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Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Maschinen und Geräte zur Wäschebehandlung, insbesondere der Haushaltswäschetrockner und Haushaltswaschtrockner, bei denen die zu behandelnde Wäsche zumindest für den jeweiligen Behandlungsvorgang in eine Trommel eingebracht ist, und betrifft eine Vorrichtung zur Drehbewegungserkennung einer Trommel eines Wäschebehandlungsgeräts mit einem Sender, der sich bei Drehbewegung der Trommel zwangsweise mitbewegt, und mit einem Empfänger, der bei an ihm vorbei bewegtem Sender ein Ausgangssignal erzeugt.
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Die
DE 10 2005 048 890 A1 beschreibt einleitend verschiedene Vorrichtungen zum Erkennen der Drehbewegung bzw. des Stillstands der Trommel in einem Haushaltswäschetrockner. Der unerwünschte Stillstand der Trommel beispielsweise während des Trocknungsprozesses stellt eine unzulässige Betriebssituation dar, die insbesondere auch aus Sicherheitsaspekten sofort erkannt werden muss, um geeignete Maßnahmen auslösen zu können. So ist beispielsweise ein Schaden des Trommelantriebsmotors, die Ermüdung oder das Reißen des Trommel-Antriebsriemens oder ein anderweitiges Blockieren der Trommel dann besonders gefährlich, wenn während des Trocknungsprozesses eine Heizung zur Erwärmung des Prozessluftstroms (die Wäsche durchströmender Luftstrom) aktiviert ist. Dies kann dann nämlich zu einer Überhitzung von Bauteilen innerhalb des Gerätes und zur Schädigung der Wäsche führen.
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Nach der
DE 10 2005 048 890 A1 umfasst eine bekannte Vorrichtung einen Tachogeber, bei dem ein Magnet an einem durch den Antriebsmotor bei Antrieb der Trommel in Rotation versetzten Teil – wie beispielsweise einer Antriebswelle, einem Trommellagerrad oder der Wäschetrommel selbst – angeordnet ist. Die Drehbewegung des Magneten wird mittels eines Hall-Elements oder eines anderen Erfassungsmittels aufgenommen. Aus dem Ausgangssignal des Hall-Elements kann eine betriebsgemäße Rotation der Trommel bzw. ein außerprogrammmäßiger, unerwünschter Stillstand der Trommel erkannt werden.
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Daneben gibt es andere Ansätze, kritische Betriebszustände bzw. unzulässige Betriebssituationen bei Wäschetrocknern infolge eines Trommelstillstands zu erkennen: Die
DE 10 2004 019 700 B3 ist auf eine Auswertung eines bei Drehung der Trommel bewegungsbeaufschlagten Piezo-Elements gerichtet und beschreibt einleitend eine Erkennung eines Trommelstillstandes mittels Überwachung der Spannrolle für den Antriebsriemen. Eine derartige Lösung ist auch aus der
US2010/0031529 A1 bekannt.
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Die zuvor beschriebenen Vorrichtungen zum Erkennen einer Drehbewegung bzw. des Stillstands der Trommel sind insgesamt vergleichsweise aufwändig und teilweise störanfällig.
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Die
DE 29 15 815 C2 beschreibt eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Erkennen der Drehbewegung einer Waschmaschinentrommel, wobei eine auf der Trommelwelle angeordnete Antriebsriemenscheibe mit unterschiedlich reflektierenden Segmenten als Sender versehen ist, die mit Licht beaufschlagt und von einem Licht-Empfänger abgetastet werden. Aus den aufgrund unterschiedlicher Reflexionen unterschiedlichen Lichtimpulsen wird ein Signal erzeugt, das die Drehzahl und damit auch einen Trommelstillstand repräsentiert. Mit zunehmender Betriebsdauer ist durch unvermeidliche Ablagerungen, insbesondere bei einem als Wäschetrockner oder Waschtrockner ausgebildeten Wäschebehandlungsgerät, eine Verschmutzung der reflektierenden Segmente zu befürchten mit der Folge, dass fälschlicherweise auf einen Stillstand der Trommel erkannt wird.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die gattungsgemäße Vorrichtung hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit insbesondere über die gesamte Lebensdauer eines Wäschebehandlungsgeräts zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, aus der beigefügten Zeichnung, sowie aus den abhängigen Patentansprüchen, deren Merkmale einzeln und in beliebiger Kombination miteinander angewendet werden können.
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Demgemäß ist vorgesehen, dass der Sender ein Transponder und der Empfänger eine Leseeinrichtung ist, die eine bei Aktivierung vom Transponder ausgesendete Information auswertet. Es wird also vorgeschlagen, ein aus völlig anderen Bereichen bekanntes und erprobtes System, nämlich ein RFID-System („Radio Frequency Identification System / Identifizierung mithilfe elektromagnetischer Wellen“), zu nutzen und zu einer Vorrichtung zur Drehbewegungserkennung für Trommeln von Wäschebehandlungsgeräten weiter zu entwickeln.
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Damit beschreitet die Erfindung einen völlig neuen Weg der Drehbewegungserkennung einer Trommel eines Wäschebehandlungsgerätes, auch wenn in der
WO 2006/011765 A1 im Zusammenhang mit der Behandlung von Wäschestücken ein RFID-System erwähnt ist – hier allerdings zu einem völlig anderen Zweck, nämlich um den Trocknungsprozess für verschiedene Kleidungsstücke dadurch zu optimieren, dass jedes zu behandelnde Wäschestück mit einem RFID-Transponder versehen ist.
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Ein erster wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass übliche und allgemein bekannte RFID-Systeme sehr klein ausgeführt werden können und damit nur ein sehr geringes Gewicht aufweisen und einen äußerst geringen Bauraum benötigen. Zudem lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erkennung eines Trommelstillstandes bzw. zur Drehbewegungserkennung einer Trommel durch die Platzierung des Senders an verschiedenste Bauteile realisieren, die sich bei Drehbewegung der Trommel zwangsweise mitbewegen. So ist es auch denkbar, den Sender beispielsweise an eine Antriebswelle oder ein anderes Antriebselement der Trommel anzuordnen.
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Zum Aufbringen des Transponders auf das mitdrehende Bauteil der Trommelantriebseinrichtung ist es besonders vorteilhaft, dieses mittels Druckverfahren aus Polymeren herzustellen und flach auf das jeweilige Bauteil aufzubringen, wie es an sich beispielsweise aus dem am 26. Juli 2012 im Internet verfügbaren Artikel http://www.zdnet.de/news/39130126/rfid-chips-aus-dem-drucker.htm bekannt ist.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung weitestgehend unempfindlich gegen äußere Einflüsse wie Temperaturen, Feuchte und Verschmutzungen beispielsweise durch Flusen oder Staub ist.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Sender an der Trommel angeordnet, weil er damit quasi am Ende der Antriebskette der für den Trommelantrieb und damit für die Trommelbewegung wesentlichen Teile positioniert ist.
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Ein RFID-System besteht grundsätzlich aus einem sog. Transponder (Sender), der sich am oder im zu überwachenden Gegenstand befindet und der einen kennzeichnenden Code enthält, sowie einer sog. Leseeinrichtung (Empfänger), die den bei Aktivierung des Transponders von diesem ausgesendeten spezifischen Code empfängt. Ein RFID-Transponder weist prinzipiell eine Antenne, einen analogen Schaltkreis zum Empfangen und Senden (Transceiver) sowie einen digitalen Schaltkreis und einen permanenten Speicher auf, in dem der kennzeichnende Code abgelegt ist. Die Leseeinrichtung erzeugt hochfrequente Radiowellen oder ein hochfrequentes elektromagnetisches Wechselfeld, dem der RFID-Transponder ausgesetzt wird.
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Es sind RFID-Transponder mit einer autarken Energieversorgung bekannt, die höhere Reichweiten ermöglichen. Dazu können sie eine Batterie aufweisen oder auch eine Energiegewinnungseinrichtung, die aus der kinetischen Energie aufgrund des sich bei Trommelbewegung bewegenden RFID-Transponders Betriebsenergie gewinnt.
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Aus Kosten- und Wartungsgründen sind aber nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung passive Transponder bevorzugt. Diese nehmen über ihre Antenne von der Leseeinrichtung abgegebene Hochfrequenzenergie auf, die während des Kommunikationsvorganges somit als Stromversorgung dient. Der Transponder moduliert das eingestrahlte elektromagnetische Feld durch charakteristische, individuelle Feldschwächung oder durch gegenphasige Reflexion des ausgesendeten Feldes und überträgt so den spezifischen Code, der von der Leseeinrichtung empfangen und ausgewertet wird.
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Die Leseeinrichtung ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Teil einer Sende/Empfängereinrichtung, die den Transponder aktiviert.
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Damit sind aufgrund der sich durch die Drehbewegung des Transponders ergebenden unterschiedlichen Distanzen zwischen Transponder (Sender) und Leseeinrichtung (Empfänger) Signale detektierbar, die eine Drehbewegung der Trommel bzw. des sich im Trommelantriebsstrang befindlichen, mitbewegten Bauteils repräsentieren. So wird beispielsweise der Transponder bei Anordnung an der Trommel beim Drehen der Trommel zyklisch in den Abstrahl- und Empfangsbereich der Leseeinrichtung gebracht, so dass die Leseeinrichtung in diesem Moment die Präsenz des Transponders erkennt. Bei weiterer Drehung gelangt der Transponder aus dem Sende- bzw. Empfangsbereich der Leseeinrichtung, so dass die Leseeinrichtung den sich entfernenden Transponder detektiert. Wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeit der Transponder nicht erneut in den Empfangsbereich der Leseeinrichtung gelangt, kann auf einen Störfall bzw. Trommelstillstand geschlossen werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung weiter erläutert.
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Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch ein Wäschebehandlungsgerät.
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Die Figur der Zeichnung zeigt schematisch ein Wäschebehandlungsgerät in Form eines Wäschetrockners
1, in dessen Gehäuse
2 in an sich bekannter Weise (vgl. nur als Beispiel die eingangs erwähnte
DE 10 2005 048 890 A1 ) eine Wäschetrommel
3 um eine Drehachse
4 in einer bzw. in alternierenden, durch einen Pfeil
5 angedeuteten Drehrichtung(en) drehbar gelagert ist. Ein Antriebsmotor
7, der von einer Steuerungseinrichtung
8 (wie durch eine Steuerleitung
9 angedeutet) gesteuert ist, versetzt die Trommel über einen Antriebsriemen
10 gemäß dem Trocknungsprogramm in Rotation. Andeutungsweise ist weiter ein Luftführungssystem
12 zur Führung von durch Pfeile angedeuteter Prozessluft
13 gezeigt, das übliche Luftführungswege
14, eine Heizung
15 und ein Gebläse
16 umfasst.
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Ein unzulässiger Betriebszustand besteht in dem unerwünschten Stillstand der Trommel 3, der aus Sicherheitsgründen umgehend und sicher erkannt werden soll. Ein solcher Störfall kann unterschiedliche Ursachen haben, beispielsweise einen Defekt des Antriebsmotors 7 oder eine zu starke Dehnung bzw. ein Reißen des Antriebsriemens 10. In diesen Fällen soll insbesondere die ebenfalls von der Steuereinungsrichtung 9 gesteuerte Heizung 15 umgehend außer Betrieb gesetzt werden, um die Bauteile des Wäschetrockners 1 und insbesondere in der Trommel 3 befindliche (in der Figur nur angedeutete) Wäsche 17 bei stillstehender Trommel 3 vor Überhitzungen und Beschädigungen zu schützen.
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Dazu ist der Wäschetrockner 1 folgendermaßen mit einem RFID-System 18 ausgestattet, wie es vorstehend in seinem Aufbau und seiner Funktion umfassend beschrieben ist: An der Trommel 3 ist ein sogenannter Transponder 19 als Sender 20 des RFID-Systems durch eine formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung 21 fest angebracht. Aufgrund der geringen Baugröße (der Transponder ist hier nur zu Darstellungszwecken überproportional groß dargestellt) kann der Transponder in das Material 22 der Trommel 3 bzw. in den Trommelmantel 24 integriert sein. Es ist aber auch denkbar – quasi stellvertretend – ein anderes Bauteil, das sich bei Drehung der Trommel (zwangsweise) bewegt und bei Trommelstillstand ebenfalls stillsteht, wie beispielsweise den Antriebsriemen 10, eine Riemenspannrolle oder eine mit der Trommel 3 verbundene Riemenscheibe 25, mit dem Transponder zu versehen und so deren Bewegung zu erfassen bzw. zu überwachen.
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In der Nähe der Trommel 3 ist eine Leseeinrichtung 26 angeordnet, die ein hochfrequentes elektromagnetisches Wechselfeld 27 erzeugt, dem der RFID-Transponder 19 bei Rotation der Trommel periodisch ausgesetzt ist. Der Transponder ist als passiver Transponder ausgebildet und nimmt über seine Antenne 28 von der Leseeinrichtung abgegebene Hochfrequenzenergie auf. So wird er während des Kommunikationsvorganges mit Energie bzw. Betriebsstrom versorgt. Der Transponder 19 moduliert das von der Leseeinrichtung eingestrahlte elektromagnetische Feld durch charakteristische, individuelle Feldschwächung oder durch gegenphasige Reflexion und überträgt so eine Information in Form eines individuellen Codes 29, der von der Leseeinrichtung 26 empfangen und ausgewertet wird. Die Leseeinrichtung 26 ist Teil einer Sende/Empfängereinrichtung 30, die den Transponder aktiviert.
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Die Leseeinrichtung 26 wertet die vom Transponder gesendeten Informationen aus, um einen Trommelstillstand zu erkennen. Dazu leitet sie die empfangenen Code-Signale 31 an die Steuerungseinrichtung 8 weiter, die beim regelmäßigen bzw. innerhalb gewisser Erwartungszeiten periodischen Auftreten von Code-Signalen 31 am Ausgang der Leseeinrichtung 26 eine (programmgemäße) Drehbewegung der Trommel 3 feststellt. Bleiben die vom Transponder gesendeten Informationen und damit auch die Code-Signale 31 aus und ist dies programmgemäß nicht vorgesehen, erkennt die Steuerungseinrichtung 8 daran einen unerwünschten, als Störfall anzusehenden Stillstand der Trommel 3. In diesem Fall schaltet die Steuerungseinrichtung insbesondere die Heizung 15 über eine Steuerleitung 32 ab und gibt über einen Warnmelder 33 ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ab.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wäschetrockner
- 2
- Gehäuse
- 3
- Wäschetrommel
- 4
- Drehachse
- 5
- Pfeil
- 7
- Antriebsmotor
- 8
- Steuerungseinrichtung
- 9
- Steuerleitung
- 10
- Antriebsriemen
- 12
- Luftführungssystem
- 13
- Prozessluft
- 14
- Luftführungswege
- 15
- Heizung
- 16
- Gebläse
- 17
- Wäsche
- 18
- RFID-System
- 19
- Transponder
- 20
- Sender
- 21
- Verbindung
- 22
- Material
- 24
- Trommelmantel
- 25
- Riemenscheibe
- 26
- Leseeinrichtung
- 27
- Wechselfeld
- 28
- Antenne
- 29
- Code
- 30
- Sende/Empfängereinrichtung
- 31
- Code-Signale
- 32
- Steuerleitung
- 33
- Warnmelder
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005048890 A1 [0002, 0003, 0022]
- DE 102004019700 B3 [0004]
- US 2010/0031529 A1 [0004]
- DE 2915815 C2 [0006]
- WO 2006/011765 A1 [0010]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://www.zdnet.de/news/39130126/rfid-chips-aus-dem-drucker.htm [0012]
