CH695456A5 - Verfahren zum Bestimmen der Füllmenge in einem Wäschetrockner und Wäschetrockner zum Durchführen des Verfahrens. - Google Patents

Description

CH 695 456 A5

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Füllmenge in einem Wäschetrockner und einen Wäschetrockner zum Durchführen des Verfahrens gemäss Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.

[0002] Die Füllmenge der Trommel ist beim Trocknen von Wäsche ein wichtiger Parameter. Unter anderem erlaubt sie eine Voraussage der zu erwartenden Trocknungszeit. Es sind deshalb Wäschetrockner bekannt, welche eine Füllmengenerkennung zur Bestimmung der Füllmenge besitzen. Diese misst z.B. das Trägheitsmoment der Trommel, was unter anderem durch Messen der Anlaufzeit bei bekannter Motorleistung möglich ist. Es ist auch möglich, die Leistungsaufnahme des Motors beim Start der Trommel zu bestimmen.

[0003] Derartige Messverfahren sind jedoch nicht sonderlich präzise und benötigen unter Umständen zusätzliche Messeinrichtungen.

[0004] Es stellt sich deshalb die Aufgabe, einen Wäschetrockner und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche die Füllmenge in anderer Weise bestimmen.

[0005] Diese Aufgabe wird durch den Wäschetrockner und das Verfahren gemäss den unabhängigen Ansprüchen gelöst.

[0006] Erfindungsgemäss wird also ein Messwert bestimmt, der abhängig vom Widerstand entlang einem Messpfad in der Trommel ist. Die Füllmengenerkennung ist ausgestaltet, um die Füllmenge aus dem zeitlichen Verlauf des Messwerts zu ermitteln. Diesem Messprinzip steht die Erkenntnis zugrunde, dass der zeitliche Verlauf des elektrischen Widerstands beim Drehen der Trommel mit feuchter Wäsche von der Füllmenge abhängt. Wenn die Wäsche in der Trommel bewegt wird, befindet sie sich nicht immer in Kontakt mit der Elektrodenanordnung. Je weniger Wäsche in der Trommel ist, desto seltener ist dieser Kontakt. Dies führt zu zeitlichen Änderungen des Messwerts, deren Struktur von der Füllmenge abhängen.

[0007] Insbesondere kann die Füllmenge z.B. aus der Zeit ermittelt werden, während welcher der Messpfad nicht durch Wäsche überbrückt ist. Hierzu wird z.B. gemessen, wie lange der Widerstand im Messpfad über einem Schwellwert liegt.

[0008] Vorzugsweise besitzt der Wäschetrockner ausserdem eine Feuchte-Messeinheit, mit welcher aus dem Messwert die Restfeuchte der zu trocknenden Wäsche bestimmt werden kann. Somit kann die Elektrodenanordnung sowohl für die Füllmengenerkennung als auch für die Ermittlung der Restfeuchte eingesetzt werden. Dadurch wird der Aufbau des Wäschetrockners vereinfacht.

[0009] Unter Füllmenge im Sinne der Ansprüche ist die Füllmenge im engeren Sinne, z.B. in Form des Wäschegewichts, oder auch eine davon abhängige Grösse, wie z.B. die Trocknungszeit, zu verstehen. In einer bevorzugten Ausführung wird die Füllmenge in Form der zu erwartenden Trocknungszeit angezeigt.

[0010] Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Wäschetrockner parallel zur Drehachse der Trommel,

Fig. 2 den Verlauf der Spannung U über den Elektroden und Fig. 3 eine exemplarische Kalibriermessung.

[0011] Der Wäschetrockner nach Fig. 1 besitzt ein Gehäuse 1, eine Trommel 2 mit horizontaler Drehachse zur Aufnahme der zu trocknenden Wäsche, eine Türe 3 zum Beschicken der Trommel und eine Trockenanlage 4. Die Trockenanlage 4 umfasst entweder einen Kondensator zum Entfeuchten der Trockenluft oder einen Ausgang für feuchte Abluft, eine Heizung und eine Pumpe. Sie befördert trockene Luft durch eine Zuführung 5 zur Rückwand der Trommel 2, wo sie durch Öffnungen in das Trommelinnere eintritt. Die Luft verlässt die Trommel durch ein in der Türe 3 angeordnetes Filter und gelangt über eine Abführleitung 6 wieder zur Trockenanlage 4. Zum Trocknen wird die Trommel 2 gedreht, so dass die Wäsche in der Trommel bewegt wird, damit sie in engen Kontakt mit der Trockenluft kommt. Der Wäschetrockner besitzt ferner eine Steuerung 7 mit Anzeige- und Bedienelementen 8, einer Feuchte-Messeinheit 9 und einer Füllmengenerkennung 10.

[0012] Derartige Wäschetrockner sind dem Fachmann bekannt. Je nach Modell kann dabei die Anordnung der einzelnen Komponenten variieren.

[0013] In der Trommel 2 ist eine Elektrodenanordnung 11 angeordnet. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführung besteht diese aus zwei horizontalen, am unteren Ende der Türe 3 angeordneten Elektroden. Der Abstand zwischen den Elektroden beträgt z.B. einige cm.

[0014] Über die Elektroden der Elektrodenanordnung wird z.B. über einen Vorwiderstand eine vorgegebene Spannung U0 angelegt. Liegt im Messpfad zwischen den Elektroden ein feuchtes Wäschestück, so fliesst durch dieses ein Strom, so dass die Spannung U über den Elektroden auf einen von der Leitfähigkeit des Wäschestückes abhängigen Wert fällt. Dabei ist die Spannung U ein Mass für die Feuchte des Wäschestücks. Liegt kein Wäschestück im Messpfad, so entspricht die Spannung über den Elektroden der Spannung U0.

[0015] Im Normalbetrieb des Wäschetrockners ist die Wäsche in Bewegung. Es befindet sich deshalb nicht dauernd Wäsche im Messpfad und die Spannung U über den Elektroden besitzt einen Verlauf, wie er qualitativ in Fig. 2 darge2

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stellt ist. Wie daraus ersichtlich, lassen sich die Zeiten t1, t2, t3..., während welchen sich keine Wäsche im Messpfad befindet, gut von den Zeiten s1, s2, s3..., während denen sich Wäsche im Messpfad befindet, unterscheiden. Hierzu wird die Spannung U z.B. mit einem Schwellwert Us verglichen, der einem Schwellwiderstand Rs im Messpfad entspricht. Steigt die Spannung U über den Schwellwert Us an, so liegt der Widerstand über dem Schwellwiderstand Rs. In diesem Falle kann, wenn die Wäsche noch einigermassen feucht ist, davon ausgegangen werden, dass sich keine Wäsche im Messpfad befindet.

[0016] Die durchschnittliche Länge der Zeiten t1, t2, t3,... ist abhängig von der Füllmenge. Befindet sich viel Wäsche in der Trommel, so sind diese Zeiten relativ kurz. Je weniger Wäsche sich in der Trommel befindet, desto länger werden sie.

[0017] Durch eine Bestimmung der Zeiten t1, t2, t3,... ist es deshalb möglich zu ermitteln, wie gross die Füllung der Trommel ist.

[0018] Hierzu kann z.B. die Summe t = t1, t2, t3,... über ein vorgegebenes Zeitintervall T gebildet werden. Dieses Zeitintervall T sollte, damit umdrehungsbedingte Schwankungen ausgemittelt werden, wesentlich länger als eine Umdrehung der Trommel sein, z.B. eine Minute.

[0019] Fig. 3 zeigt charakteristische summierte Zeiten t für unterschiedliche Ladegewichte typischer Haushaltwäsche. Es zeigt sich, dass für die meisten Wäschetypen ähnliche Abhängigkeiten bestehen. Durch Kalibriermessungen bei bekannten Füllmengen kann somit eine Kalibrierkurve K erstellt werden, die es erlaubt, aus einer gemessenen Summe t eine Abschätzung für die Füllmenge (z.B. in kg) zu erhalten.

[0020] Die Füllmengenerkennung 10 ist ausgestaltet, um die Summe t = t1, t2, t3,... zu bilden und über eine Kalibrierkurve K (oder eine entsprechende Kalibriertabelle) die Wäschemenge zu bestimmen. Allerdings wird die Wäschemenge vorzugsweise nicht als Gewicht angezeigt, sondern in Form der zu erwartenden Trocknungszeit. Hierzu wird die Füllmenge aufgrund von Erfahrungswerten umgerechnet in die Zeit, die es benötigt, um mit dem derzeit ausgewählten Trockenprogramm Wäsche der gegebenen Menge zu trocknen. Hierbei kann von einem mittleren anfänglichen Feuchtegrad der Wäsche ausgegangen werden, oder der anfängliche Feuchtegrad kann aus dem absoluten Wert der Leitfähigkeit der Wäsche zu Beginn des Trocknungsvorgangs abgeschätzt werden.

[0021] Die Umrechnung von der Summe t in die zu erwartende Trocknungszeit kann über zwei Schritte erfolgen, wobei als Zwischen résultat das Wäschegewicht anfällt, oder es ist denkbar, die Rechnung mittels kombinierter Kalibrierdaten in nur einem Schritt durchzuführen. In beiden Fällen liegt als Endresultat eine Abschätzung der Trocknungszeit vor.

[0022] Wie eingangs erwähnt, besitzt der Wäschetrockner auch eine Feuchte-Messeinheit 9. Diese bestimmt die Feuchte der Wäsche in der Trommel 2, und zwar ebenfalls aus dem Signal U der Elektroden 11. Hierzu wird der gemessene mittlere Widerstand in den Perioden s1, s2, s3... ermittelt, in denen die Spannung U unter die Schwellspannung Us fällt. Dieser Widerstand ist ein Mass für den spezifischen Widerstand und somit den Wassergehalt der Wäsche.

[0023] Sowohl die Feuchte-Messeinheit 9 als auch die Füllmengenerkennung 10 können als separate Komponenten in Hardware oder als Programmteile in der Software eines Steuerprozessors realisiert werden.

[0024] Im so weit beschriebenen Beispiel wurde die Füllmenge aus der Summe t der Zeiten t1, t2, t3... ermittelt. Es ist jedoch auch denkbar, eine andere, aus dem zeitlichen Verlauf des Messwerts U ermittelte Grösse zu verwerten, z.B. die mittlere Länge < t > der Zeiten t1, t2, t3... Auch andere, aus den Zeiten t1, t2, t3 abgeleitete statistische Kennwerte, wie z.B. deren Medianwert oder deren Streuung können verwendet werden, um genauere Angaben über die Wäscheart und/oder die Füllmenge zu erhalten. Hierzu werden wiederum Kalibriermessungen durchgeführt und es wird geprüft, ob der jeweilige Kennwert mit der gesuchten Grösse ausreichend gute Korrelation aufweist. Falls ja, so kann eine entsprechende empirische Umrechenvorschrift ausgearbeitet werden.

[0025] Die Bestimmung der Füllmenge gemäss obigem Verfahren wird vorzugsweise zu Beginn eines Trockenvorgangs durchgeführt. Dies erlaubt es, dem Benutzer frühzeitig eine gute Schätzung für die verbleibende Trocknungszeit zu geben. Ausserdem ist zu Beginn der Trocknung die Leitfähigkeit der Wäsche im Allgemeinen hoch, was eine sehr genaue Bestimmung der Zeiten t1, t2, t3... erlaubt.

[0026] Im Gegensatz hierzu ist die Feuchtemessung zu Beginn des Trockenvorgangs noch wenig genau und wird erst zuverlässiger, wenn die Wäsche schon relativ trocken ist. Somit kann die Feuchtemessung gegen Ende des Vorgangs für eine genauere Abschätzung der Restfeuchte und damit der verbleibenden Trocknungszeit verwendet werden.

[0027] In der Ausführung nach Fig. 1 ist die Elektrodenanordnung 11 als Elektrodenpaar in der Türe 3 angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, die Elektroden an einem anderen Teil der Trommelinnenseite anzuordnen, z.B. an den Rippen der Trommel. Wird eine Elektrodenanordnung mit mehreren Messpfaden verwendet, so sollte für möglichst gute Resultate bei der Bestimmung der Füllmenge nur ein Messpfad aufs Mal benutzt werden, d.h. die Messpfade sollten nicht parallel geschaltet sein.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Bestimmen der Füllmenge der Trommel (2) eines Wäschetrockners, dadurch gekennzeichnet, dass ein von einem elektrischen Widerstand entlang einem Messpfad in der Trommel abhängiger Messwert (U) gemessen wird und dass aus einem zeitlichen Verlauf des Messwerts beim Drehen der Trommel die Füllmenge bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmenge aus der Zeit (t; t1, t2, t3,...) ermittelt wird, während welcher der elektrische Widerstand einen Schwellwiderstand (Rs) übersteigt.

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3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es im Rahmen eines Trockenvorgangs der Wäsche durchgeführt wird, wobei die Füllmenge am Anfang des Trockenvorgangs aus dem zeitlichen Verlauf des Messwerts (U) bestimmt wird, und insbesondere dass aus der Füllmenge am Anfang des Trockenvorgangs eine Trocknungszeit ermittelt wird und gegen Ende des Trockenvorgangs eine Restfeuchte aus dem Messwert (U) bestimmt wird.

4. Wäschetrockner zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Trommel (2) zur Aufnahme der zu trocknenden Wäsche, einer Elektrodenanordnung (11) zum Messen eines Messwerts (U) abhängig vom elektrischen Widerstand entlang einem Messpfad in der Trommel und einer Füllmengenerkennung (10) zum Bestimmen einer Füllmenge der Trommel, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmengenerkennung (10) ausgestaltet ist zum Bestimmen der Füllmenge aus einem zeitlichen Verlauf des Messwerts (U) beim Drehen der Trommel (2).

5. Wäschetrockner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmengenerkennung (10) ausgestaltet ist zum Bestimmen der Füllmenge abhängig von der Zeit (t; t1, t2, t3,...), während welcher der Messpfad nicht durch Wäsche überbrückt ist.

6. Wäschetrockner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmengenerkennung (10) ausgestaltet ist zum Berechnen einer Summe (t) der Zeiten (t1, t2, t3,...), während welcher der Messpfad in einem Zeitintervall (T) nicht durch Wäsche überbrückt ist.

7. Wäschetrockner nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmengenerkennung (10) Mittel aufweist zum Bestimmen, wie lange der Widerstand oberhalb eines Schwellwiderstands (Rs) liegt.

8. Wäschetrockner nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch eine Feuchte-Messeinheit (9) zum Bestimmen der Feuchte der Wäsche aus dem Messwert (U).

9. Wäschetrockner nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllmengenerkennung (10) ausgestaltet ist zum Ermitteln und Anzeigen einer zu erwartenden Trocknungszeit aus dem zeitlichen Verlauf des Messwerts (U).

10. Wäschetrockner nach einem der Ansprüche 44 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er ausgestaltet ist, um die Füllmenge zu Beginn eines Trockenvorgangs zu bestimmen.

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