DE19828207A1 - Method for determining the residual moisture content of the laundry in a tumble dryer and device for carrying out the method - Google Patents
Method for determining the residual moisture content of the laundry in a tumble dryer and device for carrying out the methodInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Restfeuchtegehaltes der Wäsche in einem Wäschetrockner mit einer die Wäsche aufnehmenden drehbar gelagerten Trommel, einer Heizungsvorrichtung, einem Gebläse, einer Programmsteuereinrichtung sowie einer Einrichtung zur Auswertung und Erfassung des Restfeuchtegehaltes in der Wäsche mittels eines Kondensators, dessen Komponenten durch Bauteile des Trockners, wie z. B. die Trommel, gebildet werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. DOLLAR A Um ein Verfahren zur berührungslosen Erfassung des Restfeuchtegehaltes eines Wäschepostens in einer drehbar gelagerten Wäschetrommel derart auszuführen, daß die Feuchtewerte bei unterschiedlichen Wäschearten und unterschiedlichen Beladungsmengen exakt erfaßt werden und für die Steuerung des Trockenprozesses auszuwerten sind, wird ein Spannungsleiter, bestehend aus einer bekannten Kapazität C1 und dem zu messenden unbekannten Wäschewiderstand RW aus einem Wechselspannungsgenerator mit bekannter Wechselspannung und Frequenz, beaufschlagt und über den Spannungsabfall am Wäschewiderstand RW der Wert des Restfeuchtegehaltes ermittelt.The invention relates to a method for determining the residual moisture content of the laundry in a tumble dryer with a rotatably mounted drum which receives the laundry, a heating device, a blower, a program control device and a device for evaluating and detecting the residual moisture content in the laundry by means of a capacitor, the components of which Components of the dryer, such as. B. the drum, are formed, and an apparatus for performing the method. DOLLAR A In order to carry out a method for contactless detection of the residual moisture content of a laundry item in a rotatably mounted laundry drum in such a way that the moisture values for different types of laundry and different loads are precisely recorded and evaluated for the control of the drying process, a voltage conductor consisting of a known capacitance is used C1 and the unknown laundry resistance RW to be measured from an AC voltage generator with known AC voltage and frequency, and the value of the residual moisture content is determined via the voltage drop across the laundry resistance RW.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Restfeuchtegehaltes der Wäsche in einem Wäschetrockner mit einer die Wäsche aufnehmenden drehbar gelagerten Trommel, einer Heizungsvorrichtung, einem Gebläse, einer Programmsteuereinrichtung sowie einer Einrichtung zur Auswertung und Erfassung des Restfeuchtegehaltes in der Wäsche mittels eines Kondensators, dessen Komponenten durch Bauteile des Trockners wie z. B. die Trommel gebildet werden sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for determining the residual moisture content of the laundry in a tumble dryer with a rotatably mounted drum that receives the laundry, a heating device, a blower, a program control device and one Device for evaluating and recording the residual moisture content in the laundry by means of a capacitor, the components of which by components of the dryer such. B. the Drum are formed and an apparatus for performing the method.
Aus der DE 196 51 883 C1 ist ein Verfahren zur Restfeuchteerfassung sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens bekannt, bei der die drehbare Trommel und die feststehende Tür oder das Gehäuse die Kondensatorplatten eines Kondensators bilden. Die elektrostatische Aufladung wird dabei durch die Bewegung und die gegenseitige Reibung der Wäsche in der Trommel erzeugt. Die Entladeströme dieses Kondensators werden über einen mit der feststehenden Kondensatorplatte, gebildet durch Tür oder Gehäuse, verbundenen sowie mit der Trommel durch Schleifkontakt verbundenen Widerstand gemessen. Die Entladeströme werden während festgelegter Zeitintervalle gemessen. Aus den Meßwerten der einzelnen Zeitintervalle werden Mittelwerte gebildet, wobei die Änderung des Mittelwertes den Trockengrad der Wäsche bestimmt.DE 196 51 883 C1 describes a method for detecting residual moisture and an arrangement known to carry out the method in which the rotatable drum and fixed door or the housing form the capacitor plates of a capacitor. The Electrostatic charging is caused by the movement and mutual friction of the Laundry generated in the drum. The discharge currents of this capacitor are via a connected to the fixed capacitor plate, formed by a door or housing as well as resistance connected to the drum by sliding contact. The Discharge currents are measured during specified time intervals. From the measured values of the Individual time intervals mean values are formed, the change in the mean value the Dryness of the laundry determined.
Bei dieser Ausführung treten die gleichen Nachteile wie bei den bisher bekannten Leitfähigkeitsmeßverfahren in Bezug auf Geräuscherzeugung und Verschleiß auf, da hier ebenfalls Schleifübertrager zum Einsatz kommen. Außerdem ist die Auswertung der Intensität des Entladestromes bedingt durch die elektrostatische Aufladung in der Wäsche bei unter schiedlichen Wäschearten wie z. B. Kunst- oder Naturfaser problematisch. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß mit diesem Verfahren nur Restfeuchtewerte kleiner als 2% meßbar sind.This embodiment has the same disadvantages as those previously known Conductivity measurement method in terms of noise generation and wear due to here Loop transformers are also used. In addition, the evaluation of the intensity of the discharge current due to the electrostatic charge in the laundry at under different types of laundry such. B. synthetic or natural fiber problematic. Another disadvantage is that only residual moisture values below 2% can be measured with this method.
Die DE 43 21 322 A1 beschreibt ein Verfahren zur berührungslosen Bestimmung des Feuchtegehaltes einer bewegten Materialbahn, bei dem ein elektrisches Feld über der zu messenden Bahn erzeugt wird. Mittels einer mit hoher Gleichspannung beaufschlagten Elektrode wird lokal in der Materialbahn ein Ladungssignal influenziert, dessen Höhe und zeitliches Verhalten in Ladungsmeßsonden erfaßt wird, welche in Materiallaufrichtung gesehen der Elektrode nachgeschaltet und in geometrisch genau festgelegten Positionen angeordnet sind. Anhand des Ladungsaufbaus im Feld und der nachfolgenden Entladung wird der Restfeuchtegehalt der Materialbahn erfaßt. Diese Anordnung ist geeignet, den Feuchtegehalt einer mit gleichmäßiger bekannter Geschwindigkeit bewegten Materialbahn zu bestimmen. DE 43 21 322 A1 describes a method for the contactless determination of the Moisture content of a moving material web, in which an electric field is too high measuring path is generated. Using a high DC voltage A charge signal is influenced locally in the material web, its level and temporal behavior is recorded in charge measuring probes, which is seen in the direction of material travel downstream of the electrode and arranged in geometrically precisely defined positions are. Based on the charge build-up in the field and the subsequent unloading Residual moisture content of the material web recorded. This arrangement is suitable for the moisture content to determine a material web moving at a uniform known speed.
In einem Wäschetrockner, bei dem die Bewegung des Wäschepostens in der Trommel von der Trommeldrehzahl und Trommeldrehrichtung, der eingefüllten Wäschemenge sowie der Größe der einzelnen Wäschestücke und der Wäscheart abhängig ist, wäre eine solche Anordnung nicht einzusetzen.In a tumble dryer where the movement of the laundry item in the drum of the drum speed and direction of rotation, the amount of laundry and the Size of the individual items of laundry and the type of laundry is dependent, would be one Do not use the arrangement.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Verfahren zur berührungslosen Erfassung des Restfeuchtegehaltes eines Wäschepostens in einer drehbar gelagerten Wäschetrommel derart auszuführen, daß die Feuchtewerte bei unterschiedlichen Wäschearten und unterschiedlichen Beladungsmengen exakt erfaßt werden und für die Steuerung des Trockenprozesses auszuwerten sind. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens soll auf eine Übertragung der Meßwerte mittels Schleifkontakt in der bisher üblichen Bauart verzichten.The invention thus presents the problem of a method for contactless detection of the Residual moisture content of a laundry item in a rotatably mounted laundry drum execute that the moisture values for different types of laundry and different Load quantities are recorded exactly and for the control of the drying process are to be evaluated. A device for carrying out the method is said to Do not transfer the measured values by means of sliding contact in the previously usual design.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 oder 3 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den jeweils nachfolgenden Unter ansprüchen. Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 5 beschrieben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungs gemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.According to the invention this problem is solved by a method with the in claim 1 or 3 specified features solved. Advantageous refinements and developments of the The inventive method result from the following sub claims. A device for carrying out the method according to the invention is shown in Claim 5 described. Advantageous refinements and developments of the Invention device according to the following claims.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, daß auf die für die bisher bekannten Leitfähigkeitsmeßverfahren üblichen Kohleschleifübertrager verzichtet werden kann. Dadurch wird eine Geräuschminderung gegenüber den bekannten Leitfähigkeits meßverfahren und gegenüber dem aus der DE 196 51 883 C1 bekannten Stand der Technik erzielt. Außerdem ist die berührungslos arbeitende Meßanordnung verschleißfrei.The advantages that can be achieved with the invention are that for the previously Known conductivity measuring methods conventional carbon loop transmitters are dispensed with can. This leads to a reduction in noise compared to the known conductivity measuring method and compared to the prior art known from DE 196 51 883 C1 achieved. In addition, the non-contact measuring arrangement is wear-free.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist insgesamt kostengünstig herstellbar, da die hohen Anforderungen an die elektrischen Isolationseigenschaften von Kontaktband unterlagen und Halterung des Kohleschleifübertragers entfallen. Die Fühlerelektrode zur Meßwerterfassung ist galvanisch von der Meßanordnung getrennt und da außerdem ein reiner Wechselstrom als Meßstrom vorliegt, sind galvanische Materialwanderungen bei der Fühlerelektrode ausgeschlossen.The device for carrying out the method is inexpensive to produce overall, because the high demands on the electrical insulation properties of contact tape Documents and bracket of the carbon loop transmitter are not required. The sensor electrode for Measured value acquisition is galvanically separated from the measuring arrangement and is also a pure one Alternating current is present as a measuring current, there are galvanic material migrations at the Sensor electrode excluded.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Frequenz am Eingang des ersten Kondensators derart nachgeregelt werden kann, daß über den gesamten Wäschewiderstandsbereich ein konstanter Spannungsabfall am Wäschewiderstand meßbar ist. Über die Frequenz sind dadurch Restfeuchtewerte in kleinsten Abstufungen erkennbar.A particular advantage of the method according to the invention is that the frequency at Input of the first capacitor can be adjusted so that over the entire Laundry resistance range a constant voltage drop across the laundry resistor can be measured is. Residual moisture values can be identified in minute increments via the frequency.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt: An embodiment of the invention is shown purely schematically in the drawings and is described in more detail below. It shows:
Fig. 1 Einen Wäschetrockner mit einer schematischen Darstellung der Vorrichtung zur Ermittlung des Restfeuchtegehaltes in der Wäsche, Fig. 1 a dryer with a schematic representation of the apparatus for determining the residual moisture content in the laundry,
Fig. 2 eine Schaltungsskizze zur Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 2 is a circuit diagram for the device according to Fig. 1,
Fig. 3 die Anordnung der Kondensatorplatten der Vorrichtung zur Ermittlung des Restfeuchtegehaltes gegenüber dem Trommelmantel. Fig. 3 shows the arrangement of the capacitor plates of the device for determining the residual moisture content compared to the drum shell.
In der Fig. 1 ist ein Wäschetrockner mit einer die Wäsche aufnehmenden drehbar gelagerten
Trommel (1), einem Gebläse (2) und einer Heizungsvorrichtung (3) in einem Prozeßluftkanal
(4), einer Programmsteuereinrichtung (5) sowie einer Einrichtung (6) zur Auswertung und
Erfassung des Restfeuchtegehaltes in der Wäsche dargestellt. In der Wäschetrommel (1) sind
Trommelrippen (7) angeordnet, von denen mindestens eine mit einer Meßelektrode (8) der
Vorrichtung zur Erfassung des Restfeuchtegehaltes in der Wäsche ausgebildet ist. Diese
Trommelrippe (7) ist unter Zwischenlage einer Isolierung (9) isoliert gegenüber dem
Trommelmantel angeordnet. Beim Trocknungsvorgang wird die Wäsche in der Trommel (1)
bewegt und mit der warmen Prozeßluft beaufschlagt. Der Restfeuchtegehalt in der Wäsche
wird über die vom Wäschewiderstand RW abhängige Spannung über den gesamten
Trocknungsprozeß ermittelt. Mit zunehmender Trocknung der Wäsche nimmt der
Restfeuchtegehalt ab und der Wäschewiderstand RW erhöht sich. Die Meßanordnung zur
Ermittlung der Spannung über dem Wäschewiderstand RW arbeitet berührungslos mittels
einer Kondensatorplattenanordnung am Trommelmantel. Dazu sind die Kondensatorplatten C1
und C2 eines ersten und zweiten Kondensators auf Abstand zum Trommelmantel angeordnet.
Die isoliert gegenüber dem Trommelmantel befestigte Trommelrippe (7) bildet die zweite
Kondensatorplatte für beide Kondensatoren C1 und C2, die über den Wäschewiderstand RW
mit der Spannungsmeßeinrichtung U verbunden sind. Das am Trommelmantel erforderliche
Massepotential M wird zum Beispiel mittels einer am Zentrallager (10) der Trommel (1)
angeordneten Kontaktfeder übertragen. Wie aus der Fig. 3 zu erkennen ist, stehen sich die
Kondensatorplatten der Kondensatoren C1 und C2 nur in einem bestimmten Drehwinkel der
Trommel (7) gegenüber, so daß die Ermittlung der Restfeuchte in der Wäsche im Verlauf einer
Trommelumdrehung nur einmal erfolgen kann. Die ersten Kondensatorplatten der
Kondensatoren C1 und C2 sind in Vorzugsdrehrichtung V der Trommel (1) gesehen auf einer
Trommelmantellinie (11) angeordnet, die in einem Winkelbereich von 0° bis 30° gemessen von
der unteren Totpunktlage der Trommelrippe (7) liegt. Der Kondensatorplatte C1 ist ein
Wechselspannungserzeuger (12) und der Kondensatorplatte C2 ist eine Spannungs
meßeinrichtung (13) zugeordnet. Fig. 2 zeigt die Schaltungsskizze zu dieser Anordnung. Der
Oszillator (12) erzeugt beispielsweise eine Wechselspannung von 30 V mit einer Frequenz von
ca. 50 Hz bis 100 kHz am Punkt a. Dieses Signal wird über den Kondensator C1 mit einer
bekannten Kapazität auf den Punkt b am unbekannten Wäschewiderstand RW übertragen.
Die am Punkt b sich einstellende Spannung läßt sich rechnerisch ermitteln.
In Fig. 1 is a tumble dryer with a laundry-bearing rotatably mounted drum ( 1 ), a blower ( 2 ) and a heating device ( 3 ) in a process air duct ( 4 ), a program control device ( 5 ) and a device ( 6 ) for Evaluation and recording of the residual moisture content in the laundry is shown. Drum ribs ( 7 ) are arranged in the laundry drum ( 1 ), at least one of which is formed with a measuring electrode ( 8 ) of the device for detecting the residual moisture content in the laundry. This drum rib ( 7 ) is insulated from the drum jacket with the interposition of insulation ( 9 ). During the drying process, the laundry is moved in the drum ( 1 ) and the warm process air is applied. The residual moisture content in the laundry is determined via the voltage dependent on the laundry resistance RW over the entire drying process. As the laundry dries, the residual moisture content decreases and the laundry resistance RW increases. The measuring arrangement for determining the voltage across the laundry resistance RW works contactlessly by means of a capacitor plate arrangement on the drum jacket. For this purpose, the capacitor plates C1 and C2 of a first and second capacitor are arranged at a distance from the drum jacket. The drum rib ( 7 ), which is insulated from the drum jacket, forms the second capacitor plate for both capacitors C1 and C2, which are connected to the voltage measuring device U via the washing resistor RW. The ground potential M required on the drum jacket is transmitted, for example, by means of a contact spring arranged on the central bearing ( 10 ) of the drum ( 1 ). As can be seen from Fig. 3, the capacitor plates of the capacitors C1 and C2 face each other only at a certain angle of rotation of the drum ( 7 ), so that the residual moisture in the laundry can be determined only once in the course of a drum revolution. The first capacitor plates of the capacitors C1 and C2, viewed in the preferred direction of rotation V of the drum ( 1 ), are arranged on a drum jacket line ( 11 ), which is measured in an angular range from 0 ° to 30 ° from the bottom dead center position of the drum rib ( 7 ). The capacitor plate C1 is an AC voltage generator ( 12 ) and the capacitor plate C2 is assigned a voltage measuring device ( 13 ). Fig. 2 shows the circuit diagram for this arrangement. The oscillator ( 12 ) generates, for example, an AC voltage of 30 V with a frequency of approximately 50 Hz to 100 kHz at point a. This signal is transmitted via capacitor C1 with a known capacitance to point b at the unknown laundry resistor RW. The voltage that arises at point b can be calculated.
Die Spannung am Punkt b wird über den Kondensator C2 zur Spannungsmeßeinheit U
übertragen und dort gemessen. Der Wäschewiderstand RW läßt sich rechnerisch ermitteln.
The voltage at point b is transmitted to the voltage measuring unit U via the capacitor C2 and measured there. The laundry resistance RW can be calculated.
Aus dem Wäschewiderstand ist der Wert der Restfeuchte in der Wäsche zu ermitteln.The value of the residual moisture in the laundry is to be determined from the laundry resistance.
Nach dem zuvor beschriebenen Verfahren wird der Restfeuchtegehalt über die Spannung
ermittelt. In einer weiteren Ausführung ist es aber auch möglich bei gleichem
Schaltungsaufbau den Wert der Restfeuchte über die Oszillatorfrequenz zu ermitteln. Dazu
wird die Frequenz f derart nachgeregelt, daß am Wäschewiderstand RW ein konstanter
Spannungsabfall meßbar ist.
The residual moisture content is determined via the voltage using the method described above. In a further embodiment, it is also possible to determine the value of the residual moisture using the oscillator frequency with the same circuit structure. For this purpose, the frequency f is readjusted in such a way that a constant voltage drop can be measured at the laundry resistor RW.
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