DE102017215843A1 - Hand-held device for stain treatment - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Handgerät zur Fleckenbehandlung mit einer Steuerung (10), einem Schallkopf (15), der mit wenigstens einem veränderbaren Betriebsparameter (19) betreibbar ist, wobei als Betriebsparameter (19) zumindest die Amplitude und/oder die Frequenz und/oder die Applikationsdauer veränderbar sind, und mit einem Spektroskop (8), das für eine spektroskopische Analyse der Art des fleckenbehafteten Materials (3) und/oder der Art und des Flecks (2) und/oder des Intensitätsgrads des Flecks (2) ausgebildet ist, wobei die Steuerung (10) des Handgeräts (1) den oder die Betriebsparameter (19) in Abhängigkeit von der spektroskopischen Analyse vorgibt oder einstellt. The invention relates to a handset for stain treatment with a controller (10), a transducer (15) operable with at least one variable operating parameter (19), wherein at least the amplitude and / or the frequency and / or the operating parameters (19) Application time are varied, and with a spectroscope (8), which is designed for a spectroscopic analysis of the nature of the stained material (3) and / or the nature and the spot (2) and / or the intensity level of the spot (2) the controller (10) of the hand-held device (1) prescribes or sets the operating parameter (s) (19) as a function of the spectroscopic analysis.
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Fleckenbehandlung insbesondere auf textilen Materialien wie z.B. Wäschestücken. Bei der Reinigung bzw. beim Waschen von Materialien wie Wäschestücken, Flachwäsche und Formteilen (z.B. Bekleidungsstücken) kann es vorkommen, dass nicht alle Flecken aus den verschmutzten Materialien entfernt werden können.The invention is in the field of stain treatment, in particular on textile materials such as e.g. Laundry. When cleaning or washing materials such as laundry, flat linen and molded articles (e.g., garments), it may happen that not all stains can be removed from the soiled materials.
Die Deutsche Offenlegungsschrift
Aus dem
Aus dem
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Handgeräts zur Fleckenbehandlung auf Materialien, beispielsweise Textilien oder Wäsche, das hinsichtlich der Ressourcen (Energiebedarf und Behandlungsmittel) besonders effektiv und optimiert arbeitet und zugleich die Gefahr von Schädigungen des behandelten Materials vermindert.Against this background, an object of the present invention is to provide a hand-held device for stain treatment on materials, such as textiles or laundry, which is particularly effective and optimized in terms of resources (energy requirements and treatment means) and at the same time reduces the risk of damage to the treated material.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Handgerät mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren der beigefügten Zeichnung, wobei einzelne dort offenbarte Elemente allein oder in Verbindungen untereinander angewendet werden können.This object is achieved by a handset with the features of the independent claim. Preferred embodiments of the invention are set forth in the dependent claims or will become apparent from the following description and the figures of the accompanying drawing, wherein individual elements disclosed therein may be applied alone or in conjunction with each other.
Demgemäß weist ein erfindungsgemäßes Handgerät zur Behandlung von Flecken auf Materialien eine Steuerung, einen Schallkopf und ein Spektroskop auf. Das Spektroskop ist so ausgestaltet, dass es für eine spektroskopische Bestimmung der Art des fleckenbehafteten Materials und/oder der Art des zu behandelnden Flecks und/oder des Grades der Verschmutzung ausgebildet ist. Das Spektroskop wird dazu in definiertem (beispielsweise durch einen Abstandshalter vorgegebenem) Abstand oder nahezu direkt auf das (Träger)Material und/oder den Fleck gerichtet und führt eine spektroskopische Analyse (Spektroskopie) durch. Unter Spektroskopie ist in bekannter und daher hier nicht im Einzelnen dargestellter Weise die physikalische Methode zu verstehen, eine Strahlung nach bestimmten Eigenschaften, hier insbesondere nach der Wellenlänge, zu zerlegen. Die dabei zu beobachtende Intensitätsverteilung wird auch Spektrum genannt und ist für verschiedene Stoffe - also auch für die Zusammensetzung von verschiedenen Flecken bzw. die Art oder Gattung des Trägermaterials - charakteristisch, zumindest hinweisgebend.Accordingly, a handheld device for treating stains on materials in accordance with the present invention includes a controller, a transducer, and a spectroscope. The spectroscope is designed so that it is designed for a spectroscopic determination of the type of stained material and / or the type of spot to be treated and / or the degree of contamination. For this purpose, the spectroscope is aimed at a defined distance (for example, predetermined by a spacer) or almost directly at the (support) material and / or the spot, and performs spectroscopic analysis (spectroscopy). Spectroscopy is understood in a known and therefore not shown here in detail as the physical method to disperse a radiation according to certain properties, in particular according to the wavelength. The observed intensity distribution is also called spectrum and is characteristic of various substances - including the composition of different patches or the type or genus of the substrate - at least indicative.
Die von dem Spektroskop gelieferten und üblicherweise in elektrische Signale umgesetzten Informationen können mit Referenzinformationen verglichen werden, die in der Steuerung des Handgerätes abgelegt sind. dazu kann die Steuerung eine Auswerteeinheit mit einem Datenspeicher umfassen. Dadurch lässt sich zumindest grob die Kategorie oder Charakteristik des jeweils zu behandelnden Fleckens bestimmen.The information supplied by the spectroscope and usually converted into electrical signals can be compared with reference information stored in the control of the handset. For this purpose, the controller may comprise an evaluation unit with a data memory. This can at least roughly the category or Determine the characteristic of each patch to be treated.
Das Spektrometer umfasst mindestens eine Strahlungsquelle, die Strahlung in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich emittiert, die auf das Material bzw. den zu behandelnden Fleck trifft. Mindestens ein Strahlungsdetektor registriert die von dem Material bzw. dem Fleck reflektierte Strahlung als ein (weiterzuverarbeitendes) Messsignal, das dann an die Steuerung (z.B. einen Mikrocomputer) übermittelt und dort in an sich bekannter Weise mit einer im Mikrocomputer hinterlegten Auswerteroutine weiterverarbeitet wird.The spectrometer comprises at least one radiation source, which emits radiation in a predetermined wavelength range, which strikes the material or the spot to be treated. At least one radiation detector registers the radiation reflected by the material or the spot as a measurement signal (to be further processed), which is then transmitted to the controller (for example a microcomputer) and further processed therein in a manner known per se with an evaluation routine stored in the microcomputer.
Bevorzugt können Kalibrationsspektren für unterschiedliche Materialien, Behandlungsmittel und Standardverschmutzungen bzw. Standardflecken (z.B. Blutflecken, Weinflecken u.a.) in der Auswerteeinheit hinterlegt sein, hierbei besonders bevorzugt auch Materialien, die mit unterschiedlichen Mengen an mindestens einem Behandlungsmittel oder mindestens einer Standardverschmutzung beaufschlagt sind.Preferably, calibration spectra for different materials, treatment agents and standard or standard stains (e.g., blood stains, wine stains, etc.) may be deposited in the evaluation unit, most preferably also materials exposed to varying amounts of at least one treatment agent or at least one standard stain.
Weiter bevorzugt kann der Anwender bei bekanntem Material und/oder Fleckenart und Verschmutzungsgrad eine (zusätzliche) bedarfsweise Kalibrierung vornehmen.More preferably, the user can make a (additional) as needed calibration with known material and / or stain type and degree of contamination.
Das Handgerät weist zur Behandlung des Fleckens einen Schallkopf auf. Unter Schallkopf ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein mit vergleichsweise hoher Frequenz, vorzugsweise im Ultraschall-Frequenzbereich, in Schwingungen versetzbares Element zu verstehen, das in an sich bekannter Weise (siehe z.B.
Ein besonderer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die Steuerung den oder die Betriebsparameter des Schallkopfes, insbesondere die Amplitude und/oder die Frequenz und/oder die Applikationsdauer des Schallkopfes, in Abhängigkeit von der spektroskopischen Analyse, also der Bestimmung der Art des fleckenbehafteten Materials und/oder der Fleckenart und/oder des Verschmutzungsgrades vorgibt, so dass der Anwender dementsprechend den Reinigungsvorgang ausführt. Bevorzugt und komfortabel ist es, wenn die Steuerung die Betriebsparameter unmittelbar einstellt. So kann die Steuerung bei besonders empfindlichen fleckenbehafteten Materialien, wie z.B. Seide, die mechanische Beanspruchung des Materials minimieren, d.h. beispielsweise den Schallkopf mit höherer Amplitude, aber geringerer Applikationsdauer betreiben.A particular aspect of the invention is that the controller or the operating parameters of the transducer, in particular the amplitude and / or the frequency and / or the application time of the transducer, depending on the spectroscopic analysis, so the determination of the nature of the stained material and / or specifies the type of stain and / or the degree of soiling, so that the user performs the cleaning process accordingly. It is preferable and convenient if the controller sets the operating parameters directly. Thus, control may be applied to particularly sensitive staining materials, such as e.g. Silk that minimizes mechanical stress on the material, i. For example, operate the transducer with higher amplitude, but shorter application duration.
Eine für die Handhabung bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Handgerät einen Gerätekörper aufweist, an dessen einem Ende der Schallkopf und an dessen anderem Ende das Spektroskop angeordnet ist.A preferred embodiment of the invention for handling provides that the handset has a device body, at one end of the transducer and at the other end of the spectroscope is arranged.
Eine besonders komfortable Fleckenbehandlung ist dadurch realisierbar, dass das Handgerät eine Vorrats- und Dosiereinrichtung für Behandlungsmittel aufweist.A particularly convenient stain treatment can be realized in that the handset has a storage and metering device for treatment.
Der Begriff „Behandlungsmittel“ ist breit auszulegen und umfasst jede Zubereitung, welche geeignet ist, ein Behandlungsergebnis an zu behandelnden Gegenständen bzw. Materialien herbeizuführen, wie z.B. Wasch- oder Reinigungsmittel.The term "treating agent" is to be construed broadly and includes any preparation which is capable of inducing a treatment result on objects to be treated, such as e.g. Washing or cleaning agents.
Besonders bevorzugt sind in dem Handgerät verschiedene Behandlungsmittel bevorratet und/oder dem Handgerät zuführbar, so dass nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Steuerung in Abhängigkeit von der spektroskopischen Analyse zu applizierende (es können mehrere Komponenten sein) Behandlungsmittel auswählt und/oder dosiert.Particularly preferably, different treatment agents are stored in the hand-held device and / or supplied to the handset, so that according to an advantageous embodiment of the invention, the control depending on the spectroscopic analysis to be applied (it may be more than one component) treatment agent selects and / or dosed.
Insbesondere bei empfindlichen Trägermaterialien oder besonders hartnäckigen Flecken ist es von besonderem Vorteil, die Erfindung derart auszugestalten, dass das Spektroskop das Auflöseverhalten des zu behandelnden Flecks analysiert bzw. bestimmt und die Steuerung in Abhängigkeit des Auflöseverhaltens des Flecks verschiedene Behandlungsmittel appliziert. Dazu kann der zu entfernende Fleck besonders bevorzugt vorab analysiert und vorbehandelt werden, verbunden mit einer Empfehlung für eine weitere Behandlung (beispielsweise in einem nachfolgenden Waschgang eines anschließenden Waschprozesses). Das Handgerät kann mit mehreren Vorratsbehältern mit verschiedenen Behandlungsmitteln verbunden sein oder die Vorratsbehälter integral aufweisen, in denen beispielsweise Tenside, Enzyme oder Bleichmittel oder Mischungen und Kompositionen fleck- und textildifferenzierter Reinigungs- und Lösemittel bevorratet sind.Particularly in the case of sensitive carrier materials or particularly stubborn stains, it is of particular advantage to design the invention such that the spectroscope analyzes or determines the dissolving behavior of the stain to be treated and the control system applies different treatment agents depending on the dissolving behavior of the stain. For this purpose, the stain to be removed can be particularly preferably analyzed and pretreated in advance, combined with a recommendation for a further treatment (for example in a subsequent wash cycle of a subsequent washing process). The hand-held device can be connected to a plurality of storage containers with different treatment agents or can have the storage containers integrally in which, for example, surfactants, enzymes or bleaches or mixtures and compositions of stain- and textile-differentiated cleaning agents and solvents are stored.
Die Dosierung kann grundsätzlich manuell oder bevorzugt automatisch, in einfachster Ausführung kontinuierlich über die Applikationszeit des Schallkopfes, erfolgen. Besonders bevorzugt bei einem aus komplexen Bestandteilen bestehenden zu entfernenden Fleck können in Kenntnis des (zeitlichen) Auflöseverhaltens des Flecks verschiedene Behandlungsmittel (beispielsweise Enzyme) entsprechend zeitlich versetzt dosiert und appliziert werden.The dosage can be done manually or preferably automatically, in the simplest version continuously over the application time of the transducer. With particular preference in the case of a patch consisting of complex constituents, with knowledge of the (temporal) dissolution behavior of the stain, different treatment agents (for example enzymes) can be metered and applied correspondingly with a time offset.
Dies sei am Beispiel eines Flecks aus Eidotter verdeutlicht: Hier könnten zunächst Enzyme zur besonders effektiven Auflösung des Eidotters und anschließend weitere, hinsichtlich der Auflösung der Eiweißkomponenten optimal wirkende Enzyme zugeführt werden.This is illustrated by the example of a stain of egg yolk: Here, enzymes for the particularly effective dissolution of the yolk and then further, with regard to the resolution of the Protein components optimally acting enzymes are supplied.
Grundsätzlich kann die spektroskopische Analyse im Rahmen der Erfindung bereits ausreichend sein, wenn eine kursorische oder funktionale Fleckengruppe ermittelt wird (beispielsweise Proteine, Fett, Pigmente), indem deren spezifische Spektren analysiert und nutzbar gemacht werden. Dazu können deren Spektren wie beschrieben in der Steuerung als Referenzwerte gespeichert sein, um die vom Spektroskop ermittelten spektralen Verteilungen mit diesen Referenzwerten zu vergleichen und daraus die funktionale Fleckengruppe zu bestimmen.In principle, the spectroscopic analysis in the context of the invention may already be sufficient if a cursory or functional stain group is determined (for example proteins, fat, pigments) by analyzing their specific spectra and making them usable. For this purpose, their spectra can be stored in the control as reference values as described, in order to compare the spectral distributions determined by the spectroscope with these reference values and to determine therefrom the functional speckle group.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Steuereinrichtung und/oder einem externen Server Daten zu dem wellenlängenabhängigen Reflexionsverhalten für Standardverschmutzungen hinterlegt sind, die für die Auswertung und Material- bzw. Fleckzuordnung zu zumindest einer Kategorie herangezogen werden können.It is particularly advantageous if data for the wavelength-dependent reflection behavior for standard contaminants are stored in the control device and / or an external server, which data can be used for the evaluation and material or spot assignment to at least one category.
Um eine quantitative Auswertung eines Spektrums durchführen zu können, wird ein Spektrum im Allgemeinen auf einen Standard normiert. Auf diese Weise wird ein Abgleich eines aufgenommenen Spektrums mit beispielsweise einem Kalibrationsspektrum möglich; es können auch mehrere aufgenommene Spektren miteinander abgeglichen werden, beispielsweise um die Abnahme einer bestimmten Menge einer Substanz zu verfolgen.In order to perform a quantitative evaluation of a spectrum, a spectrum is generally normalized to a standard. In this way, an adjustment of a recorded spectrum with, for example, a calibration spectrum is possible; It is also possible to compare several recorded spectra with one another, for example to track the decrease in a specific amount of a substance.
Der Anwender kann auch eine Vorabmessung bzw. eine Bestimmung des (Träger-)Materials durchführen. So würde sich z.B. bei einem schon älteren und angegrauten weißen Baumwoll-Trägermaterial eine im Wesentlichen systematische Verschiebung des Spektrums im Vergleich zu dem Spektrum eines fabrikneuen Baumwoll-Trägermaterials ergeben, die aber quasi als Offset grundsätzlich herausfilterbar ist.The user can also carry out a preliminary measurement or a determination of the (carrier) material. So, for example, in an already older and graying white cotton carrier material, a substantially systematic shift of the spectrum in comparison to the spectrum of a brand new cotton carrier material results, but which can be basically filtered out as an offset.
Die Erfindung stellt ein Handgerät zur gezielten Fleckenbehandlung unter optimiertem Einsatz von Mechanik, Behandlungszeit und Behandlungsmitteln in Abhängigkeit der zu behandelnden Textil- und Fleckenart bereit. Durch die fleckenspezifische Beaufschlagung wird der Energiebedarf des Schallkopfs minimiert, was bei einem batteriebetriebenen Handgerät zu einer für den Anwender wünschenswerten längeren Batteriestandzeit führt.The invention provides a handheld device for targeted stain treatment with optimized use of mechanics, treatment time and treatment agents depending on the type of textile and stains to be treated. The spot-specific application of the energy consumption of the transducer is minimized, resulting in a battery-powered handset to a desirable for the user longer battery life.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der beigefügten Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Es zeigen:
-
1 schematisch eine Ausgestaltung eines Handgeräts, -
2 eine Ausführungsvariante des Handgeräts aus1 , -
3 die Behandlung eines Fleckens mit dem Handgerät aus1 , -
4 Referenzspektren fleckenverursachender Medien und -
5 in dreidimensionaler Darstellung spektrale Verteilungen fleckenbildender Medien.
-
1 schematically an embodiment of a hand-held device, -
2 an embodiment of thehandset 1 . -
3 the treatment of a patch with thehandset 1 . -
4 Reference spectra of staining media and -
5 in three-dimensional representation spectral distributions of stain-forming media.
In der in
In
Dabei wählt die Steuerung
Für besonders hartnäckige oder komplexe Flecken kann mit Hilfe des Spektroskops
Der Nutzer kann in der zuvor beschriebenen Weise bevorzugt vorab das Material oder zumindest die Materialklasse des - unbeschmutzten - Trägermaterials bestimmen, indem er einen normalen, das heißt unbefleckten Bereich des Materials spektroskopisch von dem Handgerät analysieren lässt. In diesem Fall vergleicht das Handgerät das aufgenommene Spektrum des Materials wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Fleck
Zur weiteren Verdeutlichung der beschriebenen Referenzierung typischer fleckbildender Stoffe sind in
Absorptionswerte über „0“ bezeichnen eine besonders starke Dämpfung des reflektierten Lichts in der jeweiligen Wellenlänge, für Blut erkennt man z.B. ein Wellenberg (Maximum) der einzelnen Messkurven bei etwa 1730 nm Wellenlänge, während ein Wellental (Minimum) - d.h. also relativ starke Reflexion - bei Licht der Wellenlänge 1650 nm zu beobachten ist. So erhält man mit diesem Referenzspektrum quasi einen „Fingerabdruck“ für Blut und in entsprechender Weise - mit anderen markanten Maxima bzw. Minima - Spektren für die anderen fleckbildenden Stoffe. Aufgrund der charakteristischen Verläufe ordnet die Steuerung den konkreten aktuell zu behandelnden Fleck einer Fleckart oder Fleckklasse zu und stellt demgemäß wie zuvor beschrieben den Einsatz des jeweils verwendeten Behandlungsmittels bzw. die Art und Dauer der Betriebsparameter des Schallkopfes ein. Die dafür erforderlichen Ansteuerungsgrößen können zuvor durch entsprechende Versuche mit den jeweiligen Fleckenarten ermittelt werden.Absorption values above "0" indicate a particularly strong attenuation of the reflected light in the respective wavelength, for blood one recognizes, for example, a wave peak (maximum) of the individual measurement curves at approximately 1730 nm wavelength, while a wave trough (minimum) - ie, relatively strong reflection - is observed at light of
In entsprechender Weise sind hier nicht näher gezeigte Referenzspektren für (Träger)Materialien wie z.B. Seide, Baumwolle usw. aufgenommen und gespeichert, so dass der Anwender durch spektroskopische Untersuchung eine Zuordnung des Trägermaterials zu einer Materialklasse erhält und damit die Intensität, Dauer usw. der Schwingkopfapplikation und Behandlung bestimmt wird.Correspondingly, reference spectra (not shown in detail) for (carrier) materials such as e.g. Silk, cotton, etc. recorded and stored so that the user receives a classification of the carrier material to a material class by spectroscopic examination and thus the intensity, duration, etc. of the oscillating head application and treatment is determined.
Bereits in den dargestellten drei Dimensionen unterscheiden sich die aus verschiedenen Stoffen bestehenden Flecken signifikant, deren Werte quasi einen Raumbereich (Ansammlungsraum der einzelnen aufgenommenen Referenzwerte) definieren. Fällt das Spektrum (nach entsprechender Auswertung) eines aktuell mit dem Handgerät analysierten Flecks bzw. Trägermaterials in einen der Raumbereiche, lässt sich grundsätzlich zuverlässig bestimmen, in welche Fleckkategorie bzw. Materialkategorie der analysierte Stoff fällt und demgemäß der Schwingkopf ansteuern. Man erkennt in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Handgeräthandset
- 22
- Fleckspot
- 33
- Wäschestücklaundry
- 44
- Gerätekörperdevice body
- 66
- Endbereichend
- 88th
- Spektroskopspectroscope
- 8a8a
- Strahlungsquelleradiation source
- 8b8b
- Detektordetector
- 99
- Strahlungradiation
- 1010
- Steuerungcontrol
- 1111
- Ausgangssignaleoutput signals
- 1212
- Endbereichend
- 1515
- Schallkopftransducer
- 1616
- Spitzetop
- 1717
- Generatorgenerator
- 1818
- Elementelement
- 1919
- Betriebsparameteroperating parameters
- 2020
- Displaydisplay
- 2121
- Förder-/DosiereinrichtungConveying / metering
- 2222
- Patronecartridge
- 2323
- Behandlungsmitteltreatment agents
- 2424
- Leitungmanagement
- 2424
- Displaydisplay
- 2626
- Deckelcover
- 2828
- Aufnahmeadmission
- 3030
- Zuleitungsupply
- 3434
- Tropfendrops
- 3636
- Behandlungsmitteltreatment agents
- PC-1PC-1
- Komponente (Principal Component)Component (Principal Component)
- PC-2PC-2
- Komponente (Principal Component)Component (Principal Component)
- PC-3PC-3
- Komponente (Principal Component)Component (Principal Component)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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