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VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung ist eine CIP-Anmeldung zu den US-Patentanmeldungen Nr. 12/641,519 vom 18. Dezember 2009 mit dem Titel ”Method for Determining Load Size in a Clothes Dryer Using an Infrared Sensor” und Nr. 12/641,480 vom 18. Dezember 2009 mit dem Titel ”Method for Operating a Clothes Dryer Using Load Temperature Determined by an Infrared Sensor”, die durch die Bezugnahme als Teil vorliegender Anmeldung gelten sollen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Waschgut-Behandlungsgeräte wie bspw. Waschautomaten, Wäschetrockner und Auffrischer können einen Aufbau basierend auf einer drehenden Trommel aufweisen, die eine Behandlungskammer definiert, in die Wäscheartikel zur Behandlung gemäß einem Arbeitsprogramm eingebracht werden. Das Waschgut-Behandlungsgerät kann eine Steuerung enthalten, in die eine Anzahl Arbeitsprogramme jeweils mit einem oder mehreren Arbeitsparametern einprogrammiert ist. Das jeweilige Arbeitsprogramm kann manuell vom Benutzer oder selbsttätig auf Grund einer oder mehreren Bedingungen ausgewählt werden, die die Steuerung ermittelt.
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Bei einigen Waschgut-Behandlungsgeräten lassen sich ein oder mehrere Arbeitsparameter auf Grund der Art des in die Behandlungskammer gefüllten Waschguts – bspw. Stoffart und/oder Gewebemix – setzen. Die Waschgutart kann vom Benutzer vorgegeben oder vom Waschgut-Behandlungsgerät selbsttätig ermittelt werden. In anderen Waschgut-Behandlungsgeräten können ein oder mehrere Arbeitsparameter auf Grund des Feuchtegehalts der Waschgut-Charge gesetzt werden. Häufig verwendete, als Feuchtestreifen bekannte Sensoren befinden sich in der Behandlungskammer und ermitteln die Leitfähigkeit – und damit die Feuchte – des Waschguts während eines Durchlaufs des Arbeitsprogramms.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die Offenbarung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trocknen von Waschgut in einer Behandlungskammer unter teilweiser Ermittlung des Trocknungszustandes des Waschguts auf Grund einer Infrarot-Temperaturmessung. Das Verfahren zum Betreiben eines Waschgut-Behandlungsgeräts gemäß einem Arbeitsprogramm weist beinhaltet, die Waschgut-Charge in der Behandlungskammer umwälzen zu lassen, der Behandlungskammer erwärmte Luft zuzuführen, um die Waschgut-Charge zu trocknen, eine Oberflächentemperatur der Waschgut-Behandlungsgerät während des Umwälzens zu erfassen, um ein Temperatursignal zu erzeugen, aus dem Temperatursignal eine obere und eine untere Hüllkurve abzuleiten, wiederholt eine Differenz zwischen der oberen und der unteren Hüllkurve zu ermitteln, um ein Differenzsignal zu erzeugen, das Differenzsignal wiederholt mit einem Teiltrocken-Bezugswert zu vergleichen, der anzeigt, dass ein Teil der Waschgut-Charge trocken ist, und für das Arbeitsprogramm einen zugeordneten Arbeitsschritt einzuleiten, wenn der Vergleich ergibt, dass die Waschgut-Charge teilweise trocken ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den Zeichnungen:
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1 zeigt schaubildlich ein Waschgut-Behandlungsgerät in Form eines Wäschetrockners nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2 zeigt schaubildlich eine Steuerung im Wäschetrockner der 1;
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3 zeigt grafisch den zeitlichen Temperaturverlauf einer gleichförmigen 9-Pfund-Waschgut-Charge, wobei die Temperaturmessung durch verschiedene Temperatursensoren erfolgt;
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4 zeigt grafisch eine IR-Signalanalyse für die Waschgut-Charge der 3;
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5 zeigt grafisch den zeitlichen Temperaturverlauf einer gleichförmigen 1,5-Pfund-Waschgut-Charge (Jeans-Hose), wobei die Temperaturmessung durch verschiedene Temperatursensoren erfolgt;
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6 zeigt grafisch eine IR-Signalanalyse für die gleichförmige 1,5-Pfund-Waschgut-Charge der 5;
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7 zeigt als Flussdiagramm ein Verfahren zum Bestimmen eines teiltrockenen Zustands einer Waschgut-Charge;
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8A zeigt schaubildlich die Trommel der 1 mit einer Misch-Waschgut-Charge;
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8B zeigt schaubildlich die Trommel der 1 mit einer homogenen Waschgut-Charge;
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9 zeigt grafisch eine IR-Signalanalyse für eine 8-lbs.-Misch-Waschgut-Charge;
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10 zeigt als Flussdiagramm ein Verfahren zum Quantifizieren der Misch-Waschgut-Charge; und
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11 zeigt als Flussdiagramm ein Verfahren nach einer Ausführungsform der Erfindung.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Die 1 zeigt schaubildlich ein Waschgut-Behandlungsgerät 10 in Form eines Wäschetrockners 10, der nach einer Ausführungsform der Erfindung steuerbar ist. Der hier beschriebene Wäschetrockner 10 hat zahlreiche Merkmale mit herkömmlichen automatischen Wäschetrocknern gemein, die hier nicht ausführlich beschrieben sind, sofern nicht für ein Verständnis der Erfindung erforderlich. Während die Ausführungsformen der Erfindung an Hand eines Wäschetrockners 10 beschrieben sind, sind sie mit Waschgut-Behandlungsgeräten beliebiger Art einsetzbar; (die Erfindung nicht einschränkende) Beispiele hierfür sind Waschautomaten, Wasch-/Trocken-Automaten sowie Auffrischer/Revitalisierer.
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Wie in 1 gezeigt, kann der Wäschetrockner 10 ein (Schrank-)Gehäuse 12 aufweisen, das eine Steuerung 14 enthält, die vom Benutzer aus einer Benutzerschnittstelle 16 Eingangssignale zur Auswahl eines Arbeitsprogramms und zum Steuern des Wäschetrockners 10 über die Ausführung des gewählten Arbeitsprogramms erhält.
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Das Gehäuse 12 kann eine Vorderwandfläche 18, eine Rückwandfläche 20 sowie zwei Seitenwandflächen 22 aufweisen, die eine obere Abschlussfläche 24 tragen. Ein Chassis kann vorgesehen sein, an das alle Wandflächen angesetzt sind. Eine Tür 26 kann über Scharniere an die Vorderwandfläche 18 angeschlagen und zwischen einer Schließ- und Offenstellungen bewegbar sein, um eine Öffnung in der Vorderwandfläche 18 zu verschließen, die Zugang zum Inneren des Gehäuses 12 bietet.
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Eine drehbare Trommel 28 kann sich im Inneren des Schranks 12 zwischen einem vorder- und einem rückseitigen Schott 30, 32 befinden, die einander gegenüberliegen und mit der Tür 26 gemeinsam eine Behandlungskammer 34 zur Behandlung des Waschguts bilden. Wie dargestellt und für die meisten Wäschetrockner der Fall, ist die Behandlungskammer 34 nicht fluidisch mit einem Abfluss verbunden. Folglich kann in die Behandlungskammer 34 gelangende Flüssigkeit nicht einfach abgelassen werden.
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Die Erfindung nicht einschränkende Beispiele von Waschgut, das gemäß eines Arbeitsprogramms behandelbar ist, sind Hüte, Schals, Handschuhe, Pullover, Blusen, Hemden, Shorts, Kleider, Socken, Hosen, Schuhe, Unterbekleidung und Jacken. Weiterhin lassen sich im Wäschetrockner 10 Textilstoffe in anderen Produkten wie Vorhängen Laken, Handtüchern, Kissen und ausgestopften Artikeln (bspw. Spielzeug) ebenfalls behandeln.
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Die Trommel 28 kann mindestens einen Mitnehmer 29 enthalten; die meisten Wäschetrockner enthalten mehrere. Sie sind entlang der Innenfläche der Trommel 28 verteilt, die einen Innenumfang derselben bildet. Die Mitnehmer können die Bewegung der Waschgut-Charge 36 in der Trommel 28 bei deren Umdrehung erleichtern.
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Die Trommel 28 kann betrieblich mit einem Motor 54 gekoppelt sein, um während eines Arbeitsprogramms die Trommel 28 wahlweise zu drehen. Die Kopplung des Motors 54 mit der Trommel 28 kann direkt oder indirekt sein. Wie dargestellt, kann eine indirekte Kopplung durch einen Riemen 56 erfolgen, der die Ausgangswelle eines Motor 54 mit einem Rad/einer Riemenscheibe auf der Trommel 28 verbindet. Bei direkter Kupplung kann die Ausgangswelle des Motors 54 mit einer Nabe der Trommel 28 verbunden sein.
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Der Wäschetrockner 10 kann mit einem Luftsystem ausgerüstet sein. Das Luftsystem führt der Behandlungskammer 34 – ggf. erwärmte – Luft zu und aus ihr ab. Das Luftsystem kann einen Zuführteil aufweisen, der teilweise von einer Zufuhrleitung 38 gebildet ist, deren eines Ende über eine rückseitige Lüftungsöffnung 37 zur Umluft offen liegt, und deren anderes Ende mit einem Einlassgitter 40 verbunden ist, das in Strömungsverbindung mit der Behandlungskammer 34 steht, und weiterhin einen Ablassteil aufweisen, der teilweise von einer Ablassleitung 44 gebildet ist.
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Ein Flusenfilter 45 kann als Eingang von der Behandlungskammer 34 zur Ablassleitung 44 dienen. Ein Gebläse 46 kann fluidisch mit der Ablassleitung 44 gekoppelt sein. Das Gebläse 46 kann betrieblich an die Steuerung 14 angeschlossen sein und von ihr gesteuert werden. Betrieblich saugt das Gebläse 46 Luft in die Behandlungskammer 34 ein und drückt sie aus ihr über die Ablassleitung 44 wieder aus. Die Ablassleitung 44 kann fluidisch an einen Haushaltsablasskanal (nicht gezeigt) angeschlossen sein, der die Luft aus der Behandlungskammer 34 aus dem Wäschetrockner 10 hinaus abführt.
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Zum Erwärmen der zugeführten Luft kann eine Heizung vorgesehen sein. Die Heizung kann ein Heizelement 42 aufweisen, das in der Zufuhrleitung 38 angeordnet und an die Steuerung 14 angeschlossen ist und von ihr gesteuert wird. Bei eingeschaltetem Heizelement 42 wird die zugeführte Luft vor dem Einströmen in die Trommel 28 erwärmt. Das Heizelement kann weiterhin verschiedene Sensoren und andere Bauteile – bspw. einen Thermistor 47 und einen Thermostaten 48 – aufweisen, die mit der Speiseleitung 38 gekoppelt sein können, in der das Heizelement 42 angeordnet ist. Der Thermistor 47 und der Thermostat 48 können betrieblich miteinander gekoppelt sein. Alternativ kann der Thermistor 47 an oder nahe dem Einlassgitter 40 mit der Speiseleitung 38 verbunden sein. Unabhängig von der Anordnung kann der Thermistor 47 dazu dienen, das Ermitteln einer Einlasstemperatur zu unterstützen. Ein Thermistor 51 und eine Thermosicherung 49 können mit der Ablassleitung 44 gekoppelt sein, wobei der Thermistor 51 dazu dient, eine Auslasstemperatur zu bestimmen.
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Ein optionaler Feuchtesensor 50 kann in der Behandlungskammer 34 angeordnet sein, um den dort herrschenden Feuchtegehalt des Waschguts zu überwachen. Ein Beispiel für einen Feuchtesensor 50 ist ein Leitfähigkeits-Messstreifen. Der Feuchtesensor 50 kann betrieblich so an die Steuerung 14 angeschlossen sein, dass diese seine Ausgangssignale aufnimmt. Der Feuchtesensor 50 kann im Inneren des Wäschetrockners 10 beliebig so angeordnet sein, dass er den Feuchtegehalt des Waschguts genau erfassen kann. Bspw. kann er auf beliebige Weise mit einem der Schotts 30, 32 der Trockenkammer 34 gekoppelt sein.
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Der Wäschetrockner 10 kann auch einen Temperatursensor in Form eines Infrarot-(IR)-Sensors 52 enthalten, um die Temperatur der Behandlungskammer 34 und/oder der Waschgut-Charge 36 in ihr zu ermitteln. Der IR-Sensor 52 misst die IR-Strahlung von Objekten in seinem Sichtbereich; mit zunehmender IR-Strahlung steigt auch die Temperatur des Objekts. Der IR-Sensor 52 kann eine aktive oder passive Ausführung sein; einige die Erfindung nicht einschränkende Beispiele sind die Thermosäule, der Schmalspalt-HL-Photodetektor, der Quantentopf-IR-Photodetektor oder jeder andere IR-Sensor beliebiger Art.
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Der IR-Sensor 52 kann auf dem hinteren oder dem vorderen Schott 30, 32 oder in der Tür 26 angeordnet und auf einen für eine Waschgut-Charge 36 in der Behandlungskammer 34 erwarteten Ort gerichtet sein. Wie in Fig. gezeigt, kann der IR-Sensor 52 im Oberbereich des Schotts 32 liegen und allgemein abwärts in die Behandlungskammer 34 gerichtet sein. Es ist einzusehen, dass mehr als ein IR-Sensor 52 sich einsetzen und an zahlreichen anderen Orten anbringen lässt, abhängig von dem Aufbau des jeweiligen Wäschetrockners 10 und der Sollposition für das Aufnehmen eines Temperaturwerts.
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Im Wäschetrockner 10 kann ein Ausgabesystem 57 vorgesehen sein, um je nach dem Arbeitsprogramm eine oder mehrere Behandlungschemikalien in die Behandlungskammer 34 auszugeben. Wie dargestellt, kann das Ausgabesystem 57 sich im Inneren des Schranks 12 befinden, obgleich andere Orte möglich sind. Das Ausgabesystem 57 kann an eine Wasserversorgung 68 angeschlossen sein. Weiterhin kann das Ausgabesystem 57 über eine oder mehrere Düsen 69 an die Behandlungskammer 34 angeschlossen sein. Wie gezeigt, sind Düsen 69 zur Vorder- und Rückseite der Behandlungskammer 34 hin vorgesehen, um die Behandlungschemie oder -flüssigkeit in die Behandlungskammer 34 auszugeben, obgleich andere Ausführungen möglich sind. Die Anzahl, Art und Anordnung der Düsen 69 ist jedoch nicht erfindungswesentlich.
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Wie dargestellt, kann das Ausgabesystem
57 ein Reservoir
60 – bspw. eine Kartusche – für eine Behandlungschemie aufweisen, das lösbar mit dem Ausgabesystem
57 gekoppelt ist, um Behandlungschemie aus dem Reservoir
60 in die Behandlungskammer
34 auszugeben. Das Reservoir
60 kann eine oder mehrere Kartuschen enthalten, die zur Aufnahme von einer oder mehreren Behandlungschemikalien ausgeführt sind. Ein geeignetes Kartuschensystem lässt sich der
U.S. Pub. No. 2010/0000022 (Hendricksen u. a.) vom 1. Juli 2008 mit dem Titel ”Household Cleaning Appliance with a Dispensing System Operable Between a Single Use Dispensing System and a Bulk Dispensing System” entnehmen, die durch die Bezugnahme als Teil der vorliegenden Anmeldung gelten soll.
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Eine Mischkammer 62 kann vorgesehen sein, um über eine Speiseleitung 63 das Reservoir 60 mit der Behandlungskammer 34 zu verbinden. Das Ausgabesystem 57 kann mit Pumpen wie bspw. eine Dosierpumpe 64 und eine Ausgabepumpe 66 versehen sein, um entsprechend einem Arbeitsprogramm wahlweise Behandlungschemie und/oder Flüssigkeit der Behandlungskammer 34 zuzuführen. Ein Wasseranschluss 68 kann fluidisch mit der Mischkammer 62 verbunden ein, um letztere mit Wasser zu versorgen. Der Wasseranschluss 68 kann ein Einlassventil 70 und eine Wasserspeiseleitung 72 aufweisen. An Stelle von Wasser kann eine weitere Behandlungschemie von außerhalb des Wäschetrockners 10 der Mischkammer 62 zugeführt werden.
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Bei der Behandlungschemie kann es sich um beliebig geartete Hilfsmittel für die Behandlung von Waschgut handeln, einschl. (ohne Einschränkung der Erfindung) Wasser, Weichmacher, Hygienisierer, Faltenglätter sowie Chemikalien, mit denen dem Waschgut Solleigenschaften eiteilbar sind, einschl. Fleckenschutz, Beduftung (bspw. Parfume), Insektenabweisung und UV-Schutz.
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Der Wäschetrockner 10 kann weiterhin mit einem Dampferzeugersystem 80 ausgerüstet sein, das vom Ausgabesystem 57 getrennt oder in Teile desselben integriert sein kann, um Dampf und/oder Flüssigkeit einem Arbeitsprogramm entsprechend in die Behandlungskammer 34 auszugeben. Das System 80 kann einen Dampfgenerator 82 aufweisen, der über eine Dampfeinlassleitung 84 fluidisch mit dem Wasseranschluss 68 gekoppelt sein kann. Mit einem Steuerventil 85 lässt sich der Wasserzufluss von der Wasserspeiseleitung 72 zwischen dem Dampferzeugersystem 80 und dem Ausgabesystem 57 steuern. Der Dampfgenerator 82 kann weiterhin über eine Dampfspeiseleitung 86 mit einer oder mehreren Leitungen 63 gekoppelt sein, die Dampf der Behandlungskammer 34 über die Düsen 69 zuführen. Alternativ kann unabhängig vom Ausgabesystem 57 der Dampfgenerator 82 über eine oder mehrere Leitungen und Düsen mit der Behandlungskammer 34 gekoppelt sein.
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Der Dampfgenerator 82 kann eine Einrichtung beliebige Art sein, die zugeführte Flüssigkeit zu Dampf verwandelt. Bspw. kann es sich um einen Speichergenerator handeln, der eine Flüssigkeitsmenge speichert und sie durch Erwärmen zu Dampf umwandelt. Alternativ kann es sich um einen Durchlaufgenerator handeln, der die Flüssigkeit beim Durchlauf zu Dampf verwandelt.
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Einzusehen ist, dass die Einzelheiten des Ausgabe- und des Dampferzeugersystems 57, 80 nicht erfindungswesentlich sind und mit dem Wäschetrockner 10 ein beliebiges Ausgabe- und/oder Dampferzeugersystem eingesetzt werden kann.
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Ebenfalls im Rahmen der Erfindung liegt, dass der Wäschetrockner 10 kein Ausgabe- bzw. Dampferzeugersystem enthält.
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Die 2 zeigt schaubildlich die Steuerung 14, an die verschiedene Bauteile des Wäschetrockners 10 angeschlossen sind. An die Steuerung 14 können zur Signalübertragung die Bestandteile des Wäschetrockners 10 angeschlossen sein – bspw. das Heizelement 42, das Gebläse 46, der Thermistor 47, der Thermostat 48, die Thermosicherung 49, der Thermistor 51, der Feuchtesensor 50, der IR-Sensor 52, der Motor 54, das Einlassventil 70, die Pumpen 64, 66, der Dampfgenerator 82 und das Steuerventil 85 –, um diese anzusteuern und/oder Ausgangssignale von ihnen für die Verwendung beim Steuern derselben zu empfangen. An die Steuerung 14 ist auch die Benutzerschnittstelle 16 angeschlossen, um Eingaben des Benutzers zur Ausführung des Trockenprogramms aufzunehmen und den Benutzern Informationen zum Trockenprogramm zu liefern.
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Die Benutzerschnittstelle 16 kann mit Bedienelementen wie Skalen, Lampen, Knöpfen, Hebeln, Tastern, Schaltern und Sichtelementen versehen sein, mittels deren der Benutzer Befehle an eine Steuerung 14 absetzen und Informationen über einen Behandlungszyklus von Systemkomponenten des Wäschetrockners 10 oder als Eingabe des Benutzers an der Benutzerschnittstelle 16 empfangen kann. Der Benutzer kann zahlreiche verschiedene Arten von Informationen eingeben – einschl. (ohne Einschränkung der Erfindung) eine Programmauswahl und Programmparameter wie bspw. Ausführungsoptionen. Beliebige geeignete Programme sind verwendbar. Die Erfindung nicht einschränkende Beispiele sind Freizeit-, Fein- und Feinst-, Arbeits-, normaltrockene und Feuchtwäsche, Hygienisieren, Schnelltrocknen, zeitgesteuertes Trocknen und Jeans.
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Die Steuerung 14 kann ein vom Benutzer ausgewähltes Arbeitsprogramm entsprechend den von ihm angesetzten Behandlungsoptionen ausführen und ihm diesbezügliche Informationen liefern. Sie kann auch einen Zentralprozessor (CPU) 74 und zugeordneten Speicher 76 aufweisen, wo verschiedene Arbeitsprogramme und zugehörige Daten (bspw. Aufsuchtabellen) abgelegt sein können. Eine oder mehrere Software-Anwendungen – bspw. eine Folge ausführbarer Befehle/Anweisungen kann im Speicher enthalten sein und von der CPU 74 abgearbeitet werden, um das eine oder die Programme auszuführen.
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Generell wirkt die Steuerung 14 auf ein Arbeitsprogramm ein, um eine Behandlung des Waschguts in der Behandlungskammer 34 zu bewirken, die ein Trocknen beinhalten kann oder nicht. Die Steuerung 14 kann das Gebläse 46 aktivieren, um Luft 58 in die Leitung 38 durch die rückseitige Lüftungsöffnung 37 einzusaugen, wenn das ausgewählte Arbeitsprogramm einen Luftstrom anfordert. Die Steuerung 14 kann das Heizelement 42 aktivieren, um den Zuluftstrom 58 beim Überstreichen des Heizelements 42 zu erwärmen und die Warmluft 59 der Behandlungskammer 34 zuzuführen. Die Warmluft 59 kann, während sie die Behandlungskammer 34 auf ihrem Weg zur Ablassleitung 44 durchströmt, in Kontakt mit der Waschgut-Charge 36 treten, um diese zu entfeuchten. Die Warmluft 59 kann die Behandlungskammer 34 verlassen und über das Gebläse 46 und die Abluftleitung 44 aus dem Wäschetrockner 10 hinaus strömen. Die Steuerung 14 arbeitet das Arbeitsprogramm bis zum Ende ab. Enthält es einen Trockengang, ermittelt sie, wann die Wäsche trocken ist.
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Das Ermitteln einer ”trockenen” Waschgut-Charge kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, geschieht aber oft auf Grund ihres Feuchtegehalts, den typischerweise der Benutzer für das ausgewählte Arbeitsprogramm als Option für dieses oder als seine Präferenz vorgibt. Chargen aus gemischten Wäschearten trocknen jedoch nicht gleichförmig, da Unterschiede der Art, Bindung, Fadendichte, Behandlung/Schlichte, dem Alter usw. der Stoffe die Absorption und Flüssigkeits-Rückhaltung beeinflussen können. Selbst gleichförmige Chargen können Unterschiede der Uniformität zeigen in Folge ihres Orts in der Trommel, des Umwälzverhaltens usw., aber in weitaus geringerem Ausmaß. Dies führt zu Situationen, in denen, um alle Waschgutartikel zu trocknen, einige von ihnen zu stark erwärmt werden und mehr Hitze und Umwälzbewegungen aushalten müssen als erforderlich, was die Nutzungsdauer von Bekleidungsstücken beeinträchtigt.
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Der offenbarte IR-Sensor 52 kann die oben beschriebene Problematik lösen, indem er die Bestimmung eines teiltrockenen Zustands der Waschgut-Charge 36 und/oder einer Chargenart unterstützt. Insbesondere kann die Steuerung 14 die vom IR-Sensor 52 gelieferten Temperaturwerte benutzen, um einen Zwischenzustand der trocknenden Waschgut-Charge 36 zu bestimmen, wo einige der Wäscheartikel trocken und andere noch nass sind. Im Folgenden wird dieser Zustand der Waschgut-Charge als ”teiltrocken” bezeichnet. Die Steuerung 14 kann auch betriebliche Maßnahmen für das Arbeitsprogramm ergreifen, sobald der teiltrockene Zustand der Waschgut-Charge erfasst wird. Ein die Erfindung nicht einschränkendes Beispiel für das Einleiten einer Maßnahme ist eine Meldung an den Benutzer, wenn der teiltrockene Zustand ermittelt wird. Die Meldung kann an der Benutzerschnittstelle 16 durch Aktivieren einer sicht- und/oder hörbaren Anzeige erfolgen. Auf diese Weise erhält der Benutzer die Möglichkeit, die trockenen Artikel herauszunehmen und das Programm mit den übrigen nassen Artikeln fortzusetzen.
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Die Steuerung 14 kann auch mit dem IR-Sensor 52 aufgenommene Daten benutzen, um die Chargenart in Kategorien der Homogenität bzw. Nichthomogenität der Stoffarten zu bestimmen, aus denen sich die Waschgut-Charge zusammensetzt. Mischchargen trocknen typischerweise weniger gleichmäßig als gleichförmige. Die Steuerung 14 kann in das jewelige Arbeitsprogramm eingreifen, indem ein oder mehrere Programmparameter an die ermittelte Chargenart angepasst werden. Die Erfindung nicht einschränkende Beispiele solcher Parameter sind die Temperatur-Einstellpunkte, die ausgegebene Art und Menge von Wasser oder Chemie, die Umwälzdrehzahl, Lufstrom-Setzpunkte, eine Programmendeerfassung usw. jeweils einzeln oder in Kombination. Wie oben angegeben, kann dem Benutzer die ermittelte Chargenart an der Benutzerschnittstelle 16 mitgeteilt werden.
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Bevor spezielle Ausführungsformen der Verfahren offenbart werden, kann eine Beschreibung von Techniken zum Bestimmen des teiltrockenen Zustands der Waschgut-Charge 36 und der Chargenart nützlich sein. Diesen Techniken liegt eine Gleichförmigkeit des Trocknungsvorgangs in der Waschgut-Charge 36 zu Grunde, die sich vom IR-Sensor 52 als Temperaturfluktuation in der Waschgut-Charge 36 beobachten lässt.
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Die 3 ist ein Graph von Temperatursignalen aus verschiedenen Sensoren für eine 9-Pfund-Handtuch-Charge. Die Kurve 83 zeigt das IR-Sensorsignal für diese Charge, die Kurve 87 die Schwankungen der Zulufttemperatur und die Kurve 89 die der Ablufttemperatur. Über das gesamte Arbeitsprogramm im Wäschetrockner 10 variiert die vom IR-Sensor 52 erfasste Temperatur der Waschgut-Charge 36. Die Temperaturänderungen können aus verschiedenen Gründen auftreten. Einer kann sein, dass der IR-Sensor 52 ein festes Sichtfeld hat. Die Umwälzbewegung der Charge bei drehender Trommel 28 bewirkt eine kontinuierliche Änderung der Wäschemenge und der einzelnen Wäschestücke im Sichtfeld des IR-Sensors 52. Weder alle Wäschestücke noch die Teile eines einzelnen Wäschestücks haben die gleiche Temperatur. Daher kann die vom IR-Sensor 52 aufgenommene Temperatur von Mal zu Mal variieren, auch wenn sich die durchschnittliche Temperatur über die Charge insgesamt nicht wesentlich ändert. Die Umwälzbewegung der Charge bei drehender Trommel 28 bewirkt ebenfalls eine kontinuierliche Änderung der Teile der umgebenden Trommel 28, die sich im Sichtfeld des IR-Sensors 52 befinden. Die Temperatur der Trommel 8 braucht nicht immer gleich der der Waschgut-Charge zu sein. Kollektiv gesehen verursachen die sich ändernden Teile der Charge und der Trommel 28 im Sichtfeld Änderungen der Temperatur. Die Variation des IR-Sensorsignals nimmt geringfügig zu, wenn ein erster Abluft-Schaltpunkt 91 erreicht ist.
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Die 4 zeigt als Graph ein IR-Signal für die 9-Pfund-Charge. In diesem und allen folgenden Graphen zeigt die Kurve 83 die Temperatur der Waschgut-Charge 36. Für die Temperatur 83 lassen sich eine obere Hüllkurve 88 und eine untere Hüllkurve 90 erzeugen. Die obere Hüllkurve 88 lässt sich aus den lokalen Maxima der Temperatur 83 bestimmen, die untere Hüllkurve 90 aus den lokalen Minima der Temperatur 83. Die obere und die untere Hüllkurve 88, 90 lassen sich berechnen durch Überwachen der Temperaturwerte in einem Zeitfenster, dem eine vorbestimmte Dauer – bspw. 20 Sekunden – zu Grunde liegt. Der höchste Wert im Fenster dient als Datenpunkt für die obere Hüllkurve 88, der niedrigste Wert im Fenster als Datenpunkt für die untere Hüllkurve 90. Dies geschieht für mehrere Zeitfenster, um mehrere Datenpunkte für die obere und untere Hüllkurve 88, 90 zu definieren. Die vorbestimmte Dauer kann einstellbar sein, da die Temperatur-Höchst- und -Mindestwerte vom Zeitfenster abhängen.
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Bspw. bei einem 20-Sekunden-Fenster kann der IR-Sensor 52 mehrfache Umwälzungen der Charge in seinem Sichtfeld beobachten und mit höherer Wahrscheinlichkeit die Temperatur des heißesten Flächenbereichs der umwälzenden Charge erfassen. Ist das Fenster jedoch kleiner – bspw. 0,5 s oder weniger –, kann der IR-Sensor 70 u. U. die Temperatur der Charge nur an einem bestimmten Punkt des Umwälzbewegung erfassen, da die Trommel 28 dann keine volle Umdrehung vollzieht.
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Eine speziellere Beschreibung des Generierens der oberen und unteren Hüllkurve für den IR-Sensor findet sich in der US-Anmeldung 12/641,519 vom 18. Dezember 2009 mit dem Titel ”Method For Determining Load Size In A Clothes Dryer Using An Infrared Sensor” und in der US-Anmeldung 12/641,480 vom 18. Dezember 2009 mit dem Titel ”Method For Operating A Clothes Dryer Using Load Temperature Determined By An Infrared Sensor” (beide mit der Whirlpool Corpo. als Anmelderin), die durch die Bezugnahme als Teil der vorliegenden Anmeldung gelten sollen.
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Der Abstand zwischen der oberen und der unteren Hüllkurve 88, 90 ist repräsentativ für die zeitliche Temperaturänderung der Charge und mit der Kurve 92 dargestellt. Dieser Abstand bietet ein einfaches Maß für die Schwankungen im IR-Signal. Die in 4 unten dargestellte IR-Bereichsberechnung zeigt, dass die Signalschwankung für einen großen Teil des Programms weit unter 20 liegt, sich aber mit dem Eintritt in die absteigende Trockenphase und der Annäherung an den ersten Schaltpunkt dem Wert 20 nähert. Nach dem Trocknungsende geht das IR-Bereichssignal zurück auf die ursprünglichen Werte weit unter 20. Das verhältnismäßig stetige Signal zu Beginn des Programms ist durch die Homogenität der nassen Artikel bedingt, die die Charge ausmachen. Der Buckel im IR-Bereich wird von der Ungleichartigkeit beim Trocknen der Charge verursacht, da trockene Artikel eine weitaus höhere Temperatur als nasse Wäschestücke haben, die von einer Abkühlung durch Verdampfen beeinflusst werden. Das stetige Signal nach Trockenende wird bewirkt von der Homogeität der trockenen Artikel, aus denen sich die Waschgut-Charge 36 zusammensetzt.
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Eine Grobermittlung des Programmendes lässt sich erreichen durch Filtern dieses Signals und Überwachen der Anfangswerte, des Buckels im IR-Bereich und der Rückkehr des Signals zu den Anfangswerten. Diese Technik ist robust gegenüber der Absoluttemperatur der Charge und daher einem Temperatur-Einstellpunkt, da sie die Änderungen des IR-Signals betrachtet, nicht seine Ist-Werte. Der Höchstwert des Buckels im IR-Bereichssignal ist der Punkt höchster Ungleichartigkeit im Feuchtegehalt der Waschgut-Charge entsprechend dem teiltrockenen Zustand des Waschguts. An diesem Punkt sind einige Artikel trocken, andere noch nass.
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Die 5 zeigt den Verlauf von Signalen aus verschiedenen Sensoren für eine 1,5-Pfund-Jeans-Charge aus einer einzigen Jeans-Hose. Die verschiedenen Signale in 5 aus den gleichen Sensoren wie in 3 sind in 5 mit einem Hochstrich (') gekennzeichnet. Die Änderung des IR-Signals für die Chargentemperatur nimmt nach Abschluss der Aufwärmphase zu und dann ab, sobald die Charge sich dem Trockenzustand nähert.
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Die 6 zeigt eine IR-Signalanalyse für die 1,5-Pfund-Jeans-Charge, die auf die gleiche Weise erfolgt wie für die oben beschriebene 9-Pfund-Handtuch-Charge. Auch hier sind Signale aus den gleichen Sensoren wie die Signale 83, 88, 90, 92 der 4 mit einem Hochstrich (') gekennzeichnet. Wie zu sehen ist, demonstriert die mit der Kurve 92' repräsentierte IR-Bereichsberechnung Werte um 10 während der Aufwärmpßhase, die auf über 20 zunehmen, wenn die Ungleichförmigkeit des Trocknens zunimmt, und dann auf etwa 10 zurückgehen, wenn die Last trocken ist. Das laufende oder maximale IR-Bereichssignal 92' lässt sich vergleichen mit einem Schwellenwert wie bspw. einem Teiltrocken-Referenzwert, der anzeigt, dass ein Teil der Waschgut-Charge trocken ist. Ein Beispiel für einen solchen Teiltrocken-Bezugswert ist ein Minimum-Schwellenwert von etwa 20 für das IR-Bereichssignal 92'.
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Die Genauigkeit der Analyse lässt sich verbessern, indem man das IR-Bereichssignal filtert und seinen Anfangs- und Buckelbereich überwacht, wodurch der Punkt maximaler Ungleichförmigkeit, d. h. der teiltrockene Zustand der Waschgut-Charge, zu finden ist. Jedes typische Verfahren zum Erfassen des Maximums des IR-Bereichssignals lässt sich anwenden – bspw. das Differenzieren, um das Maximum zu ermitteln.
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Die 7 zeigt ein Beispiel 100 des Bestimmens des Maximums der Ungleichförmkeit (d. h. des Teiltrocken-Zustands der Waschgut-Charge). Es beginnt bei 102 mit einem Filtern/Glätten des IR-Bereichssignals, gefolgt vom Differenzieren des gefilterten Bereichs bei 104. Bei 106 kann die Bestimmung des Beginns einer Trocken-Ungleichmäßigkeit der Waschgut-Charge 36 erfolgen. Ergibt sich, dass die Trocken-Ungleichmäßigkeit begonnen hat, kann bei 108 eine Ableitung des IR-Bereichssignals mit einem Schwellenwert (Threshold_1) verglichen werden. Ist die Ableitung größer als Threshold_1, kann der Vorgang durch eine Rückkehr nach 102 wiederholt werden. Ist die Ableitung geringer als Threshold_1, wird bei 110 der teiltrockene Zustand des Waschguts festgestellt. Ergibt sich hingegen bei 106, dass die Trocken-Ungleichförmigkeit nicht begonnen hat, kann bei 112 eine Ableitung des IR-Bereichssignals mit einem Schwellenwert (Threshold_2) verglichen werden. Ist die Ableitung geringer als Threshold_2, kann der Vorgang durch Rückkehr nach 102 wiederholt werden. Ist die Ableitung höher als Threshold_2, wird der Beginn der Trocken-Ungleichförmigkeit der Waschgut-Charge 36 festgestellt. Bspw. können die Schwellenwerte Threshold_1 und Threshold_2 vorbestimmte Zahlenwerte sein. Der Wert Threshold_1 ist aus einem Bereich von –3 bis –0,5, der Wert Threshold_2 aus einem Bereich 0,8 bis 12 wählbar.
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Die beiden in den 3–6 dargestellten und beschriebenen Beispiele sind besonders schwierig, da die Chargen sich jeweils aus Artikeln der gleichen Stoffart zusammensetzen, die dazu tendieren, gleichförmig zu trocknen. Mischchargen, die für den Durchschnittsbenutzer häufig vorkommen, trocknen zunehmend ungleichförmig, weshalb der teiltrockene Zustand der Waschgut-Charge wichtiger ist und leichter ermittelbar sein sollte.
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Die 8A zeigt die Situation einer Mischcharge, die 8B die einer homogenen Charge. Ist die Charge homogen, trocknen die Bekleidungsstücke weitaus gleichförmiger als bei einer Mischcharge. Dies ergibt für die homogene Charge beim Umwälzen gleichmäßigere Temperaturanzeigen aus dem IR-Sensor 52 (8B). Bei einer Misch- oder massigen Charge (8a) sind die Temperaturen weniger gleichmäßig. Chargen aus großen und/oder massigen Artikeln wie Bettdecken, Laken usw. bestehen gewöhnlich aus dem gleichen Material, trocknen aber nicht sehr gleichmäßig, da sie in Folge ihres Volumens – im Vergleich zu dem der Trommel – nicht gut umwälzen.
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Die 9 zeigt die IR-Signalanalyse für eine 8-Pfund-AHAM-Normcharge (AHAM = US-Verband der Haushaltsgerätehersteller) aus unterschiedlichen Stoffarten. Die Signale in 9 aus den gleichen Sensoren wie die Signale 83, 88, 90, 92 der 4 sind mit einem doppelten Hochstrich ('') gekennzeichnet. Eine Zunahme der Ungleichförmkeit in Folge des Vorliegens einer Mischcharge ermöglicht eine weitaus leichtere Erfassung des Ungleichförmigkeits-Maximums, da das Signal 92'' weitaus ausgeprägter ist. Nach etwa 22 min sind einige der Artikel der Charge trocken. Wird dieses Maximum – oder irgendetwas zu ihr proportionales – erfasst, kann dem Benutzer eine Meldung gegeben werden, die ihm ermöglicht, trockene Artikel aus dem Wäschetrockner zu nehmen und das Programm mit nassen Artikeln fortzusetzen. Sobald das Programm weiterläuft, könnte ein neues Maximum beobachtet werden, was erwünschtenfalls zu einem anderen Signal führen wird. Dieser Vorgang lässt sich beliebig oft fortsetzen.
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Ergibt sich die Charge als sehr homogen wie in den ersten beiden Fällen, ließe sich eine Entscheidung treffen, den Benutzer überhaupt nicht zu benachrichtigen. Dieses Merkmal ist auch auf Grund des Bedarfs des Benutzers auswählbar. Der gleiche Vorgang ließe sich anwenden, um den Benutzer zu benachrichtigen, falls die Charge groß und/oder massig ist – bspw. Laken oder eine Bettdecke. In diesem Fall kann der Benutzer die Charge umverteilen oder der Trockner kann eine andere Maßnahme unabhängig vom Benutzer ergreifen – bspw. ein Umverteilen durch die Trommelsteuerung, Richtungsumkehr usw. Falls für eine bestimmte und insbesondere für eine große und/der massige Charge ein bestimmtes Niveau der Ungleichförmigkeit gefunden wird, wäre es speziell eine Maßnahme, die der Wäschetrockner 10 treffen könnte, die Drehrichtung oder die Drehzahl der Trommel 28 zu ändern, um ein Umverteilen der Waschgut-Charge 36 zu unterstützen. Ist die Stoffpflege ein Anliegen, sind mehrere Maßnahmen möglich. Bei Problemen hinsichtlich des Ausbleichens, der Fleckeneinstellungen oder des Einlaufens können die Temperatureinstellungen abgesenkt werden, um temperaturbedingte Schäden an bereits trockenen Artikeln zu verhindern, und/oder die Trommel 28 kann pausieren, langsamer laufen, umkehren usw., um das mechanische Einwirken abzuschwächen. Andererseits kann, falls die Charge 36 sich als sehr homogen erweist, die Temperatureinstellung länger auf einem höheren Wert verbleiben, ohne die Waschgut-Charge 36 zu beschädigen.
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Ist ein Minimieren der Programmlaufzeit das Ziel, kann die Temperatur hoch eingestellt bleiben, bis eine gewisse Ungleichförmkeit (bspw. die Ungleichförmigkeitsspitze) oder ein bestimmtes Trockenheitsniveau erfasst wird, wonach die Temperatureinstellung abgesenkt werden kann, um bereits trockene Artikel oder Bereiche zu schützen. Das Verstellen des Temperatur-Einstellpunkts kann kontinuierlich erfolgen, basierend auf der erfassten Ungleichförmkeit. Ist ein Minimeren des Energieverbrauchs das Ziel oder besteht Bedarf an intensiverer Stoffpflege, lässt sich das Temperatur- oder Heizungssteuerprofil an einem bestimmten Schwellenwert vor dem Auftreten der Ungleichförmigkeitsspitze ändern, um die Temperaturen und damit den Energieverbrauch zu begrenzen.
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An Stelle der Temperatureinstellung kann der Luftstrom geändert werden, um die Stofftemperatur zu regeln. Sind niedrigere oder höhere Temperaturen erforderlich, kann die Gebläsedrehzahl angehoben oder gesenkt werden, um den erwünschten Temperatureffekt zu erzielen; auf diese Weise lässt sich die Trockenzeit/Programmlaufzeit erhalten, aber ein Nutzen für die Stoffpflege gewinnen.
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Für Arbeitsprogramme mit Chemikalienausgabe lässt sich die Ungleichförmigkeit erfassen und ausnutzen, um zu bestimmen, wann – abhängig vom Zweck – die Ausgabe abgestellt oder begonnen werden muss. Fordert das Programm bspw. eine Ausgabe (bspw. Dampf, Duftstoff, Antistatikum usw.) an, kann die Ungleichförmigkeitsstpitze oder eine hierzu proportionale Größe als Schalter für den Ausgabeteil des Programms dienen. Dampf lässt sich auch anwenden, um einen Teil der trockenen Artikel feucht zu halten, was zwar die Programmdauer verlängert, aber den Nutzen erbringt, dass trockene Artikel bei unveränderten Heizungswerten keine extremen Temperaturen erreichen können.
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Wird die Ungleichförmigkeitsspitze (oder eine proportionale Größe) erfasst, kann der Status des Programmende-Algorithmus geprüft werden und an diesem Punkt zur Nachstellung, Korrektur oder Kalibration der Algorithmen dienen. Wird bspw. eine Ungleichförmigkeit des Trocknens entdeckt, kann das Programm gestoppt oder können Schwellenwerte geändert werden und/oder kann der Algorithmus die Gewichtung eines bestimmten Algorithmus aktivieren, deaktivieren oder ändern. Auch die Schätzung der Programmlauf-/Sichtausgabezeiten lässt sich an diesem Punkt aktualisieren oder für zukünftige Programmdurchläufe nachstellen.
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Erweist sich weiterhin die Waschgut-Charge 36 als klein, kann die Trommeldrehzahl geändert werden, um die Umwälzgeschwindigkeit für diese Chargengröße zu optimieren, die typischerweise niedriger ist als die Idealdrehzahl für eine größere Charge, um ein Hängenbleiben an den Mitnehmern zu verhindern. Zusätzlich oder alternativ kann für eine kleine Charge die Gebläsedrehzahl gesenkt werden, um die Menge der Überblasluft zu begrenzen und die Charge schneller zu trocknen und den Trocken-Wirkungsgrad des Wäschetrockners 10 zu erhöhen.
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Weiterhin enthält die Höhe der Ungleichförmigkeitsspitze Informationen über die Unterschiede der Stoffarten, aus denen sich die Waschgut-Charge zusammensetzt. Bei homogener Charge (4 & 6) war die Höhe der Ungleichförmigkeitsspitze im Durchschnitt 22 oder weniger, im Vergleich zu durchschnittlich fast 50 für die Mischcharge (9). Dies zeigt, dass für die Mischcharge die Bekleidungsstücke, aus denen sie sich zusammensetzt, weitaus unterschiedlicher waren als für homogene Chargen. Besteht die Charge aus Artikeln der gleichen Art und des gleichen Zustands, ist die Temperaturschwankung klein im Vergleich zu einer Charge aus einigen Artikeln, die schnell, und anderen, die langsam trocknen. Auch dies lässt sich Unterschieden der Stoffart, der Bindung, der Fadenzählung, der Dichte, der Behandlungen/Schlichtung, des Alters usw. zuschreiben. Wie oben erwähnt, können die gefundenen Informationen zur Chargenart dazu dienen, das Verhalten und/oder Arbeitsparameter des Arbeitsprogramms zu modifizieren, wie es analog oben beschrieben ist.
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Die 10 zeigt als Flussdiagramm ein Verfahren 120 zum Quantifizieren einer gemischten Waschgut-Charge 36 an Hand der Trocknungsraten. Das Verfahren 120 kann bei 122 beginnen mit einer Überwachung des IR-Bereichs 92. Die Bestimmung des Waschgut-Mixes lässt sich auslösen, wenn der IR-Bereich einen bestimmten Schwellenwert kreuzt, oder es ließe sich ein Maß (Load-Mix) erzeugen, das den Waschgut-Mix quantifiziert. So kann bei 124 die Größe Load_Mix ermitteln durch Subtrahieren des IR-Bereichs von einem Grundrauschen desselben. Die Größe Load_Mix kann ein kontinuierlicher Wert sein, der sich über den Programmablaufzeitlich ändert. Das Grundrauschen des IR-Bereichs lässt sich für jedes Programm ermitteln als der durchschnittliche IR-Bereich während der ersten wenigen Minuten des Programms, wenn die Chargentemperatur konstant ist. Mit diesem Vorgehen unterstützt man eine robustere Erfassung des Grundrauschens gegenüber Änderungen der Chargen, Maschinen, Sensoren usw.
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Ergibt sich bei 126, dass die den Chargenmix quantifizierende Größe höher als ein vorbestimmter Schwellenwert Threshold_3 ist, kann bei 128 eine betriebliche Maßnahme für den jeweiligen Programmdurchlauf eingeleitet werden. Diese betriebliche Maßnahme kann ein Modifizieren eines Arbeitsparameters für das Arbeitsprogramm (130) und/oder eine Entscheidung sein, den Benutzer zu benachrichtigen (132). Ist andererseits die Größe Load_Mix kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert, kann entschieden werden, den Benutzer nicht zu benachrichtigen und/oder das Verhalten des Programms unverändert zu lassen und mit dem Schritt 122 die Überwachung des IR-Bereichs zu wiederholen.
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Die 11 zeigt als Flussdiagramm ein Verfahren 140 zum Betreiben eines Waschgut-Behandlungsgeräts, das das Ermitteln eines teiltrockenen Zustands der Waschgut-Charge 36 nach einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet. Das Verfahren 140 ist von der Steuerung 14 unter Benutzung von Informationen ausführbar, die der Benutzer an der Benutzerschnittstelle 16 eingibt. Das hier beschriebene Verfahren 140 ist selbständig oder als Teil eines anderen Arbeitsprogramms ausführbar. Die dargestellte Schrittfolge gilt nur erläuternd und soll das Verfahren 140 in keiner Weise einschränken; die Schritte lassen sich in andere Reihenfolge ausführen oder durch andere Schritte ergänzen oder unterteilen, ohne die Erfindung zu verlassen.
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Das Verfahren 140 kann bei 142 mit einem optionalen Umwälzen der Waschgut-Charge 36 in der Behandlungskammer 34 und der optionalen Heißluftzufuhr zur Behandlungskammer 34 bei 144 beginnen. Alternativ kann das Verfahren 140 bei 146 beginnen, wo eine Oberflächentemperaur der Waschgut-Charge 36 wiederholt aufgenommen wird, um ein Temperatursignal 83 zu bilden. Das Umwälzen der Waschgut-Charge (bei 142) kann eine Pause enthalten, und das wiederholte Erfassen der Oberflächentemperatur bei 146 kann während mindestens einer Pause stattfinden. Das Erfassen der Oberflächentemperatur 83 der Waschgut-Charge kann das Erfassen einer Durchschnittstemperatur an der Oberfläche der Waschgut-Charge 36 beinhalten. Das Erfassen der Oberflächentemperatur der Waschgut-Charge kann erfolgen, indem man einen Infrarot-Temperaturwert mit einem oder mehreren IR-Sensoren 52 aufnimmt, wie oben beschrieben.
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Bei 148 wird das Temperatursignal 83 bearbeitet, um eine obere und eine untere Hüllkurve 88 bzw. 90 zu bilden. Zum Bilden der oberen und der unteren Hüllkurve lassen sich lokale Maxima und Minima ermitteln, wobei die Maxima und Minima sich benutzen lassen, um die obere bzw. die untere Hüllkurve 88, 90 auszubilden. Bei 150 lässt sich die Differenz zwischen der oberen und der unteren Hüllkurve bestimmen, um ein Differenzsignal 92 zu bilden. Das Bilden einer Differenz 92 kann das Bestimmen des Abstands zwischen den Maxima und Minima oder das Bestimmen eines Mittelwerts des Differenzsignals beinhalten. Das Differenzsignal 92 lässt sich bei 152 wiederholt mit einem Teiltrocken-Referenzwert vergleichen, der anzeigt, das ein Teil der Waschgut-Charge trocken ist. Der Teiltrocken-Referenzwert kann eine vorbestimmte Zunahme des Mittelwerts des Differenzsignals oder eine vorbestimmte Zunahme des Differenzsignals 92 sein. Das wiederholte Erfassen einer Oberflächentemperatur der Waschgut-Charge bei 146 und der wiederholte Vergleich des Differenzsignals mit einem Teiltrocken-Referenzwert kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.
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Bei 154 kann eine betriebliche Maßnahme ergriffen werden bzw. ein Eingriff in das Arbeitsprogramm erfolgen, wenn der Vergleich ergibt, dass die Waschgut-Charge 36 teiltrocken ist. Einige die Erfindung nicht einschränkende Beispiele für derartige Maßnahmen sind das Hinweisen des Benutzers auf das teiltrockene Waschgut und das Bestimmen der Art der Waschgut-Charge auf Grund des Differenzsignals 92. Das Bestimmen einer Chargenart kann auf der Höhe des Differenzsignals 92 beruhen. Der Eingriff bzw. die betriebliche Maßnahme kann weiterhin das Setzen eines oder mehrerer Arbeitsparameter für das jeweilige Arbeitsprogramm auf Grund der ermittelten Chargenart beinhalten. Wie oben beschrieben, können die Arbeitsparameter Temperatur-Einstellpunkte, die Art und Menge der Wasser- oder Chemikalienausgabe, die Umwälzgeschwindigkeit, die Luftstrom-Einstellwerte, eine Programmende-Erfassung usw. jeweils einzeln oder in Kombination sein.
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Einige herkömmliche Wäschetrockner benutzen irgendeine Einrichtung zur Chargenerfassung, um einen optimalen Zeitpunkt für den Abschluss des Trockenprogramms zu ermitteln. Die meisten Benutzer bevorzugen es, ein gewähltes Programm zu beginnen, wenn sie wissen, dass am Ende alles ohne Einlaufen, Flecken, Ausbleichen oder andere Schäden trocken ist. Dies kann für homogene Chargen möglich sein; Mischchargen trocknen jedoch nicht gleichförmig in Folge von Unterschieden der Stoffarten, Bindungen, Fadenzählwerte, Dichten, Behandlungen/Schlichten, des Alters usw. Auch in homogenen Chargen können Ungleichartigkeiten vorliegen in Folge des Orts in der Trommel, des Umwälzverlaufs usw., aber in weit geringerem Ausmaß. Dies führt zu Situationen, in denen, um alle Wäschestücke in der Waschgut-Charge 36 zu trocknen, einige zu stark getrocknet und mehr Wärme und Umwälzungen ausgesetzt werden müssen als nötig, was die Nutzungsdauer der Artikel beeinträchtigt. Die vorliegende Erfindung löst die beschriebenen Probleme durch Bereitstellen eines Verfahrens des Bestimmens, wann einige der Artikel trocken sind. Diese Information kann in geeigneter Form (bspw. hörbar, sichtbar, elektronisch usw.) dem Benutzer mitgeteilt werden, der dann einige Artikel aus der Trommel entfernen und den Rest nach Bedarf weiter trocknen lassen kann. Dies ließe sich als zusätzlicher Schritt im Trocknungsprozess betrachten, kann aber andere Schritte vermeiden – bspw. ein Sortieren oder die Notwendigkeit zusätzlicher Wasch- oder Trockengänge auf die kleinere sortierte Charge. Mit der Zeit lässt sich so Energie einsparen, da weniger Chargen zu behandeln sind und der Trockner näher am Maximal-Wirkungsgrad arbeiten kann, da kleinere Chargen den Wirkungsgrad beeinträchtigen.
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Während die Erfindung speziell in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen beschrieben wurde, ist einzusehen, dass dies nur erläuternd, nicht einschränkend erfolgte. Die beigefügten Ansprüche sind so allgemein auszulegen, wie es der Stand der Technik zulässt. Angemerkt sei auch, dass alle Elemente aller Ansprüche sich miteinander beliebig kombinieren lassen, auch wenn die Kombinationen nicht ausdrücklich beansprucht sind.
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Bezugszeichenliste
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TEILELISTE
- 10
- Wäschetrockner
- 12
- (Schrank-)Gehäuse
- 14
- Steuerung
- 16
- Benutzerschnittstelle
- 18
- vordere Wandfläche
- 20
- hintere Wandfläche
- 22
- Seitenwandflächen
- 24
- obere Abschlussfläche
- 26
- Tür
- 28
- Trommel
- 29
- Mitnehmer
- 30
- vorderes Schott
- 32
- hinteres Schott
- 34
- Behandlungskammer
- 36
- Waschgut-Charge
- 37
- hintere Lüftungsöffnung
- 38
- Luftzufuhrleitung
- 40
- Einlassgitter
- 42
- Heizelement
- 44
- Abluftleitung
- 45
- Flusenfilter
- 46
- Gebläse
- 47
- Thermistor
- 48
- Thermostat
- 49
- Thermosicherung
- 50
- Feuchtesensor
- 51
- Thermistor
- 52
- IR Sensor
- 54
- Motor
- 56
- Riemen
- 57
- Ausgabesystem
- 58
- Zuluftstrom
- 60
- Reservoir
- 62
- Mischkammer
- 63
- Fluidspeiseleitung
- 64
- Dosierpumpe
- 66
- Ausgabepumpe
- 68
- Wasseranschluss
- 69
- Düse(n)
- 70
- Einlassventil
- 72
- Wasserspeiseleitung
- 74
- CPU
- 76
- Speicher
- 78
-
- 80
- Dampferzeugersystem
- 82
- Dampfgenerator
- 84
- Dampfspeiseleitung
- 83
- Temperatur der Charge
- 85
- Fluidsteuerventil
- 86
- Fluidleitung
- 87
- Zulauftemperatur
- 88
- obere Hüllkurve
- 89
- Ablufttemperatur
- 90
- untere Hüllkurve
- 91
- erster Abluft-Schaltpunkt
- 92
- Differenz zwischen oberer und unterer Hüllkurve
Legende zur FIGURENBESCHRIFTUNGFig. 2 - 16
- Benutzerschnittstelle (UI)
- 49
- (Thermo-)Sicherung
- 50
- Sensor (S)
- 52
- Sensor (S)
- 54
- Motor (M)
- 64
- Pumpe (P)
- 66
- Pumpe (P)
- 74
- CPU
- 76
- Speicher
Fig. 3 - [Ordinate]
- Temperatur (°F)
- [Abszisse]
- Zeit (min)
- 83
- IR-Temperatur der Charge
- 87
- Einlauftemperatur
- 89
- Ablufttemperatur
- 91
- 1. Abluft-Schaltpunkt
Fig. 4 - [Ordinate]
- Temperatur (°F)
- [Abszisse]
- Zeit (min)
- 83
- IR-Temperatur der Charge
- 88
- obere Hüllkurve
- 90
- untere Hüllkurve
- 92
- Differenz zwischen den Hüllkurven
Fig. 5 - [Ordinate]
- Temperatur (°F)
- [Abszisse]
- Zeit (min)
- 83'
- IR-Temperatur der Charge
- 87'
- Einlauftemperatur
- 89'
- Ablufttemperatur
Fig. 6 - [Ordinate]
- Temperatur (°F)
- [Abszisse]
- Zeit (min)
- 83'
- IR-Temperatur der Charge
- 88'
- obere Hüllkurve
- 90'
- untere Hüllkurve
- 92'
- Differenz zwischen den Hüllkurven
Fig. 7 - 102
- IR-Bereich filtern/glätten
- 104
- Den gefilterten IR-Bereich differenzieren
- 106
- Beginn des Trocknens Ungleichmäßigkeit gefunden?
- 108
- Ableitung < Threshold_1
- 110
- Maximum des Trocknens Ungleichförmigkeit gefunden
- 112
- Ableitung > Threshold_2
- 114
- Beginn des Trocknens Ungleichförmigkeit gefunden
- No
- Nein
- Yes
- Ja
Fig. 9 - [Ordinate]
- Temperatur (°F)
- [Abszisse]
- Zeit (min)
- 83''
- IR-Temperatur der Charge
- 88''
- obere Hüllkurve
- 90''
- untere Hüllkurve
- 92''
- Differenz zwischen den Hüllkurven
Fig. 10 - 122
- IR-Bereich überwachen
- 124
- Load_Mix = lfd. IR-Bereich – IR-Bereich-Grundrauschen
- 126
- Load_mix = Threshold_3?
- 130
- Arbeitsparameter modifizieren
- 132
- Benutzer benachrichtigen
- No
- Nein
- Yes
- Ja
Fig. 11 - 142
- Waschgut-Charge umwälzen lassen
- 144
- Heißluft zuführen
- 146
- Waschgut-Temperatur ermitteln
- 148
- Temperatur bearbeiten, um obere und untere Hüllkurve zu bilden
- 150
- Differenz zwischen oberer und unterer Hüllkurve bestimmen
- 152
- Differenz > Teiltrocken-Referenzwert?
- 154
- betriebliche Maßnahme ergreifen
- No
- Nein
- Yes
- Ja
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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