DE102010038890A1

DE102010038890A1 - Hausgerät zum Trocknen von Wäschestücken und Verfahren zum Bestimmen einer mit einem Trocknungsgrad der Wäschestücke korrelierten Messgröße

Info

Publication number: DE102010038890A1
Application number: DE102010038890A
Authority: DE
Inventors: Christian Hönle; Horst Valder; Károly Zaruba
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2010-08-04
Filing date: 2010-08-04
Publication date: 2012-02-09
Also published as: EP2601339A2; EP2601339B1; CN103052745A; PL2601339T3; EA201390104A1; EA023640B1; WO2012016820A2; WO2012016820A3; CN103052745B

Abstract

In einem Hausgerät 1 zum Trocknen von Wäschestücken 3 soll der jeweils augenblickliche Trocknungsgrad der Wäschestücke 3 besonders zuverlässig ermittelt werden. Im Hausgerät 1 ist eine Messeinrichtung 5 bereitgestellt, welche zum Bestimmen einer mit dem Trocknungsgrad der Wäschestücke 3 korrelierten Messgröße 4, UW, dient. Die Messeinrichtung 5 umfasst zwei zueinander beabstandet angeordnete Messelektroden 6, 7 und eine mit den Messelektroden 6, 7 gekoppelte Schaltungsanordnung 8, die einen Stromfluss I durch die Messelektroden 6, 7 bewirkt, eine zwischen den Messelektroden 6, 7 abfallende elektrische Wäschespannung UW erfasst und in Abhängigkeit von dieser die Messgröße 4, UW ermittelt. Es wird eine Richtung des Stromflusses I durch die Messelektroden 6, 7 wiederholt gewechselt. Somit werden galvanische Effekte an den Messelektroden 6, 7 vermieden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hausgerät zum Trocknen von Wäschestücken. Das Hausgerät umfasst eine Messeinrichtung zum Bestimmen einer mit einem Trocknungsgrad der Wäschestücke korrelierten Messgröße. Die Messeinrichtung umfasst zwei zueinander beabstandet angeordnete Messelektroden, welche in dem Hausgerät derart angeordnet sind, dass sie im Betrieb des Hausgeräts die zu trocknenden Wäschestücke berühren. Die Messeinrichtung umfasst auch eine mit den Messelektroden gekoppelte Schaltungsanordnung. Die Schaltungsanordnung kann einen Stromfluss durch die Messelektroden bewirken, eine zwischen den Messelektroden abfallende elektrische Wäschespannung erfassen und in Abhängigkeit von der erfassten Wäschespannung die Messgröße ermitteln. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Bestimmen einer mit einem Trocknungsgrad von Wäschestücken korrelierten Messgröße mit Hilfe einer Messeinrichtung in einem Hausgerät, in welchem die Wäschestücke getrocknet werden.
Es ist Stand der Technik, den Trocknungsgrad von Wäschestücken in einem Wäschetrockner oder einem Waschtrockner zu ermitteln. Auf diese Weise kann der Trocknungsprozess dann abgeschlossen werden, wenn die Wäschestücke entsprechend einer Vorgabe trocken sind. Vorliegend richtet sich das Interesse insbesondere auf die Messung eines Leitwerts bzw. eines Ohmschen Widerstands der Wäschestücke. Anhand des Leitwerts kann dann auf den Trocknungsgrad der Wäschestücke zurückgeschlossen werden; der Leitwert ist ein Maß für den Trocknungsgrad. Es gilt die Beziehung, dass, je geringer der Leitwert bzw. je größer der Widerstand der Wäschestücke ist, desto trockener die Wäschestücke sind.
Der Leitwert der Wäschestücke kann beispielsweise mit Hilfe eines Gleichstroms ermittelt werden, welcher aufgrund einer an den Elektroden anliegenden Gleichspannung durch die Wäschestücke fließt. Es ist dabei nachteilig, dass der elektrische Gleichstrom chemische Reaktionen erzwingen kann, und es können galvanische Effekte auftreten. Aufgrund der galvanischen Effekte entsteht eine Polarisationsspannung, welche von dem Trocknungsgrad der Wäschestücke abhängt. Diese Polarisationsspannung verfälscht im Allgemeinen den gemessenen Wert des Widerstands der Wäschestücke. Eine Abhilfe schafft hier ein Verfahren, wie es in der Druckschrift EP 0 942 094 B1 beschrieben ist. Es wird dort die Polarisationsspannung zwischen den Messelektroden und den Wäschestücken bestimmt, und diese Polarisationsspannung wird bei der Bestimmung des elektrischen Leitwerts der Wäschestücke berücksichtigt. Die Polarisationsspannung wird von der Wäschespannung subtrahiert. An diesem Stand der Technik wiederum ist der Umstand als nachteilig anzusehen, dass zwischen der Bestimmung des Leitwerts und der Bestimmung der Polarisationsspannung eine Totzeit verstreichen muss, während welcher der Stromfluss durch die Wäschestücke unterbrochen oder zumindest stark verringert wird. Diese Totzeit kann bis zu 10 Sekunden betragen. Eine rasche Bestimmung des Trocknungsgrads der Wäschestücke bzw. die Bestimmung des jeweils augenblicklichen Trocknungsgrades ist somit nicht möglich.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie bei einem Hausgerät der eingangs genannten Gattung der jeweils augenblickliche Trocknungsgrad der Wäschestücke ermittelt werden kann, ohne dass das Ergebnis durch eine Polarisationsspannung verfälscht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hausgerät sowie durch ein Verfahren gelöst, jeweils mit den Merkmalen des entsprechenden unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Patentansprüche und der nachfolgenden Beschreibung.
Ein erfindungsgemäßes Hausgerät ist zum Trocknen von Wäschestücken ausgebildet. Es umfasst eine Messeinrichtung, welche zum Bestimmen einer mit einem Trocknungsgrad der Wäschestücke korrelierten Messgröße dient. Die Messeinrichtung umfasst zwei zueinander beabstandet angeordnete Messelektroden. Die Messelektroden können im Betrieb des Hausgeräts die zu trocknenden Wäschestücke berühren. Die Messeinrichtung umfasst auch eine elektronische Schaltungsanordnung, die mit den Messelektroden gekoppelt ist. Die Schaltungsanordnung ist dazu ausgebildet, einen Stromfluss durch die Messelektroden zu bewirken, eine zwischen den Messelektroden abfallende elektrische Wäschespannung zu erfassen und in Abhängigkeit von der erfassten Wäschespannung die Messgröße zu ermitteln. Die Schaltungsanordnung ist derart ausgebildet, dass im Betrieb des Hausgeräts eine Richtung des Stromflusses durch die Messelektroden wiederholt – insbesondere periodisch – gewechselt wird.
Erfindungsgemäß wird ein Effekt somit dadurch erzielt, dass durch die Messelektroden anders als im Stand der Technik quasi ein Wechselstrom geleitet wird, und nicht etwa ein Gleichstrom. Die Stromrichtung wird nämlich wiederholt gewechselt. Auf diesem Wege gelingt es, die Messgröße mit einer hohen Genauigkeit zu bestimmen, ohne dass die Messung der Messgröße durch galvanische Effekte verfälscht wird. Durch das Wechseln der Richtung des Stromflusses wird nämlich verhindert, dass eine Polarisationsspannung zwischen den Wäschestücken und den Messelektroden entsteht. Anders als im Gegenstand gemäß Druckschrift EP 0 942 094 B1 muss somit die Polarisationsspannung nicht ermittelt werden, und die Messgröße braucht nicht mehr korrigiert zu werden. Gegenüber diesem Stand der Technik muss vorliegend nicht darauf gewartet werden, bis eine Totzeit abgelaufen ist, und die Messgröße kann rasch ermittelt werden. Es kann somit der jeweils augenblickliche Wert der Messgröße bestimmt werden.
Also wird mit Hilfe der Messeinrichtung eine Messgröße ermittelt, die mit dem Trocknungsgrad der Wäschestücke korreliert ist. Als Messgröße kann beispielsweise der Trocknungsgrad selbst – etwa ein Prozentsatz – und/oder ein Leitwert der Wäschestücke und/oder ein Ohmscher Widerstand der Wäschestücke bestimmt werden. Ergänzend oder alternativ kann aber auch die an den Wäschestücken abfallende Wäschespannung als Messgröße betrachtet werden.
Das Wechseln der Richtung des Stromflusses durch die Messelektroden kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Zum Beispiel kann dies derart erfolgen: Es wird abwechselnd an einer der Messelektroden ein elektrisches Potential und an der jeweils anderen Messelektrode ein davon unterschiedliches elektrisches Potential angelegt. Dies bedeutet, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt an einer der Elektroden ein geringeres Potential liegt, während an der anderen Messelektrode ein höheres Potential liegt. Diese Potentiale können wiederholt gegeneinander ausgetauscht werden, wodurch die über den Elektroden anliegende Spannung entsprechend wiederholt umgepolt wird. Auf diese Weise kann mit geringstem technischen Aufwand eine rechteckförmige, periodisch wechselnde elektrische Spannung zwischen den Messelektroden angelegt und ein rechteckförmiger, periodisch wechselnder Strom erzeugt werden. Durch eine solche Vorgehensweise wird außerdem verhindert, dass sich eine Polarisationsspannung zwischen den Messelektroden und den Wäschestücken bildet. Bei dieser Ausführungsform wird nämlich die Messgröße bipolar und elektrisch symmetrisch gemessen, weil die an den Messelektroden anliegenden elektrischen Potentiale wiederholt umgetauscht bzw. umgepolt werden.
Wie bereits ausgeführt, kann die Richtung des Stromflusses durch die Messelektroden periodisch gewechselt werden. Beispielsweise kann die Schaltungsanordnung derart ausgebildet sein, dass die Richtung des Stromflusses mit einer Frequenz gewechselt wird, welche in einem Wertebereich von 300 Hz bis 500 Hz liegt. Diese Frequenz kann beispielsweise 400 Hz betragen. Somit ist die Pulslänge der Spannungsimpulse bzw. der Stromimpulse relativ kurz, sodass der Effekt der Galvanisierung an den Messelektroden auf ein Minimum reduziert wird. Es kann somit außerdem die Leitwertmessung relativ schnell – nämlich im Millisekunden-Bereich – durchgeführt werden.
In der Schaltungsanordnung wird die Messgröße insbesondere in Abhängigkeit von der elektrischen Wäschespannung ermittelt, welche bei einem Fluss von elektrischem Strom durch die Wäsche zwischen den beiden Messelektroden abfällt. in einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass für die Bestimmung der Messgröße zwei verschiedene Werte der Wäschespannung herangezogen werden: einerseits der Wert der Wäschespannung, der sich für die eine Richtung des Stromflusses einstellt, und andererseits der Wert der Wäschespannung, der sich für die andere Richtung des Stromflusses einstellt. Die Wäschespannung wird bei dieser Ausführungsform also für beide Richtungen des Stromflusses erfasst, und die Messgröße wird in Abhängigkeit von zwei Werten der Wäschespannung ermittelt. Auf diese Weise kann die Messgröße noch genauer ermittelt werden. Auf diesem Weg gelingt es nämlich, den Einfluss von gegebenenfalls noch auftretenden galvanischen Effekten auf die Bestimmung der Messgröße insgesamt auf Null zu reduzieren. Idealerweise soll die Wäschespannung für beide Richtungen des Stromflusses betragsmäßig gleich sein. Wird nun eine Differenz zwischen der Wäschespannung, die sich für die eine Richtung des Stromflusses einstellt, und der Wäschespannung, die sich für die andere Richtung des Stromflusses einstellt, festgestellt, so ist dies ein Zeichen dafür, dass sich zwischen den Messelektroden durch galvanische Effekte parasitäre Elemente – wie parasitäre Spannungsquellen – gebildet haben. Für die Bestimmung der Messgröße kann somit ein Mittelwert aus dem Wert der Wäschespannung, der sich für die eine Richtung des Stromflusses einstellt, und dem Wert der Wäschespannung herangezogen werden, der sich für die andere Richtung des Stromflusses einstellt. Somit kann die Messgröße höchstgenau ermittelt werden.
In einer Ausführungsform weist die Schaltungsanordnung einen Spannungsteiler auf, welcher einen an die Messelektroden gekoppelten Ohmschen Wäschewiderstand der Wäschestücke umfasst. Bei dieser Ausführungsform wird der Stromfluss durch diesen Spannungsteiler bewirkt. Durch Einsatz eines Spannungsteilers kann die an den Wäschestücken abfallende Wäschespannung mit geringstem Aufwand und mit größter Präzision erfasst werden.
Der Spannungsteiler kann einen ersten Ohmschen Widerstand und einen zweiten Ohmschen Widerstand aufweisen. Über den ersten Widerstand kann eine erste der Messelektroden abwechselnd mit einem ersten elektrischen Potential und einem vom ersten Potential unterschiedlichen zweiten elektrischen Potential gekoppelt werden. Über den zweiten Widerstand hingegen kann – im Gegentakt zur ersten Messelektrode – die zweite Messelektrode abwechselnd mit dem ersten und dem zweiten elektrischen Potential gekoppelt werden. Dies bedeutet, dass die zweite Messelektrode mit dem jeweils anderen elektrischen Potential als die erste Messelektrode gekoppelt wird. Zu einem bestimmten Zeitpunkt kann somit die erste Messelektrode mit dem ersten elektrischen Potential gekoppelt sein, während die zweite Messelektrode mit dem zweiten Potential gekoppelt ist. Zu einem nachfolgenden Zeitpunkt kann hingegen die erste Messelektrode mit dem zweiten Potential und die zweite Messelektrode mit dem ersten Potential gekoppelt werden. Bei dieser Ausführungsform ist also der Ohmsche Widerstand der Wäschestücke in Reihe zu dem ersten und dem zweiten Widerstand geschaltet, und an dieser Reihenschaltung fällt eine elektrische Spannung ab, die gleich einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Potential ist. Auf diesem Weg gelingt es, einen symmetrischen Stromfluss durch die Messelektroden zu bewirken, dessen Stromstärke gleich für die beiden Richtungen des Stromflusses ist. Gerade dadurch können die galvanischen Effekte verhindert werden.
Das erste elektrische Potential ist bevorzugt ein positives Potential. Das erste Potential kann beispielsweise in einem Wertebereich von 3 V bis 7 V liegen; es kann beispielsweise 5 V betragen. Das zweite elektrische Potential ist bevorzugt ein gegenüber dem ersten Potential geringeres, positives Potential oder ein Bezugspotential (Masse), insbesondere ein Potential von 0 V. Für die Erzeugung einer rechteckförmigen Wechselspannung ist somit lediglich ein positives Potential erforderlich; die Schaltungsanordnung kommt ohne ein negatives Potential aus – nämlich ein negatives Potential bezüglich des Bezugspotentials. Es entfällt somit die Erzeugung eines negativen Potentials mit den damit verbundenen Nachteilen, nämlich zusätzlichen Bauelementen und dem damit verbundenen Aufwand.
Die Schaltungsanordnung kann auch einen vom ersten Spannungsteiler verschiedenen zweiten Spannungsteiler aufweisen. Der zweite Spannungsteiler kann einen gegenüber dem ersten Spannungsteiler betragsmäßig größeren Gesamtwiderstand aufweisen. Die Schaltungsanordnung kann derart ausgebildet sein, dass nach Erreichen eines vorbestimmten Wertes durch die Messgröße der Strom unter Umgehung des ersten Spannungsteilers – nämlich unter Umgehung der Widerstände des ersten Spannungsteilers – durch den zweiten Spannungsteiler geleitet wird. Auch der zweite Spannungsteiler kann den Wäschewiderstand der Wäschestücke umfassen. Durch eine solche Vorgehensweise kann insgesamt ein größerer Messbereich der Messgröße erreicht werden. Dieser Ausführungsform liegt die Tatsache zugrunde, dass der Ohmsche Widerstand der Wäschestücke während des Trocknungsprozesses immer größer wird. Somit wird auch die Amplitude der zwischen den Messelektroden erfassten Wäschespannung größer. Wird nun nach Erreichen des vorbestimmten Wertes durch die Messgröße – zum Beispiel den Wäschewiderstand – der Strom durch den gegenüber dem ersten Spannungsteiler hochohmigen zweiten Spannungsteiler geleitet, so verringert sich die an den Messelektroden abgegriffene Teilspannung (Wäschespannung). Somit verbleibt die Amplitude der Wäschespannung in einem bestimmten Wertebereich, und es kann ein Mikrocontroller zur Auswertung der Wäschespannung eingesetzt werden, welcher die Wäschespannung in einem begrenzten Wertebereich messen kann. Diese Ausführungsform hat außerdem den Vorteil, dass die zwischen den Messelektroden abfallende Wäschespannung mit einer verbesserten Auflösung und somit mit höchster Genauigkeit gemessen werden kann.
Der zweite Spannungsteiler kann ebenfalls zwei Ohmsche Widerstände aufweisen, nämlich einen ersten Widerstand und einen zweiten Widerstand. Nach Erreichen des vorbestimmten Wertes durch die Messgröße kann dann die erste Messelektrode über den ersten Widerstand des zweiten Spannungsteilers abwechselnd mit dem ersten Potential und dem zweiten Potential gekoppelt werden, während die zweite Messelektrode – im Gegentakt zur ersten Messelektrode – über den zweiten Widerstand des zweiten Spannungsteilers abwechselnd mit dem ersten Potential und dem zweiten Potential gekoppelt werden kann. Die Widerstände des zweiten Spannungsteilers sind bevorzugt betragsmäßig größer als die Widerstände des ersten Spannungsteilers.
Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn die Schaltungsanordnung Schaltmittel umfasst, die zum Wechseln der Richtung des Stromflusses dienen. Auf diesem Wege gelingt es, die Richtung des Stromflusses durch die Messelektroden ohne viel Aufwand zu wechseln. Die Schaltmittel können beispielsweise zwischen einem ersten Schaltzustand, in welchem sie die erste Messelektrode mit dem ersten elektrischen Potential und die zweite Messelektrode mit dem zweiten elektrischen Potential koppeln, und einem zweiten Schaltzustand geschaltet werden, in welchem sie die erste Messelektrode mit dem zweiten Potential und die zweite Messelektrode mit dem ersten Potential koppeln. Im ersten Schaltzustand der Schaltmittel wird somit der Stromfluss in die eine Richtung bewirkt, während in dem zweiten Schaltzustand der Schaltmittel der Strom in die andere Richtung fließt.
Bezüglich der Schaltmittel sind im Prinzip zwei verschiedene Ausführungsformen vorgesehen:
Die Schaltungsanordnung kann einen Mikrocontroller aufweisen, und die Schaltmittel können in den Mikrocontroller integriert sein. Sind die Schaltmittel nicht in den Mikrocontroller integriert, so müssen sie als externe Schaltmittel vorgesehen sein. Dann kann ein standardisiertes Bauteil – nämlich der Mikrocontroller – eingesetzt werden, ohne dass zusätzliche, vom Mikrocontroller separate Bauelemente – nämlich separate Transistoren und dergleichen – eingesetzt werden müssen. Die Schaltungsanordnung kommt somit insgesamt mit einer sehr geringen Anzahl von Bauteilen aus und kann entsprechend kompakt aufgebaut werden; insbesondere kann dadurch auch wertvoller Bauraum im Hausgerät gespart werden.
In einer alternativen Ausführungsform sind die Schaltmittel von einem Mikrocontroller der Schaltungsanordnung separate Schaltmittel. Die Schaltmittel können hier beispielsweise elektrische Schalter aufweisen, nämlich insbesondere Transistoren. Es werden vorzugsweise Bipolartransistoren eingesetzt. Zum Beispiel können die Schaltmittel folgende elektrische Schalter beinhalten:

– einen ersten Schalter, über welchen die erste Messelektrode über den ersten Widerstand des ersten Spannungsteilers mit dem ersten elektrischen Potential koppelbar ist, und/oder
– einen zweiten Schalter, über welchen die erste Messelektrode über den ersten Widerstand des ersten Spannungsteilers mit dem zweiten Potential, insbesondere dem Bezugspotential, koppelbar ist, und/oder
– einen dritten Schalter, über welchen die zweite Messelektrode über den zweiten Widerstand des ersten Spannungsteilers mit dem ersten Potential koppelbar ist, und/oder
– einen vierten Schalter, über welchen die zweite Messelektrode über den zweiten Widerstand des ersten Spannungsteilers mit dem zweiten Potential koppelbar ist, und/oder
– einen fünften Schalter, über welchen die erste Messelektrode über den ersten Widerstand des zweiten Spannungsteilers mit dem ersten Potential koppelbar ist, und/oder
– einen sechsten Schalter, über welchen die erste Messelektrode über den ersten Widerstand des zweiten Spannungsteilers mit dem zweiten Potential koppelbar ist, und/oder
– einen siebenten Schalter, über welchen die zweite Messelektrode über den zweiten Widerstand des zweiten Spannungsteilers mit dem ersten Potential koppelbar ist, und/oder
– einen achten Schalter, über welchen die zweite Messelektrode über den zweiten Widerstand des zweiten Spannungsteilers mit dem zweiten Potential koppelbar ist.

Der Einsatz von separaten Schaltmitteln hat den Vorteil, dass kein leistungsstarker Mikrocontroller erforderlich ist; die Schaltungsanordnung kommt mit einem einfachen Mikrocontroller aus, welcher lediglich digitale Steuersignale zur Ansteuerung der Schaltmittel bereitstellen muss.
Ein im Rahmen bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehener Mikrocontroller dient in erster Linie der erfindungsgemäßen Durchführung des Messverfahrens.
Hinsichtlich der weiteren Verwendung der so gewonnen Messergebnisse in einem Verfahren zum Trocknen von Wäschestücken kann der Mikrocontroller gegebenenfalls auch die Steuerung weiterer Komponenten des Hausgeräts durchführen und somit die Messwerte selbst verwenden; ebenso ist es denkbar, dass der Mikrocontroller allein zum Betreiben der Schaltungsanordnung und zur Durchführung des Messverfahrens dient und die gewonnenen Messergebnisse an einen weiteren Mikrocontroller, dem die Steuerung des eigentlichen Trocknungsprozesses unter Verwendung der Messergebnisse obliegt, abführt. Dies kann insbesondere über entsprechende digitale Schnittstellen erfolgen.
Die beiden Messelektroden können beispielsweise in einer Wäschetrommel des Hausgeräts angeordnet sein, welche zur Aufnahme der Wäschestücke ausgebildet ist. Prinzipiell kann eine der Messelektroden durch die Wäschetrommel selbst gebildet sein. Um jedoch einen symmetrischen Stromfluss durch die Messelektroden zu gewährleisten, sind die beiden Messelektroden vorzugsweise von der Wäschetrommel separate Bauteile. Die Messelektroden sind bevorzugt an der Wäschetrommel derart angebracht, dass sie voneinander elektrisch isoliert sind.
In der Regel ist die Wäschetrommel in einem Hausgerät mit einem Schutzleiter elektrisch kurzgeschlossen, also einem elektrischen Leiter eines Stromnetzes, welcher der Sicherheit dient. Die elektrische Kopplung kann sich beispielsweise über ein Lager ergeben, an welchem die Trommel drehbar gelagert ist. Ist die Wäschetrommel mit dem Schutzleiter elektrisch gekoppelt, so kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Wäschetrommel des Hausgeräts mit einem elektrischen Potential vorgespannt wird, welches betragsmäßig zwischen dem ersten und dem zweiten Potential liegt. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein unsymmetrischer Ableitstrom (auch unter der Bezeichnung „Körperstrom” bekannt) über die Wäschetrommel und den Schutzleiter zur Erde abfließt. Somit hat der Schutzleiter keinen negativen Einfluss auf die Messung der Wäschespannung. Dieses Potential kann gleich einem Mittelwert aus dem ersten und dem zweiten Potential sein.
Erfindungsgemäß wird darüber hinaus ein Verfahren bereitgestellt, welches zum Bestimmen einer mit einem Trocknungsgrad von Wäschestücken korrelierten Messgröße in einem Hausgerät dient, nämlich mit Hilfe einer Messeinrichtung. In dem Hausgerät werden die Wäschestücke getrocknet. Es wird ein Stromfluss durch zwei zueinander beabstandet angeordnete Messelektroden bewirkt. Es wird eine zwischen den Messelektroden abfallende elektrische Wäschespannung erfasst, und die Messgröße wird in Abhängigkeit von der erfassten Wäschespannung ermittelt. Es wird eine Richtung des Stromflusses durch die Messelektroden wiederholt gewechselt.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Hausgerät vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, den Figuren und der nachfolgenden Beschreibung dieser Figuren. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Beschreibung der Figuren genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung im Rahmen der Erfindung verwendbar.
Die Erfindung wird nun anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, wie auch unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnung. Es zeigen:
1 in schematischer und höchst abstrakter Darstellung ein Hausgerät gemäß einer ersten Ausführungsform; und
2 in schematischer und höchst abstrakter Darstellung ein Hausgerät gemäß einer zweiten Ausführungsform.
In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Ein in 1 dargestelltes Hausgerät 1 ist im Ausführungsbeispiel ein Wäschetrockner. Das Hausgerät 1 umfasst eine Wäschetrommel 2, in welche Wäschestücke 3 aufgenommen sind. Die Wäschestücke 3 werden im Hausgerät 1 getrocknet. Die Wäschetrommel 2 kann im Hausgerät 1 beispielsweise horizontal gelagert sein, d. h. sie kann um eine horizontale Drehachse gedreht werden. Die Wäschetrommel 2 kann mit einem Schutzleiter PE elektrisch gekoppelt sein.
Die Wäschestücke 3 weisen einen Ohmschen Widerstand auf, der in 1 durch ein Element 4 schematisch symbolisiert ist. Der Wäschewiderstand 4 ist also kein Bauelement einer Schaltung, sondern der elektrische Widerstand der Wäschestücke 3. Nasse Wäschestücke 3 weisen einen geringen Widerstand 4 auf, und es gilt die Beziehung, dass, je trockener die Wäschestücke 3 sind, desto größer der Wäschewiderstand 4 ist. Der Wäschewiderstand 4 ist umgekehrt proportional zu einem Leitwert der Wäschestücke 3.
Nun gilt das Interesse der Bestimmung des Wäschewiderstands 4, welcher ein Maß für einen Trocknungsgrad der Wäschestücke 3 darstellt. Zu diesem Zwecke ist im Hausgerät 1 eine Messeinrichtung 5 bereitgestellt, welche zwei Messelektroden aufweist, nämlich eine erste Messelektrode 6, wie auch eine zweite Messelektrode 7. Die Messelektroden 6, 7 sind an der Wäschetrommel 2 angebracht, nämlich derart, dass sie voneinander elektrisch isoliert sind. Die Messelektroden 6, 7 sind beabstandet zueinander angeordnet, beispielsweise an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Wäschetrommel 2. Die Messelektroden 6, 7 können beispielsweise an einem Umfang der Wäschetrommel 2 entlang ihres Durchmessers angeordnet sein. Die Messelektroden 6, 7 berühren im Betrieb des Hausgeräts 1 die Wäschestücke 3, sodass der Wäschewiderstand 4 an die Messelektroden 6, 7 gekoppelt wird. Man kann sagen, dass der Wäschewiderstand 4 elektrisch zwischen die Messelektroden 6, 7 geschaltet ist.
Die Messelektroden 6, 7 sind mit einer Schaltungsanordnung 8 elektrisch gekoppelt, die zum Bestimmen des Wäschewiderstands 4 und somit des Trocknungsgrads der Wäschestücke 3 dient. Die Schaltungsanordnung 8 beinhaltet einen Mikrocontroller 9 als eine Steuereinrichtung. Die Schaltungsanordnung 8 umfasst auch einen Schaltungsknoten 10, an welchem ein positives elektrisches Potential V₁ bereitgestellt ist. Das Potential V₁ kann beispielsweise 5 V betragen. Am Schaltungsknoten 10 ergibt sich somit eine elektrische Gleichspannung von 5 V, nämlich gegenüber einem Bezugspotential 11 (Masse).
Der Mikrocontroller 9 dient in der Schaltungsanordnung 8, im Rahmen vorliegender Erläuterung in erster Linie der Durchführung des nachfolgend zu beschreibenden Messverfahrens. Hinsichtlich der weiteren Verwendung der so gewonnen Messergebnisse in einem Verfahren zum Trocknen der Wäschestücke 3 kann der Mikrocontroller 9 auch die Steuerung der weiteren Komponenten des Hausgeräts 1 durchführen und somit die Messwerte selbst verwenden; ebenso ist es denkbar, dass der Mikrocontroller 9 allein zum Betreiben der Schaltungsanordnung 8 und zur Durchführung des Messverfahrens dient und die gewonnenen Messergebnisse an einen in der Zeichnung nicht dargestellten weiteren Mikrocontroller, dem die Steuerung des eigentlichen Trocknungsprozesses unter Verwendung der Messergebnisse obliegt, abführt. Dies kann insbesondere über entsprechende digitale Schnittstellen erfolgen.
Die Schaltungsanordnung 8 umfasst einen ersten Spannungsteiler 12, welcher zwei Ohmsche Widerstände aufweist, nämlich einen ersten Widerstand 13 und einen zweiten Widerstand 14. Über den ersten Widerstand 13 ist die erste Messelektrode 6 mit einem Knoten 15 gekoppelt, an welchem abwechselnd das Potential V₁ und das Bezugspotential 11 bereitgestellt werden. Hingegen ist über den zweiten Widerstand 14 die zweite Messelektrode 7 mit einem Knoten 16 gekoppelt, an welchem ebenfalls abwechselnd das Potential V₁ und das Bezugspotential 11 bereitgestellt werden, nämlich im Gegentakt zum Knoten 15.
Die Schaltungsanordnung 8 umfasst auch einen zweiten Spannungsteiler 17, welcher ebenfalls zwei Ohmsche Widerstände aufweist: einen ersten Widerstand 18 und einen zweiten Widerstand 19. Die erste Messelektrode 6 ist über den ersten Widerstand 18 des zweiten Spannungsteilers 17 mit einem Knoten 20 gekoppelt. An dem Knoten 20 können abwechselnd das Potential V₁ und das Bezugspotential 11 bereitgestellt werden. Entsprechend ist die zweite Messelektrode 7 über den zweiten Widerstand 19 des zweiten Spannungsteilers 17 mit einem Knoten 21 gekoppelt. Am Knoten 21 können auch abwechselnd das Potential V₁ und das Bezugspotential 11 bereitgestellt werden, nämlich im Gegentakt zum Knoten 20.
Beim ersten Spannungsteiler 12 ergibt sich somit eine Reihenschaltung aus den Widerständen 13, 14 sowie dem Wäschewiderstand 4. Wird nun eine zwischen den Messelektroden 6, 7 abfallende elektrische Wäschespannung U_W erfasst, so kann der Wäschewiderstand 4 ermittelt werden, und der Trocknungsgrad der Wäschestücke 3 kann bestimmt werden. In Analogie ergibt sich beim zweiten Spannungsteiler 17 eine Reihenschaltung aus den Widerständen 18, 19 sowie dem Wäschewiderstand 4.
Die Schaltungsanordnung 8 beinhaltet auch Schaltmittel 22, mittels denen die Knoten 15, 16, 20 und 21 mit dem Potential V₁ bzw. dem Bezugspotential 11 elektrisch verbunden werden können. Die Schaltmittel 22 umfassen einen ersten NPN-Bipolartransistor 23, dessen Emitter mit dem Knoten 15 und dessen Kollektor mit dem Schaltungsknoten 10 verbunden sind. Die Basis des Bipolartransistors 23 ist mit dem Mikrocontroller 9 gekoppelt. Ein zweiter NPN-Bipolartransistor 24 kann den Knoten 15 mit dem Bezugspotential 11 koppeln: Der Kollektor des zweiten Bipolartransistors 24 ist mit dem Knoten 15 verbunden, während der Emitter mit dem Bezugspotential 11 verbunden ist. Die Basis ist auch mit dem Mikrocontroller 9 gekoppelt. Die Schaltmittel 22 umfassen auch einen dritten NPN-Bipolartransistor 25, dessen Kollektor mit dem Schaltungsknoten 10 und dessen Emitter mit dem Knoten 16 verbunden sind. Die Basis des dritten Bipolartransistors 25 ist auch mit dem Mikrocontroller 9 gekoppelt. Ein vierter NPN-Bipolartransistor 26 kann den Knoten 16 mit dem Bezugspotential 11 koppeln; der Emitter ist mit dem Bezugspotential 11 verbunden, während der Kollektor mit dem Knoten 16 verbunden ist.
Die Schaltmittel 22 umfassen auch einen fünften NPN-Bipolartransistor 27, über welchen der Knoten 20 mit dem Schaltungsknoten 10 koppelbar ist. Der Emitter des Bipolartransistors 27 ist mit dem Knoten 20 verbunden, und der Kollektor ist mit dem Schaltungsknoten 10 verbunden. Die Basis ist mit dem Mikrocontroller 9 gekoppelt. Der Knoten 20 ist über einen sechsten NPN-Bipolartransistor 28 mit dem Bezugspotential 11 koppelbar. Der Emitter des Bipolartransistors 28 ist mit dem Bezugspotential 11 verbunden, während sein Kollektor mit dem Knoten 20 verbunden ist. Die Basis ist mit dem Mikrocontroller 9 gekoppelt. Über einen siebten NPN-Bipolartransistor 29 kann der Knoten 21 mit dem Schaltungsknoten 10 elektrisch gekoppelt werden. Der Bipolartransistor 29 ist nämlich mit seinem Kollektor mit dem Schaltungsknoten 10 und mit seinem Emitter mit dem Knoten 21 verbunden. Seine Basis ist mit dem Mikrocontroller 9 gekoppelt. Schließlich kann der Knoten 21 über einen achten NPN-Bipolartransistor 30 mit dem Bezugspotential 11 gekoppelt werden. Der Kollektor des Bipolartransistors 30 ist mit dem Knoten 21 verbunden, und der Emitter ist mit dem Bezugspotential 11 verbunden.
Die Bipolartransistoren 23 bis 30 werden durch den Mikrocontroller 9 angesteuert.
Wie bereits ausgeführt, kann der Mikrocontroller 9 die an den Wäschestücken 3 abfallende elektrische Spannung U_W erfassen. Zu diesem Zwecke ist die erste Messelektrode 6 über einen Ohmschen Messwiderstand 31 mit einem Messeingang 32 des Mikrocontrollers 9 gekoppelt. Entsprechend ist die zweite Messelektrode 7 über einen weiteren Ohmschen Messwiderstand 33 mit einem zweiten Messeingang 34 des Mikrocontrollers 9 gekoppelt. Ein zwischen dem Messwiderstand 31 und der ersten Messelektrode 6 liegender Knoten 35 ist über einen Kondensator 36 mit dem Bezugspotential 11 gekoppelt. Darüber hinaus ist ein zwischen dem Messwiderstand 31 und dem ersten Messeingang 32 liegender Knoten 37 über einen Kondensator 38 mit dem Bezugspotential 11 gekoppelt. Entsprechend ist ein zwischen der zweiten Messelektrode 7 und dem Messwiderstand 33 liegender Knoten 39 über einen Kondensator 40 mit dem Bezugspotential 11 gekoppelt; ein zwischen dem Messwiderstand 33 und dem zweiten Messeingang 34 liegender Knoten 41 ist über einen Kondensator 42 mit dem Bezugspotential 11 gekoppelt. Der Mikrocontroller 9 misst also die an den Kondensatoren 38 und 42 anliegenden Spannungen und kann somit auf die Wäschespannung U_W zurück schließen. Genauer gesagt erfasst der Mikrocontroller 9 die an den Knoten 37 und 41 anliegenden Potentiale, deren Differenz ein Maß für die Wäschespannung U_W ist. In Abhängigkeit von der Wäschespannung U_W wiederum kann der Wäschewiderstand 4 und somit auch der Trocknungsgrad der Wäschestücke 3 ermittelt werden, etwa mit Hilfe einer abgelegten Tabelle.
Es sind bei der Schaltungsanordnung 8 darüber hinaus Schutzelemente bereitgestellt, nämlich in Form von NPN-Bipolartransistoren 43 bis 46. Die Bipolartransistoren 43 bis 46 haben dabei die Aufgabe, die an den Messelektroden 6, 7 auftretenden elektrischen Potentiale zu begrenzen. Die jeweiligen Basen der Bipolartransistoren 43 bis 46 sind mit dem jeweiligen Emitter elektrisch kurzgeschlossen. Der Kollektor des Bipolartransistors 43 ist mit dem Schaltungsknoten 10 verbunden, an welchem das Potential V₁ bereitgestellt ist. Der Emitter dieses Bipolartransistors 43 ist mit dem Knoten 35 verbunden. Der Knoten 35 ist auch mit dem Kollektor des Bipolartransistors 44 verbunden, und der Emitter dieses Bipolartransistors 44 ist mit dem Bezugspotential 11 verbunden. In Analogie dazu ist – symmetrisch – der Knoten 39 mit dem Emitter des Bipolartransistors 45 sowie mit dem Kollektor des Bipolartransistors 46 verbunden. Der Kollektor des Bipolartransistors 45 ist mit dem Schaltungsknoten 10 verbunden, während der Emitter des Bipolartransistors 46 mit dem Bezugspotential 11 verbunden ist.
Es wird nun die Funktionsweise der Messeinrichtung 5 im Betrieb des Hausgeräts 1 näher erläutert: Im Betrieb des Hausgeräts 1 ermittelt der Mikrocontroller 9 den Wäschewiderstand 4 und somit den Trocknungsgrad der Wäschestücke 3 und kann somit die Zeit berechnen, die zum ordnungsgemäßen Abschließen des Trocknungsprozesses erforderlich ist. Der Trocknungsprozess wird also dann abgeschlossen, wenn die Wäschestücke 3 trocken sind.
Bei nassen Wäschestücken 3 bzw. bei geringem Wäschewiderstand 4 werden durch den Mikrocontroller 9 die Bipolartransistoren 23 bis 26 derart angesteuert, dass am Knoten 15 abwechselnd das positive Potential V₁ und das Bezugspotential 11 anliegt, während am Knoten 16 abwechselnd das jeweils andere Potential V₁ oder 11 als am Knoten 15 anliegt. Diese Umpolung erfolgt beispielsweise mit einer Frequenz von 400 Hz. Es fließt somit durch die Messelektroden 6, 7 und somit auch durch die Wäschestücke 3 ein Gleichstrom I, dessen Richtung ständig gewechselt wird. Dieser Richtungswechsel erfolgt aufgrund der periodischen Umpolung der Potentiale V₁ und 11 an den Knoten 15 und 16. Man kann sagen, dass der Strom I ein symmetrischer, rechteckförmiger Strom ist.
Während die Richtung des Stromflusses I durch die Messelektroden 6, 7 ständig gewechselt wird, erfasst der Mikrocontroller 9 die Amplitude der Wäschespannung U_W, nämlich an den Messeingängen 32, 34. Diese Amplitude der Wäschespannung U_W kann leicht variieren, je nachdem, in welche Richtung der Strom I fließt. Diese leichte Veränderung der Amplitude kann auf gegebenenfalls noch vorhandene galvanische Effekte innerhalb der Wäschetrommel 2 zurückgeführt werden. Der Mikrocontroller 9 erfasst jedoch die Amplitude der Wäschespannung U_W sowohl für die eine Richtung des Stromflusses I als auch für die andere Richtung des Stromflusses I. Diese Amplituden kann der Mikrocontroller 9 mitteln und einen Mittelwert der Amplituden der Bestimmung des Wäschewiderstands 4 zugrunde legen. Auf diesem Weg wird erreicht, dass gegebenenfalls noch vorhandene Polarisationsspannung überhaupt keinen Einfluss auf die Genauigkeit der Bestimmung des Wäschewiderstands 4 hat. Durch eine solche Differenz-Messung kann somit der Trocknungsgrad der Wäschestücke 3 mit höchster Genauigkeit bestimmt werden.
Bei nassen Wäschestücken 3 wird also nur der erste Spannungsteiler 12 mit Strom durchflossen, während die Bipolartransistoren 27 bis 30 nicht angesteuert werden und somit der zweite Spannungsteiler 17 nicht bestromt wird. Der zweite Spannungsteiler 17 ist gegenüber dem ersten Spannungsteiler 12 hochohmig und besitzt einen höheren Gesamtwiderstand. Der Gesamtwiderstand des ersten Spannungsteilers 12 kann beispielsweise 100 kΩ betragen, während der Gesamtwiderstand des zweiten Spannungsteilers 17 1,2 MΩ betragen kann. Dies bedeutet, dass die Widerstände 13, 14 des ersten Spannungsteilers 12 jeweils einen Widerstandswert von 50 kΩ aufweisen können, während die Widerstände 18, 19 des zweiten Spannungsteilers 17 jeweils einen Widerstandswert von 600 kΩ aufweisen können.
Während des Trocknungsprozesses werden die Wäschestücke 3 immer trockener, und es erhöht sich der Wäschewiderstand 4. Auch die Amplitude der Wäschespannung U_W steigt an. Würde nun für den gesamten Trocknungsprozess nur der erste Spannungsteiler 12 verwendet werden, so müsste der Mikrocontroller 9 die Amplitude der Wäschespannung U_W über einen relativ großen Messbereich messen. Um diese Situation zu vermeiden, wird ab einem bestimmten Wert der Wäschespannung U_W bzw. des Wäschewiderstands 4 nicht mehr der erste Spannungsteiler 12, sondern stattdessen der zweite Spannungsteiler 17 verwendet. Erreicht die Amplitude der Wäschespannung U_W also den vorbestimmten Wert, so werden die Bipolartransistoren 23 bis 26 nicht mehr angesteuert, sondern stattdessen die Bipolartransistoren 27 bis 30. Die Ansteuerung der Bipolartransistoren 27 bis 30 erfolgt analog: Der Knoten 20 wird abwechselnd – mit der genannten Frequenz – mit dem Potential V₁ und dem Bezugspotential 11 beaufschlagt, und der Knoten 21 mit dem jeweils anderen Potential V₁ oder 11. Dann sind die Messelektroden 6, 7 mit den hochohmigen Widerständen 18, 19 des zweiten Spannungsteilers 17 verbunden, sodass sich auch die zwischen den Messelektroden 6, 7 abfallende Teilspannung verringert. Der Mikrocontroller 9 kann somit die Wäschespannung U_W mit einer besseren Auflösung messen, und es kann der Messbereich des Mikrocontrollers 9 quasi zweimal durchlaufen werden.
Der Wäschewiderstand 4 wird also bipolar und symmetrisch gemessen. Die Schaltungsanordnung 8 ist nämlich elektrisch symmetrisch aufgebaut, sodass galvanische Effekte innerhalb der Wäschetrommel 2 vermieden werden.
Wie bereits ausgeführt, ist die Wäschetrommel 2 in der Regel mit dem Schutzleiter PE elektrisch gekoppelt, nämlich beispielsweise über ein Lager. Um zu vermeiden, dass über die Wäschetrommel 2 und den Schutzleiter PE elektrischer Ableitstrom hin zur Erde fließt, wird im Ausführungsbeispiel die Wäschetrommel 2 bzw. der Schutzleiter PE elektrisch vorgespannt, nämlich gegenüber dem Bezugspotential 11. Zum Beispiel kann die Wäschetrommel 2 mit einem Potential beaufschlagt werden, welches betragsmäßig um die Hälfte geringer als das Potential V₁ ist. Dazu kann ein Spannungsteiler 47 bereitgestellt sein, welcher am Schaltungsknoten 10 das Potential V₁ abgreift und mit Hilfe von Widerständen 48, 49 aufteilt. Die Wäschetrommel 2 bzw. der Schutzleiter PE kann über einen Widerstand 50 mit einem zwischen den Widerständen 48, 49 liegenden Knoten 51 gekoppelt sein. Die Widerstände 48, 49 und 50 können jeweils einen Widerstandswert von 10 kΩ aufweisen.
Die Bauelemente der Schaltungsanordnung 8 können beispielsweise wie folgt dimensioniert sein:

– Widerstände 13, 14: jeweils 50 kΩ,
– Widerstände 18, 19: jeweils 600 kΩ,
– Kondensatoren 36, 40: jeweils 10 pF (können auch entfallen),
– Kondensatoren 38, 42: jeweils 100 pF,
– Widerstände 31, 33: jeweils 4,7 kΩ.

In 2 ist das Hausgerät 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Die Funktionsweise der Messeinrichtung 5 ist im Ausführungsbeispiel gemäß 2 im Wesentlichen gleich wie im Ausführungsbeispiel gemäß 1. Auch der Aufbau der Messeinrichtung 5 ist ähnlich, sodass nachfolgend lediglich auf die Unterschiede näher eingegangen wird: Die Schaltungsanordnung 8 beinhaltet hier einen Mikrocontroller 9', in welchen Schaltmittel (22 in 1) integriert sind. Der Mikrocontroller 9' weist nun vier Anschlüsse auf, nämlich einen ersten Anschluss 52 (entspricht dem Knoten 15 in 1), einen zweiten Anschluss 53 (entspricht dem Knoten 16 in 1), einen dritten Anschluss 54 (entspricht dem Knoten 20 in 1) sowie einen vierten Anschluss 55 (entspricht dem Knoten 21 in 1). Der erste Anschluss 52 ist über den ersten Widerstand 13 des ersten Spannungsteilers 12 mit der ersten Messelektrode 6 gekoppelt, während der zweite Anschluss 53 über den zweiten Widerstand 14 des ersten Spannungsteilers 12 mit der zweiten Messelektrode 7 gekoppelt ist. Entsprechend ist der dritte Anschluss 54 über den ersten Widerstand 18 des zweiten Spannungsteilers 17 mit der ersten Messelektrode 6 gekoppelt, während der vierte Anschluss 55 über den zweiten Widerstand 19 des zweiten Spannungsteilers 17 mit der zweiten Messelektrode 7 gekoppelt ist. Der Mikrocontroller 9' ist auch mit dem Schaltungsknoten 10 (Potential V₁) verbunden.
Die Funktion der Kondensatoren 38 und 42 übernehmen nun entsprechend die Kondensatoren 38a und 38b respektive 42a und 42b. Diese sind zwischen den jeweiligen Anschlüssen 52, 54, 53, 55 und dem Bezugspotential 11 geschaltet.
Auch der Mikrocontroller 9' dient in der Schaltungsanordnung 8, im Rahmen vorliegender Erläuterung in erster Linie der Durchführung des nachfolgend zu beschreibenden Messverfahrens. Hinsichtlich der weiteren Verwendung der so gewonnen Messergebnisse in einem Verfahren zum Trocknen der Wäschestücke 3 kann auch der Mikrocontroller 9' zusätzlich die Steuerung der weiteren Komponenten des Hausgeräts 1 durchführen und somit die Messwerte selbst verwenden; ebenso ist es denkbar, dass der Mikrocontroller 9' allein zum Betreiben der Schaltungsanordnung 8 und zur Durchführung des Messverfahrens dient und die gewonnenen Messergebnisse an einen in der Zeichnung nicht dargestellten weiteren Mikrocontroller, dem die Steuerung des eigentlichen Trocknungsprozesses unter Verwendung der Messergebnisse obliegt, abführt. Dies kann insbesondere über entsprechende digitale Schnittstellen erfolgen.
Bei nassen Wäschestücken 3 (im ersten Messbereich, bevor die Wäschespannung U_W den vorbestimmten Wert erreicht) stellt der Mikrocontroller 9' an dem ersten Anschluss 52 abwechselnd das Potential V₁ und das Bezugspotential 11 bereit. Am zweiten Anschluss 53 wird dagegen das jeweils andere Potential als am ersten Anschluss 52 bereitgestellt.
Bevor die Wäschespannung U_W den vorbestimmten Wert erreicht, dienen der dritte und der vierte Anschluss 54, 55 als Messeingänge (vgl. 32, 34 in 1). Über die Anschlüsse 54, 55 wird also die Wäschespannung U_W gemessen.
Erreicht die Wäschespannung U_W den vorbestimmten Wert bzw. erhöht sich der Wäschewiderstand 4, so werden die Potentiale V₁ bzw. 11 nicht mehr an den Anschlüssen 52, 53 bereitgestellt, sondern an den Anschlüssen 54, 55. Nun werden die Anschlüsse 52, 53 als Messeingänge verwendet, an denen die Wäschespannung U_W gemessen wird.
Auch im Ausführungsbeispiel gemäß 2 wird somit der Wäschewiderstand 4 bipolar und symmetrisch gemessen. Es sind vier Anschlüsse 52 bis 55 beim Mikrocontroller 9' bereitgestellt, die je nach Messbereich der Wäschespannung U_W paarweise als Eingänge oder Ausgänge verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Hausgerät
2: Wäschetrommel
3: Wäschestücke
4: Wäschewiderstand
5: Messeinrichtung
6: Messelektrode
7: Messelektrode
8: Schaltungsanordnung
9: Mikrocontroller
9': Mikrocontroller
10: Schaltungsknoten
11: Bezugspotential
12: Spannungsteiler
13: Widerstand
14: Widerstand
15: Knoten
16: Knoten
17: Spannungsteiler
18: Widerstand
19: Widerstand
20: Knoten
21: Knoten
22: Schaltmittel
23: NPN-Bipolartransistor
24: NPN-Bipolartransistor
25: NPN-Bipolartransistor
26: NPN-Bipolartransistor
27: NPN-Bipolartransistor
28: NPN-Bipolartransistor
29: NPN-Bipolartransistor
30: NPN-Bipolartransistor
31: Messwiderstand
32: Messeingang
33: Messwiderstand
34: Messeingang
35: Knoten
36: Kondensator
37: Knoten
38, 38a, 38b: Kondensator
39: Knoten
40: Kondensator
41: Knoten
42, 42a, 42b: Kondensator
43: NPN-Bipolartransistor
44: NPN-Bipolartransistor
45: NPN-Bipolartransistor
46: NPN-Bipolartransistor
47: Spannungsteiler
48: Widerstand
49: Widerstand
50: Widerstand
51: Knoten
52: Anschluss
53: Anschluss
54: Anschluss
55: Anschluss
I: Stromfluss
PE: Schutzleiter
U_W: Wäschespannung
V₁: Potential

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0942094 B1 [0003, 0007]

Claims

Hausgerät (1) zum Trocknen von Wäschestücken (3), mit einer Messeinrichtung (5) zum Bestimmen einer mit einem Trocknungsgrad der Wäschestücke (3) korrelierten Messgröße (4, U_W), wobei die Messeinrichtung (5) umfasst: – zwei zueinander beabstandet angeordnete Messelektroden (6, 7), die in dem Hausgerät (1) derart angeordnet sind, dass sie im Betrieb des Hausgerätes (1) die zu trocknenden Wäschestücke (3) berühren, und – eine mit den Messelektroden (6, 7) gekoppelte Schaltungsanordnung (8), die dazu ausgebildet ist, einen Stromfluss (I) durch die Messelektroden (6, 7) zu bewirken, eine zwischen den Messelektroden (6, 7) abfallende elektrische Wäschespannung (U_W) zu erfassen und in Abhängigkeit von der erfassten Wäschespannung (U_W) die Messgröße (4, U_W) zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (8) dazu ausgebildet ist, eine Richtung des Stromflusses (I) durch die Messelektroden (6, 7) wiederholt zu wechseln.
Hausgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (8) dazu ausgebildet ist, abwechselnd an einer der Messelektroden (6, 7) ein elektrisches Potential und an der jeweils anderen Messelektrode (6, 7) ein unterschiedliches elektrisches Potential anzulegen.
Hausgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (8) dazu ausgebildet ist, die Richtung des Stromflusses (I) mit einer Frequenz zu wechseln, welche in einem Wertebereich von 300 Hz bis 500 Hz liegt.
Hausgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (8) zum Ermitteln der Messgröße (4, U_W) sowohl abhängig von der Wäschespannung (U_W), die sich für die eine Richtung des Stromflusses (I) einstellt, als auch abhängig von der Wäschespannung (U_W), die sich für die andere Richtung des Stromflusses (I) einstellt, ausgebildet ist.
Hausgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (8) einen Spannungsteiler (12) aufweist, welcher einen an die Messelektroden (6, 7) gekoppelten Wäschewiderstand (4) der Wäschestücke (3) umfasst, und die Schaltungsanordnung (8) dazu ausgebildet ist, den Stromfluss (I) durch den Spannungsteiler (12) zu bewirken.
Hausgerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsteiler (12) einen ersten Ohmschen Widerstand (13), über welchen eine erste der Messelektroden (6) abwechselnd mit einem ersten elektrischen Potential (V₁) und einem vom ersten Potential (V₁) unterschiedlichen zweiten elektrischen Potential (11) koppelbar ist, und einen zweiten Ohmschen Widerstand (14) aufweist, über welchen im Gegentakt zur ersten Messelektrode (6) die zweite Messelektrode (7) abwechselnd mit dem ersten und dem zweiten Potential (V₁, 11) koppelbar ist.
Hausgerät (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elektrische Potential (V₁) ein positives Potential ist und das zweite elektrische Potential (11) ein gegenüber dem ersten Potential (11) geringeres, positives Potential oder ein Bezugspotential (11) ist.
Hausgerät (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (8) einen zweiten Spannungsteiler (17) aufweist, welcher einen gegenüber dem ersten Spannungsteiler (12) betragsmäßig größeren Gesamtwiderstand aufweist, und die Schaltungsanordnung (8) dazu ausgebildet ist, nach Erreichen eines vorbestimmten Wertes durch die Messgröße (4, U_W) den Stromfluss (I) unter Umgehung des ersten Spannungsteilers (12) durch den zweiten Spannungsteiler (17) zu bewirken.
Hausgerät (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Spannungsteiler (17) einen ersten Ohmschen Widerstand (18) und einen zweiten Ohmschen Widerstand (19) aufweist, und dass nach Erreichen des vorbestimmten Wertes durch die Messgröße (4, U_W) die erste Messelektrode (6) über den ersten Widerstand (18) des zweiten Spannungsteilers (17) abwechselnd mit dem ersten Potential (V₁) und dem zweiten Potential (11) koppelbar ist, während die zweite Messelektrode (7) im Gegentakt zur ersten Messelektrode (6) über den zweiten Widerstand (19) des zweiten Spannungsteilers (17) abwechselnd mit dem ersten Potential (V₁) und dem zweiten Potential (11) koppelbar ist.
Hausgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (8) Schaltmittel (22) zum Wechseln der Richtung des Stromflusses (I) aufweist.
Hausgerät (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (8) einen Mikrocontroller (9') aufweist und die Schaltmittel (22) in den Mikrocontroller (9') integriert sind.
Hausgerät (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (22) von einem Mikrocontroller (9) der Schaltungsanordnung (8) separate Schaltmittel (22) sind.
Hausgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste der Messelektroden (6) abwechselnd mit einem ersten elektrischen Potential (V₁) und einem vom ersten Potential (V₁) unterschiedlichen zweiten elektrischen Potential (11) koppelbar ist und die zweite Messelektrode (7) im Gegentakt zur ersten Messelektrode (6) abwechselnd mit dem ersten und dem zweiten Potential (11, V₁) koppelbar ist, wobei eine Wäschetrommel (2) des Hausgerätes (1) mit einem elektrischen Potential beaufschlagbar ist, welches betragsmäßig zwischen dem ersten und dem zweiten Potential (11, V₁) liegt.
Verfahren zum Bestimmen einer mit einem Trocknungsgrad von Wäschestücken (3) korrelierten Messgröße (4, U_W) mit Hilfe einer Messeinrichtung (5) in einem Hausgerät (1), in welchem die Wäschestücke (3) getrocknet werden, mit den Schritten: – Bewirken eines Stromflusses (I) durch zwei zueinander beabstandet angeordnete Messelektroden (6, 7), die in dem Hausgerät (1) derart angeordnet sind, dass sie die zu trocknenden Wäschestücke (3) berühren, – Erfassen einer zwischen den Messelektroden (6, 7) abfallenden elektrischen Wäschespannung (U_W) und – Ermitteln der Messgröße (4, U_W) in Abhängigkeit von der erfassten Wäschespannung (U_W), dadurch gekennzeichnet, dass eine Richtung des Stromflusses (I) durch die Messelektroden (6, 7) wiederholt gewechselt wird.