DE102010000432B4

DE102010000432B4 - Wäschebehandlungsgerät mit Abbildungssteuerung

Info

Publication number: DE102010000432B4
Application number: DE102010000432.4A
Authority: DE
Inventors: Farhad Ashrafzadeh; James P. Carow; Shreecharan Kanchanavally
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2030-02-17
Also published as: US20190032271A1; US20100205826A1; US10829886B2; US20140075775A1; US20160160432A1; US8528229B2; US20210025106A1; US11639573B2; US10113263B2; US9279213B2; DE102010000432A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts mit einer Trommel, die eine Behandlungskammer für Behandlungsgut umschließt und mit einer einstellbaren Drehzahl gedreht wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:Abbilden des Behandlungsguts in der Behandlungskammer;Ermitteln, ob ein vorbestimmter Anteil des Behandlungsguts sich in einem Satellitenzustand befindet, und zwar auf Grund des Aufnahmebilds des Behandlungsguts; undVerringern der Drehzahl, wenn ein vorbestimmter Anteil des Behandlungsguts sich in einem Satellitenzustand befindet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Der Konstruktion von Wäschebehandlungsgeräten wie Waschautomaten, Wäschetrockner und -auffrischer sowie wasserfrei arbeitenden Systemen kann eine rotierende Trommel zu Grunde liegen, die eine Behandlungskammer umschließt, in die das Wasch- bzw. Behandlungsgut einbringbar ist. Das Gerät kann eine Steuerung in Form eines Controllers enthalten, der eine Anzahl vorprogrammierter Arbeitszyklen durchführt. 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 oder vorbestimmten Werten oder ansprechend auf in der Behandlungskammer herrschende Bedingungen.
Die DE 101 56 157 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Identifizierung eines Gegenstandes aus einer Menge möglicher Gegenstände, wobei die Gegenstände durch ihre innewohnenden Eigenschaften identifiziert werden und auf zusätzliche Erkennungsmarken verzichtet wird, indem je nach Anzahl und Art zu unterscheidender Gegenstände mindestens so viele Messwerte zur Messung verschiedener physikalischer Eigenschaften der Gegenstände ermittelt werden, dass der Gegenstand auf Basis mindestens einer physikalischen Eigenschaft identifiziert wird.
Die DE 198 19 554 A1 offenbart ein Verfahren zur Erkennung der Wäschebewegung in der Waschtrommel einer von einem Mikroprozessor gesteuerten Waschmaschine, wobei während des Antreibens der Waschtrommel über dabei erfaßte und in der Mikroprozessorsteuerung ausgewertete Meßwerte laufend das Antriebsmoment der Waschtrommel bzw. das Motormoment ermittelt und basierend darauf durch die Mikroprozessorsteuerung die Bewegung der Wäsche in der Waschtrommel abgeleitet und danach die Drehzahl der Waschtrommel gesteuert wird.
Die DE 199 61 459 A1 offenbart eine Einrichtung zur Erkennung von Eigenschaften einer Textilie, wobei mindestens ein Sendeelement und mindestens ein Empfangselement zum Senden bzw. Empfangen elektromagnetischer Strahlung vorgesehen sind und das Empfangselement mit einer Auswerteschaltung verbunden ist, die die von der Textilie reflektierte und/oder transmittierte Strahlung detektiert.
Die US 2005 / 0 196 046 A1 offenbart ein System und Verfahren zur intuitiven und verbesserten Interaktion durch visuelle Eingaben insbesondere für Haushaltsgeräte anhand der Erkennung von visuellen Indikatoren unter Verwendung eines Sensors wie etwa einer Kamera.
Die JP 2008- 054 960 A offenbart ein System zur Vermeidung der Verknäuelung von Wäsche in einer Waschmaschine unter Verwendung eines Vibrationssensors und eines Mikrocomputers, wobei die Drehgeschwindigkeit der Trommel auf Grundlage der erfassten Werte angepasst wird.
Die JP H04- 244 193 A offenbart ein Verfahren zum Bestimmen des Verschmutzungsgrades von Wäsche in einer Waschmaschine unter Verwendung eine CCD-Kamera und eines Bilderkennungssystems, wobei der Betrieb der Waschmaschine auf Grundlage der dadurch erfassten Werte gesteuert wird.
Die JP H10- 174 798 A offenbart ein Verfahren zur Optimierung des Betriebs einer Waschmaschine unter Verwendung eines Bildsensors und eines Bilderkennungssystems, wobei der geeignete Betrieb auf einer Anzeige zur Auswahl angezeigt wird.
Die JP 2003- 154 191 A offenbart ein Verfahren zur Optimierung des Betriebs einer Waschmaschine unter Verwendung einer Bilderkennungseinrichtung, die den Status der Trommel erfasst, und einer Steuerung, die den Betrieb auf Grundlage dieser Daten steuert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wäschebehandlungsgerät mit einer verbesserten Regelung der Drehzahl in Abhängigkeit von der Verteilung des Behandlungsguts vorzusehen. Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Wäschebehandlungsgeräts mit einer drehbaren Trommel, die eine Waschgut-Behandlungskammer umschließt. Das Waschgut in der Waschgut-Behandlungskammer lässt sich abbilden und ein Bewegungszustand desselben auf Grund seines Aufnahmebildes ermitteln. Das Wäschebehandlungsgerät lässt sich auf Grund des ermittelten Bewegungszustands steuern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen:

1 ist eine Frontalperspektive eines Wäschebehandlungsgeräts in Form eines Wäschetrockners mit einer Behandlungskammer nach einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine Teilperspektive des Wäschetrockners der 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung bei zwecks klarerer Darstellung teilweise entferntem Gehäuse;
3 ist eine zweite Teilperspektive des Wäschetrockners der 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung bei zwecks klarerer Darstellung teilweise abgenommenem Gehäuse;
4 ist eine schaubildliche Schnittdarstellung des Wäschetrockners der 1 mit einem Abbildungssystem zum Abbilden der Behandlungskammer nach einer Ausführungsform der Erfindung;
5 ist eine schaubildliche Darstellung eines Controllers zum Steuern des Betriebs einer oder mehrerer Komponenten des Wäschetrockners der 1 nach einer Ausführungsform der Erfindung;
6 zeigt als Flussdiagramm ein Verfahren zum Aufnehmen und Analysieren von Bildern der Behandlungskammer nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
7 zeigt schaubildlich ein Gitter bzw. Raster zur Analyse eines Aufnahmebildes der Behandlungskammer nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
8 zeigt schaubildlich ein die Umwälzbewegung darstellendes Aufnahmebild der Behandlungskammer nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
9 zeigt an Hand eines Flussdiagramms ein beispielhaftes Verfahren zur Aufnahme eines Bildes der Behandlungskammer und zum Abschätzen von Chargenparametern aufgrund des Aufnahmebildes nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
10 zeigt als Flussdiagramm ein Verfahren zum Bestimmen, ob in der Behandlungskammer ein bestimmter Zustand vorliegt, und zum Ergreifen von Korrekturmaßnahmen nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung; und
11 zeigt schaubildlich eine Bildaufnahme der Behandlungskammer mit einer Satellitenbewegung nach einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
12 zeigt schaubildlich ein Aufnahmebild der Behandlungskammer mit einer Gleitbewegung nach einer sechsten Ausführungsform der Erfindung; und
13 zeigt als Flussdiagramm ein Verfahren zum Ändern der Drehzahl einer Trocknertrommel zwecks Erreichens einer Soll-Umwälzung nach einer siebten Ausführungsform der Erfindung.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die 1 zeigt eine Ausführungsform eines 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 am Waschgut (nachfolgend auch „Trockengut“) einen Arbeitszyklus ausführt - bspw. ein Waschautomat mit horizontaler oder vertikaler Trommelachse, eine Wasch-/Trocken-Kombination, ein Umwälz- oder Stand-Auffrisch- bzw. Vitalisierungsgerät, ein Extraktor, eine wasserfreie Renigungs- 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.
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 und der Betrieb des Wäschetrockners 10 für den gewählten Arbeitszyklus steuert.
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 scharniermäßig 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.
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 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 in anderen Produkten wie Vorhänge und Gardinen, Bettwäsche, Handtücher, Kissen und gestopfte Artikel (bspw. Spielzeug) trocknen.
Die Trommel 28 kann mindestens eine und ggf. mehrere Umwälz- bzw. Hubleisten 36 enthalten. Die Hubleisten 36 können entlang der Innenfläche der Trommel 28 angeordnet sein, die eine Innenumfangswand der Trommel 28 bildet. Die Hubleisten 36 erleichtern das Umwälzen der Wäsche in der Trommel 28 bei deren Umlauf.
Wie in 2 gezeigt, kann der Wäschentrockner 10 im hinteren oder vorderen Schott 30, 32 mit einer Lichtquelle 33 zum Beleuchten des Inhaltes der Behandlungskammer 34 versehen sein.
An Hand der 2 soll ein Luftströmungssystem für den erfindungsgemäßen Trockner 10 beschrieben werden. Das Luftströmungssystem führt der Behandlungskammer 34 Luft zu und aus ihr hinaus. Die zugeführte Luft kann erwärmt sein oder nicht. Das Luftströmungssystem 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.
Wie die 3 zeigt, kann das Luftzufuhrsystem weiterhin einen Abluftteil aufweisen, den teilweise ein Abluftkanal 44 und ein Flusenfilter 45 bilden, 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 mit einem Haushalts-Abluftkanal 47 verbunden sein, über den die Luft aus der Trockenkammer an die Umgebung abgegeben wird.
Wie die 4 zeigt, kann der Wäschetrockner 10 wahlweise ein Ausgabesystem 48 zur Ausgabe von Behandlungsmittel - 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 Behandlungsmitteln sowie eine Ausgabeeinheit 50 enthalten, die über eine Leitung 58 mit dem Reservoir 54 verbunden ist. Die Behandlungsmittel können 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 Behandlungsmittel auf die Innenfläche der Trommel 28 richtet, so dass sie von der Wäsche kontaktiert und aufgenommen werden, oder dass die Behandlungsmittel direkt auf die Wäsche in der Behandlungskammer 34 ausgegeben werden. Die Art der Ausgabeeinheit 50 ist nicht erfindungswesentlich. Eine Dosiereinrichtung 52 kann elektronisch - drahtlos oder leitungsgebunden - mit dem Controller verbunden sein, um die ausgegebene Menge der Behandlungsmittel zu steuern.
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.
Der Wäschetrockner 10 kann auch eine Abbildungseinrichtung 70 aufweisen, mit der die Behandlungskammer 34 und/oder alles in ihr abbildbar ist. Beispielhafte Abbildungseinrichtungen 70 können u.a. optische Sensoren sein, die Stand- oder Bewegungsbilder aufnehmen können - bspw. Kameras. Eine geeignete Kameraart ist eine CMOS-Kamera. Andere beispielhafte Abbildungseinrichtungen sind u.a. CCD-, Digital- oder Videokameras oder beliebige andere Geräte, die Bilder aufnehmen können. Die genannte Kamera kann sichtbare und/oder unsichtbare Strahlung aufnehmen. Bspw. kann die Kamera mit sichtbarem Licht, in einem anderen Beispiel mit unsichtbarem Licht - bspw. UV-Licht - Bilder aufnehmen. In einem noch anderen Beispiel kann es sich um eine thermische Abbildungseinrichtung handeln, die Strahlung im IR-Bereich des elektromagnetischen Spektrums erfassen kann. Die Abbildungseinrichtung 70 kann auf dem hinteren oder dem vorderen Schott 30, 32, in der Tür 26 oder an zahlreichen anderen Orten angeordnet sein, abhängig vom Aufbau des Wäschetrockners und der Sollposition für die Aufnahme des Bildes. Der Ort der Abbildungseinrichtung kann von der Art des aufzunehmenden Bildes, dem interessierenden Bereich in der Behandlungskammer 34 oder auch davon abhängen, ob das Bild bei drehender Trommel aufgenommen werden soll. Wird bei drehender Trommel aufgenommen und ist die Bewegung der Wäsche wichtig, wird die Abbildungseinrichtung 70 so angeordnet, dass ihr Sichtfeld die Seite und die Mitte der Trommel 28 beinhaltet, so dass die Wäsche erfassbar ist, während sie umgewälzt wird. Die Abbildungseinrichtung 70 lässt sich auch so anordnen, dass die gesamte bzw. fast die gesamte Behandlungskammer in ihrem Sichtfeld liegt. Auch können mehrere Abbildungseinrichtungen 70 vorliegen, die die gleichen oder verschiedene Bereiche der Behandlungskammer 34 aufnehmen.
Der Wäschetrockner 10 kann auch eine Lichtquelle 72 enthalten. Die Art der Lichtquelle 72 kann unterschiedlich gewählt sein. In einer Ausführungsform kann es sich um eine Glühfadenlampe für Wäschetrockner handeln, wie sie typischerweise zum Beleuchten der Behandlungskammer 34 dient. An Stelle der Glühfadenlampe kann eine oder mehr LED-Lampen eingesetzt werden. Die Lichtquelle 72 kann hinter dem hinteren Schott 30 der Trommel 28 angeordnet sein derart, dass das Licht durch die Öffnungen des Lufteinlassgitters 40 fällt. Ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Wäschetrockner 10 mehr als eine Lichtquelle 72 enthalten - bspw. ein auf mehrere Stellen in einem oder beiden Schotts 30, 32 verteiltes LED-Feld.
Die Lichtquelle 72 kann auf der gleichen Seite der Trommel 28 wie die Abbildungseinrichtung 70 (vergl. 4), aber auch auf einer anderen Seite der Trommel liegen. Liegt die Lichtquelle 72 auf der gleichen Seite der Trommel 28 wie die Abbildungseinrichtung 70, kann letztere das von der Trommel 28 und dem Trockengut reflektierte Licht erfassen. Die Unterscheidung der Trommel 28 von deren Inhalt im Aufnahmebild kann dann durch Bildanalyse erfolgen. Liegt die Lichtquelle 72 auf der der Abbildungseinrichtung 70 gegenüberliegenden Seite der Trommel 28, erfasst die Abbildungseinrichtung 70 nur das Licht aus der Lichtquelle 72, das nicht von Trockengut abgedeckt wird. Das Aufnahmebild ist dann jeweils dunkel oder hell abhängig davon, ob an der jeweiligen Stelle Trockengut vorliegt.
Die von der Lichtquelle erzeugte Beleuchtung kann - auch von der Art der Abbildungseinrichtung abhängig - variieren. Es kann sich bspw. um IR-Licht handeln, falls die Abbildungseinrichtung das IR-Spektrum erfasst, entsprechend um sichtbares Licht, falls die Abbildungseinrichtung das sichtbare Spektrum aufnimmt.
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 einer oder mehrere Komponenten des Wäschetrockners 10 empfängt, die an den Controller 14 zum Datenaustausch angeschlossen sind.
Der Controller 14 kann zum Datenaustausch und/oder betrieblich mit einem oder mehreren Systemkomponenten des Wäschetrockners 10 verbunden sein, um mit diesen zu kommunizieren und deren Funktion beim Abarbeiten eines Betriebszyklus zu steuern. So kann der Controller 14 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 verbunden sein, 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.
Weiterhin kann der Controller 14 Eingangssignale aus einem oder mehreren Sensoren 84 aufnehmen, die aus dem Stand der Technik bekannt und daher zur Vereinfachung nicht gezeigt sind. Die Erfindung nicht einschränkende Beispiele für Sensoren 84, die zur Datenübertragung an den Controller 14 angeschlossen sein können, sind ein Temperatur-Sensor für die Behandlungskammer, ein Zu- und ein Abluft-Temperatursensor, ein Feuchte-Sensor, ein Luftströmungs-Sensor, ein Gewichts-Sensor und ein Motordrehmoment-Sensor.
Der Controller 14 kann auch mit der Abbildungseinrichtung 70 und der Lichtquelle 72 verbunden sein, um ein oder mehrere Bilder der Behandlungskammer 34 aufzunehmen. Die Aufnahmebilder können an den Controller 14 gesandt und mittels im Speicher 80 abgelegter Software analysiert werden, um einen Bewegungszustand des Trockenguts zu ermitteln. Der Controller 14 kann dann den ermittelten Bewegungszustand dazu verwenden, einen oder mehrere Arbeitsparameter setzen, um die Funktion mindestens eines mit dem Controller 14 betrieblich gekoppelten Systemteils zu steuern und damit einen Arbeitszyklus abzuarbeiten. Der ermittelte Bewegungszustand kann ein Umwälzzustand, ein Roll- bzw. Ballungszustand, ein Gleitzustand oder ein Satelliten- bzw. Anwerfzustand jeweils einzeln oder in Kombination sein.
Die Begriffe Umwälz-, Roll-, Gleit- und Satellitenzustand sind Fachtermini zum Beschreiben der Bewegung einiger oder aller Artikel, die die Trockengut-Charge bilden. Jedoch brauchen nicht alle Artikel einer Charge die Bewegung zu zeigen, die mit diesen Begriffen jeweils beschreibbar ist.
Zum Verständnis der Begriffe sei die jeweilige Bewegungsart hier kurz beschrieben. Das Umwälzen ist ein Zustand, in dem das Trockengut von der umlaufenden Trommel aus einer unteren Lage generell auf dem oder am Boden der Trommel in eine obere Lage gehoben, die höher liegt als die untere und aus der das Trockengut von der Trommel nicht weiter angehoben wird, sondern allgemein zum Trommelboden herab fällt. Im Fallen ist das Trockengut der Trockenluft und/oder etwaigen Behandlungsmitteln in der Trommel ausgesetzt. Ebenfalls beim Fallen kann das Trockengut sich entfalten bzw. ausbreiten, so dass sein wirksamer Flächeninhalt zunimmt und ein größerer Teil desselben der Trockenluft und/oder dem Behandlungsmittel ausgesetzt wird. Dieser Vorgang kann die Geschwindigkeit, mit der das Trockengut trocknet, steigern und die Wechselwirkung zwischen ihm und dem Behandlungsmittel maximieren. Beispiele eines solchen Behandlungsmittels sind Wasserdampf, Nebel oder Behandlungschemie.
Beim Rollen wird das Wasch- oder Trockengut nicht von der Trommel bei deren Umlauf - im Gegensatz zum Umwälzen - angehoben, sondern rollt oder dreht sich, während ein Teil des Trockenguts noch ein Hubelement kontaktiert. In diesem Zustand kann eine Reibungskraft vorliegen, in Folge derer das Trockengut sich mit wenig Bewegung über seine horizontalen Lage hinaus in der Trommel aufrollt oder einfaltet. Das Rollen kann auftreten, wo Trockengutartikel zu groß oder schwer sind, um von der Trommel angehoben zu werden, oder wenn ein Trockengutartikel sich mit einem anderen verwickelt bzw. verfängt. Da das Trockengut im Trommelunterteil konzentriert verbleibt, ist es der Trockenluft und/oder Behandlung u.U. nur minimal ausgesetzt. Dadurch trocknet es unvollständig und ein Behandlungsmittel wirkt nur ungleichmäßig.
Das Gleiten ist ein anderer Zustand, in dem das Wasch- oder Trockengut von der Trommel bei deren Umlauf u.U. - im Gegensatz zum Umwälzen - nicht angehoben wird, sondern am oder nahe dem Trommelboden verbleibt. Das Gleiten unterscheidet sich vom Rollen dahingehend, dass das Trockengut sich nicht rollend oder einfaltend bewegt, sondern von der Innenfläche der Trommel bei deren Umlauf abrutscht und der Trockenluft und/ oder Behandlung immer die gleiche Oberfläche zuwendet. Dadurch kann das Trockengut nur unvollständig trocknen und ein Behandlungsmittel nur ungleichmäßig wirken.
Im Satelliten- bzw. Anwerfzustand wird das Trockengut beim Umlauf der Trommel durch die Zentrifugalkraft auf deren Innenfläche gehalten. In einem Wäschetrockner kann dabei das Einwirken der Trockenluft und/oder eines Behandlungsmittels minimal bleiben, da das Trockengut in einer festen Lage relativ zur Trommel verbleibt, so dass es unvollständig trocknet und das Behandlungsmittel ungleichmäßig einwirkt.
Der bis hier beschriebene Wäschetrockner 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 des Verfahrens wird ein Bewegungszustands des Trockenguts selbsttätig ermittelt und der Wäschetrockner 10 auf Grund des ermittelten Bewegungszustands betrieben.
Der Bewegungszustand des Trockenguts lässt sich mittels der Abbildungseinrichtung 70 ermitteln, mit der bei drehender oder stehender Trommel 28 ein oder - zeitlich verteilt - mehrere Bilder des Trommelinhalts aufnehmbar sind. Für einige Bewegungszustände braucht nur ein einziges Bild analysiert zu werden; für andere sind evtl. mehrere nötig. Der Bewegungszustand des Trockenguts kann dann dazu dienen, den Wäschetrockner zu steuern.
Das Steuern des Wäschetrockners 10 auf Grund des Bewegungszustands des Trockenguts in der Behandlungskammer 34 beinhaltet das Setzen mindestens eines Parameters eines Arbeitszyklus - einschl. der Drehzahl und -richtung der Trommel 28, einer Temperatur in der und die Luftströmung durch die Behandlungskammer 34, die Art und Menge etwaiger Behandlungsmittel, ein Zyklusstart oder -stopp-Zustand, und Zyklusschritt-Start- oder -stoppzustand.
Beim Setzen des Beginns oder Endes eines Zykluszustands kann es sich um die Festlegung handeln, wann ein Arbeitszyklus gestartet bzw. beendet werden soll. Hierzu wird dem Controller 14 signalisiert, einen Arbeitszyklus sofort zu starten oder zu stoppen oder einen Zeitpunkt zum Start bzw. Stopp eines Arbeitszyklus festzulegen.
Das Setzen des Starts oder Stopps eines Zyklusschritt-Zustands kann die Festlegung beinhalten, wann innerhalb eines gegebenen Arbeitszyklus ein Schritt zu beginnen bzw. zu beenden ist. Hierzu wird ggf. dem Controller 14 signalisiert, sofort von einem zu einem anderen Zyklusschritt überzugehen oder einen Zeitpunkt zu setzen, an dem ein solcher Übergang von einem zu einem anderen Schritt innerhalb eines gegebenen Arbeitszyklus erfolgen soll. Beispiele hierfür sind eine Trommeldrehung mit oder ohne Warmluft, die Ausgabe von Behandlungsmitteln und ein Knitterschutzschritt .
Für andere Wäschebehandlungsgeräte als Wäschetrockner kann es sich bei den auf Grund des festgestellten Bewegungszustands zu setzenden Arbeitsparametern auch um die Drehzahl oder -richtung eines Rührglieds sowie einen Laugenfüllstand handeln.
Die 6 zeigt als Flussdiagramm ein erfindungsgemäßes Verfahrens 100 zum Ermitteln des Bewegungszustands einer Trockencharge. Das Verfahren 100 zum Ermitteln des Bewegungszustands kann vom Controller 14 während eines Trocken- oder Behandlungszyklus ausgeführt werden. Die dargestellte Schrittfolge gilt nur erläuternd und soll das Verfahren 100 in keiner Weise einschränken; es ist einzusehen, dass die Schritte auch in einer anderen logischen Reihenfolge ablaufen und weitere Schritte hinzugefügt oder beschriebene Schritte unterteilt werden können, ohne die Erfindung zu verlassen.
Das Verfahren 100 beginnt mit der Annahme, dass der Benutzer den Wäschetrockner 10 mit einem oder mehreren Artikeln, die das Trockengut bilden, beschickt und die Tür 26 geschlossen hat. Das Verfahren 100 lässt sich beim Schließen der Tür 26 oder beim Beginn eines vom Benutzer ausgewählten Arbeitszyklus selbsttätig einleiten. Der Schritt 104 ist ein optionaler Schritt, in dem der Controller 14 ein Anfangsbild der Trockengut-Charge ohne Trommeldrehung aufnimmt. Das Anfangsbild ist zwar nicht erfindungswesentlich, kann aber zum Bestimmen von Parametern der Charge wie bspw. deren Volumen oder Material- bzw. Stoffart dienen.
Im nächsten Schritt 106 wird ein Bildzähler, der die aufgenommenen Bilder mitzählt, auf null gesetzt und im Schritt 108 die Trommeldrehung eingeleitet. Die Trommel 28 läuft zu einer Solldrehzahl hoch, die sich vom Controller 14 auf Grund des ausgewählten Arbeitszyklus und der gesetzten Arbeitsparameter bestimmen lässt. Ist die Solldrehzahl der Trommel erreicht, kann im Schritt 110 die Bildzeit auf null gesetzt werden und die Abbildungseinrichtung 70 ein Bild der gesamten oder eines Teils der Behandlungskammer 34 aufnehmen. Das Aufnahmebild kann an den Controller 14 geschickt werden zur Bildanalyse mittels Software, die im Speicher 80 des Controllers 14 abgelegt ist.
Ebenfalls im Rahmen der Erfindung weist die Abbildungseinrichtung 70 einen Speicher und einen Mikroprozessor zur Aufnahme von Informationen und Software bzw. zum Ausführen letzterer auf. Damit kann die Abbildungseinrichtung 70 die Daten des Aufnahmebildes analysieren und die Analyseergebnisse dem Controller 14 mitteilen.
Im Schritt 114 erfolgt die Bildanalyse des aufgenommenen Bildes bspw. unter Unterscheidung bzw. Trennung des Trockengut- vom Hintergrundbild, d.h. der Trommel 28 im Aufnahmebild aus dem Schritt 122. Es existieren mehrere Verfahren zum Trennen des Chargen- vom Hintergrundbild abhängig von der Beleuchtungsanordnung, den Trommeleigenschaften und der Charge. Ist das Trockengut- vom Hintergrundbild getrennt, lässt sich ein Bild der Behandlungskammer 34 generieren, in dem jedes Bildelement bzw. Pixel das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Trockengut der Charge anzeigt. Bildtrennungstechniken sind auch anwendbar, um die Artikel der Charge voneinander zu trennen.
Bspw. lassen sich im Fall einer Beleuchtungsanordnung, in der die Lichtquelle 72 auf der gleichen Seite der Trommel 28 wie die Abbildungseinrichtung 70 liegt, Techniken wie die Kantenerfassung, die Farbsegmentierung oder die Abweichung von einem bekannten Hintergrundbild ansetzen, um die Charge vom Hintergrund zu trennen. Die Kantenerfassung lässt sich nach bekannten Verfahren berechnen. Bei der Farbsegmentierung werden die einzelnen Artikel einer Charge voneinander und die Charge vom Hintergrund auf Grund von Unterschieden der Sättigung, des Farbtons und der Leuchtdichte von Objekten im Bild getrennt. Die Oberfläche der Trocknertrommel 28 kann auch optisch erfassbare Besonderheiten aufweisen, die die Trennung des Chargen- vom Hintergrundbild der Trommel 28 erleichtern.
Bei einer Beleuchtungsanordnung, in der die Charge von einer Lichtquelle 72 rückseitig beleuchtet wird, die sich auf einem der Abbildungseinrichtung 70 gegenüber liegenden Teil der Trommel 28 befindet, ist das Trennen des Chargen- vom Hintergrundbild einfacher. Bereiche, in denen eine Charge vorliegt, erscheinen im Bild schwarz oder dunkel, da die Charge das Licht aus der Lichtquelle 72 abschattet. Wo keine Charge vorliegt, kann die Abbildungseinrichtung 70 das Licht aus der Lichtquelle erfassen.
Unabhängig davon, wie man im Schritt 114 das Trockengut- vom Hintergrundbild unterscheidet, lassen sich aus den von der Abbildungseinrichtung 70 aufgenommenen Bildern Informationen zur Gestalt und dem Ort der Trockengut-Charge relativ zur Trommel 28 ableiten. Bspw. lassen sich aus dem Bild nach bekannten Verfahren der Flächeninhalt, der Umfang, der Schwerpunkt, der Radius sowie die Haupt- und die Nebenachse der Charge berechnen. Das Aufnahmebild ist auch verwendbar, um die Bewegung der Charge relativ zur Trommel 28 zu bestimmen. Ein Verfahren zum Bestimmen der Position oder Bewegung der Charge ist, aus dem Aufnahmebild der Behandlungskammer 34 ein Segmentierungsbild zu erstellen.
Ein Segmentierungsbild lässt sich generieren, indem man den Bildraum zu festen Segmenten unterteilt und dann den Bruchteil jedes Segments ermittelt, in dem Trockengut vorliegt. Die Chargenposition in jedem Zeitpunkt lässt sich charakterisieren durch den prozentualen Anteil der Abdeckung jedes Segments durch Trockengut. Diese prozentuale Abdeckung ist dabei der prozentuale Anteil derjenigen Pixel im Bild, in denen Trockengut vorliegt. Die Position des Trockenguts in jedem Zeitpunkt lässt sich durch die prozentuale Abdeckung in jedem Segment in diesem Zeitpunkt ermitteln, die Bewegung des Trockenguts durch Integrieren der prozentualen Abdeckung über mehrere Umdrehungen der Trommel 28.
Das im Schritt 114 generierte Segmentierungsbild lässt sich in dem der Abbildungseinrichtung 70 oder dem Controller 14 zugeordneten Speicher ablegen. Aus den gespeicherten Segmentierungsbildern lässt sich eine Datenbank anlegen, aus der ein Segmentierungsbild der Chargenbewegung durch zeitliches Integrieren der prozentualen Abdeckung jedes Segments bestimmbar ist, wie oben beschrieben.
Im nächsten Schritt 120 ermittelt der Controller 14, ob die Bildanzahl dem Sollwert entspricht. Ist sie kleiner als dieser, wird sie im Schritt 122 inkrementiert. Im Schritt 124 wird die seit dem Aufnehmen des letzten Bildes verstrichene Zeit überwacht. Ist die abgelaufene Zeit gleich dem oder größer als der Kehrwert der Bildfrequenz, springt das Verfahren zurück zum Schritt 112 und werden die Schritte 112 bis 120 wiederholt.
Die Bildanzahl im Schritt 120 kann so gewählt werden, dass ausreichend viele Bilder zur Bestimmung des Bewegungszustands des Trockenguts aufgenommen und analysiert werden können. Sie wird so gewählt, dass innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne vorbestimmt viele Bilder aufgenommen werden können. Die vorbestimmte Zeitspanne zur Aufnahme von zu analysierenden Bildern kann so gesetzt werden, dass der Bewegungszustand sich ermitteln und ggf. innerhalb eines geeigneten Zeitraums korrigieren lässt, um unerwünschte Zustände - bspw. Gleiten, Rollen und Satellitenzustand der Charge - zu vermeiden bzw. zu minimieren.
Ist die Bildanzahl gleich dem Sollwert, wird im Schritt 126 der Bewegungszustand der Trockengut-Charge durch Integrieren der prozentualen Abdeckung in jedem Segment jedes im Schritt 114 aus den Aufnahmebildern der Behandlungskammer 34 erzeugten Segmentierungsbildes ermittelt. Die integrierte prozentuale Abdeckung in jedem Segment lässt sich benutzen, um ein integriertes Segmentationsbild zu generieren, in dem der Wert in jedem Segment in Beziehung zu der Dauer steht, für die im jeweiligen Segment Trockengut anwesend war. Das erstellte integrierte Segmentationsbild lässt sich nach Mustererkennungstechniken analysieren, um zu ermitteln, ob das Segmentationsbild einem bekannten Bewegungszustand entspricht. Die Musterkennung lässt sich einsetzen, um zu bestimmen, ob der Bewegungszustand der gesamten oder eines Teils der Trockengut-Charge einem bekannten Zustand entspricht.
Im Schritt 128 lässt sich der ermittelte Bewegungszustand der Trockengut-Charge vom Controller 14 benutzen, um einen oder mehrere Parameter eines Arbeitszyklus zu setzen - einschl. der Drehzahl der Trommel 28, einer Temperatur in der und die Luftströmung durch die Behandlungskammer 34, die Art und Menge etwaiger Behandlungschemie, ein Zyklusstart- und ein Zyklusstopp- sowie ein Zyklusschrittstart und ein Zyklusschrittstop-Zustand.
Zusätzlich zum Setzen eines oder mehrerer Parameter eines Arbeitszyklus auf Grund des ermittelten Bewegungszustands der Trockengut-Charge kann der Controller 14 auch Informationen benutzen, die er von einem oder mehreren Sensoren 84 erhält. Bspw. kann der Controller 14 Informationen bezüglich des Motor-Drehmoments zum Abschätzen der Größe der Trockengut-Charge und zum Setzen eines oder mehrerer Arbeitsparameter auf Grund der geschätzten Chargengröße und des ermittelten Bewegungszustands der Charge anwenden.
Die 7 zeigt schaubildlich ein Beispiel eines Segmentationsbildes130 für einen Horizontalachsen-Wäschetrockner 10, dessen Abbildungseinrichtung 70 nahe der horizontalen Achse der Trommel 28 auf dem hinteren Schott 30 liegt, wie in 4 gezeigt. Wie die 7 zeigt, lässt sich das Aufnahmebild der Behandlungskammer 34 zu 17 Segmenten unterteilen, die vom Rand der Trommel 28 bis zur Mitte der Behandlungskammer 34 angeordnet sind. Der Ort, die Anzahl, die Gestalt und die Größe der Segmente können abhängig von verschiedenen Faktoren variieren - einschl. (ohne Einschränkung der Erfindung) dem bzw. den überwachten Bewegungszuständen, der Gestalt der Trommel 28 und dem Ort der Abbildungseinrichtung 70. Während der Raster 130 als allgemein kreisförmig dagestellt ist, sind das Aufnahmebild und der ihm überlagerte Raster nicht auf irgendeine regelmäßige oder unregelmäßige Form beschränkt.
Die 8 zeigt ein Beispiel für ein integriertes Segmentationsbild 132 für einen Wäschetrockner 10 mit einer im Gegenuhrzeigersinn drehenden Trommel 28. Das Segmentierungsbild 132 lässt sich generieren, indem man die prozentuale Abdeckung in jedem Segment des Abbildes zeitlich integriert. Das „x“ in jedem Segment symbolisiert die prozentuale Abdeckung der Trockengut-Charge in jedem Segment; je größer und zahlreicher das „x“, desto größer die prozentuale Abdeckung. Das „x“ dient zum visuellen Verständnis. In der Praxis kann das „x“ ein numerischer Wert im Speicher 80 des Controllers 14 sein, dessen Größe die prozentuale Abdeckung im entsprechenden Segment angibt.
Wie im integrierten Segmentationsbild 132 ersichtlich, bleibt die Trockengut-Charge größtenteils am Boden der Trommel 28, in der Mitte der Behandlungskammer 34 und teilweise auf der rechten Seite der Trommel 28 aufsteigend. Dieses prozentuale Abdeckmuster entspricht einem Umwälzzustand für eine im Gegenuhrzeigersinn umlaufende Trommel 28, in der das Trockengut mit der Drehung der Trommel 28 in die Luft gehoben wird und dann zum Boden der Trommel 28 zurück fällt.
Die 9 zeigt ein Verfahren 200 zum Aufnehmen von Anfangsbilddaten (Schritt 104). Das Anfangsbild ist optional und kann vom Controller 14 zum Bestimmen von Parametern - bspw. der Größe oder der Stoffart - der Trockengut-Charge dienen. Das anfängliche Aufnahmeverfahren 200 kann der Controller 14 vor dem Beginn eines Trocken- oder Behandlungszyklus des Wäschetrockners 10 ausführen.
Das Verfahren 200 beginnt mit der Annahme, dass der Benutzer den Wäschetrockner 10 mit einem oder mehreren Artikeln der Trockengut-Charge beschickt und die Tür 26 geschlossen hat. Das Verfahren 200 lässt sich selbsttätig einleiten, wenn der Benutzer die Tür 26 am Beginn eines vom Benutzer ausgewählten Arbeitszyklus schließt. Im Schritt 204 setzt der Controller 14 zuerst einen Umdrehungszähler auf null.
Im nächsten Schritt 206 kann der Controller 14 die Trockengut-Charge abbilden, um die Chargenparameter zum vollständigen Abschluss des Arbeitszyklus zu ermitteln. Die Chargenparameter können im Schritt 208 ermittelt und im Schritt 212 mit Chargenparametern zusammengefasst werden, die zuvor aus den Bilddaten oder anderswie bestimmt wurden - bspw. die vom Benutzer an der Schnittstelle 16 gewählten Zyklus- und Parameter-Setzwerte mit den aus den Bilddaten abgeleiteten Parametern.
Im nächsten Schritt 214 kann der Controller 14 ermitteln, ob der Umdrehungszähler den Sollwert erreicht hat. Falls nicht, kann im Schritt 218 und 220 die Trommel 28 ein- oder mehrmals weiterdrehen und der Umdrehungszählwert um eins hochgezählt werden. Im Schritt 106 beginnt dann das Verfahren erneut und die Schritte 206 bis 214 werden wiederholt, bis im Schritt 214 der Umdrehungszählwert dem Sollwert entspricht.
Hat im Schritt 214 der Umdrehungszählwert den Sollwert erreicht, kann der Controller im Schritt 216 die Chargenparameter zum Abschließen eines Arbeitszyklus abschätzen. Beispiele von nach dem Verfahren 200 abschätzbaren Parametern sind die Größe, die Stoffart und die Farbe der Trockengut-Charge.
Die 10 zeigt ein Verfahren 300 zum selbsttätigen Bestimmen des Bewegungszustands des Trockenguts und zum Steuern des Wäschetrockners 10 auf Grund des ermittelten Bewegungszustands. Der Bewegungszustand des Trockenguts lässt sich im Schritt 304 entsprechend den Schritten 104 bis 126 des Verfahrens 100 oder nach einem anderen Verfahren bestimmen.
Im Schritt 306 lässt sich der ermittelte Bewegungszustand der Trockengut-Charge daraufhin analysieren, ob er einem interessierenden Zustand bzw. Problemzustand entspricht. Diese Bestimmung kann das Berücksichtigen anderer Chargenzustände - bspw. der Stoffart und der Chargengröße - beinhalten, die nach dem Verfahren 200 bestimmbar sind oder auf Sensor-Messungen aus einem oder mehreren Sensoren 84 basieren, die dem Trockner 10 zugeordnet sind.
Zeigt der Bewegungszustand im Schritt 306 einen Problemzustand an, kann der Controller 14 den Wäschentrockner 10 auf Grund des ermittelten Zustands so steuern, dass eine oder mehrere Abhilfe- bzw. Korrekturmaßnahmen ausgeführt werden. Das Steuern des Wäschetrockners 10 kann das Setzen mindestens eines Parameters eines Arbeitszyklus beinhalten - einschl. einer Drehzahl und -richtung der Trommel 28, einer Temperatur in der Behandlungskammer und einer Luftströmung durch die Behandlungskammer 34, der Art und Menge etwaiger Behandlungschemie, eines Zyklusbeginns oder -endes und eines Zyklusschrittbeginns oder -endes.
Im Schritt 306 kann ein Problemzustand, der Abhilfe verlangt, auf der Bestimmung eines absoluten oder relativen Anteils der Trockengut-Charge beruhen, der einen bestimmten Bewegungszustand zeigt. Diese Bestimmung kann beinhalten, dass ein Bewegungszustand - Gleit-, Roll- oder Satellitenzustand - eine Korrektur verlangt, wenn ein beliebiger Teil des Trockengut-Charge den Zustand zeigt. Alternativ kann im Schritt 306 bestimmt werden, dass ein Problemzustand nur dann vorliegt, falls die gesamte Trockengut-Charge diesen Zustand zeigt.
Ein vorbestimmter Schwellenwert lässt sich für einen gegebenen Bewegungszustand auch setzen, wenn ermittelt wird, dass sich ein Anteil der Trockengut-Charge über dem Schwellenwert in einem Problemzustand befindet; dann sind Korrekturmaßnahmen zu ergreifen. Der Schwellenwert zur Bestimmung, wann ein Bewegungszustand Korrekturmaßnahmen verlangt, kann abhängig von der Größe und Stoffart der Trockengut-Charge, dem ermittelten Bewegungszustand, dem Arbeitszyklus und einem oder mehreren Arbeitsparametern desselben variieren.
Wurde ermittelt, das ein Abhilfe verlangender Problemzustand vorliegt, kann im Schritt 308 auf den Wäschetrockner 10 eine Korrekturmaßnahme angewandt werden. Im Schritt 310 kann ein neuer Bewegungszustand der Trockengut-Charge ermittelt werden, um zu bestimmen, ob die im Schritt 308 angewandte Korrekturmaßnahme Wirkung gezeigt hat. Der neue Bewegungszustand lässt sich ähnlich dem Schritt 304 ermitteln, um zu bestimmen, ob der Zustand korrigiert wurde oder nicht und ein Korrekturmaßnahmen verlangender Problemzustand weiterhin vorliegt oder nicht.
Ergibt sich im Schritt 314, dass der Zustand nicht korrigiert wurde, kann der Controller 14 ermitteln, ob andere Korrekturoptionen verfügbar sind, und eine oder mehrere dieser Optionen im Schritt 308 anwenden und dann den Prozess wiederholen, bis der Problemzustand korrigiert ist. Wird im Schritt 316 festgestellt, dass keine anderen Korrekturoptionen verfügbar sind, kann der Controller 14 den Arbeitszyklus abbrechen und der Benutzer durch ein akustisches oder optisches Signal an der Benutzerschnittstelle 16 benachrichtigen.
Alternativ kann der Controller 14 Korrekturmaßnahmen ausführen, bis der Problemzustand bis in einen akzeptablen Bereich hinein abgeschwächt wurde. Lässt sich der Problemzustand nicht korrigieren oder in einen akzeptablen Bereich abschwächen, kann der Controller 14 den Benutzer mit einem akustischen oder optischen Signal - bspw. einer Meldelampe - an der Benutzerschnittstelle 16 benachrichtigen. Der Controller 14 kann zum Schritt 318 des Verfahrens 300 weitergehen, falls alle für einen gegebenen Zustand vorbestimmten Korrekturmaßnahmen versucht wurden, vorbestimmt viele Korrekturversuche ausgeführt wurden oder nach dem Feststellen des Problemzustands im Schritt 306 eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist.
Ein Beispiel eines mittels der Abbildungseinrichtung 70 feststellbaren Problemzustands ist der Satelliten- bzw. Anhaftzustand des Trockengut-Charge; ein solche Satellitenzustand kann häufig bei kleinen Wasch- oder Trockengut-Chargen in der Behandlungskammer 34 auftreten. Dabei werden einige oder alle Artikel der Trockengut-Charge nicht umgewälzt, sondern haften an der Wand der Trommel 28 oder an den Hubleisten 36. Dann findet keine wesentliche Wechselwirkung mit der zum Trocknen zugeführten Luft oder einem anderen Behandlungsmittel (Dampf oder Chemie) statt, was zu einem unvollständigen und/oder ungleichmäßigen Trocknen des Wasch- oder Trockenguts oder einem ungleichmäßigen Einwirken des Behandlungsmittels führen kann.
Die 11 zeigt ein beispielhaftes integriertes Segmentationsbild 330 für eine kleine Trockengut-Charge, die mittels der Schritte 104 bis 126 des Verfahrens 100 in 6 zu ermitteln ist. Das Segmentationsbild 330 lässt sich nach dem Verfahren 300 anwenden, um zu ermitteln, ob ein Problemzustand vorliegt, und es lassen sich geeignete Abhilfemaßnahmen ergreifen, wie in 10 gezeigt. Das „x“ in jedem Segment symbolisiert die zeitlich integrierte prozentuale Abdeckung der Trockengut-Charge in jedem Segment; je größer „x“, desto größer die prozentuale Abdeckung. Wie in 11 ersichtlich, befindet die Trockengut-Charge sich größtenteils in den äußerenSegmenten entlang des Randes der Trommel 28, was dem Satellitenzustand des Trockenguts entspricht.
Während das Bild 330 einen Satellitenzustand darstellt, in dem die gesamte Trockengut-Charge gegen den Umfang der Trommel 28 geworfen erscheint, kann ein Bereich von Satellitenzuständen existieren, die von einem einzelnen Artikel bis zur gesamten Charge reicht. So kann ein einziger Artikel der Trockengut-Charge sich in einem Satellitenzustand befinden, der Rest der Trockengut-Charge jedoch in einem anderen - bspw. Umwälzen -, der Abhilfe erfordern kann oder nicht.
Alternativ lässt sich feststellen, dass eine Teilmenge der Trockengut-Charge (bspw. 15 %) sich in einem Satellitenzustand befindet, die verbleibenden 85 % in einem anderen Bewegungszustand. Der Schwellenwert zum Ermitteln der absoluten oder relativen Trockengut-Menge im Satellitenzustand, die Abhilfe erfordert, kann vom festgestellten Zustand, der Größe und Art der Trockengut-Charge, dem Arbeitszyklus und einem oder mehreren Arbeitsparametern des Zyklus abhängen.
Wie im Verfahren 300 dargestellt, kann der Controller 14 den Wäschentrockner 10 so steuern, dass im Schritt 308 auf eine oder mehrere Abhilfemaßnahmen entsprechend dem Satellitenzustand eingewirkt wird. Beispiele von Maßnahmen zur Korrektur eines Satellitenzustands sind u.a. ein Verlangsamen oder ein Stoppen der Drehung des Trommel 28 mit Neustart in der Gegenrichtung oder der gleichen Richtung. Der Controller 14 kann aufeinander folgende Abhilfemaßnahmen ausführen, bis der Problemzustand korrigiert ist, oder dem Benutzer melden, dass der Zustand nicht korrigierbar ist.
Ein weiteres Beispiel eines Problemzustands ist das Rollen des Trockenguts, wie es bei großen Trockengut-Chargen wie Bettlaken oder -decken auftreten kann. Dabei wird das Trockengut von der Drehung der Trommel 28 nicht angehoben und umgewälzt, sondern verbleibt nahe dem Tiefpunkt bzw. Boden der Trommel 28. Beim Rollen wird das Trockengut u.U. nicht vollständig oder nicht gleichmäßig getrocknet, was zu längeren Trockenzeiten führen kann. Zusätzlich kann die Trockengut-Charge sich verfangen bzw. verwirren; der Benutzer muss sie dann entwirren und ggf. den Trockenzyklus neu starten.
Die 12 zeigt ein beispielhaftes integriertes Segmentationsbild 340 für eine Trockengut-Charge, das mit den Schritten 104 bis 126 des Verfahrens 100 in 6 bestimmbar ist. Das Segmentationsbild 330 kann nach dem Verfahren 300 angewandt werden, um zu ermitteln, ob ein Problemzustand vorliegt, und geeignete Abhilfemaßnahmen ergreifen, wie in 10 gezeigt. Das „x“ in jedem Segment symbolisiert die zeitlich integrierte prozentuale Abdeckung jedes Segments mit Trockengut; je größer und zahlreicher die „x“, desto größer die prozentuale Abdeckung. Wie in 12 ersichtlich, befindet das Trockengut sich größtenteils im unteren Teil der Trommel 28, was dem Aufroll- bzw. Zusammenballungszustand der Trockengut-Charge entspricht.
Das Bild 340 ist nur eine Darstellung eines Rollzustands. Es sind verschiedene Rollzustände möglich, die zu einer Vielzahl integrierter Segmentationsbilder führen. Der Controller kann programmiert sein, zwischen unterschiedlichen möglichen Rollzuständen zu unterscheiden und zu bestimmen, welche Rollzustände Abhilfe erfordern. Der Schwellenwert zum Bestimmen des Ausmaßes eines zu beseitigenden Rollzustands kann unterschiedlich sein, abhängig vom ermittelten Zustand, von der Größe und Art der Trockengut-Charge, dem Arbeitszyklus und einem oder mehreren Arbeitsparametern desselben.
Wie im Schritt 300 dargestellt, kann der Controller 14 den Wäschetrockner 10 so steuern, dass im Schritt 308 eine oder mehrere dem ermittelten Rollzustand entsprechende Abhilfemaßnahmen ergriffen werden. Beispiele von Maßnahmen zur Korrektur eines Rollzustands sind u.a. eine Richtungsumkehr der Drehung der Trommel 28 und das Hin- und Herschwingen derselben. Der Controller 14 kann mehrere Abhilfemaßnahmen aufeinanderfolgend durchführen, bis der Problemzustand beseitigt ist, oder den Benutzer benachrichtigen, wenn der Zustand sich nicht beseitigen lässt.
Ein anderes Beispiel eines Problemzustands ist das Gleiten. Hierbei wird das Trockengut nicht beim Umlauf der Trommel 28 von den Hubleisten 36 angehoben, sondern rutscht von den Hubleisten 36 ab und legt bei der Trommeldrehung allgemein durchgehend den gleichen Oberflächenbereich frei. Das Gleiten kann ein ungleichmäßiges Trocknen des Trockenguts bewirken, was die Trockenzeit verlängert und zu einem ungleichmäßigen Einwirken eines Behandlungsmittels führt.
Mit den Schritten 104 bis 126 des Verfahrens 100 der 6 lässt sich ein integriertes Segmentierungsbild aufbauen, um das Vorliegen eines Gleitzustands zu ermitteln. Das Segmentierungsbild lässt sich nach dem Verfahren 300 anwenden, um zu ermitteln, ob ein Problemzustand vorliegt, und geeignete Abhilfemaßnahmen ausführen, wie in 10 gezeigt. Beispiele von zur Korrektur eines Gleitzustands möglichen Maßnahmen sind u.a. eine Richtungsumkehr und eine Drehzahlerhöhung der Trommel 28. Wie mit dem Verfahren 300 dargestellt, kann der Controller 14 aufeinanderfolgende Abhilfemaßnahmen ausführen, bis der Problemzustand korrigiert ist, oder den Benutzer benachrichtigen, falls er nicht korrigierbar ist.
Ein anderes Beispiel eines Problemzustands, der mittels der Schritte 104 bis 126 des Verfahrens ermittelbar ist, ist ein Blockieren des Luftzulaufs 45, der die Behandlungskammer 34 in Strömungsverbindung mit der Abluftleitung 44 bringt. Ein blockierter Luftzulauf 45 kann die Luftströmung abschwächen, die Trockenzeiten verlängern oder zum unvollständigen Trocknen des Trockenguts führen. Das Verfahren 100 lässt sich anwenden, um ein Segmentierungsbild zu bestimmen, dessen Segmente den Positionen vor dem Luftzulauf 45 entsprechen.
Das Segmentierungsbild ist mit dem Verfahren 300 der 10 analysierbar, um zu ermitteln, ob das Trockengut am Luftzulauf 45 vorbeiläuft oder ein oder mehrere seiner Artikel für eine vorbestimmte Zeitspanne relativ zum Luftzulauf 45 ortsfest verbleiben. Ergibt sich dabei, dass ein oder mehrere Trockengutartikel relativ zum Luftzulauf 45 ortsfest sind, kann er feststellen, dass der Luftzulauf 45 versperrt und Abhilfe erforderlich ist.
Wie im Verfahren 300 dargestellt, kann der Controller 14 den Wäschetrockner 10 so steuern, dass im Schritt 308 eine oder mehr Abhilfemaßnahmen entsprechend dem ermittelten Sperrzustand ausgeführt werden. Beispiele von Maßnahmen zur Korrektur einer Blockierung des Luftzulaufs 45 sind u.a. das Abschalten des Gebläses 46 bei weiterdrehender Trommel 28 mit Gebläse-Neustart oder ein Abschalten sowohl der Trommel 28 als auch des Gebläses 46 und ein Neustart beider, jeweils wenn festgestellt wird, dass der Sperrzustand verschwunden ist.
Die 13 stellt ein Verfahren 400 nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zum Ermitteln des Ausmaßes des Umwälzens im Wäschetrockner 10 und zum Setzen der Drehzahl der Trommel 28 derart dar, dass ein Soll-Ausmaß des Umwälzens erreicht wird. Dieses Ausmaß lässt sich mit den Schritten 104 bis 126 des Verfahrens 100 der 6 oder auf andere Weise bestimmen. Das Umwälzen kann in einem Wäschetrockner ein Soll-Zustand sein, da es die Trockenzeiten verkürzt und zu einem gleichmäßigeren Einwirken eines Behandlungsmittels führt.
Nach dem Verfahren 400 lässt sich im Schritt 402 das Ausmaß des Umwälzens nach dem Verfahren 100 bspw. durch Erstellen eines integrierten Segmentierungsbildes bestimmen. Das integrierte Segmentierungsbild lässt sich nach Techniken der Mustererkennung oder mit einer oder mehreren Funktionen erstellen, um das absolute oder relative Ausmaß des Umwälzens in der Trommel 28 zu bestimmen. Bspw. kann ein Bestimmen des absoluten Umwälzens des Trockenguts beinhalten, dass die gesamte Trockengut-Charge umgewälzt wird und ein Umwälzzustand vorliegt oder dass ein Umwälzzustand nicht vorliegt, wenn irgendein Teil der Trockengut-Charge nicht umgewälzt wird. Das Bestimmen eines relativen Ausmaßes eines Umwälzzustands kann beinhalten, einen Anteil der Trockengut-Charge relativ zu dieser zu ermitteln, der einen Umwälzzustand erfährt.
Das ermittelte (Ist-) Ausmaß des Umwälzens lässt sich dann im Schritt 406 mit einem Sollausmaß vergleichen. Das Soll-Ausmaß des Umwälzens lässt sich vom Controller 14 auf Grund des Arbeitszyklus und/oder eines oder mehrerer Arbeitsparameter selbsttätig bestimmen. Die Arbeitsparameter lassen sich vom Benutzer setzen oder nach dem Verfahren 200 oder anderswie selbsttätig bestimmen. Beispiele von Arbeitsparametern, die zum Bestimmen des Soll-Ausmaßes des Umwälzens heranziehbar sind, sind die Größe und die Stoffart der Trockengut-Charge.
Ist das ermittelte Ist-Ausmaß des Umwälzens nicht gleich dem Soll-Ausmaß oder fällt es nicht in einen akzeptablen Bereich für dasselbe, kann im Schritt 408 die Drehzahl der Trommel 28 geändert werden. Die Drehzahl der Trommel 28 lässt sich steigern oder senken abhängig vom Unterschied zwischen dem ermittelten Ist- und dem Soll-Ausmaß des Umwälzens. Ist bspw. die Drehzahl der Trommel 28 höher als das Soll-Ausmaß, kann die Drehzahl der Trommel 28 gesenkt werden.
Erreicht im Schritt 408 die Trommel 28 die neue Drehzahl, kann im Schritt 412 ein aktualisiertes Ausmaß des Umwälzens ermittelt und analysiert werden, ob das neue Ausmaß des Umwälzens dem Soll-Ausmaß entspricht. Die Schritte 408 bis 414 lassen sich wiederholen, bis das Ist-Ausmaß des Umwälzens dem Soll-Ausmaß entspricht oder in einen akzeptablen Bereich desselben fällt. Auf diese Weise lässt sich die Drehzahl der Trommel 28 steuern, um auf Grund der in der Behandlungskammer 34 herrschenden Bedingungen das für eine gegebene Trockengut-Charge erforderliche Ausmaß des Umwälzens zu erreichen. Das Verfahren 400 lässt sich im Verlauf eines Arbeitszyklus ein- oder mehrmals durchführen, um die Drehzahl der Trommel 28 auf das Soll-Ausmaß des Umwälzens abzustimmen.
Während die Erfindung insbesondere in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen derselben beschrieben ist, ist einzusehen, dass dies nur zur Erläuterung erfolgte, nicht zur Einschränkung. Im Rahmen der vorgehenden Offenbarung und der Zeichnungen sind sinnvolle Varianten und Abänderungen möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, zu verlassen. Bspw. ist die für jedes hier beschriebene Verfahren angegebene Schrittfolge nur zur Erläuterung angegeben, soll aber die offenbarten Verfahren in keiner Weise einschränken, da die Schritte auch in einer anderen logischen Reihenfolge durchgeführt oder andere Schritte hinzugefügt werden können, ohne die Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts mit einer Trommel, die eine Behandlungskammer für Behandlungsgut umschließt und mit einer einstellbaren Drehzahl gedreht wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Abbilden des Behandlungsguts in der Behandlungskammer; Ermitteln, ob ein vorbestimmter Anteil des Behandlungsguts sich in einem Satellitenzustand befindet, und zwar auf Grund des Aufnahmebilds des Behandlungsguts; und Verringern der Drehzahl, wenn ein vorbestimmter Anteil des Behandlungsguts sich in einem Satellitenzustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Behandlungsguts, der sich in einem Satellitenzustand befindet, durch Ermitteln entweder einer absoluten oder einer relativen Menge des im Satellitenzustand befindlichen Behandlungsguts oder beider bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verringern der Einstelldrehzahl ein Verringern derselben auf einen Wert beinhaltet, bei dem das Ausmaß des Satellitenzustands ein Minimum ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verringern der Einstelldrehzahl ein Verringern derselben auf einen Wert beinhaltet, bei dem weniger als ein vorbestimmter Anteil des Behandlungsguts sich in einem Satellitenzustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verringern der Einstelldrehzahl ein Verringern derselben auf einen Wert beinhaltet, bei dem kein Behandlungsgut sich in einem Satellitenzustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Einstelldrehzahl entweder schrittweise oder kontinuierlich verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbilden das Aufnehmen mindestens eines sichtbaren Lichtbildes, eines UV-Lichtbildes oder eines IR-Lichtbildes beinhaltet.
Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts mit einer Trommel, die eine Behandlungskammer beinhaltet und die mit einer einstellbaren Drehzahl gedreht wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Abbilden des Behandlungsguts in der Behandlungskammer; Ermitteln eines Ausmaßes des Umwälzens des Behandlungsguts aus seinem Aufnahmebild; und Nachstellen der Einstelldrehzahl zwecks Steuerung des Umwälzens auf ein vorbestimmtes Ausmaß.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Ausmaß der Umwälzung so gesetzt wird, dass dieses maximiert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Ausmaß der Umwälzung so gesetzt wird, dass die Höhe der mechanischen Energie maximiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der dem Behandlungsgut erteilten mechanischen Energie maximiert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abbilden das Aufnehmen mindestens eines sichtbaren Lichtbildes, eines UV-Lichtbildes oder eines IR-Lichtbildes beinhaltet.