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Steuereinrichtung für Wäschetrockner
Beim Betrieb von Wäschetrockner ist es erwünscht, einfache, automatisch arbeitende Schaltvorrichtungen zu besitzen, die einen bestimmten Prozentsatz der Restfeuchte der zu trocknenden
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auf das lufttrockene Gewicht der Wäsche, bis auf 0% sinken. Will man bügelfeuchte Wäsche haben, so soll eine Restfeuchte von etwa 15 bis 20% erreicht werden. Bei den bisher bekannten Wäschetrocknern kann der gewünschte Trocknungsgrad meist nur annähernd über eine vom Benutzer der Maschine einstellbare Zeit vorher bestimmt werden. Bei solchen Steuerungen gehen aber Spannungsschwankungen, unterschiedliche Ausgangsrestfeuchten und auch unterschiedliche Beladungsmengen ein.
Es hängt also von der Geschicklichkeit und dem technischen Gefühl des Benutzers der Maschine ab, ob jedesmal eine gleichmässig trockene Wäsche entnommen werden kann.
Es sind bereits Wäschetrockner bekannt, die beispielsweise in ihrem Abluftkanal einen auf einen bestimmten Ansprechwert einstellbaren Feuchtigkeitsmesser besitzen. Bei einer bekannten Steuerungseinrichtung für Trockner wird die Feuchtigkeit über feuchtigkeitsabhängige Widerstände im Luftstrom gemessen. Ferner kann man zur Erfassung der Feuchtigkeit den Leitwert der feuchten Wäsche über in Rippen der Trommel eingelagerte Elektroden messen. Derartige die Feuchtigkeit messende Einrichtungen sind aber kompliziert im Aufbau und für den Betrieb in Haushaltwäschetrocknern wenig geeignet. Im Falle der Erfindung gelingt es, die gewünschte Restfeuchte durch eine Temperaturmessung zu erfassen, so dass die Regeleinrichtung wesentlich einfacher wird.
Für die Temperaturmessung kann man bei der Erfindung gegebenenfalls auch einen elektronischen Temperaturfühler anwenden, der an einer geeigneten Stelle im Laugenbehälter angebracht wird.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für Wäschetrockner, die nach dem Trommelprinzip arbeiten und bei denen die Heizeinrichtung in Serie mit einem Ruheschalter angeordnet ist, der durch einen vorzugsweise auf verschiedene Temperaturen bzw. Restfeuchten einstellbaren Temperaturschalter betätigbar ist, mit zustands- und zeitabhängig wirksamen Schaltgliedern.
Das eingangs geschilderte Problem wird in überraschend einfacher Weise dadurch gelöst, dass erfindungsgemäss der Trommelantriebsmotor und ein den Kühlwasserzulauf zu einer Kondensationseinrichtung steuerndes Magnetventil zueinander parallel geschaltet sind und dass diese Parallelschaltung in Serie mit einem Ruheschalter angeordnet ist, der über ein mechanisches, vorzugsweise auf verschiedene Ablaufzeitdauern einstellbares Ablaufwerk betätigbar ist, welches durch das Ansprechen des Temperaturschalters auslösbar ist. Mit diesen Mitteln gelingt es, unabhängig vom Beladungszustand und ohne Rücksicht auf Spannungsschwankungen des Speisenetzes und auch bei unterschiedlichen Ausgangsrestfeuchten, die gewünschte bestimmte Restfeuchte, insbesondere für schrankfertige oder bügelfeuchte Wäsche, einzuregeln.
Durch eingehende Versuche ist nämlich festgestellt worden, dass man die Wäschetrockner, ohne eine Messeinrichtung für den Feuchtigkeitsgrad der Wäsche nötig zu haben, mit einem einfachen Temperaturschalter und einem zusätzlichen Zeitschalter, z. B. einem mechanischen Ablaufwerk, auf die gewünschte Restfeuchte einregeln kann. Ein
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Temperaturschalter im Sinne der Erfindung kann ein Temperaturregler, Temperaturwächter oder ein Temperaturbegrenzer sein.
In Fig. l ist der Temperaturverlauf in einem nach dem Trommelprinzip arbeitenden Wäschetrockner der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Bauart in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Es handelt sich dabei um einen Trockner, bei dem im Trommelbehälter ausserhalb der Trommel die elektrische Heizeinrichtung und eine wassergekühlte Kondensationseinrichtung zum Kondensieren der aus der Wäsche ausgetriebenen Dämpfe vorgesehen ist. Das Diagramm zeigt eine Reihe von Temperaturkurven--a bis d--, die verschiedenen Betriebsbedingungen zugeordnet sind. Ferner ist in demselben Diagramm in den Kurven-a'bis d'--der Verlauf der Restfeuchte über der Zeit für die entsprechenden Betriebsbedingungen gezeichnet.
Die Kurven--a und a'--geben die Temperatur und Restfeuchte für ein bestimmtes Wäschgewicht P1 bei normaler Spannung von 220 V wieder. Die Kurven-b und b'--entsprechen einer Wäschemenge P,die grösser als P ist, bei 220 V. In den Kurven-c und c'--sind die Abhängigkeiten der Temperatur und der Restfeuchte von der Zeit für ein Wäschgewicht P1 bei einer Spannung von 200 V dargestellt. Die Kurven-a bis c bzw. a'bis c'--sind aufgezeichnet für Wäsche, bei der der Trockenprozess bei einer Restfeuchte von F, beginnt.
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Die Kurven-a und a'--zeigen, daB vom Einschaltpunkt T 1 zunächst ein etwas steilerer Temperaturanstieg bis zum Wert T auftritt, als er unmittelbar danach zu beobachten ist. Nach Erreichen von T steigt die Temperatur langsamer bis zum Wert T3 an. Nach diesem im wesentlichen linearen Anstieg steigt die Temperatur am Ende des Trocknens nochmals zwischen T und T (Abschaltpunkt) stärker an. Nach dem Ausschalten der Heizung fällt die Temperatur ab. Auf diesen
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Feuchtigkeitsabnahme zu beobachten ist. Die Maschine wird nämlich zuerst aufgeheizt. Danach beginnt eine starke Feuchtigkeitsabnahme, die etwa so lange linear verläuft, wie auch der Temperaturanstieg linear verläuft.
Nach dem Abschalten der Heizeinrichtung wird die Feuchtigkeitsabnahme geringer ; sie ist aber noch vorhanden, da die Restwärme des Systems zum weiteren Trocknen ausgenutzt wird. Bei den Versuchen ist beobachtet worden, dass der Verlauf der Feuchtigkeitsabnahme unter allen Betriebsbedingungen gleichartig verläuft, sei es, dass verschiedene Wäschemenge mit gleicher Ausgangsrestfeuchte getrocknet werden, sei es, dass gleiche Wäschemenge mit gleicher Ausgangsrestfeuchte bei verschiedenen Spannungen getrocknet werden, sei es, dass auch vergleichsweise Wäscheposten mit wesentlich unterschiedlicher Ausgangsrestfeuchte (Frottierwäsche) bzw. normale Wäsche getrocknet wurde. Solange also aus der Wäsche wesentliche Mengen von Feuchtigkeit verdampft werden, kann die Temperatur im Innenraum des Trommelbehälters über einen bestimmten Wert nicht ansteigen.
Hat die Feuchtigkeit in der Wäsche dann schon so weit abgenommen, dass nur noch geringe Mengen verdampft werden, steigt die Temperatur stärker an, u. zw. so weit, dass beim Ansprechen des Temperaturschalters eine bestimmte Restfeuchte, beispielsweise von 5 bis 10% erreicht ist, wenn am Ende des Trocknungsganges etwa 0% Restfeuchte erzielt werden soll.
Wenn man in allen diesen Fällen den Abschaltpunkt des Temperaturschalters auf gleiche Höhe legt, ändert sich die Zeit entsprechend dem Versuchsparameter, also lediglich für den Teil der Temperaturkurve bis zum Abschaltpunkt, während die Abkühlungskurve für alle in Betracht kommenden Fälle praktisch eine gleichbleibende Neigung hat, so dass man nach Abschalten der Heizeinrichtung mit einer konstanten Nachlaufzeit bis zum Erreichen der jeweils gewünschten Restfeuchte von 15 bis 20% für bügelfeuchte Wäsche bzw. von etwa 0% für schrankfertige Wäsche rechnen kann.
Auf Grund dieser Versuche ist es also möglich, unabhängig von Wäschemenge, Ausgangsrestfeuchte und Betriebsspannung mit den Mitteln der Erfindung eine schranktrockene Wäsche von etwa 0% Restfeuchte dadurch zu erreichen, dass der Temperaturschalter auf eine vorbestimmte Abschalttemperatur von beispielsweise 120 C fest eingestellt und ein Trocknungsnachlauf nach Abschalten der Heizeinrichtung unter Ausnutzung der Restwärme des Systems für eine bestimmte, durch das mechanische Ablaufwerk festgelegte Zeit vorgesehen wird.
Der gewünschte Prozentsatz der Restfeuchte kann mit einfachen Mitteln auf verschiedene Weise gewählt werden. Es ist beispielweise möglich, hiezu die Ansprechtemperatur des Temperaturschalters zu verändern. Eine andere Möglichkeit ergibt sich, wenn man die Ablaufzeit des Ablaufwerkes zum Wählen des Prozentsatzes der Restfeuchte verändert. Ausserdem besteht die Möglichkeit, beide Faktoren (Temperatur und Zeit) gleichzeitig durch entsprechende Einstellung zu verändern.
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Für den Temperaturschalter kann man ein Regelgerät mit grosser Schaltbreite anwenden, so dass ein Wiedereinschalten der Heizeinrichtung infolge des Absinkens der Temperatur nicht erfolgt. Will man einen Regler mit geringerer Schaltbreite für den vorliegenden Zweck benutzen, so sind entsprechende
Mittel anzuwenden, um den sich wieder schliessenden Temperaturschalter unwirksam zu machen. Man kann zu diesem Zweck vom Ablaufwerk bei seiner Auslösung einen in Reihe zum Temperaturschalter liegenden Schalter öffnen lassen, so dass für den Rest des Trocknens durch das Wiederschliessen des
Temperaturschalters kein nochmaliges Heizen eingeleitet werden kann. Als Ablaufwerke können verschiedene an sich bekannte elektrische oder mechanische Mittel zur Anwendung kommen.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist zum Auslösen des Ablaufwerkes ein Aushebemagnet vorgesehen, der mit dem Ablaufwerk mechanisch gekuppelt und durch das Ansprechen des Temperaturschalters in
Auslösestellung bringbar ist. Dazu kann das Ablaufwerk mit einem Schalter gekuppelt sein, der mit dem
Temperaturschalter und einer von Heizeinrichtung und Aushebemagnet gebildeten Parallelschaltung in
Serie liegt und mit dem Anlaufen des Ablaufwerkes öffnet.
Wenn es sich um eine Wäschebehandlungsmaschine handelt, die zum Waschen und Trocknen der
Wäsche eingerichtet ist, kann man als Ablaufwerk auch das zum Steuern der Waschvorgänge ohnehin benötigte Programmsteuergerät benutzen, das dann für diesen besonderen Ablauf beim Trocknen entsprechend zu bemessen ist. Vielfach jedoch wird man auch in derartigen Maschinen die Verwendung eines besonderen Ablaufwerkes vorziehen, weil die Zahl der Programmabläufe für das Programmsteuergerät steigt und das Programmsteuergerät deshalb stärker als sonst beansprucht wäre.
Da bei der Erfindung durch das Ablaufwerk jedesmal nach Erreichen der Abschalttemperatur eine konstante Zeit ablaufen soll, kann man die Betätigung des Ablaufwerkes so einrichten, dass jedesmal für diese konstante Ablaufzeit mechanisch aufgezogen wird, ohne dass die Einstellung eines genauen Ablaufwertes dabei nötig wäre. Eine Einrichtung dieser Art kann beispielsweise für eine Wäschebehandlungsmaschine, die zum Waschen und Trocknen dient, durch besondere Ausbildung des Wahlschalter für die verschiedenen Waschprogramme und den Trockenvorgang erhalten werden. Man kann in diesem Falle beispielsweise das Ablaufwerk für das Trocknen an den Wahlschalter mechanisch ankuppeln und es bei seiner Einstellung auf "Trocknen" jedesmal aufziehen.
Wenn man nicht schrankfertige, sondern nur bügelfeuchte Wäsche erzielen will, muss der Trockenvorgang entsprechend anders durchgeführt werden. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Heizeinrichtung früher ausgeschaltet wird. Da jedoch ein solches Ausschalten nicht mit einem stärkeren Ansteigen der Lufttemperatur im Trockner zusammenhängt, muss ein entsprechend niedrigerer Wert für den Temperaturschalter eingestellt werden. Das wäre z. B. dadurch möglich, dass als Temperaturschalter ein Zwei-Kreis-Regler mit zwei verschiedenen Ansprechtemperaturen verwendet wird, wobei vom Benutzer der eine oder andere Regelkreis von Hand gewählt wird, je nachdem, ob man schrankfertige oder bügelfeuchte Wäsche wünscht. Man kann als Temperaturschalter auch einen kontinuierlich verstellbaren Temperaturregler verwenden.
Mit dessen Einstellung könnte auch zugleich eine angepasste Zeit mit eingestellt werden.
In den Fig. 2 bis 4 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Einregeln einer bestimmten Restfeuchte für eine Wäschebehandlungsmaschine, die zum Waschen und Trocknen dient, dargestellt, die mit einer wassergekühlten Kondensationseinrichtung im Trommelbehälter arbeitet ; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine derartige Maschine. In den Laugenbehälter --1-- ist die Wäschetrommel-2-mit horizontaler Achse eingebaut. In der Trommel befindet sich ein Deckel-3-, der zum Beschicken in die in Fig. 2 dargestellte Lage gebracht wird, so dass man von oben her Wäsche einlegen und entnehmen kann. Im unteren zylindrischen Bereich --4-- des Laugenbehälter sind elektrische Heizeinrichtungen--5 und 6--angeordnet.
Beim Waschen tauchen die Heizeinrichtungen in die Lauge ein. Für den Waschprozess ist ein Temperaturschalter--7vorgesehen, der im Bereich des Heizkörpers --5-- liegt.
Für das Trocknen wird die Heizeinrichtung --6-- eingeschaltet, die auf einem als Reflektor
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Hilfe von Schellen --10-- am oberen Rand des Strahlbleches --8-- befestigt. Beim Trocknen wird durch die Beheizung mit der Heizeinrichtung --6-- die Wärme unter Mitwirkung des Stahlbleches - auf die Trommel konzentriert, so dass die Feuchtigkeit aus der darin befindlichen Wäsche ausgedampft wird. Als Kondensationseinrichtung zum Kondensieren der Dämpfe dient ein Wasserfilm der an der linken Innenseite des Laugenbehälters --1-- aus einem Berieselungsband - herabrieselt. Die Trommel läuft beim Trocknen mit gleichbleibender Drehrichtung in Richtung des Pfeiles 13.
Dabei wird die Luft durch die Trommelbewegung in derselben Richtung entsprechend den Pfeilen 14 mitgenommen. Durch die Lage des den Trocknungsvorgang beherrschenden
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Temperaturschalters --9-- ergibt sich, dass dieser auf die Wärmeabgabe der Heizeinrichtung-6-, die Luftströmung innerhalb des Laugenbehälter und auch den Kühlwasserstrom --11-- anspricht.
Infolgedessen ist der Temperaturschalter an dieser Stelle in der Lage, den durch die in Fig. l dargestellten Diagramme gegebenen Zusammenhang zwischen Temperatur und Restfeuchte gut zu erfassen. Mit-15-ist die untere Abflussstelle bezeichnet, durch welche das Wasser zur Pumpe - -16-- abfliesst. Der Temperaturschalter zur Beeinflussung des Trocknungsvorganges kann auch an einer andem Stelle im Laugenbehälter liegen, z. B. an der Stelle des Temperaturschalters--7--. In diesem Falle kann man mit einem einzigen Temperaturschalter Wasch- und Trocknungsvorgang regeln.
Bei einem Mehrkreis-Regler müsste ein besonderer Kreis vorgesehen werden, bei einem kontinuierlich verstellbaren Regler müsste die Einstellung gesondert erfolgen.
Die Schaltung der Heizeinrichtung und des Antriebsmotors der Trommel für den
Trocknungsvorgang ist in Fig. 4 dargestellt. Hierin sind mit --21, 22-- die Anschlüsse an das speisende
Netz bezeichnet. Die Heizeinrichtung --6-- liegt in Reihe mit einem Temperaturschalter-23--, der normalerweise beim Trocknungsvorgang geschlossen ist. Parallel zur Heizeinrichtung liegt der Aushebemagnet--24-eines mechanischen Ablaufwerkes--25--, das einen Schalter --26-- im
Stromkreis des Trommelantriebsmotors-27-steuert. Im Ausführungsbeispiel ist angenommen, dass als Temperaturschalter ein Regler mit verhältnismässig geringer Schaltbreite verwendet ist.
Aus diesem Grund ist in Reihe zum Kontakt --23-- noch ein Kontakt --28-- gelegt, der in Abhängigkeit vom mechanischen Ablaufwerk sofort bei Beginn des Laufes dieses Werkes geöffnet wird und offen bleibt, so dass der bei sinkender Temperatur sich wieder schliessende Temperaturschalter --23-- den Heizkörper nicht wieder einschalten kann. Mit --29-- ist ein parallel zum Motor --27-- liegendes Magnetventil bezeichnet, das den Kühlwasserzulauf zum Berieselungsband--12--der Kondensationseinrichtung steuert. Das Ende jedes Trocknungsprozesses wird also dadurch eingeleitet, dass zunächst der Temperaturschalter seinen Kontakt --23-- öffnet und damit die Heizeinrichtung --6-- abschaltet.
Dieser Vorgang leitet den Ablauf des mechanischen Ablaufwerkes--25--ein, das einmal den Kontakt --28-- öffnet, um das Wiedereinschalten der Heizeinrichtung zu verhindern, und ausserdem nach Ablauf der gewählten Zeit den Trocknungsprozess durch Stillsetzen der Trommel und des Kühlwasserzuflusses zur Kondensationseinrichtung beendet.
Man kann die Erfindung bei nach dem Trommelprinzip arbeitenden Wäschetrocknern beliebiger Konstruktion anwenden, also auch bei solchen Trocknern, bei denen sich die wassergekühlte Kondensationseinrichtung und die Heizeinrichtung ausserhalb des Laugenbehälters, beispielsweise im Maschinengehäuse unter dem Laugenbehälter befinden. Wichtig ist es, den Temperaturschalter an einer Stelle anzuordnen, an welcher der in Fig. l dargestellte Zusammenhang zwischen Temperatur und Feuchtigkeit erfasst werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Steuereinrichtung für Wäschetrockner, die nach dem Trommelprinzip arbeiten und bei denen die Heizeinrichtung in Serie mit einem Ruheschalter angeordnet ist, der durch einen vorzugsweise auf verschiedene Temperaturen bzw. Restfeuchten einstellbaren Temperaturschalter betätigbar ist, mit zustands- und zeitabhängig wirksamen Schaltgliedern, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Trommelantriebsmotor (27) und ein den Kühlwasserzulauf zu einer Kondensationseinrichtung (11, 12) steuerndes Magnetventil (29) zueinander parallel geschaltet sind und dass diese Parallelschaltung in Serie mit einem Ruheschalter (26) angeordnet ist, der über ein mechanisches, vorzugsweise auf verschiedene Ablaufzeitdauern einstellbares Ablaufwerk (25) betätigbar ist,
welches durch das Ansprechen des Temperaturschalters (23) auslösbar ist.