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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Der
Konstruktion von Wäschebehandlungsgeräten wie
Waschautomaten, Wäschetrockner
und -auffrischer sowie wasserfrei arbeitenden Systeme kann eine
rotierende Trommel zu Grunde liegen, die eine Behandlungskammer
umschließt,
in die das Trockengut eingebracht wird. Das Gerät kann eine Steuerung in Form
eines Controllers enthalten, der eine Anzahl vorprogrammierter Arbeitszyklen
abarbeitet. Der Benutzer wählt
typischerweise aus den vorprogrammierten Zyklen den gewünschten
Behandlungs- bzw. Arbeitszyklus von Hand aus. Jeder vorprogrammierte
Zyklus kann beliebig viele einstellbare Parameter aufweisen, die
der Benutzer eingeben kann oder vom Controller gesetzt werden, und
zwar auf Grund von Standardwerten bzw. Default- oder vorbestimmten Werten oder ansprechend
auf in der Behandlungskammer herrschende Bedingungen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln des Fluffing-Zustands
von Waschgut auf der Basis einer festgestellten Temperatur, die
die Oberfläche
des Wasch- oder Trockenguts anzeigt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen:
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1 ist
eine Frontalperspektive eines Wäschebehandlungsgeräts in Form
eines Wäschetrockners
mit einer Behandlungskammer nach einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 ist
eine Teilperspektive des Wäschetrockners
der 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung bei
zwecks klarerer Darstellung teilweise entferntem Gehäuse;
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3 ist
eine zweite Teilperspektive des Wäschetrockners der 1 nach
einer Ausführungsform
der Erfindung bei zwecks klarerer Darstellung teilweise abgenommenem
Gehäuse;
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4 ist
eine schaubildliche Seitenansicht des Wäschetrockners der 1 mit
einem Abbildungssystem zum Abbilden der Behandlungskammer nach einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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5 ist
eine schaubildliche Darstellung eines Controllers zum Steuern des
Betriebs einer oder mehrerer Komponenten des Wäschetrockners der 1 nach
einer Ausführungsform
der Erfindung; und
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6 zeigt
als Flussdiagramm ein Verfahren zum Aufnehmen und Analysieren von
Bildern der Behandlungskammer zum Ermitteln des Fluffing-Zustands
nach einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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1 zeigt
eine Ausführungsform
eines (Haushalts-)Wäschebehandlungsgeräts in Form
eines erfindungsgemäßen Wäschetrockners 10.
Hier zwar als Wäschetrockner
dargestellt, kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Wäschebehandlungsgerät um ein
beliebiges Gerät
handeln, das an Waschgut einen Arbeitszyklus ausführt – bspw.
ein Waschautomat mit horizontaler oder vertikaler Trommelachse,
eine Wasch-/Trocken-Kombination, ein Umwälz- oder Stand- oder Auffrischungs-
bzw. Vitalisierungsgerät,
ein Extraktor, eine wasserfreie Wasch- oder eine Revitalisierungsmaschine.
Der hier beschriebene Wäschetrockner 10 hat
zahlreiche Merkmale mit einem traditionellen Trockenautomaten gemein,
die hier nur so weit beschrieben werden sollen, wie zum Verständnis der
Erfindung nötig.
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Wie
die 1 zeigt, kann der Wäschetrockner 10 ein
Schrankgehäuse 12 aufweisen,
in dem eine Steuerung bzw. ein Controller 14 angeordnet
ist, der Benutzereingaben von einer Benutzerschnittstelle 16 her
aufnehmen kann, an der ein Arbeitszyklus ausgewählt wird, und der die Funktionen
des Wäschetrockners 10 für den gewählten Arbeitszyklus ausführt.
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Das
Schrankgehäuse 12 wird
von einer Vorderfläche 18,
einer Rückwand 20 und
zwei Seitenwänden 22 definiert,
die eine obere Abschlussfläche 24 stützen. An
der Vorderfläche 18 kann
eine Tür 26 angeschlagen
und wahlweise zwischen einer Offen- und einer Schließstellung bewegbar sein, um
eine Öffnung
in der Vorderfläche 18 zu
verschließen,
die Zugang zum Gehäuseinneren
bietet.
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Im
Inneren des Gehäuses 12 kann
zwischen einem hinteren und einem vorderen Schott 30, 32, die
ortsfest einander gegenüber
liegen und gemeinsam eine Behandlungskammer 34 zur Behandlung von
Wasch- oder Trockengut bilden, eine Trommel 28 drehbar
angeordnet sein; die Behandlungskammer hat eine offene Vorderseite,
die mittels der Tür 26 wahlweise
verschließbar
ist. Beispiele für
das Behandlungsgut sind u. a. Kopfbedeckungen, Schals, Handschuhe,
Pullover, Blusen, Hemden, Shorts, Kleider, Socken, Hosen, Schuhe,
Unterwäsche
und Jacken. Im Wäschetrockner 10 lassen
sich auch Textilien aus anderen Produkten wie Vorhänge und
Gardinen, Bettwäsche,
Handtücher,
Kissen und gestopfte Textilartikel (bspw. Spielsachen) trocknen.
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Die
Trommel 28 kann mindestens eine Umwälz- bzw. Hubleiste 36 enthalten;
die meisten Trockner enthalten mehrere. Die Hubleisten 36 können entlang
der Innenfläche
der Trommel 28 angeordnet sein, die einen Innenumfang der
Trommel 28 bildet. Die Hubleisten 36 erleichtern
das Umwälzen
der Wäsche
in der Trommel 28 bei deren Umlauf.
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An
Hand der 2 soll nun ein Luftumwälzsystem
für den
erfindungsgemäßen Trockner 10 beschrieben
werden. Das Luftumwälzsystem
führt der Behandlungskammer 34 Luft
zu und aus ihr hinaus. Die zugeführte
Luft kann erwärmt
sein oder nicht. Das Luftumwälzsystem
kann einen Luftzufuhrteil aufweisen, der teilweise von einem Zulaufkanal 38 gebildet
wird, der an einem Ende zur Umluft offen und mit dem anderen an
ein Zulaufgitter 40 angeschlossen ist, das in Strömungsverbindung
mit der Behandlungskammer 34 steht. Im Zulaufkanal 38 kann
ein Heizelement 42 liegen, das mit dem Controller 14 verbunden
ist und von ihm angesteuert wird. Bei eingeschaltetem Heizelement 42 wird
die zugeführte Luft
vor dem Einströmen
in die Trommel 28 erwärmt.
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Wie
die 3 zeigt, kann das Luftzufuhrsystem weiterhin einen
Abluftteil mit einem Abluftkanal 44 und einem Flusenfilter 45 aufweisen,
die ein Gebläse 46 miteinander
verbindet. Das Gebläse 46 kann
betrieblich an den Controller 14 angeschlossen sein und
von ihm gesteuert werden. Bei laufendem Gebläse 46 wird Luft in
die Behandlungskammer 34 gesaugt und durch den Abluftkanal 44 aus
der Behandlungskammer 34 ausgestoßen. Die Abluftleitung 44 kann
an einen Haushalts-Abluftkanal 47 angeschlossen sein, über den
die Luft aus der Trockenkammer an die Umgebung abgegeben wird.
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Wie
die 4 weiterhin zeigt, kann der Wäschetrockner 10 wahlweise
ein Ausgabesystem 48 zur Ausgabe von Behandlungschemie – einschl. Wasser
oder Wasserdampf od. dergl. – in
die Behandlungskammer 34 enthalten und lässt sich
dahingehend als Ausgabetrockner ansehen. Das Ausgabesystem 48 kann
ein Reservoir 54 zur Aufnahme von Behandlungschemie sowie
eine Ausgabeeinheit 50 enthalten, die über eine Leitung 58 mit
dem Reservoir 54 verbunden ist. Die Behandlungschemie kann
aus dem Reservoir 54 an die Ausgabeeinheit 50 übergeben
werden, die sie in die Behandlungskammer 34 ausgibt. Die
Ausgabeeinheit 50 kann so angeordnet sein, dass sie die
Behandlungschemie auf die Innenfläche der Trommel 28 richtet,
so dass sie von der Wäsche
kontaktiert und aufgenommen wird, oder dass die Chemikalien direkt
auf die Wäsche
in der Behandlungskammer 34 ausgegeben werden. Die Art
der Ausgabeeinheit 50 ist nicht erfindungsgwesentlich.
Eine Dosiereinrichtung 52 kann elektronisch – drahtlos
oder leitungsgebunden – mit dem
Controller verbunden sein, um die ausgegebene Chemikalienmenge zu
steuern.
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Wie
für Wäschetrockner
typisch, ist die Trommel 28 von einem geeigneten Antrieb
drehbar, der als Motor 64 und ein Antriebsriemen 66 dargestellt
ist. Der Motor 64 kann betrieblich mit dem Controller verbunden
sein, um die Drehung der Trommel 28 so zu steuern, dass
ein Arbeitszyklus vollständig abgearbeitet
wird. Andere Mechanismen – bspw.
ein Direktantrieb – sind
ebenfalls einsetzbar.
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Der
Wäschetrockner 10 kann
auch einen kontaktfreien Sensor 70 aufweisen, mit dem die
Temperatur oder die Flüssigkeitsmenge
bestimmbar ist, die auf der Oberfläche des Trockenguts vorliegt.
Bei dem kontaktfreien Sensor 70 kann es sich um eine beliebige
Einrichtung handeln, die in der Lage ist, emittierte, absorbierte,
transmittierte oder reflektierte Strahlung zu erfassen, die der
Temperatur der Oberfläche
des Trockenguts oder die Flüssigkeitsmenge an
der Trockengut-Oberfläche
entspricht. Der Sensor 70 kann auch ein optischer Detektor
wie ein CCD-Detektor oder eine Photovervielfacher-Röhre sein.
Der kontaktfreie Sensor 70 kann sichtbare oder unsichtbare
Strahlung (einzeln oder gemeinsam) detektieren. Ein Beispiel für einen
geeigneten kontaktfreien Sensor 70 ist ein IR-Pyrometer
oder ein Thermometer, das die von einem Objekt abgegebene IR-Strahlung
detektiert.
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Im
Kontext einer Abbildungseinrichtung kann der kontaktfreie Sensor 70 jeder
optische Sensor sein, der Stand- oder Bewegungbilder aufnehmen kann – bspw.
eine Wärmebildkamera,
deren Bilddaten Informationen zur Temperatur des Wasch- oder Trockenguts
beinhalten. Beispiele geeigneter Kameras sind eine CMOS-, eine CCD-,
eine digitale oder eine Videokamera oder jede andere Einrichtung,
mit der sich ein Bild aufnehmen lässt.
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Der
kontaktfreie Sensor 70 kann auf dem hinteren oder dem vorderen
Schott 30, 32 oder in der Tür 26 angeordnet sein.
Es ist einzusehen, dass der Sensor 70 auch an zahlreichen
anderen Orten angeordnet sein kann, abhängig vom Aufbau des Wäschetrockners
und der Sollposition für
die Aufnahme des Bildes. Auch können
mehrere Abbildungseinrichtungen vorliegen, die die gleichen oder
verschiedene Bereiche der Behandlungskammer 34 aufnehmen.
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Der
Wäschetrockner 10 kann
auch eine Lichtquelle 72 enthalten. Die Art der Lichtquelle 72 kann
abhängig
von der Soll-Wellenlänge
der abgegebenen Strahlung variieren, die ihrerseits von der Art des
kontaktfreien Sensors 70 abhängen kann. Die Beleuchtungsquelle 72 kann
Licht im sichtbaren oder nicht sichtbaren Spektrumbereich abgeben.
Die Wellenlänge
des von der Lichtquelle 72 abgegebenen Lichts lässt sich
so wählen,
dass das von ihr abgegebene Licht, das das Trockengut reflektiert,
transmittiert oder absorbiert, vom kontaktfreien Sensor 70 erfassbar
ist, um eine oder mehr Eigenschaften des Trockenguts zu ermitteln.
Bei der Lichtquelle 72 kann es sich um eine Glühfaden-,
eine Quecksilberdampf- oder eine Halogenlampe, einen Laser, eine LED-Lampe
oder jede andere Einrichtung handeln, die Strahlung im sichtbaren
oder nicht sichtbaren Spektrum abgeben kann.
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Die
Lichtquelle 72 kann hinter dem hinteren Schott 30 der
Trommel 28 angeordnet sein derart, dass das Licht durch
die Öffnungen
im Lufteinlassgitters 40 fällt. Ebenfalls im Rahmen der
vorliegenden Erfindung kann der Wäschetrockner 10 mehr
als eine Lichtquelle 72 enthalten. Bspw. kann sich ein
Feld von Lichtquellen 72 an mehreren Stellen in einem der oder
beiden Schotts 30, 32 befinden.
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Wie
die 5 zeigt, kann der Controller 14 einen
Speicher 80 und einen Zentralprozessor (CPU) 82 aufweisen.
Der Speicher 80 kann zur Aufnahme der Steuer-Software, die die
CPU 82 beim Durchlaufen eines Arbeitszyklus des Wäschetrockners 10 abarbeitet,
und weiterer Software dienen. Desgl. kann der Speicher 80 Informationen
wie eine Datenbank oder -tabelle sowie Daten aufnehmen, die er von
einem oder mehreren Systemteilen des Wäschetrockners 10 empfängt, die
an den Controller 14 zum Datenaustausch angeschlossen sind.
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Der
Controller 14 kann zum Datenempfang und/oder betrieblich
mit einem oder mehreren Komponenten des Wäschetrockners 10 verbunden
sein, um mit diesen zu kommunizieren und ihre Funktion beim Abarbeiten
eines Betriebszyklus zu steuern – bspw. mit dem Heizelement 42 und
dem Gebläse 46, um
die Temperatur und die Strömung
in der Behandlungskammer 34 zu steuern, mit dem Motor 64,
um die Richtung und die Geschwindigkeit der Drehung der Trommel 28 zu
steuern, und dem Ausgabesystem 48, um während eines Arbeitszyklus Behandlungschemie
auszugeben. Desgl. kann der Controller 14 mit der Benutzerschnittstelle 16 verbunden
sein, um vom Benutzer gewählte
Eingaben aufzunehmen und Informationen an ihn auszugeben.
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Weiterhin
kann der Controller 14 Eingangssignale aus einem oder mehreren
Sensoren 84 aufnehmen, die bekannt und daher zur Vereinfachung nicht
gezeigt sind. Nicht einschränkende
Beispiele für
Sensoren 84, die zur Datenübertragung an den Controller 14 angeschlossen
sein können,
sind ein Temperatursensor für
die Behandlungskammer, ein Zu- und ein Abluft-Temperatursensor,
ein Feuchtesensor, ein Luftströmungssensor,
ein Gewichtssensor und ein Motordrehmomentsensor.
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Der
Controller 14 kann auch mit dem kontaktfreien Sensor 70 und
der Lichtquelle 72 verbunden sein, um Informationen zu
einer oder mehr Eigenschaften der Oberfläche des Trockenguts zu erhalten.
Dabei kann es sich um das Ermitteln einer Temperatur der Trockengutoberfläche oder
der Menge der dort vorliegenden Flüssigkeit handeln. Aus diesen
Eigenschaften lässt
sich ein Fluffing-Zustand des Trockenguts ermitteln. Das Ermitteln
der Temperatur oder der Flüssigkeitsmenge
auf der Trockengutoberfläche
kann eine Analyse eines oder mehrerer Ausgangsgrößen von Sensoren in der Behandlungskammer 34 beinhalten.
Auf diese Weise können
der kontaktfreie Sensor 70 und die Beleuchtungsquelle 72 einen
kontaktfreien Sensor zum Ermitteln von Informationen über die
Trockengutoberfläche
darstellen.
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Die
Sensorwerte können
an den Controller 14 gesandt und mittels im Speicher 80 abgelegter Software
analysiert werden, um einen Fluffing-Zustand des Trockenguts zu
ermitteln. Der Controller 14 kann dann den ermittelten
Fluffing-Zustand dazu verwenden, einen oder mehreren Arbeitsparameter
zu setzen, um mindestens einen der an den Controller 14 betrieblich
angeschlossenen Systemteile zu steuern und so einen Arbeitszyklus
abzuarbeiten.
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Zum
Verständnis
der Erfindung kann hier eine kurze Beschreibung des Fluffing-Zustands von Trockengut
nützlich
sein. Bei der Behandlung von Wasch- bzw. Trockengut befindet sich üblicherweise Flüssigkeit
an seiner Oberfläche,
in vielen Fällen auch
in seinem Inneren. Mit fortschreitendem Trocknen des Trockenguts
wird ein Punkt erreicht, an dem dessen Oberfläche frei von Flüssigkeit
ist. Dieser Punkt ist als Fluffing-Zustand (”fluffing state”) bekannt.
M. a. W.: der Fluffing-Zustand ist derjenige, an dem die Oberfläche frei
von Flüssigkeit
wird, und zwar unabhängig
davon, ob auch noch Flüssigkeit
im Inneren des Trockenguts vorliegt. Mit dem Erreichen des Fluffing-Zustands
kann die Temperatur des Trockenguts beginnen, rasch zu steigen.
Die am Fluffing-Punkt im Trockengut verbleibende Flüssigkeitsmenge
ist generell diejenige, die die Trockengut-Artikel speichern, wenn
sie auf Raumtemperatur gehalten werden.
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Im
Fall des Wäschetrockners 10 kann
der Controller 14 eine Feststellung des Fluffing-Zustands dazu
verwenden, einen oder mehrern Parameter eines Behandlungszyklus
zu setzen – einschl.
eines Zyklusschritt-Zeitpunkts, einer Zykluszeit, einer Zyklustemperatur,
einer Richtung und einer Drehzahl der Drehung der Trommel 28,
einer Luftströmung
in der Behandlungskammer 34, einer Art von Behandlungschemie,
eines Zeitpunkts für
die Ausgabe von Behandlungschemie sowie deren Menge.
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Im
Fall eines Wäschebehandlungsgeräts lässt sich
der Fluffing-Zustand auch benutzen, um die Verteilung des Trockenguts
während
eines Wasch- oder Schleuderzyklus zu ermitteln. Nach der ermittelten
Verteilung des Trockenguts lassen sich ein oder mehreren Parameter
setzen – einschl.
eines Zyklusschritt-Zeitpunkts, eines Zykluszeitpunkts, einer Richtung
und Drehzahl der Trommeldrehung, einer Drehrichtung und Drehzahl
eines Rührglieds,
eines Laugenfüllstands,
einer Art von Behandlungschemie und deren Menge sowie ein Zeitpunkt
zur Ausgabe derselben.
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Der
bis hierher beschriebene Wäschentrockner 10 stellt
den zur Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
erforderlichen konstruktiven Aufbau bereit. Es werden nun mehrere
Ausführungsformen
des Verfahrens an Hand des Betriebs des Wäschetrockners 10 beschrieben.
Bei diesen Ausführungsformen
wird der Fluffing-Zustand
des Trockenguts selbsttätig
ermittelt und der Wäschetrockner 10 auf
Grund des festgestellten Fluffing-Zustands betrieben.
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Der
Fluffing-Zustand des Trockenguts lässt sich ermitteln, indem man
mittels des kontaktfreien Sensors 70 einen oder mehrere
Mess- bzw. Aufnahmewerte zeitlich verteilt über den Inhalt der Trommel 28 bei
deren Drehung aufnimmt. Der Fluffing-Zustand des Trockenguts kann dann dazu
dienen, den Wäschetrockner 10 zu
steuern.
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Die
Steuerung des Wäschentrockners 10 auf Grund
des Fluffing-Zustands von Trockengut in der Behandlungskammer 34 beinhaltet
das Setzen mindestens eines Parameters eines Arbeitszyklus – einschl.
eines Zyklusschritt-Zeitpunkts, eines Zyklus-Zeitpunkts, einer Zyklustemperatur,
einer Drehrichtung und Drehzahl der Trommeldrehung, einer Luftströmung in
einer Behandlungskammer 34, einer Art von Behandlungschemie,
eines Zeitpunkts für
die Ausgabe sowie die Menge derselben.
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Beim
Setzen des Beginns oder Endes eines Zyklusschritts kann es sich
um die Festlegung der Dauer desselben sowie darum handeln, wann
ein Zyklusschritt begonnen oder beendet werden soll. Hierzu wird
dem Controller 14 ggf. signalisiert, einen Zyklusschritt
sofort zu beginnen oder zu beenden oder einen Zeitpunkt für den Beginn
bzw. das Ende eines Zyklusschritts festzulegen. Beispiele hierfür sind eine Trommeldrehung
mit oder ohne Warmluft, die Ausgabe von Behandlungschemie und ein
Knitterschutzschritt.
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Das
Setzen eines Zykluszeitpunktes kann die Bestimmung der Dauer eines
Arbeitszyklusses oder die Festlegung des Beginns oder des Endes
eines Arbeiszyklusses umfassen. Dies kann ein Signal an den Controller 14 umfassen,
sofort den Arbeitszyklus zu beginnen oder zu beenden, oder die Einstellung
eines Zeitpunktes, an dem ein Arbeitszyklus beginnen oder enden
soll.
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Für andere
Wäschebehandlungsgeräte als Wäschetrockner
kann es sich bei den auf Grund des festgestellten Fluffing-Zustands
zu setzenden Arbeitsparametern auch um die Drehzahl oder -richtung
eines Rührglieds
sowie einen Laugenfüllstand handeln.
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Die 6 zeigt
ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum
Ermitteln des Fluffing-Zustands einer Wasch- bzw. Trockengut-Charge.
Das Verfahren 100 lässt
sich vom Controller 14 während eines Trocken- oder Behandlungszyklus
im Wäschetrockner 10 ausführen. Die
Schrittfolge ist nur zur Erläuterung
dargestellt und soll das Verfahren 100 zur Feststellung
des Fluffing-Zustands in keiner Weise einschränken; es ist einzusehen, dass
die Schritte auch in einer anderen logischen Reihenfolge ablaufen
und Schritte hinzugefügt
werden können,
ohne die Erfindung zu verlassen.
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Das
Verfahren 100 wird im Kontext eines kontaktfreien Sensors 70 in
Form eines IR-Thermometers diskutiert, mit dem sich vom Trockengut
emittierte IR-Strahlung
erfassen und aus dieser seine Temperatur bestimmen lässt. Im
Rahmen der Erfindung kann der kontaktfreie Sensor 70 auch
als Wärmebildkamera
vorliegen, mit der sich ein Bild der Trockengut-Charge aufnehmen
aufnehmen lässt,
in dem jedes Bildelement bzw. Pixel sich zu einem Wert umsetzen
lässt,
der die Temperatur an diesem Punkt auf der Oberfläche des
Trockengut-Artikels angibt.
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Das
Verfahren 100 beginnt mit der Annahme, dass der Benutzer
den Wäschetrockner 10 mit
einem oder mehreren Artikeln zur Bildung einer Trockengut-Charge
gefüllt
und die Tür 26 geschlossen
hat. Das Verfahren 100 lässt sich selbsttätig einleiten, wenn
bspw. der Benutzer die Tür
schließt,
oder zu Beginn eines vom Benutzer ausgewählten Arbeitszyklus.
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Im
Schritt 102 wird die Drehung der Trommel 28 eingeleitet
und zu einer Solldrehzahl hochgefahren. Die Solldrehzahl lässt sich
vom Controller 14 auf Grund des ausgewählten Arbeitszyklus und der
Setzwerte der Arbeitsparameter bestimmen. Erreicht die Trommeldrehzahl
den Sollwert, kann der kontaktfreie Sensor 70 einen Aufnahmewert
aufnehmen. Alternativ lässt
sich die Sensor-Aufnahme nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne
oder nach einem vorbestimmten Schritt innerhalb eines Arbeitszyklus
einleiten.
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Im
Schritt 108 kann der kontaktfreier Sensor 70 einen
einzigen oder mehrere Temperaturwerte aufnehmen. Nimmt er mehrere
Temperaturwerte auf, lassen diese sich mitteln, bevor sie an den
Controller 14 geschickt werden. Die im Schritt 108 aufgenommenen
Bilder lassen sich im Schritt 110 an den Controller 14 schicken
zwecks Bildanalyse mittels in dessen Speicher 80 abgelegter
Software. Im Rahmen der Erfindung kann der kontaktfreier Sensor 70 auch einen
Speicher und einen Mikroprozessor zur Aufnahme von Informationen
und Software bzw. zum Ausführen
letzterer enthalten. Auf diese Weise kann der kontaktfreier Sensor 70 die
Temperaturdaten analysieren und die Analyseergebnisse dem Controller 14 mitteilen.
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Im
Schritt 118 lassen sich mehrere Verfahren anwenden, um
zu ermitteln, ob die Temperaturdaten einen Fluffing-Zustand anzeigen.
In der einfachsten Form kann das Verfahren ein Ermitteln beinhalten,
ob der im Schritt 108 aufgenommene Temperaturwert über einem
vorbestimmten Schwellenwert liegt, der das Vorhandensein eines Fluffing-Zustands
anzeigt.
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Alternativ
können
im Schritt 108 mehrere Temperaturwerte zeitlich versetzt
aufgenommen und in einer Datenbank von Trockengut-Temperaturen in einem
Speicher abgelegt werden, auf die der Controller 14 mit
seinem Speicher 80 zugreifen kann. Mit den gespeicherten
Temperaturdaten kann der Controller 14 bestimmen, wann
das Trockengut begonnen hat, den Fluffing-Zustand anzunehmen. Hierzu
kann man die festgestellten Trockengut-Temperaturen aus aufeinanderfolgenden
Sensor-Aufnahmewerten
vergleichen, um zu ermitteln, ob eine Änderung der Trockengut-Temperatur größer ist
als ein vorbestimmter Schwellenwert. Alternativ lässt sich
die zeitliche Änderung
der Trockengut-Temperatur über
mehrere Aufnahmewerte ermitteln. Aus dieser (absoluten oder zeitlichen) Änderung
der Temperatur kann der Controller 14 dann feststellen,
dass ein Fluffing-Zustand erreicht ist.
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Wurde
im Schritt 118 festgestellt, dass ein Fluffing-Zustand
erreicht ist, kann im Schritt 120 der Controller 14 die
Funktion des Wäschetrockners 10 auf
Grund des festgestellten Fluffing-Zustands steuern. Hierzu kann
mindestens ein Parameter eines Arbeitszyklus gesetzt werden – einschl.
einer Zyklusschrittzeit, einer Zykluszeit, einer Zyklustemperatur, der
Drehrichtung und der Drehzahl der Trommel 28, der Luftströmung in
einer Behandlungskammer 34 sowie einer Art, eines Ausgabezeitpunkts
und einer Menge von auszugebender Behandlungschemie.
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Wird
bspw. festgestellt, dass ein Fluffing-Zustand vorliegt, kann der
Controller 14 das Heizelement 42 abschalten und
das Gebläse 36 und
den Motor 64 so einstellen, dass die Luftströmung durch
die Behandlungskammer 34 und die Drehung der Trommel 28 vorbestimmt
lange vor dem Ende des Arbeitszyklus fortgesetzt werden. In einem
anderen Beispiel kann nach dem Erreichen des Fluffing-Zustands der Controller 14 das
Ausgabesystem 48 so ansteuern, dass es einen Knitterschutz
ausgibt und einen Zeitpunkt für
das Ende des Arbeitszyklus setzt.
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Zusätzlich zum
Setzen eines oder mehrerer Parameter eines Arbeitszyklus auf Grund
des festgestellten Fluffing-Zustands kann der Controller 14 auch
Informationen aus einem oder mehreren Sensoren 84 benutzen.
Bspw. kann ein Abluft-Temperatursensor einen Anstieg der Ablufttemperatur
registrieren, der anzeigt, dass weniger Wasser vom Trockengut verdampft.
In einem anderen Beispiel kann ein Kontakt-Feuchtesensor dazu dienen,
zu bestimmen, dass wenig oder keine Feuchtigkeit vom Trockengut
verdampft. Die Daten aus derartigen Sensoren lassen sich mit den
Daten aus der Abbildungseinrichtung 70 gemeinsam benutzen,
um das Vorliegen eines Fluffing-Zustands
zu bestätigen,
wie er von der Abbildungseinrichtung ermittelt wurde. Zusätzlich lassen
sich derartige Sensoren dazu benutzen, um zum Ermitteln des Fluffing-Zustands
des Trockenguts das Abbildungssystem zu aktivieren.
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Wurde
ein Fluffing-Zustand nicht erreicht, lassen sich die Schritte 102 bis 118 wiederholen,
bis der Controller 14 feststellt, dass ein Fluffing-Zustand erreicht
ist.
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Das
in 6 gezeigte Verfahren 100 lässt sich
auch mit einem kontaktfreien Sensor 70 benutzen, der in
der Lage ist, die vom Trockengut absorbierte oder reflektierte Strahlung
zu detektieren, um die Flüssigkeitsmenge
an der Oberfläche
des Trockenguts zu ermitteln. Die an der Oberfläche des Trockenguts vorliegende
Flüssigkeitsmenge
kann vom Controller 14 ausgewertet werden, um einen Fluffing-Zustand
zu ermitteln und auf Grund des festgestellten Fluffing-Zustands
den Wäschetrockner 10 zu steuern.
Bspw. kann die vom Trockengut absorbierte Strahlungsmenge proportional
zur auf dem Trockengut vorliegenden Flüssigkeitsmenge sein.
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Nach
dieser Ausführungsform
der Erfindung würde
der kontaktfreie Sensor 70 in Kombination mit einer Lichtquelle 72 angewandt
werden, die IR-Strahlung abgeben kann. Die Lichtquelle 72 wird
in die Behandlungskammer 34 dem kontaktfreien Sensor 70 gegenüber angeordnet
derart, dass die Abbildungseinrichtung 70 die vom Trockengut
absorbierte IR-Strahlungsmenge detektieren kann.
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Ein
Fluffing-Zustand entspricht einem Zustand, in dem generell die gesamte
Flüssigkeit
von der Oberfläche
des Trockenguts abverdampft ist und nur die innerhalb der Textilstruktur
vorliegende Flüssigkeit
zurückbleibt.
Daher kann aus der dem Stoff des Trockenguts zuzuordnenden Flüssigkeitsmenge bestimmt
werden, wann das Trockengut in einen Fluffing-Zustand übergegangen
ist.
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Die
Schritte 102 bis 108 des Verfahrens 100 der 6 lassen
sich anwenden, um einen oder mehrere Sensor-Aufnahmewerte hinsichtlich
der vom Trockengut absorbierten IR-Strahlung aufzunehmen. Im Schritt 108 kann
der kontaktfreie Sensor 70 einen oder mehrere Absorptionswerte
aufnehmen. Nimmt er mehrere Absorptionswerte auf, lassen diese sich
vor der Mitteilung an den Controller 14 mitteln. Der eine
oder die Absorptionswerte, die im Schritt 108 aufgenommen
wurden, können
an den Controller 14 gesandt werden, um dort mittels Software,
die im Speicher 80 des Controllers 14 gespeichert
ist, analysiert zu werden. Es liegt ebenfalls im Umfang der Erfindung,
dass der kontaktfreie Sensor 70 einen Speicher und einen
Mikroprozessor zur Speicherung von Informationen und Software bzw. zum
Ausführen
der Software enthält.
Auf diese Weise kann der kontaktfreie Sensor 70 die Absorptionsdaten
analysieren und die Analyseergebnisse dem Controller 14 mitteilen.
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Im
Schritt 118 lassen sich mehrere Verfahren anwenden, um
zu ermitteln, ob die Absorptionsdaten auf einen Fluffing-Zustand
hinweisen. In seiner einfachsten Form kann das Verfahren beinhalten,
dass ein Einzel- oder ein gemittelter Absorptionswert aus dem Schritt 108 über einem
vorbestimmten Schwellenwert liegt und so das Vorliegen eines Fluffing-Zustands
anzeigt. Die einer Flüssigkeitsmenge
an der Trockengut-Oberfläche
entsprechenden Absorptionswerte lassen sich empirisch ermitteln
und in einer Datenbank oder einer Aufsuchtabelle ablegen, auf die
der Controller 14 Zugriff hat. Die aufgenommenen Sensorwerte
lassen sich dann zu einer Tabelle von Absorptionswerten und den
entsprechenden Flüssigkeitsmengen
anordnen, um die an der Trockengut-Oberfläche vorliegende Flüssigkeitsmenge
zu bestimmen.
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Alternativ
kann man im Schritt 108 mehrere Absorptionswerte zeitlich
verteilt aufnehmen und in einer Datenbank von Trockengut-Absorptionswerten in
einem Speicher ablegen, auf den der Controller 14 Zugriff
hat – bspw.
im Speicher 80 des Controllers. Der Controller 14 kann
dann die gespeicherten Absorptionswerte benutzen, um zu bestimmen,
wann ein oder mehrere Trockengut-Artikel in den Fluffing-Zustand übergegangen
sind. Diese Bestimmung kann einen Vergleich der ermittelten Trockengut-Absorption
zwischen aufeinander folgenden Sensor-Messwerten beinhalten, um
zu bestimmen, ob eine Änderung
der Trockengut-Absorption einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.
Alternativ ließe
sich die zeitliche Änderung
der Trockengut-Absorption für
mehrere Messwerte ermitteln. Aus der absoluten oder zeitlichen Temperaturänderung
kann dann der Controller 14 feststellen, dass ein Fluffing-Zustand
erreicht ist.
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Wurde
im Schritt 118 das Erreichen einess Fluffing-Zustands ermittelt,
kann der Controller 14 im Schritt 120 auf Grund
des ermittelten Fluffing-Zustands den Wäschetrockner 10 steuern,
wie oben beschrieben. Hierzu kann bspw. mindestens ein Parameter
eines Arbeitszyklus gesetzt werden, einschl. u. a. einer Zyklusschrittzeit,
einer Zykluszeit, einer Zyklustemperatur, einer Drehrichtung und
einer Drehzahl der Trommel 28, einer Luftströmung in
der Behandlungskammer 34, sowie eine Art, ein Ausgabezeitpunkt
und eine Ausgabemenge von auszugebender Behandlungschemie.
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Alle
Ausführungsformen
der Erfindung sind dahingehend vorteilhaft, dass sie eine Bestimmung erlauben,
wann das Trockengut den Fluffing-Zustand erreicht, was bisher nicht
möglich
war. Die meisten bekannten Wäschetrockner
benutzen die Ablufttemperatur, um zu bestimmen, wann das Trockengut
trocken ist. Traditionell hat man hierzu den Abluft-Temperaturverlauf überwacht,
der drei unterscheidbare Phasen hat: einen anfänglicher Anstieg, ein Plateau und
einen abschließender
Anstieg. Der anfängliche Anstieg
zeigt an, dass die Abluft auf Temperatur gebracht wird. Das Plateau
zeigt an, dass die Wärme die
Flüssigkeit
im Trockengut verdampfen lässt,
was einen Phasenübergang
von flüssig
auf dampfförmig erfordert,
der die Temperatur generell konstant hält oder einen stetigen Anstieg
anzeigt. Sobald die gesamte Flüssigkeit
verdampft ist, dient die Wärme nicht
mehr zum Verdampfen von Flüssigkeit,
sondern geht durch den Auslass ab, so dass die Ablufttemperatur
plötzlich
zunimmt, was der abschließende
Anstieg anzeigt. Der Knickpunkt zwischen dem Plateau und dem abschließenden Anstieg
diente als Anzeige, dass kein weiteres Trocknen nötig war;
die Wärmezufuhr
wurde abgeschaltet, während
das Gebläse weiter
Luft durch das Trockengut zog, bis dieses kalt war.
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Das
bekannte Abluft-Temperaturverfahren zum Bestimmen des Trockenzustands
ist außer Stande
zu bestimmen, wann das Trockengut sich in einem Fluffing-Zustand befindet,
da der Knickpunkt nur auftritt, nachdem die gesamte Flüssigkeit
aus dem Trockengut verdampft ist, was die Flüssigkeit auf der Oberfläche wie
auch die im Inneren des Trockenguts einschließt. Dem gegenüber geht
es beim Fluffing-Zustand um das Entfernen von Flüssigkeit nur von der Trockengut-Oberfläche, während sie
im Trockengut-Inneren weiter verbleiben kann. In der Tat hat der
Verlauf den Fluffing-Zustand
bereits passiert, wenn der Knickpunkt erreicht wird.
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Ein
Bestimmen des Fluffing-Zustands ist wünschenswert, da er vielfach
als idealer Zustand zum Abschalten der Wärmezufuhr gilt; das resultierende
Trockengut ist dann nicht ”knochentrocken”, sondern
enthält
noch Restflüssigkeit.
Das Trocknen von Trockengut, bis es ”knochentrocken” ist, ist
für zahlreiche
Stoffarten schädlich.
Verbleibende Restfeuchte erleichtert das Plätten und die Handhabung nach
dem Trocknen.
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Während die
Erfindung speziell an bestimmten Ausführungsformen beschrieben wurde,
sei darauf hingewiesen, dass dies nur erläuternd, nicht aber einschränkend erfolgte.
Im Rahmen der vorgehenden Offenbarung und der Zeichnungen sind zahlreiche
Varianten und Abänderungen
möglich,
ohne den Grundgedanken der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert
ist, zu verlassen. Bspw. gilt die in jedem hier beschriebenen Verfahren
enthaltene Schrittfolge nur erläuternd
und soll das jeweilige Verfahren nicht einschränken, da die Schritte auch
in einer anderen logischen Reihenfolge ausgeführt oder weitere Schritte hinzugefügt werden
können,
ohne von der Erfindung abzuweichen.
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6
- 102
- Drehung
beginnen
- 108
- Sensor-Aufnahmewerte
aufnehmen
- 118
- Fluffing-Zustand
erreicht?
- 120
- Arbeitsparameter
bestimmen
- No
- Nein
- Yes
- Yes