DE19710713A1 - Vorrichtung zur Bestimmung des Füllungsgrades einer in einer Trommelhausung rotierbar gelagerten Waschmaschinentrommel mit Wäsche - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung des Füllungsgrades einer in einer Trommelhausung rotierbar gelagerten Waschmaschinen­ trommel oder einer Wäscheaufnahmehausung eines Wäsche­ trockners mit Wäsche.

In konventionellen Waschmaschinen, wie sie sich derzeit auf dem Markt befinden, wird die Durchsatzmenge von Wasser ausschließlich durch manuelle Programmvorgabe bestimmt. Hierzu hat die Bedienperson selbständig zu entscheiden, in Abhängigkeit von der in die Waschmaschinentrommel eingegebenen Wäschemenge, ob ein Sparprogramm, sofern dies im Programm-Menue der ein­ zelnen Waschmaschinen vorgesehen ist, gewählt werden soll oder nicht. Darüberhinaus erfolgt der Zusatz von Waschmittel ebenso manuell durch die Bedienperson, die in Abhängigkeit des Verschmutzungsgrades sowie der in die Waschmaschinentrommel eingebrachten Wäschemenge etwas mehr oder weniger Waschpulver, Weichspüler oder ähnliche Waschmittelzusätze in die entsprechend vorge­ sehenen Behältnisse eingibt.

Je nach Erfahrung der Bedienperson hinsichtlich des Betreibens von Waschmaschinen erfolgt die richtige Wahl der Waschmitteldosierung genauer oder ungenauer. Es kann daher nicht ausgeschlossen werden, daß insbe­ sondere im Lichte des weit verbreiteten Bewußtseins, "lieber etwas mehr Waschmittel ist besser als zuwenig", in das zu entsorgende Abwasser viel zu hohe Waschmittelkonzentrationen gelangen, als es für eine sorgfältige und vollständige Reinigung verschmutzter Wäsche notwendig wäre. Dies jedoch geht zu Lasten der Umwelt und nicht zuletzt der mit hohen Kosten ver­ bundenen Anstrengungen der Abwässerreinigung. Ebenso kann eine nicht immer in Abhängigkeit des Füllgrades einer Waschmaschinentrommel mit Wäsche richtig vorge­ nommene Programmwahl durch die Bedienperson vorausge­ setzt werden, wodurch der Wasserdurchsatz, insbesondere mit dem oben angegebenen Wunsch nach hohem Reinlich­ keitsgrad, eher zu hoch als zu niedrig gewählt wird. Auch dieses Verhalten geht zu Lasten natürlicher Reso­ urcen, die es insbesondere in der heutigen Zeit zu schonen gilt.

Ein gleichgelagertes Problem tritt bei der Inbetriebnahme von Wäschetrocknersystemen auf, die ebenso durch manuelle Programmvorwahl durch die Bedienperson unterschiedlich lange Trocknungszeiten vorsehen. Wäschetrockner sind weitläufig als große Energieverbraucher bekannt, so daß es ebenso im Interesse eines sinnvollen Energieverbrauches liegt, die variabel einzustellende Trocknungsdauer dem aktuellen Füllgrad der Wäscheaufnahmehausung eines Wäschetrockners mit Wäsche anzupassen.

Der Aufgabe liegt die Erfindung zugrunde, sowohl für Waschmaschinen als auch Wäschetrocknern eine Vor­ richtung zur Bestimmung des jeweiligen Füllgrades mit Wäsche anzugeben, so daß automatisch in Abhängigkeit des Füllgrades des jeweiligen Gerätes mit dem zu reini­ genden Gut eine optimale Wasserdosierung sowie Reini­ gungsmitteldosierung unabhängig von der Bedienperson vorgenommen werden kann. Im Falle des Wäschetrockners soll die Trocknungsleistung individuell automatisch an den Füllgrad des Wäschetrockners angepaßt werden. Es soll insbesondere erreicht werden, daß die er­ findungsgemäße Vorrichtung zur Resourcenschonung und Energieverbrauchsminderung beiträgt.

Die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe ist hinsichtlich der vorstehend genannten zwei Haushaltsgeräte in den Ansprüchen 1 bis 3 beschrieben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Ansprüche 4 ff.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Füllungsgrades einer in einer Trommelhausung rotierbar gelagerten Waschmaschinentrommel mit Wäsche derart ausgebildet, daß wenigstens eine Schallwellenerzeugungseinheit mit der Waschmaschinentrommel akustisch gekoppelt ist, so daß die von der Schallwellenerzeugungseinheit erzeugten Schallwellen in das Innere der Waschmaschinentrommel gelangen. Wenigstens ein Schallwellendetektor ist ferner vorgesehen, der die im Inneren der Waschmaschinentrommel eingekoppelten und reflektierten Schallwellen detektiert und mit einer vorgesehenen Auswerteeinheit verbunden ist, die dann den Füllgrad der Trommelhausung mit Wäsche bestimmt.

Vorzugsweise ist die Auswerteeinheit mit Steuereinheiten innerhalb der Wasserzuführung verbunden, wodurch der Wasserzusatz in der Waschmaschine geregelt werden kann. Ferner ist es vorgesehen, daß die Auswerteeinheit über entsprechende Regeleinheiten den Waschmittelzusatz regelt.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke entspringt aus der Tatsache, daß die Raumakustik durch Gegenstände beeinflußt ist, die sich innerhalb des Raumes befinden. Eine leere Waschmaschinentrommel verfügt über eine andere Raumakustik als eine mit Wäsche befüllte Waschmaschinentrommel. Diesen Effekt macht sich das erfindungsgemäße System zunutze, indem eine Schallwellenerzeugungseinheit, vorzugsweise in Form eines Tongenerators, der sowohl Schallwellen im hörbaren als auch im Ultraschallbereich erzeugt, in das Rauminnere der Waschmaschinentrommel einkoppelt. Ein ebenso im Bereich der Waschmaschinentrommel angebrachter Schallwellendetektor vermag die in der Trommel reflektierten Schallwellen zu empfangen. Aus der Kenntnis, daß das Pegel- und Abklingverhalten sowie Frequenzspektren der reflektierten Schallwellen von der Beschaffenheit der Oberfläche des abgeschlossenen Klangraumes, hier das Innere der Waschmaschinentrommel, abhängt, kann das auf diese Weise beschriebene akustische Klangverhalten in Relation zum Füllgrad einer Waschmaschinentrommel gesetzt werden.

Gleiches gilt für die Wäscheaufnahmehausung eines Wäschetrockners mit Wäsche.

Ohne Einschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens wird anhand der nachstehenden Figur die Erfindung beschrieben.

Die einzige Figur zeigt eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen akustischen Wäschefüllstandssensors in einer Waschmaschine. Mit einem Frequenzgenerator 1 ist ein Tongenerator 2 verbunden, der an der Außenwandung einer Trommelhausung 3 einer im übrigen nicht dargestellten Waschmaschine angebracht ist. Im Inneren der Trommelhausung 3 ist die mit Wäschestücken 4 befüllte Waschmaschinentrommel 5 um die Achse A drehbar angeordnet. Die Waschmaschinentrommel 5 besteht in an sich bekannter Weise aus einem Zylinderkörper, dessen Zylindermantel mit Durchlaßöffnungen versehen ist, durch die das für den Waschprozeß notwendige Wasser sowie Reinigungsmittel in das Innere der Waschmaschinentrommel 5 gelangt. Ein Tonaufnehmer 6, der mit einem Analystor 7 verbunden ist und die Intensität und Frequenz der empfangenen Schallsignale detektiert, empfängt die im Inneren der Waschmaschinentrommel 5 reflektierten Schallwellen. In einer mit dem Analysator 7 verbundenen Auswerteeinheit 8, in der vorzugsweise eine Vergleichsdatei abgespeichert ist, die Werte von unterschiedlichen Befüllungsgraden der entsprechenden Waschmaschinentrommel 5 besitzt, kann der aktuelle Füllstand der Waschmaschinentrommel 5 erfaßt werden.

Vorzugsweise erzeugt der Tongenerator 2 einen Ton oder Töne geeigneter Frequenz bzw. Frequenzen und Zeitdauer. Der Tonaufnehmer 6 der in der einfachsten Form als Mikrofon ausgebildet ist, empfängt den Nachhall des erzeugten Tones bzw. der erzeugten Töne und leitet diese Information an die Auswerteeinheit 8 weiter, die den reflektierten Schall nach Pegel (Intensität) und Frequenzspektrum in Abhängigkeit von der Zeit analysiert.

In äquivalenter Weise wird das erfindungsgemäße Sensorsystem an die Wäscheaufnahmehausung eines Wäschetrockners angebracht.

Mit dem erfindungsgemäßen System ist es erstmals möglich, den Wasserdurchsatz sowie die Reinigungsmittelzugabe automatisch, in Abhängigkeit des Füllgrades einer Waschmaschine respektive Wäschetrockners vorzunehmen. Ebenso erfolgt eine optimale Anpassung der Trocknungsdauer sowie Energieeintrag an die aktuell zu trocknende Wäschemenge innerhalb eines Wäschetrockners.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Füllungsgrades einer in einer Trommelhausung rotierbar gelagerten Waschmaschinentrommel mit Wäsche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - wenigstens eine Schallwellenerzeugungseinheit mit der Waschmaschinentrommel akustisch gekoppelt ist,
• - die von der Schallwellenerzeugungseinheit erzeugten Schallwellen in das Innere der Waschmaschinentrommel gelangen,
• - wenigstens ein Schallwellendetektor vorgesehen ist, der die im Inneren der Waschmaschinentrommel einge­ koppelten Schallwellen detektiert, und
• - eine Auswerteinheit mit dem Schallwellendetektor verbunden ist.

2. Vorrichtung zur Bestimmung des Füllungsgrades einer Wäscheaufnahmehausung eines Wäschetrockners mit Wäsche, dadurch gekennzeichnet, daß

• - wenigstens eine Schallwellenerzeugungseinheit mit der Wäscheaufnahmehausung akustisch gekoppelt ist,
• - die von der Schallwellenerzeugungseinheit erzeugten Schallwellen in das Innere der Wäscheaufnahmehausung gelangen,
• - wenigstens ein Schallwellendetektor vorgesehen ist, der die im Inneren der Wäscheaufnahmehausung einge­ koppelten Schallwellen detektiert, und
• - eine Auswerteinheit mit dem Schallwellendetektor verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellenerzeugungs­ einheit Einzelschallwellen oder Schallwellenfolgen in das Innere der Waschmaschinentrommel oder Wäscheaufnahmehausung abstrahlt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit Schallpegel, Abklingverhalten und/oder das Frequenzspektrum der in den Innenraum abgestrahlten Schallwellen ermittelt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellen­ erzeugungseinheit aus einem Frequenz- und einem Tongenerator besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tongenerator an der Trommelhausung, in der die rotierbare Waschmaschinen­ trommel oder Wäscheaufnahmehausung vorgesehen ist, angebracht ist.

7. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellenerzeu­ gungseinheit und der Schallwellendetektor ein Ultraschallwellen-Sender bzw. -Empfänger sind.