CN101570928B - 用于控制洗涤烘干机的烘干过程的方法及相应的洗涤烘干机 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于控制配备有载荷传感器(30；31)的衣物烘干装置(W)的烘干过程的方法，其中，所述方法至少包括以下步骤：通过载荷传感器(30；31)获知装载重量(FW)(S11)；以及从获知的装载重量(FW)确定湿度。所述衣物烘干装置配备有用于控制烘干过程的控制单元(C)，所述控制单元被配置成这执行这种方法。

Description

用于控制洗涤烘干机的烘干过程的方法及相应的洗涤烘干机
技术领域
本发明涉及一种用于控制配备有载荷传感器的洗涤烘干机的烘干过程的方法，其中，所述方法至少具有以下步骤：借助载荷传感器获知装载重量，以及从获知的装载重量确定湿度。本发明还涉及相应设置的洗涤烘干机。
背景技术
由EP 0 649 930 A1公开了这样一种方法及这样类型配置的洗涤烘干机。
由EP 1 760 186 A2公开了一种用于洗涤和/或离心脱水衣物的方法和装置。在此，连续地确定需通过洗涤或烘干进行处理的衣物的重量。由此，尤其是可确定在即将烘干的衣物中的残余水分。
由DE 44 11 501 A1公开了一种衣物烘干方法，其中，为了确定衣物的残余水分，在烘干过程开始时及在此期间测量衣物的重量并且与之前确定的干衣物的重量相比较。
根据现有技术的洗涤烘干机公开于文献WO2007/138019A1以及EP0636732B1、DE4427361A1和DE19522307C2中。在引用的最后三篇文献中，主要描述了一种具有借助水冷却的冷凝器的洗涤烘干机，所述冷凝器用于通过循环的处理空气流烘干潮湿衣物。
在WO2007/118512A1中公开了一种在用于洗涤和/或烘干衣物的机器中的包括磁场传感器的传感器单元。该传感器单元也可称作“磁场传感器单元”。它用于确定与应力相关的特性或衣物滚筒的失衡参数。为此，这些参数通过传感器单元探测并给送到用于机器的控制单元，其中，可从这些参数推出特别是用于离心脱水旋转过程中的机器操作的控制或调节参数。该传感器单元可被构造成使它能够以三维方式探测与应力相关的特性。此时它可称作“3D传感器”。在WO2008/006675A1中公开了一种用于控制洗衣机中的离心脱水旋转过程的方法以及一种相应配置的洗衣机。
在普通的洗涤烘干机或滚筒式烘干机的情况下，烘干持续时间直接由用户设定。先进的洗涤烘干机或滚筒式烘干机自动确定和设定烘干过程的持续时间。在纯粹的滚筒式烘干机的情况下，当正在烘干时测量衣物的电导值是一种最常见的方法。在各种情况下，温度测量也被用于确定衣物的水分含量。还公知使用空气湿度传感器，用于测量排出滚筒的处理空气的湿度。然而，由于这种传感器制造精细，因此使用这种湿度传感器是昂贵的。
根据WO2007/118512A1，现代洗衣机可特别配备根据磁操作原理工作的传感器单元，以监测在离心脱水旋转过程中发生的系统运动，通过这种方式防止振动系统撞击壳体以及避免由于失衡而使系统过载。此外，这种传感器用于在洗衣机已被装载之后对装载在其中的衣物进行称重，从而也可防止机器过载和给出要分配的清洁剂量的建议。在这种情况下，功能原理是，悬置在弹簧上的振动系统根据装载的负载量而改变其位置。由于重力它会下降。系统下降的程度是表示装载的衣物量的尺度。被实施为3D传感器的传感器单元探测该运动，且控制器通过使用悬置的弹簧系数由此计算出负载量。为此，以载荷传感器的方式工作的3D传感器加装到振动系统的后壁上的上部区域，且被实施为3D霍尔传感器。永久磁体加装在以可移动的方式悬置的振动系统的部分中。由永久磁体产生的磁场的方向和磁场强度通过3D霍尔传感器测量。这些值的组合可明确地给出相对于永久磁体的位置。通过这种方式，可确定磁体相对于霍尔传感器的位置。
还公知一种以一维方式操作的行程传感器(path sensor)，用于确定洗衣机的装载重量，所述行程传感器容纳在减振器中，且同样也可用于所述称重。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于基于衣物水分含量低成本地、相对不太复杂地控制烘干过程、尤其是用于确定烘干过程的持续时间的装置。
上述目的根据相应的独立权利要求的特征实现。优选的实施例特别地记载在从属权利要求中。
上述目的可通过一种用于控制配备有载荷传感器的洗涤烘干机的烘干过程的方法实现，其中，所述方法至少包括以下步骤：
-通过载荷传感器获知装载重量；
-以及从获知的装载重量确定湿度的步骤；
其中，确定湿度的步骤至少具有以下子步骤：
-获知在烘干过程之前的洗涤操作过程中的离心脱水旋转速度、特别是最大离心脱水旋转速度，并由此获取残余水分；以及
-从残余水分和装载重量确定水分量；
其中，所述方法还具有以下步骤：
-从先前确定的水分量和已知的烘干速度确定烘干过程所需的持续时间。湿度可特别地被理解为水分和/或湿气的量，或潮湿程度。
根据本发明，所述确定湿度的步骤至少具有以下子步骤：(i)获知在烘干过程之前的洗涤操作过程中的离心脱水旋转速度、特别是最大离心脱水旋转速度，并由此获取残余水分(仅在衣物烘干装置为洗涤烘干机的情况下)；(ii)以及从残余水分和装载重量确定水分量。
可达到的残余水分与离心脱水旋转速度之间的关系通常取决于设备所特定的参数(例如，结构、在离心脱水旋转过程中的转动速度特性、特别是离心脱水旋转的持续时间)，因此对每个装置类型优选通过实验获取。最大离心脱水旋转速度对达到的残余水分的影响最大。对于每个洗涤过程优选重新确定最大离心脱水旋转速度，因为它会受到用户的设定值或失衡引起离心脱水旋转速度的降低的影响。
根据本发明，从离心脱水旋转速度获取残余水分包括通过以离心脱水旋转速度作为计算参数的相应的计算函数计算残余水分。
在这种情况下，可优选地，获取残余水分包括通过相应的数值表由离心脱水旋转速度确定残余水分。
还优选地，所述方法还具有用于从先前确定的水分量和已知的烘干速度确定烘干过程所需的持续时间的步骤。
为了能考虑过程变量的变化，优选地，所述方法具有用于从先前确定的水分量和已知的装置效率指数确定烘干过程所需的能量的步骤。
此时，特别优选地，所述方法还具有用于由先前确定的能量并通过确定由加热器导入所述过程中的累计能量来确定烘干过程所需的持续时间的步骤。
然而，也可优选地，所述方法还具有用于从先前确定的水分量和借助于载荷传感器测量的衣物的重量的下降确定烘干过程所需的持续时间的步骤。
此时，优选地，衣物的重量的测量在衣物滚筒静止时的换向暂停过程中进行，或者在滚筒转动时进行，然后在多圈滚筒转动上计算平均值，例如已如上面所述，尤其是当滚筒区域中聚集的冷凝水在即将要获知装载重量之前(在称重之前)通过泵单元去除时进行。
根据一个实施例，可优选地，用于确定湿度的步骤至少具有以下子步骤：(i)通过载荷传感器获知装载重量；(ii)监测每单位时间的装载重量的下降；以及(iii)由每单位时间的装载重量的下降的减小确定残余水分，特别是大约15％的残余湿度。
从特别是大约15％的预定的残余湿度，此时烘干过程可例如通过不同的方法继续进行，例如，如上所述的方法或例如基于电导值的方法。优选地，在衣物在结束时还要稍微潮湿(8-10％)、例如用于熨烫(“用于熨烫的水分”)的情况下，达到预定的残余湿度的时间点直接用于切换到冷却阶段的目的。如果希望得到较干的衣物，此时优选随后执行时间控制的另一烘干阶段，该烘干阶段的持续时间可以是恒定或取决于达到该时间点所需的时间(例如，大的负载，需要长的时间达到15％，需要长的最终烘干时间；小的负载，需要短的时间达到15％，需要短的最终烘干时间)。
通常，当衣物滚筒静止时，例如在滚筒开始转动之前或在滚筒的换向动作过程中，可执行称重。
然而，为了避免减振器中的静摩擦的任何影响，优选地，当衣物滚筒转动时执行称重。
为此，有利地，通过载荷传感器以时间上相继的方式多次(即，至少两次)感测装载重量，然后再进行平均。优选地，以时间上相继的方式感测的持续时间(测量持续时间)是衣物滚筒转动一圈所需的持续时间的多倍，因为通过这种方式降低了滚筒中的由衣物引起的失衡的影响。
上述目的还通过一种具有用于控制烘干过程的控制单元和载荷传感器的洗涤烘干机实现，其中，控制单元被配置成执行至少包括以下步骤的方法：
-通过载荷传感器获知装载重量；以及
-从获知的装载重量确定湿度；
其中，确定湿度的步骤至少具有以下子步骤：
-获知在烘干过程之前的洗涤操作过程中的离心脱水旋转速度、特别是最大离心脱水旋转速度，并由此获取残余水分；以及
-从残余水分和装载重量确定水分量；
所述方法还具有以下步骤：
-从先前确定的水分量和已知的烘干速度确定烘干过程所需的持续时间。
洗涤烘干机或其控制单元此时可基于来自载荷传感器、特别是磁场传感器单元、尤其是3D传感器的传感器数据控制烘干过程。因此，除了用于监测和控制烘干过程的现有功能以外，必要时，也可使用来自载荷传感器的信号。在这种情况下，可获得不同的测量值，且由此产生不同的控制信息。
通过使用目前在洗衣机中也用于监测离心脱水旋转过程以控制烘干过程的现有3D传感器的信号，特别地，直接依赖于要被烘干的衣物的水分的控制装置可特别地被实施成用于不具有另外的传感器系统的洗涤烘干机。相应的测量也可与其他测量方法(电导值测量、温度测量)组合，以增加要被烘干的衣物的数据获取精度、以及作为烘干过程的目标，以便在每种情况下均可实现准确度提高的所需的最终的残余湿度。
载荷传感器可以是任何类型的载荷传感器，例如以一维方式操作的行程传感器。然而，优选地，载荷传感器包括磁场传感器单元、特别是霍尔传感器。磁场传感器单元可灵活且在不需要大的改动的情况下使用，而且耐磨损，测量也准确。
为了能够特别简单地进行安装，优选地，载荷传感器包括：霍尔传感器，所述霍尔传感器以静止的方式设置在洗涤烘干机上，例如设置到衣物滚筒的后部，特别是设置在洗涤烘干机的后壁上；以及永久磁体，所述永久磁体设置在衣物滚筒上。
还可优选地，磁场传感器单元被配置和设置成感测滚筒轴的弯曲。
附图说明
下面，参看附图结合示例性实施例详细地描述本发明。在这种情况下，为了更清楚起见，具有相同的结构或相同功能的元件可以相同的附图标记表示。
图1示出了被实施为用于洗涤和/或烘干衣物的前装载式洗衣机的机器的剖视图；
图2示出了根据第一实施例的用于确定烘干时间的流程图；
图3示出了根据第二实施例的用于确定烘干时间的流程图；
图4示出了根据第三实施例的用于确定烘干时间的流程图；
图5示出了根据第四实施例的用于确定烘干时间的流程图；
图6示出了通过被实施为用于洗涤和/或烘干衣物的前装载式洗衣机的图1的机器的示意性剖视图，其具有通过滚筒轴驱动的衣物滚筒、和磁场传感器单元，所述磁场传感器单元设置在滚筒轴的轴承结构的区域，以便获取衣物滚筒或滚筒轴的与应力相关的特性或失衡；
图7示出了通过根据图6的机器的另一示意性剖视图，其中滚筒轴的弯曲示意性地被示出，所述弯曲通过一方面的衣物滚筒及衣物这两者的重力、与另一方面的由驱动皮带的皮带张紧所产生的皮带张力的组合作用产生；
图8示出了根据图6和7的用于洗涤和/或烘干衣物的机器的衣物滚筒的示意性前视图，其中，位于衣物滚筒的外周处且由衣物的不均匀分布引起的质量体的示意性重力作用被示意性地示出；以及
图9示出了衣物滚筒的示意性前视图、和通过根据图6至8的用于洗涤和/或烘干衣物的机器的示意性剖视图，其中，在动态洗涤过程中作用在衣物滚筒的外周上的由失衡质量引起的离心力的作用被示意性地示出。
具体实施方式
图1示出了被构造成前装载式的采用空气冷凝冷却的洗涤烘干机W的构件，所述洗涤烘干机处于洗涤操作之后、烘干过程之前的状态。洗涤烘干机具有滚筒壳体或桶1，用于保持衣物3的衣物滚筒2(内滚筒)可转动地安装在所述滚筒壳体或桶1中。借助于通到分配隔间5中的新鲜水供给管路4，添加有清洁剂或没有添加清洁剂的水被给送到滚筒壳体1(外滚筒，桶)，在那里它形成自由液体6。可借助于加热器7加热的自由液体6可通过排放泵8经由排放通道9排放到外部。
此外，用于处理空气的循环空气或处理空气通道10连接到桶1。处理空气通道10的上部分11连接到处理空气鼓风机12的压力侧，其另一端在衣物滚筒2的装填开口(在此未示出)的上方通到滚筒壳体1中。处理空气通道10的下部分13连接到处理空气鼓风机12的入口侧，且在下部区域通到滚筒壳体1中。然而，该开口14始终位于在洗涤或漂洗过程中液体所曾达到的高度之上。而且，通常在上通道部分11中设有加热器单元(在此未示出)，以便加热处理空气。在烘干过程中，处理空气借助于鼓风机12被鼓送经过加热器单元，并在那里被加热，然后在衣物滚筒中与潮湿衣物彻底混合。热能在那里用于蒸发包含在衣物中的水。空气然后在冷凝单元15中被冷却并被再次供给到鼓风机12。
为此，被实施为热交换器且主要具有冷却器16的冷凝单元15装配在处理空气通道10的下部分13中。冷却器16通过新鲜空气冷却，所述新鲜空气通过冷却风扇17从洗涤烘干机W的周围环境吸入并经由冷却空气进入通道18给送到冷却器16。冷却空气在流过冷却器16并从处理空气吸收热能之后经由冷却空气排出通道19传送到空气出口20。在处理空气在冷却器中冷却的过程中所产生的冷凝物经由下降管21从冷却器壳体排放到滚筒壳体1，并从那里时不时地借助于用于脏水的泵单元被泵送到废水系统中。下降管21在此被实施为处理空气通道10的一部分。因此，在进行烘干时，水从滚筒2中的衣物3向外输送。从而，衣物3的重量被降低，因此作用在振动系统上的力也被降低。用于洗涤烘干机W的程序通过控制单元C控制。
而且，洗涤烘干机W还配备有磁性载荷传感器31，在此，所述磁性载荷传感器31装配在后部，且成3D霍尔传感器的形式，而永久磁体(未示出)装配在振动系统上，所述振动系统以可移动的方式被悬置。原理上公知的是，3D霍尔传感器31测量磁场方向和磁场强度。这些值的组合可确定地给出相对于永久磁体的位置。通过采用这种方式，磁体相对于霍尔传感器的31的位置可被确定，从而可确定装载重量。
在纯粹的滚筒式烘干机的情况下，不具有仅在洗涤衣物3时需要的元件，例如新鲜水供给管路4和分配隔间5。
图2示出了用于通过获取要被蒸发的水量确定由装置提供的烘干时间的流程图。
在该过程中，在步骤S10，机器首先装载一批要被烘干的衣物。
随后，在步骤S11，对装载的一批衣物进行称重，换言之获知一批衣物的装载重量，这通过载荷传感器进行。在一种变型中，该称重操作可在内滚筒静止的状态下进行。在另一可选或另外的变型中，当内滚筒转动时进行称重。在滚筒转动时，在预定的时间段上获取多个测量值，然后再进行平均。通过平均测量值，可克服减振器中的可能的静摩擦的问题，桶悬置在所述减振器上。预定的时间段优选为滚筒转动一圈所需的时间的多倍。关于获取的重量，其是干燥衣物和包含在衣物中的水的总和。
在随后的步骤S12，从最近的前面的离心脱水旋转过程(例如紧跟着前面的洗涤操作执行)中达到的最大离心脱水旋转速度推导出在最近的离心脱水旋转操作中实现的残余水分，换言之，保留在衣物中的水的相对比例。在这种情况下，假定该批衣物或其一部分要被烘干。
基于先前获得的经验值或初步试验，从离心脱水旋转速度推导残余水分。离心脱水旋转速度和残余水分之间的关系可通过用合适公式表示的计算函数或通过具有已知的成对的数值的表由离心脱水旋转速度和时间(特性曲线)做出。
在步骤S12或随后的步骤S13，从残余水分和已知的装载重量确定要被去除的水量。如果另外考虑到以每分钟去除的水的克(g)数表示的装置的已知烘干速度(其不必是恒定的)，则由此计算烘干所需的持续时间，且随后控制烘干程序。
然而，烘干速度可由于外部影响而波动。因此，在空气冷凝的烘干机的情况下，例如，冷凝性能以及相应的烘干速度可受房间内的环境温度影响。因此，在烘干过程中所耗费的能量是较好的控制参数。
为此，图3示出了通过获取要被蒸发的水量确定由装置提供的烘干时间的另一流程图。
与图2所示的过程相比，此时，步骤S12之后跟着的是步骤S21，用于确定烘干所需的能量。在这种情况下，当知道要被去除的水量(步骤S12)时以及当使用每克要被去除的水量要消耗设备的已知能量时(装置效率指数Wh)，计算烘干所需的能量。
为了在步骤S22中确定烘干过程的持续时间，在烘干程序中，它仅通过监测加热器的开关状态、在使用加热器单元的已知加热输出的情况下增加通过加热器导入烘干过程中的能量，且与预先计算的能量进行比较。当达到预先计算的能量时，烘干过程终止。因此，持续时间的确定在此不是在烘干过程开始时进行，而是在烘干过程中实时地确定。这样，还考虑到了过程参数的变化、例如环境温度的变化等。
图4示出了通过测量去除的水量确定由装置提供的烘干时间的流程图。在此时计算烘干的衣物的重量的步骤S12之后，在步骤S13中，在当内滚筒在换向暂停过程中静止时和/或当内滚筒转动时的状态下，通过载荷传感器定期地执行重新称重，实际上像已对步骤S11所述的那样。在步骤S32中，此时将先前测量的装载重量与在步骤S12中计算的烘干衣物的重量进行比较。如果测量的装载重量已降到烘干衣物的重量，烘干过程终止。
为了防止聚集在滚筒系统中的冷凝水导致测量误差，在步骤S33中，在即将要称重之前，聚集的冷凝水通过泵单元被去除。因此，这种称重需要用于滚筒换向、泵送出和测量值获知的各个子过程保持同步。
图5示出了用于通过测量去除的水量的时间变化(梯度)确定由装置提供的烘干时间的流程图。该过程不需要知道装载的一批衣物的残余水分。
在程序开始之后，一直等候到系统已被加热且到达了相对恒定的过程状态(步骤S41)。这首先使得具有主要受烘干机性能限制的恒定的烘干速度，从而导致在一段时间上均匀的重量下降。在烘干要结束时，蒸发的速度、从而每单位时间聚集的冷凝水量减小。这使得可推导出衣物的残余水分：例如在棉纺织品的情况下，当衣物中具有近似15％的残余水分时，位于纤维的表面上的水已被蒸发。储存在纤维中的毛细管水的蒸发需要进一步的时间和能量。烘干过程慢下来。因此，冷凝物流(每单位时间去除的冷凝水量)的所述下降表示达到了近似15％的残余水分。这本身表明重量曲线的梯度的下降或重量减轻的梯度的下降。
为此，关于所示的过程，在步骤S42中，定期执行称重。在步骤S43中，监测每单位时间的重量减轻的下降或重量减轻的梯度的下降。如果每单位时间的重量减轻量或重量减轻的梯度下降到特定的-相对或绝对的-阈值以下，则可判断出到达了近似15％的残余水分，且对此的控制响应被启动。步骤S42中的称重优选在步骤S44中执行的将聚集的水泵送走的步骤之后进行。图5所列的方法既适合于纯粹的滚筒式烘干机，也适合于洗涤烘干机。当使用纯粹的滚筒式烘干机时，它配备有载荷传感器，例如3D载荷传感器，其安装时特别简单。
图6示出了桶或滚筒壳体1的剖视图，其中，衣物滚筒2设置在所述桶或滚筒壳体1中，且在一侧通过轴承结构22安装。衣物滚筒2通过滚筒轴23与皮带轮24连接，所述皮带轮通过驱动皮带(未示出)从驱动单元向衣物滚筒2的滚筒轴23传递转矩。在这种情况下，滚筒轴23由轴承结构22的两个轴承25保持，所述轴承它们本身彼此间隔开地容纳在轴承壳体26内。在本示例性实施例中，轴承25被实施为滚珠轴承。轴承壳体26本身固定到桶1的后壁。
包括一个或多个磁场传感器的磁场传感器单元30容纳在轴承壳体26内的两个轴承25之间的中心区域。除了在此将磁场传感器单元30设置在两个轴承25之间的中心的这种优选方式以外，自然也可想到，将磁场传感器单元30设置得较靠近两个轴承25中的一个轴承。磁场传感器单元30用于探测随着滚筒轴23运动的磁化区域27的磁场，其中，所述磁化区域27本身设置在磁场传感器单元30的区域。为此，在本示例性实施例中，滚筒轴23本身至少在某些区域由具有相应的磁性或磁致伸缩性能的材料制成。然而，在本发明的范围内也可考虑使用这样的滚筒轴23，所述滚筒轴23例如本身并不具有磁性或仅是具有不足的磁性，但包括也运动的构件，例如成环绕着外周设置的套筒的形式，所述套筒例如以力配合和/或形状配合的方式与滚筒轴23连接。滚筒轴23的磁化区域27优选由具有高的磁致伸缩常数的铁磁性材料例如钢No.1.4057形成，使得可使用具有相对低的灵敏度的廉价的磁场传感器单元30。由于也随着滚筒轴23运动的磁化区域27的磁致伸缩性能，因此滚筒轴23的机械变形被变换为由磁化区域27形成的磁场的变化。该磁场的变化由磁场传感器单元30以非接触的方式探测。
图7以通过根据图6的前装载式洗衣机的另一剖视图示意性地示出了滚筒轴23的弯曲，其以弯曲线28示出。在这种情况下，弯曲一方面根据以下公式由共同作用的衣物滚筒2的重力FT和衣物的重力Fw相对于杠杆臂lt的弯曲力矩MT产生
MT＝(FT+Fw)·lt
另一方面根据以下公式由皮带张力FR相对于设置在皮带轮24上的驱动皮带的杠杆臂lr的弯曲力矩MR产生
MR＝FR·lr
在该示例中，出于简化目的，假定皮带张力的作用方向和由重力产生的重力作用方向平行。由于驱动皮带的皮带张力FR、衣物滚筒的重力FT和杠杆臂lt和lr对于装置来说可以认为是常数，因此，当衣物滚筒2静止时，由弯曲线28表示的滚筒轴23的弯曲或弯曲应力此时仅取决于衣物滚筒2中存在的衣物的重力FW。该弯曲应力的方向是恒定的，且取决于衣物滚筒2的转动角度位置。
因此，可以以简单的方式基于弯曲线28表示的滚筒轴23的弯曲或弯曲应力准确确定衣物的重量。通过将磁场传感器单元30对中地设置在滚筒轴23的最大应力或弯曲的区域、以及相应地通过逆磁致伸缩效应使由磁化区域形成的磁场产生大的变化，能够在这种情况下易于通过磁场传感器单元30进行探测。相应地，可使用非敏感的、因此廉价的磁场传感器，借此，与处理失衡作用相关的参数值-转矩、扭矩、弯曲力、衣物的质量和衣物滚筒2的转动角度可以非接触、无磨损的方式获知。
图8示出了根据图6和7的用于洗涤和/或烘干衣物的机器的衣物滚筒2的示意性前视图。下面，将描述如何获取要通过滚筒轴23从皮带轮24传递到衣物滚筒的转矩。
在这种情况下，通过皮带轮24导入滚筒轴的驱动转矩与以下的转矩相反：在衣物滚筒2的旋转运动的加速或减速过程中的惯性力矩、由轴承25中的和衣物滚筒2与衣物滚筒2周围的空气或洗涤液之间的摩擦引起的拖曳转矩、以及由于位于衣物滚筒2的外周处的衣物的加速引起的随着滚筒转动变化的转矩。
为此，图8中示出了作用在以特定的转动速度转动的衣物滚筒2的外周29处的与失衡相关的重力Fug。当衣物滚筒2以高于衣物的起始转动速度的特定的转动速度或角速度ω转动时，合成的失衡可以以质量mu通过不均匀的质量分布形成。在这种情况下，起始转动速度应理解为这样的转动速度，即在该转动速度下，作用在衣物上的离心力等于或大于作用在衣物上的重力，结果使得衣物静止靠在衣物滚筒的内壁上。引起失衡的具有重力Fug的质量mu在衣物滚筒2的一整圈的转动过程中必须在向上的运动中克服重力被升起。然而，在衣物滚筒2的转动的向下阶段中，它又被重力加速。由于循环改变杠杆臂ht，因此在滚筒轴23处产生正弦转矩曲线Mug，这导致扭应力，该扭应力随着滚筒轴转动速度或角速度ω变化，其幅度取决于合成失衡的幅度。因此，下面的公式用于表示转矩曲线Mug：
Mug＝Fug·ht·sin(ωt)
因此，通过对获取的与应力相关的特征进行评估，可精确地确定衣物滚筒2中的失衡的位置和幅度。由于推导出了相应的控制和/或调节参数，因此使得可在洗涤过程中实施有针对性的介入，以降低或甚至完全消除失衡作用。
最后，在图9中以衣物滚筒2的示意性前视图和通过根据图6-8的机器的示意性剖视图示出了用于洗衣机的另一应力情况和可在这种情况下获得的参数值或与应力相关的特性。在这一点上，特别地，可获取由作用在衣物滚筒2的外周29上的失衡质量mu的离心力产生的弯曲力矩MUF。如果在滚筒轴转动速度或角速度ω比衣物的起始转动速度高的离心脱水旋转操作过程中由于质量分布的不规则而产生失衡，该失衡产生作用在桶2的外周29(半径rt)上的离心力FUF。该离心力FUF通过以下公式表示：
FUF＝mu·ω2·rt
通过杠杆臂lu，该离心力FUF产生弯曲力矩MUF，该弯曲力矩MUF又在滚筒轴23中引起弯曲应力。由于该应力的方向相对于磁化的滚筒轴23是恒定的，但当从外部观看时，所述磁化的滚筒轴23以滚筒轴转动速度或角速度ω旋转，因此，磁场传感器单元30探测出以滚筒轴转动速度或角速度ω旋转的信号，该信号取决于质量分布中的不均匀的程度和其在桶2的外周29处的轴向位置。在这种情况下，弯曲力矩MUF是实际滚筒轴张力的起因。
基于通过磁场传感器单元30获取的与应力相关的特性或失衡参数，可根据所获取的值以以下的方法步骤推导用于机器的控制和/或调节参数。用于机器的控制和/或调节参数的推导通过用于机器的控制单元实现，所述控制单元在图中未示出，且在任何情况下均具有。通过连接到用于机器的驱动装置的控制单元，衣物滚筒的转动速度或角速度例如可根据控制和/或调节参数改变，从而，由衣物的非均匀分布产生的失衡可被降低或完全被消除。为此，例如可以想到突然、和必要时仅在短的时间内改变衣物滚筒2的转动速度或角速度，借此，可实现衣物的更均匀的分布。
特别地，可从由磁场传感器单元30产生的且用于控制烘干过程的特征值确定衣物的重力FW，像已参看图1至5借助示例详细描述的那样。
显然，本发明并不局限于所示的示例性实施例。
因此，在上述示例性实施例中所述的过程或子过程可单独应用或也可组合使用，以实现更高的可靠性。这些过程也可与其他例如基于电导值测量或温度测量控制烘干过程的方法组合。例如，过程、特别是图5的过程可与从处理空气/冷却空气热交换器的性能确定烘干进度、特别是残余水分的步骤组合。这些过程也可用于规定范围的残余水分或烘干时间，且可部分被其他方法补充或替代。要达到的烘干程度可选择成是可变的水分，例如用于熨烫、柜式烘干(cupboard dry)等，且可根据所选的织物类型而变化。
特别地，载荷传感器也可用于纯粹的滚筒式烘干机，特别是用于确定烘干过程。在这种情况下，可使用上面参看图6至9所述的载荷传感器或其他任何载荷传感器、例如以一维方式操作的行程传感器。在这种情况下，本发明利用的是，装载在滚筒式烘干机的衣物滚筒中的衣物还使衣物滚筒承受载荷和移位、和/或在驱动衣物滚筒的滚筒轴上施加可测量的弯曲力矩。
附图标记列表
1 滚筒壳体
2  衣物滚筒
3  衣物
4  新鲜水供给管路
5  分配隔间
6  自由液体
7  加热器
8  排放泵
9  排放通道
10 处理空气通道
11 处理空气通道的上部分
12 处理空气鼓风机
13 处理空气通道的下部分
14 开口
15 冷凝单元
16 冷却器
17 冷却风扇
18 冷却空气进入通道
19 冷却空气排出通道
20 空气出口
21 下降管
22 轴承结构
23 滚筒轴
24 皮带轮
25 轴承
26 轴承壳体
27 磁化区域
28 弯曲线
29 外周
30 磁场传感器单元
C  控制单元
FR  皮带张力
FT  衣物滚筒的重力
FUF 离心力
Fug 重力
FW  衣物的重力
lt  杠杆臂
lr  杠杆壁
lu  杠杆壁
MR  弯曲力矩
MUF 弯曲力矩
Mug 力矩曲线
rt  衣物滚筒的半径
S10-S54 过程步骤
W  衣物烘干装置
ω 角速度

Claims (16)

1.一种用于控制配备有载荷传感器(30；31)的洗涤烘干机(W)的烘干过程的方法，其中，所述方法至少具有以下步骤：
-通过载荷传感器(30；31)获知装载重量(FW)(S11)；以及
-从获知的装载重量(FW)确定湿度；
其特征在于，确定湿度的步骤至少具有以下子步骤：
-获知在烘干过程之前的洗涤操作过程中的离心脱水旋转速度，并由此获取残余水分；以及
-从残余水分和装载重量(FW)确定水分量(S12)；
所述方法还具有以下步骤：
-从先前确定的水分量和已知的烘干速度确定烘干过程所需的持续时间(S13)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离心脱水旋转速度是最大离心脱水旋转速度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还具有以下步骤：
-从先前确定的水分量和已知的装置效率指数确定烘干过程所需的能量(S21)；以及
-由先前确定的能量并通过确定由加热器(7)导入所述过程中的累计能量来确定烘干过程所需的持续时间(S22)。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还具有以下步骤：
-从先前确定的水分量和借助于载荷传感器(30)测量的衣物重量的下降确定烘干过程所需的持续时间(S31，S32)。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，聚集的冷凝水在即将要获知装载重量(FW)之前通过泵单元(8)被去除(S33，S44)。
6.如权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，确定湿度的步骤至少具有以下子步骤：
-通过载荷传感器获知装载重量(FW)(S11)；
-监测每单位时间的装载重量(FW)的下降量(S42)；以及
-由每单位时间的装载重量(FW)的下降量的减小确定残余水分(S43)。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述残余水分是大约15％的残余湿度。
8.如权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，通过载荷传感器获知装载重量(FW)的步骤(S11)在衣物滚筒(2)静止时执行。
9.如权利要求1-5中任一所述的方法，其特征在于，通过载荷传感器获知装载重量(FW)的步骤(S11)在衣物滚筒(2)转动时执行，其中，装载重量的获知(S11)包括以时间上相继的方式感测并随后平均多个装载重量(FW)的测量值。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，以时间上相继的方式感测多个测量值的持续时间是衣物滚筒(2)转动一圈所需的持续时间的多倍。
11.一种具有用于控制烘干过程的控制单元(C)、和载荷传感器(30；31)的洗涤烘干机(W)，其中，控制单元(C)被配置成执行至少包括以下步骤的方法：
-通过载荷传感器(30；31)获知装载重量(FW)(S11)；以及
-从获知的装载重量(FW)确定湿度；
其特征在于，在所述方法中确定湿度的步骤至少具有以下子步骤：
-获知在烘干过程之前的洗涤操作过程中的离心脱水旋转速度，并由此获取残余水分；以及
-从残余水分和装载重量(FW)确定水分量(S12)；
所述方法还具有以下步骤：
-从先前确定的水分量和已知的烘干速度确定烘干过程所需的持续时间(S13)。
12.如权利要求11所述的洗涤烘干机(W)，其特征在于，所述离心脱水旋转速度是最大离心脱水旋转速度。
13.如权利要求11或12所述的洗涤烘干机(W)，其特征在于，载荷传感器包括霍尔传感器(31)和永久磁体，所述霍尔传感器(31)以静止方式设置在洗涤烘干机(W)上，所述永久磁体设置在该洗涤烘干机(W)的衣物滚筒(2)上。
14.如权利要求11或12所述的洗涤烘干机(W)，其特征在于，载荷传感器包括磁场传感器单元(30；31)，其中，磁场传感器单元(30)被配置和设置成感测滚筒轴(23)的弯曲。
15.如权利要求14所述的洗涤烘干机(W)，其特征在于，所述磁场传感器单元是霍尔传感器(31)。
16.如权利要求14所述的洗涤烘干机(W)，其特征在于，磁场传感器单元(30)设置在洗涤烘干机(W)的衣物滚筒(2)的后壁上的轴头上。
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