EP0358849A2 - Verfahren zum Trocknen von Wäschestücken - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for drying laundry items in a drum dryer, in which the laundry is circulated by rotating the laundry drum, which is driven together with a process air blower and through which the heated process air flows.
- the process air is circulated by means of a blower and fed to the laundry after it has been warmed up.
- the fan is coupled to the drum drive in a cost-damping manner, so that when reversing in the "wrong" direction of rotation it has a reduced air output because the spiral housing of the fan only in that direction of rotation allows an almost unimpeded air flow, the tangential component of which at least approximately coincides with the main direction of the fan outlet.
- This smaller amount of air is then heated more strongly on the radiator of the same power output than with the "correct" direction of rotation.
- the resulting increased temperature of the drying air can be expected of the laundry with a high moisture content.
- the heating device is known to be switched off in the "wrong" direction of rotation.
- the drum In order to keep energy losses within limits, the drum is operated shorter in the "wrong" direction of rotation. If the laundry with advanced drying (residual moisture less than 30%), for example with inhomogeneous laundry items and preferably towards the end of the drying process, has a lower residual moisture, thermal energy is no longer taken from the process air to the previous extent, so that a high process air temperature (sometimes over 100 ° C) can then lead to laundry damage. Excessive heating of the process air can be prevented by an exhaust air thermostat. However, this would unnecessarily prolong the drying process.
- the invention is intended to achieve the object of further reducing the drying time required in a drying process mentioned at the outset. The energy expenditure should also be kept as low as possible.
- this object is achieved in that the laundry is circulated in a first drying section in an alternating direction of rotation or optionally only in one direction of rotation in which the fan has the full air capacity and in which one direction of rotation is heated by highly heated process air.
- the operator can shorten the drying time by his own choice in order to reduce the electrical energy to be used for this purpose.
- the drum direction of rotation is limited to the direction of rotation in which the fan has the full air output.
- the radiator is operated with a high power output and, at least in the start-up mode, in which the entire drying system and the laundry must first be brought to an approximately constant drying temperature, a large amount of heat is introduced into the laundry drum. If, according to the state of the art, the drum direction of rotation also changed at the beginning of the drying process, the radiator would have to be in the "wrong" direction of rotation operated with reduced power to avoid local laundry damage. As a result, a smaller amount of heat would of course be introduced into the laundry drum per unit of time, so that the start-up process would have to take a little longer compared to the aforementioned example. When using the invention, a time saving of approximately 33% can already be achieved compared to the prior art during the start-up process.
- the installed maximum output of the heating is relatively low
- an embodiment of the method according to the invention is recommended in such a way that in a second drying section, which begins when the temperature of the exhaust air approaching the predetermined drying temperature (for example 60 ° C.) Laundry is circulated exclusively in alternating directions of rotation, with the process air being subjected to a likewise reduced heating capacity during the fan rotation with the reduced air output.
- this reduction in output will be only about 20% of the maximum output, which is not very high per se, but the duration of the “wrong” drum direction of rotation will be approximately the same as that of the “correct” direction of rotation.
- the process air in the first drying section with alternating direction of rotation of the drum while the fan direction of rotation is also acted upon with the reduced air output with a reduced heating output.
- the reduction in heating output can be relatively small, because during the start-up phase in the first drying section, the laundry is moistened with a high percentage of water and its temperature cannot exceed 100 ° C anyway.
- this measure will only be used for items of laundry where temperatures above 60 ° C. are not a danger.
- the temperature in the laundry drum continues to rise because the moisture content of the laundry has now dropped below 30%.
- sufficient thermal energy can no longer be taken from the process air in order to keep the temperature of the exhaust air at slightly above 60 ° C. by the evaporation of the moisture in the laundry.
- an exhaust air thermostat is used to monitor and limit this temperature rise. At about 75 ° C, the switching action of the thermostat then ends the second drying section.
- the laundry is circulated exclusively in alternating directions of rotation in a third drying section, which begins with a residual moisture of the laundry of at most 30%. This can further avoid the risk of laundry items becoming tangled if there is a possibility of limiting the heating output in the "wrong" direction of rotation to a value which allows the exhaust air temperature to drop to around 60 ° C. again.
- the process air in the third drying section is subjected to a reduced heating output for the full air output during the fan rotation direction and is supplied unheated during the rotation direction for the reduced air output.
- the temperature of the exhaust air rises again, so that its thermostat can finally complete the drying process.
- the reversing drum movement is continued with the heating switched off.
- a drum dryer suitable for carrying out the method the laundry drum of which can be operated in a reversing manner and is coupled on the drive side to a process air blower which is arranged together with a heating device in a process air channel, has a switching device for controlling the heating device. It is designed according to the invention so that the heating device can be switched to reduced heating power when the blower is driven in the direction of rotation for full air power with high heating power, but when the blower is driven in the direction of rotation for reduced air power. It is particularly advantageous that the heating elements of the heating device represent partial resistors which are switched individually or in certain combinations with one another in the circuit. Control of the heating energy output by means of a two-point control by means of thermostats can thus be avoided.
- the switching device can be controlled by a temperature sensor.
- this sensor triggers a switching operation in the sense of the measures for the second drying section.
- the invention can be advantageously designed in that the laundry drum drive can also be switched from the continuous drive to the reversing drive or vice versa by the switching device. In this way, a simple synchronization of the laundry drum operation with the respective temperature control can be achieved.
- the switching device can be automatically actuated by a measuring device when determining a residual moisture of the laundry of a maximum of 30%.
- the switching device is designed as a central control unit which, under the control of sensors, initiates the appropriate measures at different locations at different times during the drying process.
- a particularly advantageous further development of the invention is to be seen in the fact that a switch which can be operated by hand is provided, the actuation of which means that the reversing drive cannot be switched to constant drive and is designed to be switchable back again by the switching device. Furthermore, when the switch is actuated, the heating device is switched to high heating power, but when the switching device responds, at least during operation of the fan in the direction of rotation for reduced air power to reduced heating power. On the one hand, the switching action of the operator's special attention can be recommended, so that the working process according to the invention is only switched on if there is actually a special requirement for this. On the other hand, this can save a special reversing device that would have to be made to switch the laundry drum drive from reversing drive to continuous drive.
- the heating device can also be switched from the reversing unit to high heating output when the fan works with high air output in the direction of rotation, but can be switched to reduced heating output when the fan operates in the direction of rotation with reduced air output.
- Diagram line D shows the rotation of the drum drive.
- the drive stands still on the zero line.
- the drum turns to the left, which is by definition the "correct” direction of rotation, ie the direction of rotation in which the directly coupled fan has full air output.
- the line “r” indicates the drum rotation direction “right”, in which the fan runs in the "wrong” direction, ie in the direction in which the fan has a reduced air output.
- the diagram lines “Hzg” indicate the operating mode for the heating device. It can be operated in two (2, 4) or four (1, 2, 3 and 4) stages.
- Level 0 means currentless heating
- level 1 is the smallest level, ie lowest power
- level 4 is the largest level, ie maximum power.
- the respective temperature of the exhaust air emerging from the laundry drum is plotted in the diagram line T, which represents a useful illustration of the amount of water still to be evaporated in the laundry poses.
- T represents a useful illustration of the amount of water still to be evaporated in the laundry poses.
- the first drying section I in which the machine system and the cold, wet laundry first have to be heated.
- this first drying section has ended when the exhaust air temperature has reached 60 ° C.
- This temperature has proven to be suitable as the static temperature in the second drying section II, in which the absorption of the heating energy by the evaporation of water and the energy transfer from the heating device into the process air are roughly balanced.
- the exhaust air temperature rises because the amount of water that still has to be evaporated from the laundry is already very small, so that only considerably less thermal energy is removed from the process air in order to evaporate the water from the laundry . Therefore, there is an excess of thermal energy, which causes the temperature of the exhaust air to rise. From here on, the heating energy is generally reduced in the subsequent third drying section III, so that the temperature of the exhaust air settles again at 60 ° C. as far as possible. Towards the end of the third drying section, the temperature rises again, a sign that the residual moisture contained in the laundry is only extremely small and that the thermal energy contained in the system is sufficient to evaporate this residual moisture from the laundry. Therefore, you can now switch off the heating device completely and be satisfied with the further reversing drive of the drum, this is the so-called anti-crease phase.
- the drum is driven in an asymmetrically reversing manner, ie a normally long counterclockwise rotation phase is followed by only a short clockwise rotation phase.
- the heating device is fully switched on in the counterclockwise rotation phase and delivers full heating power.
- the clockwise rotation phase the heating device must be switched off so that the temperature of the process air does not become too high when the air output is reduced.
- the clockwise rotation phase is only briefly dimensioned.
- the reversing rhythm is generally measured at 60 to 20 seconds.
- a typical start-up phase (first drying section I) can take 30 minutes. By the end, the temperature of the exhaust air has reached 60 ° C.
- the subsequent second drying Section II takes a little over 60 minutes with a full laundry load, for example. At its end, as described, the temperature then rises and triggers the start of the third drying section.
- the heating is switched on again when 45 ° C is reached and - apart from the clockwise rotation of the drum and the blower - only switched off again when the switch-off mark reaches 75 ° C is reached again.
- the unsteady temperature profile can be seen very well from the T diagram in FIG. 1. Its image depends on the times at which the left-hand rotation phase or the right-hand rotation phase switch the heating device on or off. Since this temperature profile does not allow a definite conclusion about the final residual moisture anyway, this third drying section III is only controlled in terms of time. In the present example from the prior art, the third drying section is limited to 8 minutes. It is followed by the fourth drying section IV, the anti-crease phase.
- the reversing drive for the drum - and thus also for the blower - can be switched off either for part of the drying process or for the entire drying process by means of an intervention by the operator.
- the drum drive is switched on, only in the counterclockwise rotation phase corresponding to the solid line in diagram D in FIG. 2, the drum drive is only operated for this direction of rotation in which the blower emits the full air output. Accordingly, the highest heating level 4 is switched on and maintained until the second drying section II has ended.
- the drum dryer can instead be set up in such a way that the drum drive is switched to the counterclockwise rotation phase only in the first drying phase I by the switching measure initiated by the operator.
- the unidirectional drum drive can be automatically switched to symmetrical reversing drive, for example.
- the heating device is operated in stage 4 and can be switched to a reduced heating output after switching to reversing drive during the respective clockwise rotation phase.
- this reduced heating output in the second drying section II can be stage 3, which means, for example, a 20% reduction in heating output if the full heating output does not exhaust the system-related possibilities.
- the switch-off temperature of 75 ° C. is reached somewhat later than when the device is operated continuously. Then, however, the heating power can be switched over in such a way that stage 2 of the heating device is switched on during the counterclockwise rotation phase and stage 1 during the clockwise rotation phase. Overall, this leads to a somewhat lower average temperature during the third drying section III. If the third drying section ended depending on the temperature, this would of course take longer than in the aforementioned example. Therefore, it is recommended that Adjusting the partial heating control to the exhaust air temperatures that can be achieved. With a suitable design of the system, the control of the heating during the third drying section between stages 2 and 3 may be more suitable.
- the power control of the heating device can also be set up according to its partial powers, so that it is entirely possible to switch back and forth in the second drying section between the second and fourth, the second and third or the first and third stages. It can also prove to be advantageous to switch the heating outputs back and forth differently in the third drying section than in the example shown.
- FIG. 3 The illustration of a drum dryer given in FIG. 3 allows a view through its individual assemblies.
- a horizontally mounted laundry drum 1 is connected to an exhaust air duct 3 at its loading opening 2.
- This conducts the exhaust air discharged from the drum, for example through a condensate separator 4 (not shown in more detail) to the central inlet of a blower housing 5, the tangential outlet (not recognizable here) opening into a process air duct 7 equipped with radiators 6.
- This is in turn connected to the rear entrance opening 8 of the laundry drum 1.
- An exhaust air temperature sensor 9 in the exhaust air duct 3 and a heating temperature sensor 10 in the process air duct 7 are used to control the heater 6.
- the laundry drum 1 can be driven via a belt 11 by an electric motor 12 which can be reversed in the direction of rotation, the shaft of which is also connected in a rotationally fixed manner to the impeller 13.
- the circuit arrangement shown in FIG. 4 clarifies the division of the heating device 6 into individual heating windings 16, 17 and 18.
- the drive motor 12 is connected in the usual way with a phase-rotating capacitor 19 and a reversing contact 20 of a reversing sensor 21 so that the direction of rotation can be reversed.
- a switch 22 which can be operated by hand, the reversal of the direction of rotation can be switched ineffective by short-circuiting the phase rotating capacitor 19.
- the short circuit can in turn be canceled by means of a switch 23 which is controlled by a temperature sensor 24.
- the switch 22 which can be actuated by hand can initially be designed to be lockable in its working position.
- the temperature transmitter 24 can, for example, be set to 60 ° in order to define the switching point which denotes the end of the first drying section I in FIG. 2.
- This temperature sensor 24 has a further switch 25 which can short-circuit one of the heating resistors, namely the heating resistor 16, below 60 ° C.
- the short-circuit circuit for the heating resistor 16 is therefore switched, so that the full voltage between the lines 27 and 28 acts once on the heating resistor 17 and, in parallel, via the program switch 31 on the heating resistor 18.
- the heating device is designed so that when these two heating resistors 17 and 18 are operated in parallel, 3000 W of heating power are switched.
- the temperature sensor 24 opens the short-circuit circuit for the heating resistor 16 with its switch 25, so that the resistors 16 and 17 now emit a series of voltage and together have a smaller output submit. As a result, the total output power is reduced to 2500 W. However, this only happens in the clockwise rotation phase, because in this phase a switch 26 of the reversing mechanism 21 is open. In the counterclockwise rotation phase of the drive motor, the heating device should deliver the full heating power of 3000 W. The reversing mechanism switch 26 is therefore only closed in the counterclockwise rotation phase. This corresponds to the program sequence corresponding to the dash-dotted diagram line in FIG. 2.
- timing control unit 29 This includes switch 30, which can disconnect the entire heating device from the voltage. This is necessary, for example, in the fourth program section. Furthermore, the switch 31 of the time control unit can limit the heat output to resistors 16 and 17, which have a power of 1300 W in series connection. If the heating resistor 16 is bridged in this circuit by the reversing switch 26 or the temperature switch 25, then a power output of 1800 W results for the resistor 17, which is connected to voltage alone. As a result, a total of 4 heating stages can be defined, so that corresponding to that in FIG The dash-dotted line shown embodiment in the third drying section III, the heating device between the temperature levels 1 and 2, namely between 1300 and 1800 W, can be switched back and forth.
- the time control unit 29 can be designed for pure time control or contain status-dependent control phases by means of so-called temperature waiting steps.
- a temperature waiting step is, for example, 75 minutes. in the diagram in FIG. 2. It could also be 83 min. be installed to define the end of the third drying section by temperature control.
- the temperature sensor 10 in the process air duct 7 (FIG. 3) is a double switch in the circuit of the heating device. It is used, for example, to prevent the process air from overheating if the blower fails by switching off the heating device at both poles.
- FIG. 5 A somewhat simpler embodiment of the heating device is shown in FIG. 5 as an extract from a circuit arrangement according to FIG. 4, which contains two heating resistors 32 and 33. They can be switched in three heating stages by toggle switches 34 and 35 of the time control unit and / or the reversing unit and / or temperature sensors. In the position of the switch shown, only the heating resistor 32 is connected to voltage, after changing the switch 34, only the heating resistor 33 is connected to the voltage. If, instead of the switch 34, the switch 35 is changed from the position shown, both heating resistors 32 and 33 are connected in series to the voltage. It is the task of the circuit technician to determine the heating resistors 32 and 33 in such a way that there are reasonably uniform distances between the power values for the different circuit types. This means that three heating levels can be switched. If another simple switch is used, even four heating levels can be switched; then both heating resistors 32 and 33 can be connected to voltage in parallel.
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Abstract
Description
- Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Trocknen von Wäschestücken in einem Trommeltrockner, in dem die Wäsche durch Drehung der Wäschetrommel umgewälzt wird, die gemeinsam mit einem Prozeßluftgebläse angetrieben und von der erwärmten Prozeßluft durchströmt wird.
- Es ist bekannt, zum Trocknen von Wäsche in einem Trommeltrockner die Wäsche ständig umzuwälzen, und zwar in vorgegebenen Zeitintervallen in unterschiedlicher Drehrichtung. Während des Trocknens der Wäsche wird diese mit erwärmter Prozeßluft beaufschlagt, die entweder als Frischluft von außen angesaugt und als (feuchte) Abluft wieder abgeblasen wird oder in einem geschlossenen Kreislauf nach der Feuchtigkeitsaufnahme durch einen Kondensationsabscheider geführt und nach Erwärmung der Wäsche wiederum zugeführt wird. Das Umwälzen der Wäsche in unterschiedlichen Drehrichtungen verhindert insbesondere bei größeren Wäschestücken ein Verknäulen der Wäsche. Kleinere Wäschestücke unterliegen dieser Gefahr auch nicht bei ständiger Bewegung nur in einer Drehrichtung. Unter größeren Wäschestücken werden hier z. B. Bettwäsche und Tischdecken oder dgl. verstanden, welche also eine größere Fläche als ein normales Frottier-Handtuch aufweisen.
- Die Prozeßluft wird mittels eines Gebläses umgewälzt und der Wäsche nach vorheriger Erwärmung zugeführt. Das Gebläse ist auf kostendämpfende Weise mit dem Trommelantrieb gekoppelt, so daß es beim Reversieren in der "falschen" Drehrichtung eine geminderte Luftleistung hat, weil das Spiralgehäuse des Gebläses nur in derjenigen Drehrichtung eine nahezu ungehinderte Luftströmung zuläßt, deren Tangentialkomponente mit der Hauptrichtung des Gebläseauslasses wenigstens annähernd zusammenfällt. Diese kleinere Luftmenge wird dann am Heizkörper derselben Leistungsabgabe stärker erwärmt als bei "richtiger" Drehrichtung. Die hierdurch erhöhte Temperatur der Trocknungsluft kann der Wäsche zwar bei hohem Feuchtigkeitsgehalt zugemutet werden. Aus Sicherheitsgründen wird die Heizeinrichtung bekanntermaßen in der "falschen" Drehrichtung aber abgeschaltet. Um Energieverluste in Grenzen zu halten, wird die Trommel in "falscher" Drehrichtung kürzer betrieben. Wenn nämlich die Wäsche bei fortgeschrittener Trocknung (Restfeuchte weniger als 30 %) beispielsweise bei inhomogenen Wäscheposten und vorzugsweise gegen Ende des Trocknungsprozesses eine geringere Restfeuchte hat, wird nicht mehr im bisherigen Umfang Wärmeenergie aus der Prozeßluft entnommen, so daß eine hohe Prozeßluft-Temperatur (teilweise über 100°C) dann zu Wäscheschäden führen kann. Zwar kann durch einen Abluftthermostaten eine zu starke Aufheizung der Prozeßluft verhindert werden. Dies würde aber den Trockenprozeß unnötig verlängern. Die Erfindung soll die Aufgabe lösen, die erforderliche Trocknungszeit bei einem eingangs genannten Trocknungsverfahren weiter zu verkürzen. Auch soll der Aufwand an Energie so gering wie möglich gehalten werden.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wäsche in einem ersten Trocknungsabschnitt in wechselnder Drehrichtung oder wahlweise nur in der einen Drehrichtung, in der das Gebläse die volle Luftleistung hat, umgewälzt und in der einen Drehrichtung von hocherwärmter Prozeßluft durchströmt wird. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, kann die Bedienungsperson durch eigene Wahl die Trockenzeit verkürzen, um die hierzu aufzuwendende elektrische Energie zu vermindern. Sie wird beispielsweise bei kleineren Wäschestücken durch Betätigen eines Schalters die Trommeldrehrichtung zumindest im ersten Trocknungsabschnitt auf diejenige Drehrichtung beschränken, in der das Gebläse die volle Luftleistung hat. Dadurch wird der Heizkörper mit hoher Leistungsabgabe betrieben und zumindest im Anlaufbetrieb, in dem das gesamte Trocknungssystem und die Wäsche zunächst auf eine annähernd konstante Trocknungstemperatur gebracht werden muß, eine große Wärmemenge in die Wäschetrommel eingebracht. Würde entsprechend dem Stand der Technik auch bereits zu Beginn des Trocknungsprozesses die Trommel-Drehrichtung wechseln, dann müßte aber in der jeweils "falschen" Drehrichtung der Heizkörper mit verminderter Leistung betrieben werden, um örtliche Wäscheschäden zu vermeiden. Dadurch würde natürlich pro Zeiteinheit eine geringere Wärmemenge in die Wäschetrommel eingebracht werden, so daß gegenüber dem vorgenannten Beispiel der Anlaufvorgang etwas länger dauern müßte. Bei Anwendung der Erfindung kann gegenüber dem Stand der Technik während des Anlaufvorganges bereits eine Zeitersparnis von etwa 33 % erreicht werden.
- Bei einem Wäschetrockner, dessen installierte Maximal-Leistung der Heizung verhältnismäßig niedrig ist, empfiehlt sich eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dahin, daß in einem zweiten Trocknungsabschnitt, der beim Erreichen einer der vorbestimmten Trockentemperatur nahekommenden Temperatur (z.B. 60° C) der Abluft beginnt, die Wäsche ausschließlich in wechselnden Drehrichtungen umgewälzt wird, wobei während der Gebläse-Drehrichtung mit der geminderten Luftleistung die Prozeßluft mit einer ebenfalls geminderten Heizleistung beaufschlagt wird. Vorteilhafterweise wird diese Leistungsminderung nur etwa 20 % von der an sich bereits nicht sehr hohen Maximal-Leistung betragen, dafür aber die Dauer der "falschen" Trommeldrehrichtung etwa gleich lang derjenigen der "richtigen" Drehrichtung sein. Hierdurch ist die Verknäulungsgefahr nicht wie beim Stand der Technik mit unsymmetrischem Reversieren gegeben. Während der "falschen" Drehrichtung wird dann die Prozeßluft trotz der minderen Heizleistung etwas stärker erwärmt als in der "richtigen" Drehrichtung mit Maximal-Heizleistung. Hierdurch ergibt sich ein insgesamt geringfügig höheres Temperaturniveau im zweiten Trocknungsabschnitt als beim Betrieb ausschließlich in einer Drehrichtung und mit angepaßter Heizleistung. In besonders vorteilhafter Weise kann nun aber während des zweiten Trocknungsabschnittes, der ca. 55 min dauern kann, die Trommel ständig symmetrisch reversierend betrieben werden, so daß auch bei großen Wäschestücken die Gefahr des Verknäulens vermindert wird.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Prozeßluft im ersten Trocknungsabschnitt mit wechselnder Drehrichtung der Trommel während der Gebläse-Drehrichtung mit der geminderten Luftleistung ebenfalls mit einer geminderten Heizleistung beaufschlagt. Auch hierbei kann die Heizleistungs-Minderung verhältnismäßig gering sein, weil während der Anlaufphase im ersten Trocknungsabschnitt die Wäsche mit einem hohen Prozentsatz an Wasser durchfeuchtet und dessen Temperatur ohnehin nicht 100° C übersteigen kann. Vorteilhafterweise wird man diese Maßnahme jedoch ausschließlich bei Wäschestücken anwenden, denen Temperaturen über 60° C keine Gefahr sind.
- Gegen Ende des zweiten Trocknungsabschnittes steigt die Temperatur in der Wäschetrommel weiter an, weil der Feuchtegehalt der Wäsche inzwischen unter 30 % abgesunken ist. Dadurch kann aus der Prozeßluft nicht mehr genügend Wärmeenergie entnommen werden, um durch die Verdunstung der Feuchtigkeit der Wäsche die Temperatur der Abluft auf etwas oberhalb von 60° C zu halten. Im allgemeinen wird ein Abluft-Thermostat dazu verwendet, diesen Temperaturansteig zu überwachen und zu begrenzen. Bei etwa 75° C wird dann durch die Schaltmaßnahme des Thermostaten der zweite Trocknungsabschnitt beendet.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem dritten Trocknungsabschnitt, der bei einer Restfeuchte der Wäsche von maximal 30 % beginnt, die Wäsche ausschließlich in wechselnden Drehrichtungen umgewälzt. Hierduch kann man die Gefahr des Verknäulens von Wäschestücken weiterhin vermeiden, wenn eine Möglichkeit besteht, die Heizleistung in der "falschen" Drehrichtung auf einen Wert zu begrenzen, der die Ablufttemperatur wieder auf Werte von ca. 60 °C sinken läßt.
- In besonders vorteilhafter Weise wird die Prozeßluft im dritten Trocknungsabschnitt während der Gebläse-Drehrichtung für die volle Luftleistung mit einer geminderten Heizleistung beaufschlagt und während der Drehrichtung für die geminderte Luftleistung ungeheizt zugeführt. Gegen Ende dieses dritten Trocknungsabschnitts steigt die Temperatur der Abluft wiederum an, so daß deren Thermostat schließlich den Trocknungsvorgang abschließen kann. In einem vierten Trocknungsabschnitt wird die reversierende Trommelbewegung bei ausgeschalteter Heizung fortgesetzt.
- Ein zur Ausübung des Verfahrens geeigneter Trommeltrockner, dessen Wäschetrommel reversierend betrieben werden kann und mit einem Prozeßluft-Gebläse antriebsseitig gekoppelt ist, das zusammen mit einer Heizeinrichtung in einem Prozeßluft-Kanal angeordnet ist, hat eine Schaltvorrichtung zum Steuern der Heizeinrichtung. Sie ist erfindungsgemäß so eingerichtet, daß die Heizeinrichtung beim Antrieb des Gebläses in der Drehrichtung für volle Luftleistung mit hoher Heizleistung, hingegen beim Antrieb des Gebläses in der Drehrichtung für geminderte Luftleistung auf geminderte Heizleistung schaltbar ist. Dabei ist besonders von Vorteil, daß die Heizkörper der Heizeinrichtung Teilwiderstände darstellen, die jeweils einzeln oder in bestimmten Kombinationen miteinander in dem Stromkreis geschaltet werden. Eine Steuerung der Heizenergie-Abgabe durch eine Zweipunkt-Regelung mittels Thermostaten ist hierdurch vermeidbar.
- Zur geeigneten Überwachung des Erreichens der vorbestimmten Trockentemperatur der Abluft (z.B. 60° C) kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Trommeltrockners die Schaltvorrichtung von einem Temperatursensor steuerbar sein. Dieser Sensor löst beim Erreichen der Trockentemperatur einen Schaltvorgang im Sinne der Maßnahmen für den zweiten Trocknungsabschnitt aus.
- Weiterhin kann die Erfindung dadurch vorteilhaft ausgebildet werden, daß der Wäschetrommel-Antrieb ebenfalls durch die Schaltvorrichtung von stetigem Antrieb in Reversierantrieb oder umgekehrt umschaltbar ist. Hierdurch läßt sich eine einfache Synchronisation des Wäschetrommel-Betriebs zu der jeweiligen Temperatursteuerung erreichen.
- Zum Beenden des zweiten Trocknungsabschnittes kann die Schaltvorrichtung von einer Meßeinrichtung beim Feststellen einer Restfeuchte der Wäsche von maximal 30 % automatisch betätigbar sein. Dadurch ist die Schaltvorrichtung als zentrale Steuereinheit ausgebildet, die durch Sensoren gesteuert an unterschiedlichen Orten zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des Trocknungsprozesses die geeigneten Maßnahmen einleitet.
- Eine besonders vorteilhafte Weiterführung der Erfindung ist darin zu sehen, daß ein von Hand bedienbarer Schalter vorgesehen ist, durch dessen Betätigung der Reversierantrieb auf stetigen Antrieb unschaltbar ist und durch die Schaltvorrichtung wieder zurückschaltbar ausgebildet ist. Ferner wird bei Betätigung des Schalters die Heizeinrichtung auf hohe Heizleistung, hingegen beim Ansprechen der Schalteinrichtung zumindest während des Betriebs des Gebläses in der Drehrichtung für geminderte Luftleistung auf geminderte Heizleistung geschaltet. Einerseits kann hierdurch die Schaltmaßnahme der besonderen Aufmerksamkeit der Bedienungsperson anempfohlen werden, so daß der erfindungsgemäße Arbeitsprozeß nur dann eingeschaltet wird, wenn hierzu tatsächlich eine besondere Anforderung besteht. Andererseits läßt sich dadurch eine besondere Umsteuereinrichtung einsparen, die zum Umschalten des Wäschetrommel-Antriebs von Reversierantrieb auf stetigen Antrieb vornehmen müßte.
- Anstelle der Schaltvorrichtung kann auch die Heizeinrichtung vom Reversierwerk auf hohe Heizleistung, wenn das Gebläse in der Drehrichtung mit hoher Luftleistung arbeitet, hingegen auf geminderte Heizleistung schaltbar sein, wenn das Gebläse in der Drehrichtung mit geminderter Luftleistung arbeitet.
- Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele sind das erfindungsgemäße Verfahren und ein Trommeltrockner zur Durchführung dieses Verfahrens nachstehend erläutert. Es zeigen
- Fig. 1 ein Arbeitsdiagramm für den Drehantrieb, die Heizung und die Ablufttemperatur eines bekannten Trommeltrockners,
- Fig. 2 ein Arbeitsdiagramm mit mehreren möglichen Arbeitsweisen für den Trommelantrieb, die Heizung und die daraus sich ergebende Ablufttemperatur bei Anwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
- Fig. 3 eine teilweise gebrochene, schematische Seitenansicht eines Trommeltrockners,
- Fig. 4 eine Schaltungsanordnung für die Steuerung eines Trommeltrockners nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und
- Fig. 5 eine andere Heizeinrichtungs-Schaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- In der Diagrammlinie D ist die Drehweise des Trommelantriebs dargestellt. Auf der Null-Linie steht der Antrieb still. Auf der Linie "l" dreht die Trommel links herum, das sei definitionsgemäß die "richtige" Drehrichtung, d.h. diejenige Drehrichtung, bei der das direkt gekoppelte Gebläse die volle Luftleistung hat. Die Linie "r" gibt die Trommeldrehrichtung "rechts" an, bei der das Gebläse in der "falschen" Richtung läuft, d.h. in der Richtung, in der das Gebläse eine geminderte Luftleistung hat. Die Diagrammlinien "Hzg" geben die Betriebsweise für die Heizeinrichtung an. Sie kann in zwei (2, 4) oder in vier (1, 2, 3 und 4) Stufen betrieben werden. Stufen 0 hießt stromlose Heizung, Stufe 1 ist die kleinste Stufe, d.h. geringste Leistung, Stufe 4 die größe Stufe, d.h. Maximal-Leistung. In der Diagrammlinie T ist die jeweilige Temperatur der aus der Wäschetrommel austretenden Abluft aufgetragen, die ein brauchbares Abbildung der in der Wäsche noch zu verdunstenden Wassermenge dar stellt. Dies gilt nicht für den Anlaufvorgang, den ersten Trocknungsabschnitt I, in dem zunächst das Maschinensystem und die kalte, nasse Wäsche aufgeheizt werden müssen. Für die vorliegende Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens sei definiert, daß dieser erste Trocknungsabschnitt beendet ist, wenn die Ablufttemperatur 60 ° C erreicht hat. Diese Temperatur hat sich als statische Temperatur als geeignet herausgestellt im zweiten Trocknungsabschnitt II, bei dem die Aufnahme der Heizenergie durch die Wasserverdunstung und die Energieübertragung aus der Heizeinrichtung in die Prozessluft sich in etwa die Waage halten.
- Am Ende des zweiten Trocknungsabschnittes II steigt die Ablufttemperatur an, weil die Wassermenge, die aus der Wäsche noch verdunstet werden muß, bereits sehr gering ist, so daß nur noch erheblich wenige Wärmeenergie aus der Prozessluft entnommen wird, um das Wasser aus der Wäsche zu verdunsten. Daher bleibt ein Überschuß an Wärmeenergie vorhanden, der die Temperatur der Abluft ansteigen läßt. Von hier an wird im allgemeinen die Heizenergie im sich hier anschließenden dritten Trocknungsabschnitt III vermindert, so daß die Temperatur der Abluft sich möglichst wieder bei 60° C einpendelt. Gegen Ende des dritten Trocknungsabschnittes steigt die Temperatur dann abermals an, ein Zeichen dafür, daß die in der Wäsche enthaltende Restfeuchte nur noch extrem klein ist und die im System enthaltene Wärmeenergie ausreicht, um diesen Rest von Wäschefeuchtigkeit noch zu verdunsten. Daher kann man nunmehr die Heizeinrichtung völlig abschalten und sich mit dem weiteren Reversierantrieb der Trommel begnügen, das ist die sogenannte Knitterschutz-Phase.
- Beim in Fig. 1 dargestellten Prozeßablauf des Standes der Technik wird die Trommel unsymmetrisch reversierend angetrieben, d.h. einer normal langen Linkslauf-Phase schließt sich eine nur kurze Rechtslauf-Phase an. Die Heizeinrichtung ist in der Linkslauf-Phase vollständig eingeschaltet und gibt volle Heizleistung ab. Während der Rechtslauf-Phase muß die Heizeinrichtung abgeschaltet werden, damit bei der einhergehenden Luftleistungs-Verminderung nicht die Temperatur der Prozeßluft zu hoch wird. Damit andererseits in der Rechtslauf-Phase die Aufheizung nicht zu lange unterbrochen wird, ist Rechtslauf-Phase nur kurz bemessen. Im allgemeinen bemißt man den Reversier-Rhythmus mit 60 zu 20 Sek. Eine typische Anlaufphase (erster Trocknungsabschnitt I) kann 30 Minuten dauern. Bis zu deren Ende ist die Temperatur der Abluft von 60° C erreicht. Der sich anschließende zweite Trock nungsabschnitt II dauert bei einer vollen Wäschebeladung beispielsweise etwas über 60 Minuten. An seinem Ende steigt dann - wie beschrieben - die Temperatur an und löst den Beginn des dritten Trocknungsabschnitts aus.
- Um die Temperatur im dritten Trocknungsabschnitt nicht unter 45° sinken zu lassen, schaltet man beim Erreichen von 45° C die Heizung wieder ein und - abgesehen von den Rechtslauf-Phasen der Trommel und des Gebläses - erst wieder aus, wenn die Abschaltmarke 75° C wieder erreicht ist. Aus dem T-Diagramm in Fig. 1 ist bei einer derartigen Temperatursteuerung der unstete Temperaturverlauf sehr gut zu erkennen. Sein Bild hängt davon ab, zu welchen Zeitpunkten der Linkslauf-Phase oder der Rechts- lauf-Phase die Heizeinrichtung ein- oder ausgeschaltet wird. Da dieser Temperaturverlauf ohnehin keinen definierten Schluß über die End-Restfeuchte zuläßt, wird dieser dritte Trocknungsabschnitt III nur noch rein zeitlich gesteurt. Im vorliegenden Beispiel aus dem Stand der Technik wird der dritte Trocknungsabschnitt auf 8 Minuten begrenzt. An ihn schließt sich der vierte Trocknungsabschnitt IV, die Knitterschutz-Phase an.
- Beim erfindungsgemäßen Trocknungsverfahren kann mittels eines Eingriffs durch die Bedienungsperson der Reversier-Antrieb für die Trommel - und damit auch für das Gebläse - entweder für einen Teil des Trocknungsprozesses oder für den gesamten Trocknungsprozeß ausgeschaltet werden. Beispielsweise wird beim Einschalten des Trommelantriebs lediglich in der Linkslauf-Phase entsprechend der durchgezogenen Linie im Diagramm D der Figur 2 der Trommelantrieb nur für diese Laufrichtung betrieben, in der das Gebläse die volle Luftleistung abgibt. Entsprechend wird die höchste Heizstufe 4 eingeschaltet und eingehalten bis der zweite Trocknungsabschnitt II beendet ist. Dies geschieht in gleicher Weise wie beim Stand der Technik: Beim Ansteigen der Temperatur auf eine obere Temperaturmarke von beispielsweise 75° C wird die Heizeinrichtung ausgehend von einem Signal eines Temperatursensors beispielsweise auf die Stufe 2 zurückgeschaltet und gibt damit etwa die halbe Heizleistung ab. Dementsprechend sinkt die Temperatur wieder auf etwa 60° C ab, bis erneut so wenig Heizenergie durch Aufnahme von Verdunstungswärme aus der Prozeßluft entnommen wird, daß die Temperatur der Abluft abermals ansteigt. Zwar kann man die Dauer des dritten Trocknungsabschnittes III gemäß dem Stand der Technik zeitlich begrenzen; da die Temperatur bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch - wie beim zweiten Trocknungsabschnitt - einen annähernd reproduzierbaren Verlauf nimmt, kann auch hier der abermalige Temperaturanstieg bis auf 75° C als Kriterium für die Beendigung des dritten Trocknungsabschnitts III dienen. Damit wird der zusätzliche Vorteil erkauft, daß das Trocknungsergebnis zumindest bei weitgehend homogenen Wäscheposten reproduzierbar ist.
- Gemäß einer strichpunktierten Linie in Figur 2 kann der Trommeltrockner stattdessen so eingerichtet sein, daß der Trommelantrieb durch die von der Bedienungsperson eingeleitete Schaltmaßnahme nur in der ersten Trocknungsphase I dauerhaft in die Linkslauf-Phase geschaltet wird. Beim Erreichen einer Temperatur von 60° C der Abluft kann der Einrichtungs-Trommelantrieb beispielsweise automatisch umgeschaltet werden auf symmetrischen Reversierantrieb. Während der Linkslauf-Phase wird die Heizeinrichtung in Stufe 4 betrieben und kann nach dem Umschalten auf Reversierantrieb während der jeweiligen Rechtslauf-Phase auf eine geminderte Heizleistung umgeschaltet werden. Beispielsweise kann diese geminderte Heizleistung im zweiten Trocknungsabschnitt II die Stufe 3 sein, die beispielsweise eine 20%ige Heizleistungsverminderung bedeutet, wenn die volle Heizleistung nicht die systembedingten Möglichkeiten ausschöpft. Dann kan hierbei noch sichergestellt sein, daß bei einer noch relativ hochprozentigen geminderten Heizleistung die Temperatur der Prozeßluft nicht übermäßig ansteigt, weil die volle Heizleistung geringer ausgelegt ist als sie für die "richtige" Gebläse-Drehrichtung systembedingt sein dürfte. Dadurch läßt sich auch im Reversierbetrieb ein annähernd gleichmäßiger Temperaturverlauf erzielen, der besonders gegen Ende des zweiten Trocknungsabschnittes nicht zu unwägbaren Abschaltkriterien führt.
- Im Falle dieses zweiten Beispiels für den Trommelantrieb wird die Abschalttempratur von 75° C etwas später erreicht als bei durchlaufendem Einrichtungs-Betreib. Dann kann aber die Heizleistung in der Weise umgeschaltet werden, daß während der Linkslauf-Phase die Stufe 2 und während der Rechtslauf-Phase die Stufe 1 der Heizeinrichtung eingeschaltet werden. Dies führt insgesamt zu einer etwas niedrigeren Durchschnittstemperatur während des dritten Trocknungsabschnitts III. Bei temperaturabhängiger Beendigung des dritten Trocknungsabschnitts würde dies natürlich länger dauern als bei dem vorgenannten Beispiel. Daher ist es zu empfehlen, die Heizungs-Teilleistungs-Steuerung an die dadurch erzielbaren Ablufttemperaturen anzupassen. Bei geeigneter Auslegung des Systems ist nämlich möglicherweise die Steuerung der Heizung während des dritten Trocknungsabschnitts zwischen den Stufen 2 und 3 möglicherweise besser geeignet.
- Es leigt auch im Rahmen der Erfindung, den Wechsel vom Reversier-Betrieb auf Einrichtung-Betrieb nicht nur auf die im ersten Trocknungsabschnitt befindliche Anlaufphase zu beschränken, sondern diese Maßnahme auch im zweiten Trocknungsabschnitt aunzuwenden und gegebenenfalls am Ende dieses Abschnittes umzuschalten auf Reversier-Antrieb. Hierfür können gegebenenfalls auch unterschiedliche Schaltmaßnahmen vorgesehen sein, so daß die Bedienungsperson die Wahl hat zwischen drei verschiedenen Antriebsarten. Auch kann die Leistungssteuerung der Heizeinrichtung entsprechend ihren Teilleistungen eingerichtet sein, so daß es durchaus möglich ist, im zweiten Trocknungsabschnitt zwischen der zweiten und vierten, der zweiten und dritten oder der ersten und dritten Stufe hin und her zu schalten. Ebenso kann es sich als vorteilhaft erweisen, im dritten Trocknungsabschnitt die Heizleistungen anders hin und her zu schalten als im dargestellten Beispiel.
- Die in Figur 3 gegebene Darstellung eines Trommeltrockners erlaubt die Durchsicht durch seine einzelnen Baugruppen. Eine horizontal gelagerte Wäschetrommel 1 ist an ihrer Beschickungsöffnung 2 mit einem Abluftkanal 3 verbunden. Dieser leitet die aus der Trommel abgeführte Abluft beispielsweise durch einen nicht näher dargestellten Kondensatabscheider 4 zu dem zentralen Eingang eines Gebläsegehäuses 5, dessen tangentialer Ausgang (hier nicht erkennbar) in einen mit Heizkörpern 6 bestückten Prozeßluftkanal 7 mündet. Dieser ist wiederum an die rückseitige Eingangsöffnung 8 der Wäschetrommel 1 angeschlossen. Zur Steuerung der Heizung 6 dienen ein Abluft-Temperatursensor 9 im Abluftkanal 3 und ein Heizungs-Temperatursensor 10 im Prozeßluftkanal 7.
- Die Wäschetrommel 1 kann über einen Riemen 11 von einem drehrichtungsumsteuerbaren Elektromotor 12 angetrieben werden, dessen Welle außerdem drehfest mit dem Gebläserad 13 verbunden ist. Zur Steuerung des Motors und der Heizung unter Berücksichtigung der Signale von den Temperatursensoren dient ein Steuergerät 14, das durch eine oder mehrere Bedienungshandhaben 15 wunschgemäß einstellbar ist.
- Die in Figur 4 dargestellte Schaltunganordnung verdeutlicht die Aufteilung der Heizeinrichtung 6 in einzelne Heizwicklungen 16, 17 und 18. Der Antriebsmotor 12 ist auf übliche Weise mit einem Phasendrehkondensator 19 und einem Reversierkontakt 20 eines Reversier-Gebers 21 drehrichtungsumkehrbar geschaltet. Mittels eines von Hand betätigbaren Schalters 22 kann die Drehrichtungsumkehr wirkungslos geschaltet werden, indem der Phasendrehkondensator 19 kurzgeschlossen wird. Der Kurzschluß kann wiederum mittels eines Schalters 23 aufgehoben werden, der von einem Temperaturgeber 24 gesteuert wird. Der von Hand betätigbare Schalter 22 kann in seiner Arbeitslage zunächst arretierbar ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft wird er weiterhin so eingerichtet, daß er entweder beim Ansprechen der Schalteinrichtung 24, 23, 25 oder am Programmende durch Einwirkung des abgelaufenen Zeitsteuerwerkes 29 in seine gezeichnete Ruhelage zurückkehrt. Der Temperaturgeber 24 kann beispielsweise auf 60° eingestellt sein, um den Schaltpunkt zu definieren, der das Ende des ersten Trocknungsabschnittes I in Figur 2 bezeichnet. Dieser Temperaturgeber 24 hat einen weiteren Schalter 25, der einen der Heizwiderstände, nämlich den Heizwiderstand 16, unterhalb von 60° C kurzschließen kann. In der Anlaufphase, dem ersten Trocknungsabschnitt I, ist daher der Kurzschlußstromkreis für den Heizwiderstand 16 geschaltet, so daß die volle Spannung zwischen den Leitungen 27 und 28 einmal auf den Heizwiderstand 17 und parallel dazu über den Programmschalter 31 auf den Heizwiderstand 18 wirkt. Die Heizeinrichtung ist so ausgelegt, daß beim parallelen Betrieb dieser beiden Heizwiderständer 17 und 18 3000 W Heizleistung geschaltet sind.
- Ist durch ihre Wärmeabgabe die Anlaufphase mit Erreichen des 60° C-Punktes abgeschlossen, dann öffnet der Temperaturgeber 24 mit seinem Schalter 25 den Kurzschlußstromkreis für den Heizwiderstand 16, so daß nunmehr die Widerstände 16 und 17 in Reihe an Spannung leigen und gemeinsam eine kleinere Leistung abgeben. Dadurch wird die insgesamt abgegebene Leistung gesenkt auf 2500 W. Dies geschieht allerdings nur in der Rechtslauf-Phase, weil in dieser Phase ein Schalter 26 des Reversierwerkes 21 geöffnet ist. In der Linkslauf-Phase des Antriebsmotors soll die Heizeinrichtung nämlich die volle Heizleistung von 3000 W abgeben. Daher ist der Reversierwerk-Schalter 26 immer nur in der Linkslauf-Phase geschlossen. Dies entspricht dem Programmablauf entsprechend der strichpunktierten Diagrammlinie in Figur 2.
- Durch das Zeitsteuerwerk 29 können weitere Schaltmaßnahmen eingeleitet werden. Hierzu gehört der Schalter 30, der die gesamte Heizeinrichtung von der Spannung abtrennen kann. Dies ist beispielsweise im vierten Programmabschnitt erforderlich. Ferner kann durch den Schalter 31 des Zeitsteuerwerkes die Heizleistungs-Abgabe auf die Widerstände 16 und 17 beschränkt werden, die in Reihenschaltung eine Leistung von 1300 W haben. Wird in dieser Schaltung der Heizwiderstand 16 durch den Reversierschalter 26 oder den Temperaturschalter 25 überbrückt, dann ergibt sich für den allein an Spannung liegenden Widerstand 17 eine Leistungsabgabe von 1800 W. Hierdurch sind insgesamt 4 Heizungsstufen definierbar, so daß entsprechend dem in Figur 2 anhand der strichpunktierten Linie dargestellten Ausführungsbeispiel im dritten Trocknungsabschnitt III die Heizeinrichtung zwischen den Temperaturstufen 1 und 2, nämlich zwischen 1300 und 1800 W, hin und her geschaltet werden kann. Das Zeitsteuerwerk 29 kann auf reine Zeitsteuerung ausgelegt sein oder mittels sogenannter Temperaturwarteschritte zustandsabhängige Steuerungsphasen enthalten. Ein solcher Temperaturwarteschritt liegt beispielsweise bei 75 min. im Diagramm der Figur 2. Er könnte auch an der Zeitmarke 83 min. eingebaut sein, um das Ende des dritten Trocknungsabschnitts durch Temperatursteuerung zu definieren.
- Der Temperatursensor 10 im Prozeßluftkanal 7 (Figur 3) liegt als Zweifachschalter im Stromkreis der Heizeinrichtung. Er dient dazu, beispielsweise beim Ausfall des Gebläses eine Überhitzung der Prozeßluft zu vermeiden, indem er die Heizeinrichtung beidpolig abschaltet.
- Eine etwas einfachere Ausgestaltung der Heizeinrichtung ist in Figur 5 als Auszug aus einer Schaltungsanordnung gemäß Fig. 4 dargestellt, die zwei Heizwiderstände 32 und 33 enthält. Sie können durch Wechselschalter 34 und 35 des Zeitsteuerwerks und/oder des Reversierwerks und/oder Temperatursensoren in drei Heizungsstufen geschaltet werden. Bei der dargestellten Lage der Schalter ist lediglich der Heizwiderstand 32 an Spannung gelegt, nach Wechsel des Schalters 34 liegt nur der Heizwiderstand 33 vollständig an Spannung. Wird statt des Schalters 34 der Schalter 35 aus der gezeichneten Lage gewechselt, dann liegen beide Heizwiderstände 32 und 33 in Reihe an Spannung. Es ist Aufgabe des Schaltungstechnikers, die Heizwiderstände 32 und 33 so zu bestimmen, daß sich einigermaßen gleichmäßige Abstände der Leistungs-Werte bei den unterschiedlichen Schaltungsarten ergeben. Damit sind drei Heizungsstufen schaltbar. Bei Verwendung eines weiteren einfachen Ausschalters können sogar vier Heizstufen schaltbar sein; dann lassen sich nämlich auch beide Heizwiderstände 32 und 33 parallel an Spannung legen.
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