.
Da die Riemenspannkraft F
R des Antriebsriemens, die Gewichtskraft der Wäschetrommel F
T und die Hebelarme I
t und I
r für ein Gerät als konstant angesehen werden können, ist bei stehender Waschtrommel
2 die mit der Biegelinie 28 dargestellte Durchbiegung bzw. Biegespannung der Trommelwelle
23 nur noch von der Gewichtskraft F
W des in der Wäschetrommel 2 vorhandenen Waschguts abhängig. Die Richtung dieser Biegespannung
ist konstant und unabhängig von der Drehwinkelstellung der Wäschetrommel 2.
[0057] Eine exakte Bestimmung des Gewichts des Waschguts ist somit auf einfache Weise anhand
der mit der Biegelinie 28 dargestellte Durchbiegung bzw. Biegespannung der Trommelwelle
23 möglich. Die zentrale Anordnung der Magnetfeldsensoreinheit 30 im Bereich der maximalen
Belastung bzw. Durchbiegung der Trommelwelle 23 sowie die durch den Effekt der inversen
Magnetostriktion entsprechend große Änderungen des durch den magnetisierten Bereich
gebildeten Magnetfelds ermöglichen dabei eine leichte Detektierbarkeit durch die Magnetfeldsensoreinheit
30. Demgemäß ist die Verwendung unempfindlicher und daher kostengünstiger Magnetfeldsensoren
möglich, wodurch die zur Behandlung von Unwuchtwirkungen relevanten Parameterwerte
- das Drehmoment, das Torsionsmoment, die Biegekraft, die Masse des Waschguts und
der Drehwinkel der Wäschetrommel 2 - berührungslos und verschleißfrei erfasst werden
können.
[0058] FIG 8 zeigt eine schematische Vorderansicht auf die Wäschetrommel 2 der Maschine
zum Waschen und/oder Trocknen von Wäsche gemäß den FIG 6 und 7. Nachfolgend wird erläutert,
wie Drehmomente ermittelt werden können, die von der Riemenscheibe 24 über die Trommelwelle
23 auf die Wäschetrommel übertragen werden:
[0059] Dem Antriebsmoment, welches über die Riemenscheibe 24 in die Trommelwelle eingeleitet
wird, stehen dabei folgende Drehmomente gegenüber: Massenträgheitsmomente beim Beschleunigen
oder Verzögern der Drehbewegung der Wäschetrommel 2, Reibmomente durch Reibung in
den Lagern 25 und zwischen der Wäschetrommel 2 und der sie umgebenden Luft bzw. Waschflüssigkeit,
sowie mit der Trommelrotation wechselnde Drehmomente aufgrund der Beschleunigung des
sich am Außenumfang der Wäschetrommel 2 befindenden Waschguts.
[0060] In FIG 8 ist hierzu die unwuchtbedingte, am Außenumfang 29 der mit einer bestimmten
Drehzahl rotierenden Wäschetrommel 2 wirkende Gewichtskraft F
ug dargestellt. Bei Rotation der Wäschetrommel 2 mit einer bestimmten Drehzahl bzw.
Winkelgeschwindigkeit ω oberhalb der Anlegedrehzahl des Waschguts kann sich durch
ungleichmäßige Masseverteilung mit der Masse m
u eine resultierende Unwucht ausbilden. Die Anlegedrehzahl ist dabei als diejenige
Drehzahl zu verstehen, bei welcher eine auf das Waschgut wirkende Zentrifugalkraft
gleich oder größer als eine auf das Waschgut wirkende Schwerkraft ist, so dass das
Waschgut an der Innenwand der Wäschetrommel immobilisiert wird. Die die Unwucht verursachende
Masse m
u mit der Gewichtskraft F
ug muss während einer vollständigen Umdrehung der Wäschetrommel 2 in der Aufwärtsbewegung
gegen die Schwerkraft angehoben werden. Im abwärtsgerichteten Verlauf der Drehung
der Wäschetrommel 2 wird sie hingegen durch die Schwerkraft beschleunigt. Durch den
sich zyklisch ändernden Hebelarm h
t entsteht an der Trommelwelle 23 ein sinusförmiger Drehmomentverlauf M
ug, der zu einer sich mit der Trommelwellendrehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit ω ändernden
Torsionsspannung führt, deren Amplitude von der Größe der resultierenden Unwucht abhängt.
Somit ergibt sich für den Drehmomentverlauf M
ug folgende Gleichung:

[0061] Durch die Auswertung der ermittelten belastungsrelevanten Kenngrößen können daher
Position und Größe der Unwucht in der Waschtrommel 2 exakt bestimmt werden. Durch
die Ableitung entsprechender Steuerungs- und/oder Regelungsparameter wird ein gezielter
Eingriff in den Waschprozess zur Verringerung oder gar vollständigen Eliminierung
der Unwuchtwirkung möglich.
[0062] Schließlich ist in FIG 9 in einer schematischen Vorderansicht auf die Wäschetrommel
2 sowie einer schematischen Schnittansicht durch die Maschine gemäß den Fig. 6 bis
8 ein weiterer Belastungsfall der Waschmaschine und die dabei gewinnbaren Parameterwerte
bzw. belastungsrelevanten Kenngrößen gezeigt. Hierbei ist insbesondere ein Biegemoment
M
UF aufgrund einer am Außenumfang 29 der Waschtrommel 2 wirkenden Fliehkraft der Unwuchtmasse
m
u ermittelbar. Bildet sich während eines Schleudervorgangs mit der Trommelwellendrehzahl
bzw. Winkelgeschwindigkeit ωoberhalb der Anlegedrehzahl des Waschguts durch eine Massenfehlverteilung
eine Unwucht aus, erzeugt diese eine auf den Außenumfang 29 (Radius r
t) der Waschtrommel 2 wirkende Zentrifugalkraft F
UF. Diese Zentrifugalkraft F
UF bildet sich aus der Gleichung:

[0063] Über den Hebelarm I
u erzeugt diese Zentrifugalkraft F
UF ein Biegemoment M
UF, welches seinerseits eine Biegespannung in der Trommelwelle 23 verursacht. Da die
Richtung dieser Spannung bezogen auf die magnetisierte Trommelwelle 23 konstant ist,
von außen gesehen aber mit der Trommelwellendrehzahl bzw. Winkelgeschwindigkeit w
umläuft, erfasst die Magnetfeldsensoreinheit 30 ein mit der Trommelwellendrehzahl
bzw. Winkelgeschwindigkeit ω umlaufendes Signal, welches von der Größe der Massenfehlverteilung
und ihrer axialen Lage am Außenumfang 29 der Waschtrommel 2 abhängt. Das Biegemoment
M
UF ist dabei die Ursache der tatsächlichen Trommelwellenbelastung.
[0064] Aufgrund der durch die Magnetfeldsensoreinheit 30 ermittelten belastungsrelevanten
Kenngrößen bzw. Unwuchtparameter können in einem anschließenden Verfahrensschritt
Steuerungs- und/oder Regelungsparameter der Maschine in Abhängigkeit der ermittelten
Werte abgeleitet werden. Die Ableitung der Steuerungs- und / oder Regelungsparameter
der Maschine erfolgt durch eine in den Figuren nicht dargestellte, ohnehin vorhandene
Steuerungseinrichtung der Maschine. Über die Steuerungseinrichtung, welche mit dem
Antrieb der Maschine verbunden ist, kann beispielsweise die Drehzahl bzw. die Winkelgeschwindigkeit
der Wäschetrommel in Abhängigkeit der Steuerungs- und / oder Regelungsparameter verändert
und somit eine aufgrund einer ungleichmäßigen Verteilung des Waschguts bedingte Unwucht
vermindert bzw. vollständig eliminiert werden. Hierzu ist es beispielsweise denkbar,
die Drehzahl bzw. die Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel 2 abrupt und gegebenenfalls
lediglich für eine kurze Zeitdauer zu ändern, wodurch sich eine gleichmäßigere Verteilung
des Waschguts realisieren lässt.
[0065] Insbesondere lässt sich aus den Kennwerten der Magnetfeldsensoreinheit 30 die Gewichtskraft
F
w des Waschguts bestimmen und zur Steuerung des Trocknungsprozesses verwenden, wie
bereits beispielhaft detailliert bezüglich der FIG 1 bis 5 beschrieben.
[0066] Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
[0067] So können die in den obigen Ausführungsbeispielen dargestellten Abläufe bzw. Teilprozesse
einzeln angewandt werden, oder auch kombiniert werden, um eine höhere Zuverlässigkeit
zu erreichen. Auch sind diese Abläufe mit anderen Methoden zur Steuerung eines Trocknungsablaufs
kombinierbar, z. B. auf der Grundlage einer Leitwertmessung oder von Temperaturmessungen.
Beispielsweise können die Abläufe, insbesondere der Ablauf aus FIG 5, mit einer Bestimmung
des Trocknungsfortschritts, insbesondere der Restfeuchte, aus der Leistung des Prozessluft/Kühlluft-Wärmetauschers
kombiniert werden. Auch können diese Abläufe für bestimmte Bereiche der Restfeuchte
oder Trocknungsdauer eingesetzt werden und abschnittsweise durch andere Verfahren
ergänzt oder abgelöst werden. Der zu erreichende Trocknungsgrad kann variabel gewählt
werden, z. B. bügelfeucht, schranktrocken usw. und mag von einer gewählten Textilart
abhängen.
[0068] Insbesondere kann der Beladungssensor auch in einem reinen Wäschetrockner verwendet
werden, insbesondere, um den Trocknungsablauf zu bestimmen. Dabei kann ein wie oben
in den FIG 6 bis 9 beschriebener Beladungssensor verwendet werden, oder ein beliebiger
anderer Beladungssensor, z. B. ein eindimensional arbeitender Wegsensor. Dabei macht
die Erfindung davon Gebrauch, dass auch die in die Wäschetrommel des Wäschetrockner
eingebrachte Wäsche die Wäschetrommel belastet und verschiebt und / oder ein messbares
Biegemoment auf die die Wäschetrommel antreibende Trommelwelle ausübt.
Bezugszeichenliste
[0069]
- 1
- Trommelgehäuse
- 2
- Wäschetrommel
- 3
- Wäsche
- 4
- Frischwasserzuleitung
- 5
- Einspülschale
- 6
- freie Flotte
- 7
- Heizung
- 8
- Laugenpumpe
- 9
- Ablaufkanal
- 10
- Prozessluftkanal
- 11
- oberer Teil des Prozessluftkanals
- 12
- Prozessluftgebläses
- 13
- unterer Teil des Prozessluftkanals
- 14
- Mündung
- 15
- Kondensationsvorrichtung
- 16
- Kühler
- 17
- Kühlluftgebläse
- 18
- Kühlluftzuflusskanal
- 19
- Kühlluftabflusskanal
- 20
- Abluftausgang
- 21
- Fallleitung
- 22
- Lageranordnung
- 23
- Trommelwelle
- 24
- Riemenscheibe
- 25
- Lager
- 26
- Lagergehäuse
- 27
- magnetisierter Bereich
- 28
- Biegelinie
- 29
- Außenumfang
- 30
- Magnetfeldsensoreinheit
- C
- Steuereinheit
- FR
- Riemenspannkraft
- FT
- Gewichtskraft der Wäschetrommel
- FUF
- Zentrifugalkraft
- Fug
- Gewichtskraft
- Fw
- Gewichtskraft des Waschguts
- It
- Hebelarm
- Ir
- Hebelarm
- Iu
- Hebelarm
- MR
- Biegemoment
- MUF
- Biegemoment
- Mug
- Drehmomentverlauf
- rt
- Radius der Wäschetrommel
- S10-S54
- Ablaufschritte
- W
- Wäschetrocknungsgerät
- ω
- Winkelgeschwindigkeit
1. Verfahren zum Steuern eines Trocknungsvorgangs eines mit einem Beladungssensor (30;31)
ausgerüsteten Waschtrockners (W), wobei das Verfahren zumindest die folgenden Schritte
aufweist:
- Erfassen eines Beladungsgewichts (Fw) mittels des Beladungssensors (30;31) (S11) und
- Bestimmen eines Feuchtemaßes aus dem erfassten Beladungsgewicht (Fw), dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens des Feuchtemaßes zumindest folgende Teilschritte aufweist:
- Erfassen einer, insbesondere maximalen, Schleuderdrehzahl während eines dem Trocknungsvorgang
vorangehenden Waschgangs und daraus Ermitteln einer Restfeuchte und
- Bestimmen einer Menge an Feuchte aus der Restfeuchte und dem Beladungsgewicht (Fw) (S12), und
dass das Verfahren ferner den folgenden Schritt aufweist:
- Bestimmen einer für den Trocknungsablauf benötigten Zeitdauer aus der zuvor bestimmten
Menge an Feuchte und einer bekannten Trocknungsgeschwindigkeit (S13).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist:
- Bestimmen einer für den Trocknungsablauf benötigten Energiemenge aus der zuvor bestimmten
Menge an Feuchte und einer bekannten Geräteeffektivitätskennziffer (S21 );
- Bestimmen einer für den Trocknungsablauf benötigten Zeitdauer aus der zuvor bestimmten
Energiemenge und unter Bestimmung einer durch eine Heizung (7) in den Prozess eingebrachten
kumulierten Energiemenge (S22).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner den folgenden Schritt aufweist:
- Bestimmen einer für den Trocknungsablauf benötigten Zeitdauer aus der zuvor bestimmten
Menge an Feuchte und einer mittels des Beladungssensors (30) gemessenen Gewichtsabnahme
der Wäsche (S31,S32).
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar vor dem Erfassen des Beladungsgewichts (Fw) angefallenes Kondenswasser durch die Abpumpvorrichtung (8) entfernt wird (S33;S44).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens des Feuchtemaßes zumindest folgende Teilschritte aufweist:
- Erfassen eines Beladungsgewichts (Fw) mittels des Beladungssensors (S11),
- Überwachen einer Abnahme des Beladungsgewichts (Fw) pro Zeiteinheit (S42); und
- Bestimmen einer Restfeuchte, insbesondere eines Restfeuchtegrads von ca. 15 %, aus
einer Verringerung der Abnahme des Beladungsgewichts (Fw) pro Zeiteinheit (S43).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erfassens des Beladungsgewichts (Fw) mittels des Beladungssensors (S11) bei einer stehenden Wäschetrommel (2) durchgeführt
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erfassens des Beladungsgewichts (Fw) mittels des Beladungssensors (S11) bei einer sich drehenden Wäschetrommel (2) durchgeführt
wird, wobei das Erfassen des Beladungsgewichts (S11) ein zeitlich aufeinanderfolgendes
Abfühlen und anschließendes Mitteln mehrerer Messwerte des Beladungsgewichts (Fw) umfasst.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitdauer des zeitlich aufeinanderfolgenden Abfühlens der mehreren Messwerte
ein Vielfaches einer für eine Umdrehung der Wäschetrommel (2) benötigten Zeitdauer
beträgt.
9. Waschtrockner (W) mit einer Steuereinheit (C) zur Steuerung eines Trocknungsvorgangs
und mit einem Beladungssensors (30;31), wobei die Steuereinheit (C) dazu eingerichtet
ist, ein Verfahren umfassend zumindest die folgenden Schritte durchzuführen:
- Erfassen eines Beladungsgewichts (FW) mittels des Beladungssensors (30;31) (S11) und
- Bestimmen eines Feuchtemaßes aus dem erfassten Beladungsgewicht (Fw), dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Bestimmens des Feuchtemaßes im Verfahren zumindest folgende Teilschritte
aufweist:
- Erfassen einer, insbesondere maximalen, Schleuderdrehzahl während eines dem Trocknungsvorgang
vorangehenden Waschgangs und daraus Ermitteln einer Restfeuchte und
- Bestimmen einer Menge an Feuchte aus der Restfeuchte und dem Beladungsgewicht (Fw) (S12), und
dass das Verfahren ferner den folgenden Schritt aufweist:
- Bestimmen einer für den Trocknungsablauf benötigten Zeitdauer aus der zuvor bestimmten
Menge an Feuchte und einer bekannten Trocknungsgeschwindigkeit (S13).
10. Waschtrockner (W) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Beladungssensor einen Hallsensor (31) umfasst, welcher stationär am Waschtrockner
(W) angeordnet ist, und einen Permanentmagneten, der an einer Wäschetrommel (2) des
Waschtrockners (W) angeordnet ist.
11. Waschtrockner (W) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Beladungssensor eine Magnetfeldsensoreinheit (30:31), insbesondere einen Hallsensor
(31), umfasst, wobei die Magnetfeldsensoreinheit (30) dazu eingerichtet und angeordnet
ist, eine Durchbiegung einer Trommelwelle (23) abzufühlen.
12. Waschtrockner (W) nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldsensoreinheit (30) an einem Wellenstummel an einer Rückwand einer Wäschetrommel
(2) des Waschtrockners (W) angeordnet ist.
1. Method of controlling a drying process of a laundry dryer (W) equipped with a load
sensor (30; 31), wherein the method comprises at least the following steps:
- detecting a load weight (Fw) by means of the load sensor (30; 31) (S11) and
- determining a moisture measurement from the detected load weight (FW),
characterised in that the step of determining the moisture measurement comprises at least the following
sub-steps:
- detecting a spinning rotational speed, particularly a maximum speed, during a washing
process preceding the drying process and determining therefrom a residual moisture
and
- determining an amount of moisture from the residual moisture and the load weight
(Fw) (S12), and
that the method further comprises the following step:
- determining from the previously determined amount of moisture and a known drying
speed a time duration needed for the drying sequence (S13).
2. Method according to claim 1,
characterised in that the method further comprises the following steps:
- determining from the previously determined amount of moisture and a known apparatus
effective characteristic number an amount of energy needed for the drying sequence
(S21); and
- determining from the previously determined amount of energy and - with determination
of a cumulative amount of energy introduced into the process by a heating means (7)
- a time duration needed for the drying sequence (S22).
3. Method according to one of the preceding claims,
characterised in that the method further comprises the following step:
- determining from the previously determined amount of moisture and a weight decrease
of the laundry measured by means of the load sensor (30) a time duration needed for
the drying sequence (S31, 32).
4. Method according to claim 3, characterised in that condensation water precipitating directly before detection of the load weight (Fw) is removed by the discharge pumping device (8) (S33; S44).
5. Method according to any one of the preceding claims,
characterised in that the step of determining the moisture measurement comprises at least the following
sub-steps:
- detecting a load weight (Fw) by means of the load sensor (S11,
- monitoring a decrease in the load weight (Fw) per unit of time (S42); and
- determining a residual moisture, particularly a residual degree of moisture of approximately
15%, from a reduction in the decrease in the load weight (Fw) per unit of time (S43).
6. Method according to any one of the preceding claims, characterised in that the step of detecting the load weight (Fw) is carried out by means of the load sensor (S11) with a stationary laundry drum
(2).
7. Method according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the step of detecting the load weight (Fw) is carried out by means of the load sensor (S11) with a rotating laundry drum (2),
wherein the detection of the load weight (S11) comprises sensing successively in time,
and subsequent averaging, of several measured values of the load weight (FW).
8. Method according to claim 7, characterised in that a time duration of the sensing successively in time of the several measured values
is a multiple of a time duration required for one rotation of the laundry drum (2).
9. Laundry dryer (W) with a control unit (C) for controlling a drying process and with
a load sensor (30; 31), wherein the control unit (C) is equipped for the purpose of
performing a method comprising at least the following steps:
- detecting a load weight (Fw) by means of the load sensor (30; 31) (S11) and
- determining a moisture measurement from the detected load weight (Fw),
characterised in that the step of determining the moisture measurement comprises at least the following
sub-steps:
- detecting a spinning rotational speed, particularly a maximum speed, during a washing
process preceding the drying process and determining therefrom a residual moisture
and
- determining an amount of moisture from the residual moisture and the load weight
(Fw) (S12), and
that the method further comprises the following step:
- determining from the previously determined amount of moisture and a known drying
speed a time duration needed for the drying sequence (S13).
10. Laundry dryer (W) according to claim 9, characterised in that the load sensor comprises a Hall sensor (31) which is arranged in a stationary position
at the laundry dryer (W) and a permanent magnet which is arranged at a laundry drum
(2) of the laundry dryer (W).
11. Laundry dryer (W) according to claim 9, characterised in that the load sensor comprises a magnet field sensor unit (30; 31), particularly a Hall
sensor (31), wherein the magnetic field sensor unit (30) is equipped and arranged
for the purpose of sensing a bending of a drum shaft (23).
12. Laundry dryer (W) according to one of claims 10 and 11, characterised in that the magnetic field sensor unit (30) is arranged at a shaft stub at a rear wall of
a laundry drum (2) of the laundry dryer (W).
1. Procédé de commande d'un processus de séchage d'un sèche-linge (W) équipé d'un capteur
de chargement (30 ; 31), le procédé présentant au moins les étapes suivantes :
- détection d'un poids de chargement (Fw) au moyen du capteur de chargement (30 ; 31) (S11) et
- détermination d'une mesure d'humidité à partir du poids de chargement détecté (FW),
caractérisé en ce que l'étape de détermination de la mesure d'humidité présente au moins les étapes partielles
suivantes :
- détection d'un nombre de tours d'essorage, notamment maximal, pendant un processus
de lavage précédant le processus de séchage et détermination d'une humidité résiduelle
à partir de ce nombre de tours et
- détermination d'une quantité d'humidité à partir de l'humidité résiduelle et du
poids de chargement (Fw) (S12) et
en ce que le procédé présente en outre l'étape suivante :
- détermination d'une durée, nécessaire pour le déroulement du séchage, à partir de
la quantité d'humidité déterminée au préalable et d'une vitesse de séchage connue
(S13).
2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le procédé présente en outre les étapes suivantes :
- détermination d'une quantité d'énergie nécessaire pour le déroulement du séchage
à partir de la quantité déterminée au préalable et d'une caractéristique d'effectivité
d'appareil (S21) ;
- détermination d'une durée, nécessaire pour le déroulement du séchage, à partir de
la quantité d'énergie déterminée au préalable et en déterminant une quantité d'énergie
cumulée amenée dans le processus par un dispositif de chauffage (7) (S22).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que le procédé présente en outre l'étape suivante :
- détermination d'une quantité d'énergie, nécessaire pour le déroulement du séchage,
à partir de la quantité d'humidité déterminée au préalable et d'une diminution de
poids du linge mesurée au moyen du capteur de chargement (30) (S31, S32).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'eau de condensation produite directement avant la détection du poids de chargement
(Fw) est éliminée par le dispositif de pompage (8) (S33 ; S44)
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'étape de détermination de la mesure d'humidité présente au moins les étapes partielles
suivantes :
- détermination d'un poids de chargement (Fw) au moyen du capteur de chargement (S11),
- contrôle d'une diminution du poids de chargement (Fw) par unité de temps (S42) ; et
- détermination d'une humidité résiduelle, notamment d'un degré d'humidité résiduelle
d'environ 15%, à partir d'une réduction de la diminution du poids de chargement (Fw) par unité de temps (S43).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de détection du poids de chargement (Fw) au moyen du capteur de chargement (S11) est réalisée avec un tambour à linge vertical
(2).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape de détection du poids de chargement (Fw) au moyen du capteur de chargement (S11) est réalisée avec un tambour à linge (2)
en rotation, la détection du poids de chargement (S11) comprenant un balayage temporel
successif et une moyenne suivante de plusieurs valeurs de mesure du poids de chargement
(Fw).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une durée du balayage temporel successif des plusieurs valeurs de mesure est un multiple
d'une durée nécessaire pour une rotation du tambour à linge (2).
9. Sèche-linge (W) comprenant une unité de commande (C) pour la commande d'un processus
de séchage et comprenant un capteur de chargement (30 ; 31), l'unité de commande (C)
étant configurée pour réaliser un procédé comprenant au moins les étapes suivantes
:
- détermination d'un poids de chargement (Fw) au moyen du capteur de chargement (30 ; 31) (S11) et
- détermination d'une mesure d'humidité à partir du poids de chargement détecté (FW),
caractérisé en ce que l'étape de détermination de la mesure d'humidité dans le procédé présente au moins
les étapes partielles suivantes :
- détection d'un nombre de tours d'essorage, notamment maximal, pendant un processus
de lavage précédant le processus de séchage et détermination d'une humidité résiduelle
à partir de ce nombre de tours et
- détermination d'une quantité d'humidité à partir de l'humidité résiduelle et du
poids de chargement (Fw) (S12) et
en ce que le procédé présente en outre l'étape suivante :
- détermination d'une durée, nécessaire pour le déroulement du séchage, à partir de
la quantité d'humidité déterminée au préalable et d'une vitesse de séchage connue
(S13).
10. Sèche-linge (W) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le capteur de chargement comprend un capteur de Hall (31), lequel est disposé de
manière stationnaire sur le sèche-linge (W), et un aimant permanent qui est disposé
sur un tambour à linge (2) du sèche-linge (W).
11. Sèche-linge (W) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le capteur de chargement comprend une unité de capteur de champ magnétique (30 ;
31), notamment un capteur de Hall (31), l'unité de capteur de champ magnétique (30)
étant configurée et disposée pour balayer une courbure d'un arbre de tambour (23)
12. Sèche-linge (W) selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que l'unité de capteur de champ magnétique (30) est disposée sur un bout d'arbre sur
une paroi arrière d'un tambour à linge (2) du sèche-linge (W).