Haushaltswäschetrockner und Verfahren zum Erkennen einer Drehbewegung einer Trommel

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen Haushaltswäschetrockner und ein Verfahren zum Erkennen einer Drehbewegung einer mittels eines Motors (24) angetriebenen Trommel (16), welches mit Hilfe einer Einrichtung (44) erfolgt, die einen kapazitiven Sensor (45) umfasst. Dieser kapazitive Sensor (45) weist einen an einem bei der Drehbewegung der Trommel (16) mitdrehenden Teil (50) angeordneten ersten leitfähigen Belag (46) sowie einen zweiten leitfähigen Belag (48) auf, welcher gegenüber dem ersten leitfähigen Belag (46) ortsfest angeordnet ist. Über die während der Drehbewegung der Trommel (16) entstehende Kapazitätsänderung des kapazitiven Sensors (45) kann hierdurch ermittelt werden, ob ein störungsbedingter Stillstand der Trommel (16) vorliegt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Haushaltswäschetrockner und ein Verfahren zum Erkennen einer Drehbewegung einer mittels eines Motors drehbaren Trommel eines Haushaltswäschetrockners der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 11 angegebenen Art.

[0002] Bei derartigen, ganz allgemein beispielsweise aus der DE 102 59 344 A1 oder der DE 103 60 867 A1 als bekannt zu entnehmenden Haushaltswäschetrocknern wird eine drehbare Trommel zur Aufnahme von Trockengut mittels eines Motors angetrieben. Die Übertragung des Antriebsdrehmoments des Motors erfolgt dabei beispielsweise über einen Riemen, dem gegebenenfalls ein vorgelegtes Getriebe zur besseren Steuerung der Drehzahlen der Trommel vorgeschaltet ist. Durch fehlerhafte Bauteile oder andere Fehlerfälle, wie beispielsweise ein Schaden des Motors, ein Riss des den Motor mit der Trommel verbindenden Antriebsriemens, ein Durchrutschen des Antriebsriemens aufgrund einer zu geringen Riemenspannung oder ein Blockieren der Trommel kann es zu einer Unterbrechung des Antriebs und dem gemäß zu einem abrupten Stillstand der Trommel während des Trockenvorgangs des Trockenguts kommen. Insbesondere bei einer während des Trockenvorgangs aktivierten Heizung zur Erwärmung eines das Trockengut durchströmenden Luftstroms kann dies zu einer Überhitzung von Bauteilen innerhalb des Haushaltswäschetrockners führen.

[0003] Aus diesem Grund sind bei heute üblichen Haushaltswäschetrocknern Einrichtungen vorgesehen, mit denen eine Drehbewegung respektive ein Stillstand der Trommel erkannt werden kann. Hierzu werden beispielsweise Fliehkraftschalter verwendet, welche eine Drehbewegung der Antriebswelle des Motors erfassen. Außerdem ist es bereits bekannt, das Reißen eines Antriebsriemens durch einen sog. Riemenrissschalter zu erkennen. Schließlich sind aus dem Haushaltswäschetrocknerbau auch Tachogeber als bekannt zu entnehmen, bei welchen ein Magnet an einem durch den Motor drehbewegten Teil wie beispielsweise der Trommel, dem Trommellagerrad oder einem Zahnrad angeordnet ist und dessen Drehbewegung beispielsweise mittels eines Hallelements oder eines anderen Erfassungsmittels aufgenommen wird.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Haushaltswäschetrockner sowie ein Verfahren zum Erkennen einer Drehbewegung einer Trommel der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass auf baulich einfache Weise eine überwiegende Zahl von zum Stillstand der Trommel führenden Fehlerfällen ermittelt werden können.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Haushaltswäschetrockner und ein Verfahren zum Erkennen einer Drehbewegung einer Trommel mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen beschrieben.

[0006] Bei dem Haushaltswäschetrockner nach der Erfindung umfasst die Einrichtung zum Erkennen einer Drehbewegung bzw. eines Stillstandes der Trommel einen kapazitiven Sensor, dessen erster leitfähiger Belag an einem bei der Drehbewegung der Trommel mitdrehenden Teil und dessen zweiter leitfähiger Belag gegenüber dem ersten Belag ortsfest angeordnet ist. Mit anderen Worten bilden die beiden leitfähigen Beläge einen elektrischen Kondensator, dessen erster leitfähiger Belag entsprechend der Drehbewegung der Trommel mitgedreht und dessen zweiter leitfähiger Belag demgegenüber an Ort und Stelle verbleibt. Die beiden leitfähigen Beläge sind dabei so an dem mit der Trommel mitdrehenden Teil bzw. demgegenüber ortsfest angeordnet, dass sich zwischen den beiden Belägen ein das isolierende Dielektrikum bildender Spalt ausbildet.

[0007] Beim hierzu erfindungsgemäß vorgesehenen Verfahren zum Erkennen einer Drehbewegung der Trommel wird dabei die Kapazität des durch den ersten und zweiten leitfähigen Belag gebildeten kapazitiven Sensors ermittelt. Hierbei wird dem Umstand Rechnung getragen, dass die Trommel bedingt durch konstruktionsbedingte Unregelmäßigkeiten wie Falze, Schweißnähte und Prägungen sowie fertigungstechnische Toleranzen naturgemäß eine gewisse Unwucht aufweist und sich demgemäß der Abstand und die Überschneidung der beiden leitfähigen Beläge im Verlauf der Drehbewegung der Trommel ändern. Die hierdurch im Verlauf der Drehbewegung der Trommel entstehende Kapazitätsänderung kann dabei auf äußerst einfache Weise erfasst werden.

[0008] Im Unterschied zu bekannten Fliehkraftschaltern an der Antriebswelle - welche beispielsweise einen Riss des Antriebsriemens nicht erfassen können - und Riemenrissschaltern -welche beispielsweise einen durchrutschenden Antriebsriemen nicht erkennen - ermöglicht der erfindungsgemäße Einsatz eines kapazitiven Sensors unmittelbar an einem bei der Drehbewegung der Trommel mitdrehenden Teil die Erfassung annähernd aller Fehlerfälle, die zu einem Stillstand der Trommel während des Trockenvorgangs führen können. Dabei erfolgt die Messung auf besonders einfache und zuverlässige Weise.

[0009] So hat es sich beispielsweise als insbesondere vorteilhaft gezeigt, den ersten leitfähigen Belag am Außenumfang eines Trommelhalses oder der Trommel selbst auszubilden. Der kapazitive Sensor kann hierdurch insgesamt sehr einfach aufgebaut sein, wobei die Erkennung der Drehbewegung bzw. des Stillstandes der Trommel - beispielsweise im Unterschied zu einem Fliehkraftschalter an der Antriebswelle - unmittelbar an der Trommel selbst durchgeführt werden kann. Eine besonders einfache Gestaltung des ersten leitfähigen Belages kann dadurch erreicht werden, dass dieser unmittelbar durch die Außenumfangsfläche der Trommel bzw. des Trommelhalses gebildet wird. Erfahrungsgemäß besteht zumindest der Trommelhals in den allermeisten Fällen aus einem leitfähigen Metall und ist normalerweise gut geerdet, so dass sich die Außenumfangsfläche des Trommelhalses auf besonders gute Weise für die Bildung eines Kondensators eignet.

[0010] Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, den ersten leitfähigen und mit der Trommel mitdrehenden Belag als am Außenumfang der Trommel bzw. des Trommelhalses vollständig umlaufender Ringbelag auszubilden. Hierdurch kann während der gesamten Umdrehung der Trommel die Kapazitätsänderung des kapazitiven Sensors ermittelt werden. Gleichfalls wäre es natürlich auch denkbar, den ersten leitfähigen Belag nur bereichsweise am Außenumfang der Trommel anzuordnen. So wäre es beispielsweise denkbar, den ersten leitfähigen Belag lediglich an einem Viertel oder der Hälfte des Außenumfangs vorzusehen. Dabei wäre es natürlich auch denkbar, dass der leitfähige Belag von einem von der Trommel oder dem Trommelhals separaten Teil gebildet wird, welches dann beispielsweise über eine Klebverbindung am Außenumfang der Trommel bzw. des Trommelhalses fixiert wird.

[0011] Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat es sich zudem als vorteilhaft gezeigt, die Kapazitätsänderungen des kapazitiven Sensors über eine vorbestimmte Zeitdauer zu ermitteln. Hierdurch wird eine besonders sichere Erkennung eines Trommelstillstandes ermöglicht. Wird während dieser vorbestimmten Zeitdauer keine Kapazitätsänderung ermittelt, so wird ein Signal beispielsweise zum Abschalten einer Heizung und/oder des Motors erzeugt.

[0012] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt:

Eine schematische Schnittansicht durch einen Haushaltswäschetrockner mit einer mittels eines Motors drehbaren Trommel und einer Einrichtung zum Erkennung der Drehbewegung der Trommel.

Von einem Haushaltswäschetrockner ist in der Figur im Wesentlichen ein Gehäuse 10 mit einer Ober- und Unterseite sowie einer vorderen Stirnseite 12 und einer Rückseite 14 erkennbar. Innerhalb des Haushaltswäschetrockners ist eine drehbare Trommel 16 angeordnet, welche mit einer Trommelwelle 18 und einer fest mit der Rückseite 14 verbundenen Wellenbuchse 20 - um die Trommelachse T drehbar - gehalten ist. An ihrem der vorderen Stirnseite 12 zugeordneten Ende ist die Trommel 16 außerdem über ein Trommellagerrad 22 gehalten. Zum Drehantrieb der Trommel 16 ist ein Motor 24 vorgesehen, der ein mit einem Antriebsriemen 26 in Eingriff stehendes Zahnrad 28 dreht. Hierzu steht der Antriebsriemen 26 mit einer am Außenumfang der Trommel 16 vorgesehenen und nicht dargestellten Zahnung im Eingriff.

Über eine Beschickungstür 30 in der Stirnseite 12 des Gehäuses 10 kann die Trommel mit nassem Trockengut befüllt. Während des Trockenvorgangs wird die Trommel 16 bzw. das sich darin befindende Trockengut mit einem Luftstrom beaufschlagt, der über ein Gebläse 32 erzeugt wird. Das Gebläse 32 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel innerhalb eines Auslasskanals 34 nahe der Stirnseite 12 des Gehäuses 10 angeordnet. In einem Einlasskanal 36 nahe der Rückseite 14 des Gehäuses 10 ist eine Heizung 38 angeordnet, mit welcher der durch die Trommel 16 bzw. das Trockengut strömende Luftstrom erwärmt werden kann. Der Trockenvorgang ist über eine Programmsteuerung 40 steuerbar, welche mit einer Bedieneinheit 42 in Kontakt steht.

[0013] Damit eine unerwünschte Unterbrechung der Drehbewegung der Trommel 16 bzw. ein Stillstand - beispielsweise aufgrund eines Schadens des Motors 24, eines Reißens oder Durchrutschens des Antriebsriemens 26 oder eines Blockierens der Trommel 16 - ermittelt werden kann, ist eine Einrichtung 44 zum Erkennen der Drehbewegung der Trommel 16 nahe der Rückseite 14 des Gehäuses 10 vorgesehen. Diese Einrichtung 44 umfasst einen kapazitiven Sensor 45, dessen erster leitfähiger Belag 46 am Außenumfang eines Trommelhalses 50 der Trommel 16 ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der dem Trommelhals 50 zugeordnete erste leitfähige Belag 46 durch die Außenumfangsfläche des Trommelhalses 50 selbst gebildet. Hierzu ist der Trommelhals 50 aus einem leitfähigen Metall gestaltet, wobei der Trommelhals 50 in üblicher Weise geerdet ist. Außerdem ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel der erste Belag 46 als am Außenumfang des Trommelhalses 50 vollständig umlaufender Ringbelag ausgebildet. Gleichfalls wäre es natürlich auch denkbar, dass sich der erste Belag 46 lediglich über eine Teillänge am Außenumfang des Trommelhalses 50 erstreckt. Außerdem wäre es auch denkbar, den ersten Belag 46 als separates Teil auszubilden und beispielsweise mittels einer Klebverbindung an dem Trommelhals 50 zu befestigen. Dem um den Trommelhals 50 umlaufenden ersten leitfähigen Belag 46 gegenüberliegend ist ein zweiter leitfähiger Belag 48 mittels eines Tragteils 52 am Gehäuse 10 und gegenüber dem ersten leitfähigen Belag 46 ortsfest angeordnet. Der zweite leitfähige Belag 48 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einem kleinen Plattenteil gebildet, welches im Wesentlichen flächenparallel zum Außenumfang des Trommelhalses 50 angeordnet ist. Die beiden leitfähigen Beläge 46, 48 sind dabei in einem derartigen Abstand zueinander angeordnet, dass ein Spalt entsteht, welcher das isolierende Dielektrikum zwischen den beiden Belägen 46, 48 des kapazitiven Sensors 45 bildet. Das Dielektrikum besteht demgemäß im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus der innerhalb des Haushaltswäschetrockners vorliegenden Umgebungsluft.

[0014] Zwischen dem zweiten leitfähigen Belag 48 und dem Tragteil 52 ist eine im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht gezeigte Isolation vorgesehen. Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es zu betrachten, dass anstelle des hier vorgesehenen einen kapazitiven Sensors 45 natürlich auch mehrere am Außenumfang des Trommelhalses 50 angeordnet sein können. Dies wäre im vorliegenden Ausführungsbeispiel einfach dadurch zu verwirklichen, dass eine Mehrzahl von zweiten leitfähigen Belägen 48 gegenüber dem Außenumfang des Trommelhalses 50 verteilt angeordnet werden.

[0015] Wird nun die Trommel 16 gedreht, so entstehen am Trommelhals 50 aufgrund von fertigungsbedingten Toleranzen Unwuchten im Bereich seines Außenumfangs, so dass sich der Abstand und die Überschneidung der beiden leitfähigen Beläge 46, 48 während der Drehbewegung der Trommel 16 permanent ändert. Diese Kapazitätsänderung kann durch eine geeignete Messeinrichtung 54 erfasst werden, welche über Messleitungen 56, 58 mit dem ersten und zweiten Belag 46, 48 verbunden ist. Wird nun aufgrund eines Fehlerfalls die Drehbewegung der Trommel 16 unterbrochen bzw. steht diese still, so wird demgemäß über die Messeinrichtung 54 keine Kapazitätsänderung mehr erfasst. Hierzu wird die Kapazität über einen gewissen Zeitraum durch die Messeinrichtung 54 ermittelt und überprüft, ob eine Kapazitätsänderung vorliegt bzw. ob die Kapazität des Sensors 45 von einem vorbestimmten Wert über den vorbestimmten Zeitraum nicht abweicht. Wird über die Messeinrichtung 54 demgemäß keine Kapazitätsänderung des Sensors 45 und somit ein Trommelstillstand festgestellt, so kann beispielsweise über eine Signalleitung 60 ein Störungssignal an die Programmsteuerung 40 gemeldet werden. Über die Programmsteuerung 40 ist dann gegebenenfalls der Motor 24, das Gebläse 32 sowie die Heizung 38 abschaltbar, damit weitere Schäden innerhalb des Haushaltswäschetrockners wirksam vermieden werden können.

Ansprüche

1. Haushaltswäschetrockner mit einer mittels eines Motors (24) drehbaren Trommel (16) zur Aufnahme von Trockengut und mit einer Einrichtung (44) zum Erkennen einer Drehbewegung der Trommel (16),
dadurch gekennzeichnet,dass die Einrichtung(44)zum Erkennen einer Drehbewegung der Trommel (16) einen kapazitiven Sensor (45) umfasst, dessen erster leitfähiger Belag (46) an einem bei der Drehbewegung der Trommel (16) mitdrehenden Teil (50) und dessen zweiter leitfähiger Belag (48) gegenüber dem ersten leitfähigen Belag (46) ortsfest angeordnet ist.

2. Haushaltswäschetrockner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste leitfähige Belag (46) am Außenumfang eines Trommelhalses (50) der Trommel (16) ausgebildet ist.

3. Haushaltswäschetrockner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste leitfähige Belag (46) am Außenumfang der Trommel (16) ausgebildet ist.

4. Haushaltswäschetrockner nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste leitfähige Belag (46) durch die Außenumfangsfläche der Trommel (16) beziehungsweise des Trommelhalses gebildet ist.

5. Haushaltswäschetrockner nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste leitfähige Belag (46) als am Außenumfang der Trommel (16) beziehungsweise des Trommelhalses (50) vollständig umlaufender Ringbelag ausgebildet ist.

6. Haushaltswäschetrockner nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite leitfähige Belag (48) von einem Plattenteil gebildet ist, welches im wesentlichen flächenparallel zum Außenumfang der Trommel (16) beziehungsweise des Trommelhalses (50) angeordnet ist.

7. Haushaltswäschetrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten leitfähigen Belag (48) und einem diesen haltenden Tragteil (52) eine Isolation vorgesehen ist.

8. Haushaltswäschetrockner nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von zweiten leitfähigen Belägen (48) vorgesehen sind, welche gegenüber dem Außenumfang der Trommel (18) beziehungsweise des Trommelhalses (50) verteilt angeordnet sind.

9. Haushaltswäschetrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (44) zum Erkennen einer Drehbewegung der Trommel (16) über eine Programmsteuerung (40) mit einer Heizung (38), einem Gebläse (32) und/oder dem Motor (24) verbunden ist.

10. Haushaltswäschetrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (44) zum Erkennen einer Drehbewegung der Trommel (16) eine Messeinrichtung (54) umfasst, mit der eine Kapazitätsänderung des kapazitiven Sensors (45) ermittelbar ist.

11. Verfahren zum Erkennen einer Drehbewegung einer mittels eines Motors (24) drehbaren Trommel (16) eines Haushaltswäschetrockners, bei welchem über eine Einrichtung (44) eine Drehbewegung der Trommel (16) ermittelt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitätsänderung eines kapazitiven Sensors (45) umfassend einen ersten leitfähigen Belag (46) an einem bei der Drehbewegung der Trommel (16) mitdrehenden Teil (50) und einen gegenüber dem ersten Belag (46) ortsfesten zweiten leitfähigen Belag (48) ermittelt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitätsänderung des kapazitiven Sensors (45) über eine vorbestimmte Zeitdauer ermittelt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass im Falle keiner Kapazitätsänderung des kapazitiven Sensors (45) während der vorbestimmten Zeitdauer ein Signal über die Erkennung eines Trommelstillstands erzeugt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass nach der Erkennung eines Trommelstillstands eine Heizung (38), ein Gebläse (32) und/oder der Motor (24) abgeschalten wird.

Zeichnung