EP1449953B1 - Trocknungseinrichtung für Wäsche und Verfahren zum Betrieb einer solchen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a drying device for laundry with a stationary housing shell and a rotatably mounted therein and peripherally perforated to the air passage inner drum for receiving laundry to be dried as well as a connected to the housing jacket, a heating register-containing air duct for the supply and discharge of drying air ,
- such a drying device is designed as a single-chamber machine with a stationary housing shell and an inner drum driven in rotation about a substantially horizontal drum axis.
- the inner drum consists of a hollow cylinder or tubular jacket made of perforated stainless steel sheet, which is closed at its inner axial end by a stainless steel sheet forming the inner drum rear wall. This can be designed as a discharge door.
- the front end bounding the other end has a central filling opening for the laundry item to be dried, which is closed only after being filled by a door hinged to the outer housing.
- the inner drum surrounding the laundry item is kept in rotation in order to loosen up the laundry items and to disperse the laundry items of the laundry item as evenly as possible from the flow of the drying air.
- multi-chamber drying devices are therefore used, in which the heating, the drying process and the final cooling process take place spatially separated and the laundry items to be dried are conveyed in each case after completion of an operation in a flow belt, so that the individual chambers or areas of the drying device can be maintained at a substantially constant operating temperature.
- a drying device is for example from the EP 1 054 094 A1 known.
- the known drying device comprises an inner drum subdivided axially into a plurality of inner drum chambers, namely a heating chamber, a drying chamber and a cooling chamber.
- the inner drum is formed from two juxtaposed half-shells, of which a first half-shell for conveying the laundry items relative to the second half-shell is slidable by one chamber width in the axial direction.
- the axial displacement of the first half-shell takes place, preferably in a rest position, when it is in relation to the inner drum rotation in the bottom dead center, and thus absorbs the pulled down due to gravity laundry.
- the inner drum is rotated by 180 °, so that the laundry falls back around an inner drum chamber in the stationary second half-shell falls.
- the known drying device is equipped for better utilization of heat with a working according to a countercurrent principle air duct, in which the inner drum chambers are integrated against the laundry conveying direction.
- the drying air flow thus first flows through the cooling chamber, where the cold drying air is preheated by the residual heat of the laundry charge received there.
- the drying air is then heated to a drying temperature, and flows through the drying chamber and then the heating chamber.
- a portion of the drying air in a circulation flow is repeatedly passed through the respective inner drum chamber in each inner drum chamber.
- the residual heat of the effluent from the cooling chamber exhaust air is recovered via a heat exchanger.
- the invention has for its object to improve a drying device of the type mentioned in terms of applied for the drying process time and energy costs.
- the invention is furthermore based on the object of specifying a method which is particularly suitable for operating such a drying device.
- the object is achieved according to the invention by the features of claim 1.
- the object is achieved by the features of claim 10.
- at least one sensor is provided, which continuously receives relevant measurements for determining the residual moisture of a laundry item and at a provided for controlling the drying process control unit transmitted.
- the residual moisture content of the laundry item is continuously determined and compared with a desired value, based on the comparison result the heating of the drying air flow and / or the duration of the drying process is regulated.
- the invention is based on the recognition that in each case a different time and energy expenditure is required for the drying of different laundry items, especially since laundry items can differ significantly by their weight and their textile nature.
- the drying temperature and drying time are always aligned to the maximum requirement. This inevitably leads to over-drying of mitbe accordingten small or slightly drying laundry items and thus to unnecessary Energyund time consumption.
- the basic idea of the invention is to adapt the drying time and the applied energy as far as possible to the needs of each individual laundry item.
- a control of the heating register is provided as a function of currently determined, the laundry items associated with actual values.
- a particularly advantageous control variable for determining needs it draws the residual moisture content of a laundry item to be dried.
- the temperature and / or the humidity in the drying air flow are preferably used.
- Suitable sensors are expediently arranged either on the inside of the housing shell or in an air outlet duct of the air duct.
- a particularly precise determination of the residual moisture of the laundry item is made possible by the fact that the humidity and / or the temperature of the drying air discharged from the laundry item is compared with the humidity or the temperature of the drying air supplied to the laundry item, in particular by determining the temperature difference. In this way, the moisture absorption of the drying air flow and its temperature change can be determined specifically.
- the control unit expediently acts on the arranged in the air duct heater and the movement drive the inner drum.
- the demand-adjusted control of the drying capacity is already advantageous to apply in a simple single-chamber machine.
- the advantages of this scheme are particularly evident in a drying device in which, to enable a streamlined, in particular flow belt-like, expiration of the drying process, the inner drum is divided into at least two axially consecutive inner drum chambers for receiving a respective laundry post.
- three internal drum chambers are provided, is heated in a laundry in the direction of the first inner drum chamber of laundry items by hot drying air, takes place in a subsequent laundry in the direction of the inner drum drum, the actual drying process at high drying temperature and in the third inner drum chamber, the laundry is cooled by cold drying air ,
- a laundry item is expediently heated, dried or cooled at the same time in each inner drum chamber, wherein after completion of the common operation cycle, a conveying phase follows, in which the laundry items are conveyed like a conveyor belt into the inner drum chamber following in the laundry conveying direction.
- the air guide is expediently designed such that a corresponding air supply channel and a corresponding Heilab technologicalkanal are provided for each inner drum, so that in each inner drum chamber, a separate chamber air flow can be excited.
- an inner drum formed from two half shells wherein each half shell has at least one dividing wall dividing the inner space in the axial direction into at least two compartments to form the inner drum chambers ,
- the half-shells are mutually mirror-inverted, so that corresponding partitions of the two Half shells in a juxtaposition adjoin one another in alignment, and thus form opposite compartments of the two half-shells together in each case a closed inner drum chamber.
- a half shell relative to the other half-shell in the axial direction is displaceable. The promotion of the Wäschepostens takes place in a structurally particularly simple manner according to the above-described, from the EP 1 054 094 A1 known methods.
- the inner drum chambers are advantageously integrated into the air duct according to a counterflow principle.
- the cold drying air stream first flows through the cooling chamber, i. the last in the laundry conveying direction inner drum chamber, and is thereby preheated by the residual heat of the recorded there laundry item.
- the preheated drying air stream is then heated by means of a heating register to a drying temperature and passed successively through the drying chamber and the heating chamber.
- the air discharge channel assigned to each inner drum chamber is connected to the corresponding air supply duct, so that part of the drying air flow can be passed through the inner drum chamber several times as a circulation flow.
- the heating of the chamber air flow flowing through the drying chamber is set as soon as the residual moisture content of the laundry item received in the drying chamber falls below the nominal value. This leads to an energy saving, in particular, when, with a small batch of laundry to be dried, the full dry state is reached even before the end of the cycle.
- the drying chamber is only flowed through by moderately warm drying air, whereby over-drying of the laundry cost is effectively avoided.
- the heating capacity of the heating register is controlled during the entire cycle of operation so that the drying process is adjusted in terms of its duration to the cooling process.
- the heating of the drying chamber flowing through the chamber air flow is controlled such that the residual moisture of the recorded laundry in the drying chamber reaches the setpoint at about the time at which the temperature of the recorded in the cooling chamber laundry costs reaches the limit temperature.
- the process cycle is preferably terminated as soon as the residual moisture content of the laundry item received in the drying chamber has fallen below the nominal value and the temperature of the laundry item received in the cooling chamber has fallen below the limit temperature.
- the core of the drying device is an inner drum 1. It is formed by two, each about half the circumference of the drum extending, independent half-shells 2.3.
- the half-shells 2, 3 in each case have the outline shape of a pipe section approximately half sectioned in its longitudinal direction with a relatively large pipe diameter, the end faces of the two pipe section halves being respectively closed by end walls 4, 5 or 6, 7 extending at right angles to the drum rotation axis 9, and wherein the pipe jacket or the two half-shells 2.3 associated with tube half-shells with holes 8 shown schematically for the flow through the inner drum 1 are provided with drying air.
- the inner drum 1 running drum rotation axis 9 does not physically appear within the inner drum 1 or within their halves 2.3 and is only available as an imaginary line.
- the inner drum 1 is rotatably supported on its outer periphery between support rollers 10 within an outer drum 11 serving as a stationary housing jacket.
- the half-shells 2, 3 are displaceable relative to one another by a displacement drive, which is not shown, acting only on one of the two half-shells - in this case the half-shell 2 -, with respect to the drum rotation axis 9.
- the axial displaceability of the half-shell 2 is in the Fig. 2, 3rd . 5 and 6 symbolically indicated by a double-headed arrow.
- the interior of each half-shell 2, 3 is between its end walls 4, 5 and 6, 7, respectively, by means of radial partitions 21, 22 and 23, 24 into three compartments 12-14 (half-shell 2) and 15-17 (half-shell 3, respectively) ) divided by the same compartment size.
- the compartments 12-14 and 15-17 are in the direction of the drum rotation axis 9 side by side.
- the half-shell 2 opposite to the half-shell 3 according to Fig. 3 axially displaced in the laundry conveying direction 26 by one compartment width.
- the for loading in their bottom dead center position located, axially fixed half-shell 3 is with its the feed side 27 facing compartment 15 on the end wall 6 of the located in top dead center, shifted half-shell 2 also ( Fig. 5 ).
- the compartment 15 of the half-shell 3 is freely accessible from above, so that in the embodiment as a conveyor belt 29 formed feeding device unhindered in the space surrounded by the stationary outer drum 11 space above the compartment 15 of the half-shell 3 enter and leave a laundry item 25.
- This laundry item 25 is in the form of a dewatered press cake, as it is given from a dewatering press on the conveyor belt 29.
- the first inner drum chamber 18, which is also referred to below as Aufgenesishunt 18, takes place under rotation of the inner drum 1 in the drying air flow L shaking and heating of the enclosed Wäschepostens 25.
- the middle, filled with a further Wäscheposten 25 inner drum chamber 19 or drying chamber 19 is the actual drying process at a drying temperature up to about 150 ° C.
- the cooling chamber 20 inner drum chamber 20 the cooling of dried laundry items 25 takes place by cold drying air at or below a limit temperature, which is no longer a hazard for manual handling of the laundry.
- the rotary drive of the inner drum 1 is stopped in the bottom dead center position of the axially displaceable half-shell 2 ( Fig. 2 ). Thereafter, the half-shell 2 is first advanced in the laundry conveying direction 26 with respect to the half-shell 3. As a result of the offset of the half-shells 2, 3, the compartments 12 and 13 of the half-shell 2 are now diametrically opposite the compartments 16 and 17 of the half-shell 3. The adjoining the discharge side 28 compartment 14 of the half-shell 2 is open at the top over the end wall 7 of the half-shell 3 also ( Fig. 3 ). While maintaining this open position, the inner drum 1 is then rotated by a half turn corresponding to the direction of rotation 31.
- Fig. 4 indicates an intermediate position between the rotational positions according to Fig. 3 (Home position) and Fig. 5 (End position) of the ejection process.
- a collecting device 32 When pivoting the axially displaced half-shell 2 at the same time travels a collecting device 32 in the now released space below the compartment 14 into it.
- the collecting device is effective in the manner of a receiving tray into which the dried laundry item 25 falls from the swung-compartment 14 in the direction of arrow 33 down ( Fig. 4 ).
- the collecting device 32 is suitably connected to a conveyor which feeds the dry laundry to a next processing station (not shown).
- the drying device By the drying device, it is possible to divide the drying process into several spatially separated individual steps, which are carried out step by step in the laundry conveying direction 26 side by side. Thus, it is not necessary to heat the inner drum 1 or portions thereof alternately and cool again.
- three inner drum chambers 18-20 are arranged side by side in the same inner drum. Basically, however, it is already advantageous over a single-chamber machine to work with only two juxtaposed internal drum chambers 18,19. But it is also quite conceivable, instead of in the embodiment in the normal position total existing three side by side the inner drum 1 forming inner drum chambers 18-20 provide more than three inner drum chambers side by side and thereby make the drying process from the feed side 27 to the discharge side 28 in more than three steps ,
- An air guide 34 within the dryer makes a special energy savings possible. It is especially in the in the Fig. 2 and 6 and 7 and 8 shown juxtaposition of the inner drum 1 effectively, ie outside the transport phase, and is based on the Fig. 7 and 8th described in more detail.
- the air guide 34 ie the entire line device for the drying air, is designed such that each inner drum chamber 18,19,20 flows through separately from a chamber air flow L1, L2, L3.
- the chamber air streams L1 to L3 are part of a designed as a counter air flow drying air flow L. This means that the drying air flow L flows through all the inner drum chambers 18 to 20 in the direction of the laundry conveying direction 26 reverse order.
- the drying air flow L is removed as fresh air 35 of the ambient air and thus flows through the chamber airflow L1 first, the cooling chamber 20, as chamber airflow L2 then the drying chamber 19 and finally as chamber airflow L3 the heating chamber 18 before the drying air by means of a heat exchanger 36 withdrawn their inherent heat and her afterwards as exhaust air 37 again the ambient air or outside atmosphere is supplied.
- the chamber air flow L1-L3 respectively exits from an air supply duct 38a-c brought to the outer drum 11 (parts corresponding to their subordinate parts 8a to 8c are specified by lower case letters) through the perforated jacket of the inner drum 1 into the corresponding inner drum chamber 18a. 20 and flows through the inner drum chamber 18-20 substantially radially.
- the chamber air stream L1-L3 is sucked out of the inner drum chamber 18-20 through an air discharge channel 39a-c opening into the outer drum 11 approximately opposite to the air feed channel 38a-c and passes through a filter 40a-c connected in the respective air discharge channel 39a-c and a drying air flow L accelerating fan 41 ac.
- each Heilab technologicalkanal 39a-c branches at one on the pressure side of the fan 41 ac arranged line division 42a-c end connected to the corresponding Beerzu Georgiakanal 38a-c circulation channel 43a-c, via which a part of the discharged chamber air flow L1-L3 as circulation flow Z1 Z3 can be returned to the associated internal drum chamber 18-20.
- a respective pair of flaps or actuators 44a-c in each circulation channel 43a-c or downstream of the line division 42a-c in the air discharge channel 39a-c it is controlled which portion of the chamber air flow L1-L3 as circulation flow Z1-Z3 in the same inner drum chamber 18th -20 is returned.
- This recirculated portion is on average about 60% of the respective chamber air flow L1-L3, but can be varied separately for each inner drum chamber 18-20 as needed.
- the remainder of an average of 40% of the chamber air flow L1-L3 is fed into the next in the air flow direction air supply duct 38a-b or, starting from the last in the air flow direction Heilab technologicalkanal 39a as exhaust air 37 to the environment.
- the drying air flow L thus takes from the ambient or fresh air 35 the following course:
- the fresh air 35 mixed with the recirculating through the circulation channel 43c circulation flow Z1 through the air supply channel 38c of the cooling chamber 20, where by heat exchange of the relatively cool chamber air flow L1 with the laundry received in the cooling chamber 20 on the one hand, the laundry cooled, and on the other hand, the drying air is preheated to a temperature between about 30 ° C and 80 ° C.
- the chamber airflow L1 exhausted through the air discharge passage 39c is returned to the cooling chamber 20 after being filtered by parts through the circulation passage 43c.
- the remaining part of the chamber air flow L1 is further preheated in a heat exchanger 45 to about 80 ° C and mixed with the recirculating flow Z2 flowing back through the circulation passage 43b to form the chamber air flow L2.
- the temperature and the humidity of the chamber air flow L2 supplied through the air supply passage 38b to the drying chamber 19 vary, especially since the recirculating circulation flow Z2 is generally hotter and wetter than the drying air supplied from the cooling chamber 20.
- the chamber air flow L2 is additionally heated to a drying temperature of up to 150 ° C. by a heating register 46b arranged in the air supply channel 38b.
- the properties of the chamber air flow L2 with respect to temperature and humidity, and thus the drying intensity, can thus be adjusted in a targeted manner by regulating the admixing ratio of circulation air and regulating the heating power of the heating register 46b.
- the remaining part of the chamber air flow L2 is mixed with the circulation flow Z3 flowing back through the circulation passage 43a to form the chamber air flow L3 and supplied to the heating chamber 18 via the air supply passage 38a.
- Means of one in the air supply channel 38a arranged second heating register 46a, the chamber air flow L3 is heated in turn beforehand to a temperature up to 150 ° C.
- the chamber air stream L3 extracted from the heating chamber 18 through the air discharge passage 39a is returned to the heating chamber 18 after being filtered by the circulation passage 43a.
- the remaining part of the chamber air flow L3 is passed through an additional filter 47, of a only in the embodiment according to Fig. 8 accelerated fan 48 and supplied to the heat exchanger 36.
- the heat extracted by the heat exchanger 36 is returned to the heat exchanger 45 for preheating the drying air flow L.
- the in the Fig. 7 and 8th The embodiments of the drying device shown differ in that according to Fig. 8 the air discharge channel 39b-c associated with an upstream inner drum chamber 19, 20 opens directly into the downstream air supply channel 39a-b, while according to FIG Fig. 7 the air discharge passage 39b-c associated with an upstream drum drum chamber 19,20 initially discharges into the downstream following drainage passage 38a-b, and passes only via the fan 41 disposed therein and the branching circulation passage 43a-b into the air supply passage 38a-b.
- the heating registers 46a-b are preferably supplied with heat by external steam 49, as is usually present in industrial laundries for heating purposes, in particular for the washing water.
- the heat converted in the heating registers 46a-b contains the majority of the amount of energy to be supplied to the drying device. In contrast, the electrical energy required to drive and control the drying device is low. A particularly expedient method for saving energy is therefore to adjust the heating of the heating coil as needed.
- the drying device equipped with a sensor 50 arranged in the air discharge channel 39b, which continuously measures the air humidity and, optionally, the temperature of the drying air flowing out of the drying chamber 19.
- a sensor 50 arranged in the air discharge channel 39b, which continuously measures the air humidity and, optionally, the temperature of the drying air flowing out of the drying chamber 19.
- An arranged in the air supply passage 38b another sensor 51 measures the humidity and, optionally, the temperature of the drying air flowing into the drying chamber 19.
- a third sensor 52 arranged in the air discharge channel 39 c measures the temperature of the drying air flowing out of the cooling chamber 20.
- Further sensors are optionally assigned in the same way to the air feed channel 38a and air discharge channel 39a, and thus to the heating chamber 18.
- the sensors 50-52 supply the recorded measured values via a schematically illustrated data line 53 to a control unit 54 preferably designed as a program-controlled computer.
- the control unit 54 in turn controls the heating coils 46a-b, the valves 44a-c and an inner drum drive 56 for rotation and axial displacement of the inner drum 1 via a control line 55 shown schematically and simplified.
- the heating coils 46a-b are preferably adjustable continuously or in several steps between a maximum heating power and zero power.
- the valves 44a-c are preferably continuous or can be adjusted in several steps.
- the control unit two basic conditions are monitored by the control unit.
- the laundry must have reached a full drying state at the end of the drying process or, in other words, the residual moisture of the laundry lot 25 received in the drying chamber 19 must have reached or fallen below a predetermined desired value.
- the temperature of the laundry item 25 received in the cooling chamber 20 must have reached or fallen below the limit temperature which is safe for further handling.
- the control unit 54 calculates the moisture absorption by comparison of the humidity values displayed by the sensors 50 and 51 and, if present, the temperature change of the chamber air flow L2 by comparing the temperature values displayed by the sensors 50 and 51 when flowing through the drying chamber 19. From the moisture absorption With the aid of a stored calibration curve or model function, the control unit 54 calculates the residual moisture content of the laundry lot 25 received in the drying chamber 19. For a refined determination of the residual moisture, the control unit 54 optionally draws the temperature or temperature change of the chamber air flow L2.
- control unit 54 concludes from the temperature value reported by the sensor 52 to the temperature of the laundry load 25 received in the cooling chamber 20.
- control unit 54 aborts the cycle of operation by corresponding activation of the inner drum drive 56 and the air guide 34 and causes the conveyance of the laundry items 25 (FIG. Fig. 3 to 6 ).
- the respective duration of successive process cycles is thus different and tailored to the needs of each treated laundry items 25.
- the heating coil 46b is operated in normal operation with a comparatively high heating power.
- the heating power is, for example, regulated in such a way that a constant drying temperature is measured in the sensor 51. If the first basic condition is reached before the second time, that is, the laundry item 25 received in the drying chamber 19 is already dry before the laundry item accommodated in the cooling chamber 20 has cooled sufficiently, then the control unit 54 switches off the heating register 46b, whereby the moisture discharge the drying chamber 19 and the power consumption during the remaining drying period is lowered. Supportingly, the control unit 54 optionally changes the position of the valves 44b to further reduce the moisture discharge.
- the time until the full-drying state is reached becomes the first basic condition of the cooling time in accordance with the second basic condition, by suitably adjusting the heating power of the heating register 46b.
- the control unit continuously or intermittently records the time course of the residual moisture of the laundry lot 25 received in the drying chamber 19, and calculates the probable time of fulfillment of the first basic condition with the aid of a stored calibration curve or model function.
- the control unit 54 estimates from the time course of the temperature of the recorded in the cooling chamber 20 Wäschepostens 25 from the time for the fulfillment of the second basic condition. If the first basic condition before the second is reached on the basis of this estimation, then the heating power of the heating register 46b is regulated down accordingly.
Landscapes
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Trocknungseinrichtung für Wäsche mit einem stationären Gehäusemantel und einer darin drehbar gelagerten und umfangsseitig zum Luftdurchtritt gelochten Innentrommel zur Aufnahme von zu trocknender Wäsche sowie mit einer an den Gehäusemantel angeschlossenen, ein Heizregister beinhaltenden Luftführung für die Zu- und Abführung von Trocknungsluft.
- Zumeist ist eine derartige Trocknungseinrichtung als Einkammer-Maschine mit einem stationären Gehäusemantel und einer darin um eine im Wesentlichen horizontale Trommelachse rotierend angetriebenen Innentrommel ausgeführt. Die Innentrommel besteht in der Regel aus einem hohlzylinder- bzw. rohrförmigen Mantel aus gelochtem Edelstahlblech, der an seinem inneren axialen Ende durch ein die Innentrommelrückwand bildendes Edelstahlblech verschlossen ist. Dieses kann als Entladetür ausgebildet sein. Die das andere Ende begrenzende Vorderwand weist eine zentrale Einfüllöffnung für den zu trocknenden Wäscheposten auf, die erst nach der Befüllung durch eine am Außengehäuse angelenkte Tür verschlossen wird. Während des Trocknungsprozesses wird die den Wäscheposten kammerartig umgebende Innentrommel in Rotation gehalten, um den Wäscheposten aufzulockern und die Wäschestücke des Wäschepostens möglichst gleichmäßig dem Strom der Trocknungsluft aus-zusetzen.
- Bei einer herkömmlichen Einkammer-Maschine laufen die einzelnen Vorgänge des Trocknungsprozesses in derselben Innentrommel hintereinander ab. Es sind das im Wesentlichen das Aufschütteln der vorher entwässerten, in die Innentrommel eingeführten Wäsche, deren Aufheizen, deren Volltrocknung und das vor der Wäscheentnahme notwendige Abkühlen. Das Abkühlen ist aus Sicherheitsgründen erforderlich, weil der Trocknungsvorgang mit bis zu ca. 150° heißer Luft durchgeführt wird und erst der Abkühlvorgang eine gefahrlose weitere Handhabung der Wäsche ermöglicht. Es darf daher die Tür zur Wäscheentnahme erst nach einer Abkühlung der Wäsche auf eine ungefährliche Grenztemperatur geöffnet werden können. Nach dem Beladen mit einem neuen Wäscheposten wird der Trockner wieder aufgeheizt. Zumal für die Trocknung jedes Wäschepostens nicht nur die Wäsche selbst, sondern auch Teile der Trocknungseinrichtung aufgeheizt und wieder abgekühlt werden müssen, ist der Betrieb einer Einkammer-Maschine mit vergleichsweise hohem Zeit- und Energieaufwand verbunden.
- Insbesondere im gewerblichen Bereich, z.B. in einer Großwäscherei, werden daher Mehrkammer-Trocknungseinrichtungen eingesetzt, bei welchen der Aufheizvorgang, der Trocknungsvorgang und der abschließende Abkühlvorgang räumlich getrennt stattfinden und die zu trocknenden Wäscheposten jeweils nach Beendigung eines Vorgangs fließbandartig weiterbefördert werden, so dass die einzelnen Kammern oder Bereiche der Trocknungseinrichtung auf einer im Wesentlichen konstanten Arbeitstemperatur gehalten werden können. Eine solche Trocknungsvorrichtung ist beispielsweise aus der
EP 1 054 094 A1 bekannt. -
DE 19 913 938 offenbart eine Trocknungseinrichtung gemäß den Oberbegriff von Anspruch 1. - Die bekannte Trocknungseinrichtung umfasst eine axial in mehrere Innentrommelkammern, nämlich eine Aufheizkammer, eine Trocknungskammer und eine Abkühlkammer, unterteilte Innentrommel. Die Innentrommel ist aus zwei aneinandergesetzten Halbschalen gebildet, von denen eine erste Halbschale zur Förderung der Wäscheposten gegenüber der zweiten Halbschale um eine Kammerbreite in Axialrichtung verschiebbar ist. Die Axialverschiebung der ersten Halbschale erfolgt, vorzugsweise in einer Ruhestellung, wenn sich diese bezüglich der Innentrommelrotation in deren unteren Totpunkt befindet, und somit die aufgrund der Schwerkraft nach unten gezogene Wäsche aufnimmt. Nach erfolgter Axialverschiebung wird die Innentrommel um 180° verdreht, so dass die Wäsche um eine Innentrommelkammer versetzt in die stationäre zweite Halbschale zurückfällt. Dabei wird gleichzeitig der vorher in der in Wäscheförderrichtung letzten Innentrommelkammer aufgenommene Wäscheposten aus der Innentrommel ausgeworfen, und eine neuer zu trocknender Wäscheposten in die offenstehende, in Wäscheförderrichtung erste Innentrommelkammer eingebracht. Nach axialer Zurückversetzung der ersten Halbschale wird eine neuer Vorgangszyklus in Gang gesetzt.
- Die bekannte Trocknungseinrichtung ist zur besseren Wärmeausnutzung mit einer nach einem Gegenstromprinzip arbeitenden Luftführung ausgestattet, in welche die Innentrommelkammern entgegen der Wäscheförderrichtung eingebunden sind. Der Trocknungsluftstrom durchströmt somit zuerst die Abkühlkammer, wo die kalte Trocknungsluft durch die Restwärme des dort aufgenommenen Wäschepostens vorgewärmt wird. Die Trocknungsluft wird anschließend auf eine Trocknungstemperatur aufgeheizt, und durchströmt die Trocknungskammer und danach die Aufheizkammer. Zur weiteren Verbesserung der Energiebilanz wird bei jeder Innentrommelkammer ein Teil der Trocknungsluft in einer Zirkulationsströmung mehrfach durch die entsprechende Innentrommelkammer geleitet. Außerdem wird die Restwärme der aus der Abkühlkammer abströmenden Abluft über einen Wärmetauscher zurückgewonnen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trocknungseinrichtung der eingangs genannten Art bezüglich des für den Trocknungsprozess aufzubringenden Zeit- und Energieaufwands zu verbessern. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein zum Betrieb einer solchen Trocknungseinrichtung besonders geeignetes Verfahren anzugeben.
- Bezüglich der Trocknungseinrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 10. Danach ist mindestens ein Sensor vorgesehen, der fortlaufend zur Bestimmung der Restfeuchte eines Wäschepostens relevante Messgrößen aufnimmt und an eine zur Steuerung des Trocknungsprozesses vorgesehene Regeleinheit übermittelt. Anhand der aufgenommenen Messgrößen wird fortlaufend die Restfeuchte des Wäschepostens ermittelt und mit einem Sollwert verglichen, wobei anhand des Vergleichsresultats die Beheizung des Trocknungsluftstroms und/oder die Dauer des Trocknungsprozesses geregelt wird.
- Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass für die Trocknung von verschiedenen Wäscheposten jeweils ein unterschiedlicher Zeit- und Energieaufwand erforderlich ist, zumal sich Wäscheposten durch ihr Gewicht und ihre Textilbeschaffenheit erheblich unterscheiden können. Um zu verhindern, dass ein besonders großer oder schwer trocknender Wäscheposten nur unzureichend getrocknet wird, ist bei einem herkömmlichen gleichförmigen Trocknungsprozess die Trocknungstemperatur und Trocknungsdauer stets auf den Maximalbedarf hin ausgerichtet. Dies führt zwangsläufig zu einer Übertrocknung der mitbeförderten kleinen oder leicht trocknenden Wäscheposten und somit zu unnötigem Energieund Zeitverbrauch. Die Grundidee der Erfindung besteht darin, die Trocknungszeit und die aufgebrachte Energie weitestmöglich an den Bedarf jedes einzelnen Wäschepostens anzupassen. Dazu ist eine Ansteuerung des Heizregisters in Abhängigkeit von aktuell ermittelten, den Wäscheposten zugeordneten Ist-Werten vorgesehen. Als besonders vorteilhafte Regelgröße zur Bedarfsermittlung zieht sie dabei die Restfeuchte eines zu trocknenden Wäschepostens heran.
- Als zur Bestimmung der Restfeuchte relevante Daten werden bevorzugt die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit im Trocknungsluftstrom herangezogen. Geeignete Sensoren sind zweckmäßigerweise entweder an der Innenseite des Gehäusemantels oder in einem Luftabführkanal der Luftführung angeordnet. Eine besonders präzise Bestimmung der Restfeuchte des Wäschepostens wird dadurch ermöglicht, dass die Luftfeuchtigkeit und/oder die Temperatur der vom Wäscheposten abgeführten Trocknungsluft mit der Luftfeuchtigkeit bzw. der Temperatur der dem Wäscheposten zugeführten Trocknungsluft verglichen wird, insbesondere durch Ermittlung der Temperaturdifferenz. Auf diese Weise kann gezielt die Feuchtigkeitsaufnahme des Trocknungsluftstroms und dessen Temperaturveränderung ermittelt werden. Zur Steuerung des Trocknungssprozesses wirkt die Regeleinheit zweckmäßigerweise ansteuernd auf das in der Luftführung angeordnete Heizregister sowie den Bewegungsantrieb der Innentrommel.
- Die bedarfsangepasste Regelung der Trockenleistung ist bereits vorteilhaft bei einer einfachen Einkammer-Maschine anzuwenden. Die Vorteile dieser Regelung treten aber in besonderem Maße in Erscheinung bei einer Trocknungseinrichtung, bei welcher zur Ermöglichung eines rationalisierten, insbesondere fließbandartigen, Ablaufs des Trocknungsprozesses die Innentrommel in mindestens zwei axial aufeinanderfolgende Innentrommelkammern zur Aufnahme jeweils eines Wäsche-postens unterteilt ist. In bevorzugter Ausführung sind hierbei drei Innentrommelkammern vorgesehen, wobei in einer in Wäscheförderrichtung gesehen ersten Innentrommelkammer der Wäscheposten durch heiße Trocknungsluft aufgeheizt wird, in einer in Wäscheförderrichtung anschließenden Innentrommelkammer der eigentliche Trocknungsvorgang bei hoher Trocknungstemperatur stattfindet und in der dritten Innentrommelkammer die Wäsche durch kalte Trocknungsluft abgekühlt wird. Zur Erzielung eines besonders großen Wäschedurchsatzes wird zweckmäßigerweise in jeder Innentrommelkammer je ein Wäscheposten zeitgleich aufgeheizt, getrocknet oder abgekühlt, wobei nach Beendigung des gemeinsamen Vorgangszyklus sich eine Beförderungsphase anschließt, in welcher die Wäscheposten fließbandartig in die in Wäscheförderrichtung nächstfolgende Innentrommelkammer befördert werden. Zur Einstellung der für jede Innentrommelkammer verschiedenen Arbeitsbedingungen ist die Luftführung zweckmäßigerweise derart ausgebildet, dass zu jeder Innentrommelkammer ein korrespondierender Luftzuführkanal und ein korrespondierender Luftabführkanal vorgesehen sind, so dass in jeder Innentrommelkammer ein separater Kammerluftstrom anregbar ist.
- Um mit konstruktiv einfachen Mitteln die Beförderung eines Wäschepostens aus einer Innentrommelkammer in eine in Wäscheförderrichtung nächstfolgende Innentrommelkammer zu bewerkstelligen, ist eine aus zwei Halbschalen gebildete Innentrommel vorgesehen, wobei zur Bildung der Innentrommelkammern jede Halbschale mindestens eine den Innenraum in Axialrichtung in mindestens zwei Abteile aufteilende Trennwand aufweist. Die Halbschalen sind zueinander etwa spiegelbildlich ausgebildet, so dass korrespondierende Trennwände der beiden Halbschalen in einer Gegenüberstellung fluchtend aneinander angrenzen, und so gegenüberliegende Abteile der beiden Halbschalen zusammen jeweils eine abgeschlossene Innentrommelkammer bilden. Zur Förderung eines Wäschepostens ist eine Halbschale gegenüber der anderen Halbschale in Axialrichtung verschiebbar. Die Förderung des Wäschepostens erfolgt hierbei auf konstruktiv besonders einfache Weise nach dem oben beschriebenen, aus der
EP 1 054 094 A1 an sich bekannten Verfahren. - In Energie sparender Weise sind die Innentrommelkammern vorteilhafterweise nach einem Gegenluftstromprinzip in die Luftführung eingebunden. Dabei durchströmt der kalte Trocknungsluftstrom zunächst die Abkühlkammer, d.h. die in Wäscheförderrichtung letzte Innentrommelkammer, und wird dabei durch die Restwärme des dort aufgenommenen Wäschepostens vorgewärmt. Der vorgewärmte Trocknungsluftstrom wird anschließend mittels eines Heizregisters auf eine Trocknungstemperatur aufgeheizt und aufeinander folgend durch die Trocknungskammer und die Aufheizkammer geleitet. Zur weiteren Verbesserung der Energiebilanz ist der jeder Innentrommelkammer zugeordnete Luftabführkanal mit dem korrespondierenden Luftzuführkanal verbunden, so dass ein Teil des Trocknungsluftstroms als Zirkulationsstrom mehrfach durch die Innentrommelkammer geleitet werden kann. Durch die Rückleitung der Trocknungsluft wird insbesondere deren Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit besonders gut ausgenützt, wobei nur ein vergleichsweise geringes Luftvolumen aufgeheizt werden muss. Zudem wird dadurch dem Umstand Rechnung getragen, dass der zur Auflockerung der Wäsche erforderliche Luftstrom deutlich höher ist als der zur Feuchteabführung erforderliche Luftstrom.
- In einer besonders einfachen Variante zur Anpassung der Energiezufuhr wird die Beheizung des die Trockenkammer durchströmenden Kammerluftstroms eingestellt, sobald die Restfeuchte des in der Trockenkammer aufgenommenen Wäschepostens den Sollwert unterschreitet. Dies führt insbesondere dann zu einer Energieersparnis, wenn bei einem kleinen zu trocknenden Wäscheposten der Volltrockenzustand schon vor dem Ende des Vorgangszyklus erreicht wird. Nach Abschaltung des Heizregisters wird die Trockenkammer nur noch von gemäßigt warmer Trocknungsluft durchströmt, wodurch eine Übertrocknung des Wäschepostens wirksam vermieden ist.
- In einem vorteilhaften alternativen Regelmechanismus wird die Heizleistung des Heizregisters während des gesamten Vorgangszyklus derart geregelt, dass der Trocknungsvorgang hinsichtlich seiner Dauer dem Abkühlvorgang angeglichen wird. Mit anderen Worten wird die Beheizung des die Trockenkammer durchströmenden Kammerluftstroms derart geregelt, dass die Restfeuchte des in der Trockenkammer aufgenommenen Wäschepostens den Sollwert etwa zu dem Zeitpunkt erreicht, zu welchem die Temperatur des in der Abkühlkammer aufgenommenen Wäschepostens die Grenztemperatur erreicht. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass eine Übertrocknung und damit verbundene Wäschebeschädigung des zu trocknenden Wäschepostens und damit ein erhöhter Energieaufwand vorausschauend vermieden wird, wobei gleichzeitig der Zeitaufwand für Trocknung und Abkühlung besonders gering gehalten ist.
- Zur Erhöhung der Effizienz des Trocknungsprozesses wird der Vorgangszyklus bevorzugt abgebrochen, sobald die Restfeuchte des in der Trockenkammer aufgenommenen Wäschepostens den Sollwert unterschritten hat und die Temperatur des in der Abkühlkammer aufgenommenen Wäschepostens die Grenztemperatur unterschritten hat.
- Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen
- Fig. 1
- in einem schematischen Querschnitt eine Trocknungseinrichtung mit einer drehbar gelagerten, zwei Halbschalen umfassenden Innentrommel,
- Fig. 2
- in einem schematischen Längsschnitt die Trocknungseinrichtung gemäß
Fig. 1 in Gegenüberstellung der beiden Halbschalen, - Fig. 3
- in einer Darstellung gemäß
Fig. 2 die Trocknungseinrichtung mit zueinander versetzten Halbschalen, - Fig. 4
- in einem schematischen Querschnitt die Trocknungseinrichtung gemäß
Fig. 3 in um ca. 135° gedrehter Stellung der Innentrommel, - Fig. 5
- in einer Darstellung gemäß
Fig. 3 die Trocknungseinrichtung in um 180° gedrehter Stellung der Innentrommel, - Fig. 6
- die Trocknungseinrichtung gemäß
Fig. 5 wiederum in Gegenüberstellung der Halbschalen, - Fig. 7
- in einem Längschnitt eine schematische Darstellung der Luftführung der Trocknungseinrichtung und
- Fig. 8
- eine Variante der Luftführung gemäß
Fig. 7 in einer einem Fließdiagramm ähnlichen Darstellung mit in Querschnitten Vlla-Vllc gemäßFig. 7 dargestellten Innentrommelkammern. - Entsprechende Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
- Kern der Trocknungseinrichtung ist eine Innentrommel 1. Sie ist durch zwei sich über jeweils etwa den halben Trommelumfang erstreckende, eigenständige Halbschalen 2,3 gebildet. Die Halbschalen 2,3 weisen dabei jeweils die Umrissform eines in seiner Längsrichtung etwa halbierten Rohrabschnittes mit verhältnismäßig großem Rohrdurchmesser auf, wobei die Stirnseiten der beiden Rohrabschnitthälften jeweils durch rechtwinklig zur Trommeldrehachse 9 verlaufende Stirnwände 4,5 bzw. 6,7 verschlossen und wobei der Rohrmantel bzw. die beiden den Halbschalen 2,3 zugeordneten Rohr-Halbschalen mit schematisch dargestellten Löchern 8 zur Durchströmung der Innentrommel 1 mit Trocknungsluft versehen sind. Die lotrecht zur Zeichnungsebene von
Fig. 1 verlaufende Trommeldrehachse 9 tritt innerhalb der Innentrommel 1 bzw. innerhalb ihrer Hälften 2,3 nicht körperlich in Erscheinung und ist lediglich als imaginäre Linie vorhanden. Die Innentrommel 1 ist an ihrem Außenumfang zwischen Stützrollen 10 innerhalb einer als stationärer Gehäusemantel dienenden Außentrommel 11 drehbar gelagert. - Die Halbschalen 2,3 sind durch einen nicht dargestellten, nur auf eine der beiden Halbschalen - hier die Halbschale 2 - einwirkenden Verschiebeantrieb axial bezüglich der Trommeldrehachse 9 relativ zueinander verschiebbar. Die axiale Verschiebbarkeit der Halbschale 2 ist in den
Fig. 2 ,3 ,5 und 6 durch einen Doppelrichtungspfeil symbolisch kenntlich gemacht. Der Innenraum einer jeden Halbschale 2,3 ist zwischen deren Stirnwänden 4,5 bzw. 6,7 den mittels radialer Trennwände 21,22 bzw. 23,24 in drei Abteile 12-14 (Halbschale 2) bzw. 15-17 (Halbschale 3) von gleicher Abteilgröße aufgeteilt. Die Abteile 12-14 bzw. 15-17 liegen in Richtung der Trommeldrehachse 9 nebeneinander. In der in denFig. 2 undFig. 6 dargestellten fluchtenden Gegenüberstellung zwischen den beiden Halbschalen 2,3 bilden die einander diametral gegenüberliegenden Abteile 12 und 15, 13 und16 sowie 14 und 17 der Halbschalen 2,3 gemeinsam jeweils eine Innentrommelkammer 18 bzw. 19 bzw. 20. In der in denFiguren 2 und6 dargestellten Gegenüberstellung der Halbschalen 2 und 3 werden die eigentlichen Trocknungsvorgänge vollzogen, während deren die Innentrommel 1 rotiert wird, um die in der Innentrommel 1 aufgenommene Wäsche gleichmäßig dem Trocknungsluftstrom auszusetzen. - Das Beladen der Trocknungsvorrichtung mit einzelnen Wäscheposten 25 und deren Beförderung zwischen den voneinander getrennten Innentrommelkammern 18,19 und 20 sowie das Entladen eines getrockneten Wäschepostens 25 wird nachstehend detailliert anhand der
Fig. 3-5 beschrieben: - Die Beschickung der Trocknungseinrichtung mit einem Wäscheposten 25 erfolgt gemäß der Wäscheförderrichtung 26 an der der Innentrommelkammer 18 angrenzenden Beschickungsseite 27. Der Auswurf der trockenen Wäsche erfolgt entsprechend an der an die Innentrommelkammer 20 angrenzenden Auswurfseite 28.
- Zur Beschickung wie zum Auswurf von Wäscheposten 25 wird die Halbschale 2 gegenüber der Halbschale 3 gemäß
Fig. 3 axial in Wäscheförderrichtung 26 um eine Abteilbreite verschoben. Die zum Beschicken in ihrer unteren Totpunktstellung befindliche, axialfeste Halbschale 3 steht mit ihrem der Beschickungsseite 27 zugewandten Abteil 15 über die Stirnwand 6 der in oberer Totpunktstellung befindlichen, verschobenen Halbschale 2 hinaus (Fig. 5 ). Dadurch ist das Abteil 15 der Halbschale 3 von oben her frei zugänglich, so dass eine beim Ausführungsbeispiel als Förderband 29 ausgebildete Beschickungseinrichtung ungehindert in den von der stationären Außentrommel 11 umgebenen Raum oberhalb des Abteils 15 der Halbschale 3 hineinfahren und einen Wäscheposten 25 abgeben kann. Dieser fällt von oben in Pfeilrichtung 30 in das Abteil 15 hinein. Dieser Wäscheposten 25 liegt in Form eines entwässerten Presskuchens vor, wie er aus einer Entwässerungspresse auf das Förderband 29 gegeben wird. - Nach erfolgter Beschickung wird die obere Halbschale 2 gemäß
Fig. 6 in vollständige Gegenüberstellung gegenüber der Halbschale 3 zurückgefahren, wodurch die nunmehr wieder geschlossene Innentrommel 1 vollständig innerhalb ihrer Ummantelung durch die Außentrommel 11 einliegt. - Innerhalb der, in Wäscheförderrichtung 26 gesehen, ersten Innentrommelkammer 18, die nachfolgend auch als Aufheizkammer 18 bezeichnet ist, erfolgt unter Rotation der Innentrommel 1 im Trocknungsluftstrom L das Aufschütteln und die Aufheizung des einliegenden Wäschepostens 25. Die mittlere, mit einem weiteren Wäscheposten 25 gefüllte Innentrommelkammer 19 oder Trocknungskammer 19 dient dem eigentlichen Trocknungsvorgang bei einer Trockentemperatur bis etwa 150°C. In der der Auswurfseite 28 zugewandten, auch als Abkühlkammer 20 bezeichneten Innentrommelkammer 20 vollzieht sich die Abkühlung getrockneter Wäscheposten 25 durch kalte Trocknungsluft auf oder unter eine Grenztemperatur, die keine Gefahr mehr für eine manuelle Handhabung der Wäsche darstellt. Bei rotierender Innentrommel 1 erfolgen in deren nebeneinander liegenden Innentrommelkammern 18-20 der mit dem anfänglichen Auflockern der Wäsche verbundene Aufheizvorgang, der Trocknungsvorgang und der Abkühlvorgang mehrerer Wäscheposten 25 zeitgleich.
- Zur Entnahme eines getrockneten und abgekühlten Wäschepostens 25 wird der Drehantrieb der Innentrommel 1 in unterer Totpunktstellung der axial verschiebbaren Halbschale 2 angehalten (
Fig. 2 ). Danach wird zunächst die Halbschale 2 in Wäscheförderrichtung 26 gegenüber der Halbschale 3 vorverschoben. Infolge des Versatzes der Halbschalen 2,3 liegen die Abteile 12 und 13 der Halbschale 2 nunmehr den Abteilen 16 und 17 der Halbschale 3 diametral gegenüber. Das an die Auswurfseite 28 angrenzende Abteil 14 der Halbschale 2 steht nach oben offen über die Stirnwand 7 der Halbschale 3 hinaus (Fig. 3 ). Unter Beibehaltung dieser Offenstellung wird die Innentrommel 1 sodann um einen Halbdrehung entsprechend der Drehrichtung 31 gedreht. Damit gleichbedeutend ist die Überführung der axial verschiebbaren Halbschale 2 in eine gegenüber der anderen Halbschale 3 oben liegende Position, wie sie inFig. 5 dargestellt ist.Fig. 4 kennzeichnet eine Zwischenposition zwischen den Drehstellungen gemäßFig. 3 (Ausgangsstellung) undFig. 5 (Endstellung) des Auswurfvorganges. Beim Hochschwenken der axial verschobenen Halbschale 2 fährt gleichzeitig eine Auffangvorrichtung 32 in den nunmehr freigegebenen Raum unterhalb des Abteils 14 hinein. Die Auffangvorrichtung ist nach Art einer Aufnahmeschale wirksam, in welche der getrocknete Wäscheposten 25 aus dem hochgeschwenkten Abteil 14 in Pfeilrichtung 33 nach unten hineinfällt (Fig. 4 ). Die Auffangvorrichtung 32 ist zweckmäßigerweise mit einer Fördereinrichtung verbunden, die die trockene Wäsche einer nächsten Bearbeitungsstation zuführt (nicht dargestellt). Die inFig. 5 dargestellte Auswurf-Endstellung ist gleichzeitig die Beschickungsstellung für die Neubeschickung des Abteils 15. Bei der durch die Abfolge derFiguren 3 bis 5 beschriebenen Halbdrehung der Innentrommel 1 fällt weiterhin je ein Wäscheposten aus Abteil 12 in Abteil 16, sowie aus Abteil 13 in Abteil 17. Nach der Rückverschiebung der Halbschale 2 entsprechend dem Ablauf derFiguren 5 und 6 befindet sich somit der vorher in der Aufheizkammer 18 aufgenommene Wäscheposten 25 nunmehr in der Trocknungskammer 19, und ebenso der vorher in der Trocknungskammer 19 aufgenommene Wäscheposten 25 nunmehr in der Abkühlkammer 20. - Durch die Trocknungseinrichtung ist es möglich, den Trocknungsprozess in mehrere räumlich getrennte Einzelschritte aufzuteilen, die schrittweise in Wäscheförderrichtung 26 nebeneinander vollzogen werden. Dadurch ist es nicht notwendig, die Innentrommel 1 oder Bereiche davon wechselnd aufzuheizen und wieder abzukühlen. Beim Ausführungsbeispiel sind in derselben Innentrommel nebeneinander drei Innentrommelkammern 18-20 angeordnet. Grundsätzlich ist es aber bereits gegenüber einer Einkammer-Maschine vorteilhaft sein, mit nur zwei nebeneinander angeordneten Innentrommelkammern 18,19 zu arbeiten. Es ist aber auch durchaus vorstellbar, anstelle der im Ausführungsbeispiel in Normalstellung insgesamt vorhandenen drei nebeneinander gemeinsam die Innentrommel 1 bildenden Innentrommelkammern 18-20 mehr als drei Innentrommelkammern nebeneinander vorzusehen und dadurch den Trocknungsvorgang von der Beschickungsseite 27 bis zur Auswurfseite 28 in mehr als drei Einzelschritten vorzunehmen.
- Eine Luftführung 34 innerhalb der Trockeneinrichtung macht eine besondere Energieeinsparung möglich. Sie ist insbesondere in der in den
Fig. 2 und6 sowie 7 und 8 dargestellten Gegenüberstellung der Innentrommel 1 wirksam, also außerhalb der Beförderungsphase, und wird anhand derFig. 7 und8 näher beschrieben. - Die Luftführung 34, d.h. die gesamte Leitungseinrichtung für die Trocknungsluft, ist derart ausgebildet, dass jede Innentrommelkammer 18,19,20 separat von einem Kammerluftstrom L1,L2,L3 durchströmt wird. Die Kammerluftströme L1 bis L3 sind Teilstrecken eines als Gegenluftstrom konzipierten Trocknungsluftstroms L. Dies bedeuted, dass der Trocknungsluftstrom L alle Innentrommelkammern 18 bis 20 in zur Wäscheförderrichtung 26 umgekehrter Reihenfolge durchströmt. Der Trocknungsluftstrom L wird als Frischluft 35 der Umgebungsluft entnommen und durchströmt also als Kammerluftstrom L1 zuerst die Abkühlkammer 20, als Kammerluftstrom L2 danach die Trocknungskammer 19 und schließlich als Kammerluftstrom L3 die Aufheizkammer 18, bevor der Trocknungsluft mittels eines Wärmetauschers 36 die ihr innewohnende Wärme entzogen und sie anschließend als Abluft 37 wieder der Umgebungsluft bzw. Außenatmosphäre zugeführt wird.
- Der Kammerluftstrom L1-L3 tritt jeweils aus einem an die Außentrommel 11 herangeführten Luftzuführkanal 38a-c (einander entsprechende Teile sind nachfolgend entsprechend ihrer Zugehörigkeit zu den Teilfiguren 8a bis 8c durch Kleinbuchstaben spezifiziert) durch den gelochten Mantel der Innentrommel 1 in die zugehörige Innentrommelkammer 18-20 ein und durchströmt die Innentrommelkammer 18-20 im Wesentlichen radial. Der Kammerluftstrom L1-L3 wird durch einen etwa entgegengesetzt zum Luftzuführkanal 38a-c in die Außentrommel 11 mündenden Luftabführkanal 39a-c aus der Innentrommelkammer 18-20 abgesaugt und durchläuft einen in den jeweiligen Luftabführkanal 39a-c geschalteten Filter 40a-c und einen den Trocknungsluftstrom L beschleunigenden Ventilator 41 a-c.
- Aus jedem Luftabführkanal 39a-c zweigt an einer auf der Druckseite des Ventilators 41 a-c angeordneten Leitungsteilung 42a-c ein endseitig mit dem korrespondierenden Luftzuführkanal 38a-c verbundener Zirkulationskanal 43a-c ab, über welchen ein Teil des abgeführten Kammerluftstroms L1-L3 als Zirkulationsstrom Z1-Z3 in die zugehörige Innentrommelkammer 18-20 zurückgeleitet werden kann. Mittels jeweils eines Paars von Klappen oder Stellgliedern 44a-c in jedem Zirkulationskanal 43a-c bzw. stromab der Leitungsteilung 42a-c im Luftabführkanal 39a-c wird gesteuert, welcher Anteil der Kammerluftstroms L1-L3 als Zirkulationsstrom Z1-Z3 in die selbe Innentrommelkammer 18-20 zurückgeführt wird. Dieser zurückgeführte Anteil beträgt im Durchschnitt etwa 60% des jeweiligen Kammerluftstroms L1-L3, kann aber für jede Innentrommelkammer 18-20 separat bedarfsangepasst variiert werden. Der Restanteil von durchschnittlich 40% des Kammerluftstroms L1-L3 wird in den in Luftströmungsrichtung nächstfolgenden Luftzuführkanal 38a-b eingespeist oder, ausgehend vom in Luftströmungsrichtung letzten Luftabführkanal 39a als Abluft 37 an die Umgebung abgegeben.
- Der Trocknungsluftstrom L nimmt also ausgehend von der Umgebungs- oder Frischluft 35 den folgenden Verlauf: Die Frischluft 35 wird, vermischt mit dem durch den Zirkulationskanal 43c rückströmenden Zirkulationsstrom Z1 durch den Luftzuführkanal 38c der Abkühlkammer 20 zugeführt, wo durch Wärmeaustausch des vergleichsweise kühlen Kammerluftstroms L1 mit dem in der Abkühlkammer 20 aufgenommenen Wäscheposten 25 einerseits die Wäsche abgekühlt, und andererseits die Trocknungsluft auf eine Temperatur zwischen ca. 30°C und 80°C vorgewärmt wird. Der durch den Luftabführkanal 39c abgesaugte Kammerluftstrom L1 wird nach Filterung zu Teilen durch den Zirkulationskanal 43c in die Abkühlkammer 20 zurückgeführt.
- Der restliche Teil des Kammerluftstroms L1 wird in einem Wärmetauscher 45 weiter auf etwa 80°C vorgewärmt und mit dem durch den Zirkulationskanal 43b rückströmenden Zirkulationsstrom Z2 zur Bildung des Kammerluftstroms L2 vermischt. Je nach dem Volumenanteil der zugemischten Zirkulationsluft variieren die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit des durch den Luftzuführkanal 38b der Trocknungskammer 19 zugeleiteten Kammerluftstroms L2, zumal der rückströmende Zirkulationsstrom Z2 im Allgemeinen heißer und feuchter ist als die aus der Abkühlkammer 20 zugeleitete Trocknungsluft. Der Kammerluftstrom L2 wird zusätzlich durch ein im Luftzuführkanal 38b angeordnetes Heizregister 46b auf eine Trocknungstemperatur von bis zu 150°C aufgeheizt. Die Eigenschaften des Kammerluftstroms L2 hinsichtlich Temperatur und Luftfeuchtigkeit, und somit die Trocknungsintensität, können also durch Regelung des Zumischungsverhältnisses von Zirkulationsluft und Regelung der Heizleistung des Heizregisters 46b gezielt eingestellt werden.
- Der durch den Luftabführkanal 39b aus der Trocknungskammer 19 abgesaugte und wiederum gefilterte Kammerluftstrom L2 wird wiederum zu Teilen durch den Zirkulationskanal 43b in die Trocknungskammer 19 zurückgeführt. Der restliche Teil des Kammerluftstroms L2 wird mit dem durch den Zirkulationskanal 43a rückströmenden Zirkulationsstrom Z3 zur Bildung des Kammerluftstroms L3 vermischt und über den Luftzuführkanal 38a der Aufheizkammer 18 zugeleitet. Mittel eines im Luftzuführkanal 38a angeordneten zweiten Heizregisters 46a wird der Kammerluftstrom L3 vorher wiederum auf eine Temperatur bis zu 150°C aufgeheizt. Der durch den Luftabführkanal 39a aus der Aufheizkammer 18 abgesaugte Kammerluftstrom L3 wird nach Filterung zu Teilen durch den Zirkulationskanal 43a in die Aufheizkammer 18 zurückgeführt. Der restliche Teil des Kammerluftstroms L3 wird durch einem zusätzlichen Filter 47 geleitet, von einem nur im Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 8 dargestellten Ventilator 48 beschleunigt und dem Wärmetauscher 36 zugeführt. Die durch den Wärmetauscher 36 entzogene Wärme wird zur Vorheizung des Trocknungsluftstroms L zum Wärmetauscher 45 rückgeführt. - Die in den
Fig. 7 und8 gezeigten Ausführungsbeispiele der Trocknungseinrichtung unterscheiden sich darin, dass gemäßFig. 8 der einer stromauf angeordneten Innentrommelkammer 19,20 zugeordnete Luftabführkanal 39b-c direkt in den stromabwärts nächstfolgenden Luftzuführkanal 39a-b mündet, während gemäßFig. 7 der einer stromauf angeordneten Innentrommelkammer 19,20 zugeordnete Luftabführkanal 39b-c zunächst in den stromabwärts nächstfolgenden Luftabführkanal 38a-b mündet, und erst über den darin angeordneten Ventilator 41 a-b und den abzweigenden Zirkulationskanal 43a-b in den Luftzuführkanal 38a-b übergeht. - Den Heizregistern 46a-b wird Wärme bevorzugt durch Fremddampf 49 zugeführt, wie er in industriell betriebenen Wäschereien üblicherweise zu Aufheizzwecken insbesondere für das Waschwasser vorhanden ist. Die in den Heizregistern 46a-b umgesetzte Wärme beinhaltet den Großteil der Energiemenge, die der Trocknungseinrichtung zuzuführen ist. Die zum Antrieb und zur Steuerung der Trocknungseinrichtung nötige elektrische Energie ist demgegenüber gering. Eine besonders zweckmäßige Methode zur Energieeinsparung besteht deshalb darin, die Beheizung der Heizregister bedarfsgerecht anzupassen.
- Zur Bedarfsermittlung ist die Trocknungseinrichtung gemäß der
Fig. 7 und8 mit einem im Luftabführkanal 39b angeordneten Sensor 50 ausgestattet, der fortlaufend die Luftfeuchtigkeit und, optional, die Temperatur der aus der Trocknungskammer 19 ausströmenden Trocknungsluft misst. Ein im Luftzuführkanal 38b angeordneter weiterer Sensor 51 misst die Luftfeuchtigkeit und, optional, die Temperatur der in die Trocknungskammer 19 einströmenden Trocknungsluft. Ein im Luftabführkanal 39c angeordneter dritter Sensor 52 misst die Temperatur der aus der Abkühlkammer 20 ausströmenden Trocknungsluft. Weitere nicht näher dargestellte Sensoren sind optional in gleicher Weise dem Luftzuführkanal 38a und Luftabführkanal 39a, und somit der Aufheizkammer 18, zugeordnet. - Die Sensoren 50-52 führen die aufgenommenen Messwerte über eine schematisch dargestellte Datenleitung 53 einer bevorzugt als programmgesteuerter Rechner ausgeführten Regeleinheit 54 zu. Die Regeleinheit 54 steuert wiederum über eine schematisch und vereinfacht dargestellte Steuerleitung 55 die Heizregister 46a-b, die Ventile 44a-c sowie einen nur angedeuteten Innentrommelantrieb 56 für die Rotation und Axialverschiebung der Innentrommel 1 an. Die Heizregister 46a-b sind bevorzugt kontinuierlich oder in mehreren Schritten zwischen einer Maximalheizleistung und Nullleistung einstellbar. Ebenso sind die Ventile 44a-c bevorzugt kontinuierlich oder in mehreren Schritten auf- und zuregelbar.
- Von der Regeleinheit werden insbesondere zwei Grundbedingungen überwacht. Zum einen muss die Wäsche am Ende des Trocknungsvorgangs einen Volltrocknungszustand erreicht haben oder, anders ausgedrückt, die Restfeuchte des in der Trocknungskammer 19 aufgenommenen Wäschepostens 25 muss einen vorgegebenen Sollwert erreicht oder unterschritten haben. Zum Anderen muss die Temperatur des in der Abkühlkammer 20 aufgenommenen Wäschepostens 25 die für die weitere Handhabung ungefährliche Grenztemperatur erreicht oder unterschritten haben.
- Zur Ermittlung der Restfeuchte des in der Trocknungskammer 19 aufgenommenen Wäschepostens 25 errechnet die Regeleinheit 54 durch Vergleich der von den Sensoren 50 und 51 angezeigten Luftfeuchtigkeitswerte die Feuchtigkeitsaufnahme sowie, falls vorliegend, durch Vergleich der von den Sensoren 50 und 51 angezeigten Temperaturwerte die Temperaturänderung des Kammerluftstroms L2 bei Durchströmung der Trocknungskammer 19. Aus der Feuchtigkeitsaufnahme des Kammerluftstroms L2 errechnet die Regeleinheit 54 unter Zuhilfenahme einer hinterlegten Eichkurve oder Modellfunktion die Restfeuchte des in der Trocknungskammer 19 aufgenommenen Wäschepostens 25. Für eine verfeinerte Restfeuchtebestimmung zieht die Regeleinheit 54 optional die Temperatur oder Temperaturänderung des Kammerluftstroms L2 heran.
- In analoger Weise schließt die Regeleinheit 54 aus dem vom Sensor 52 gemeldeten Temperaturwert auf die Temperatur des in der Abkühlkammer 20 aufgenommenen Wäschepostens 25 zurück.
- Sobald beide oben genannten Grundbedingungen erfüllt sind, bricht die Regeleinheit 54 durch entsprechende Ansteuerung des Innentrommelantriebs 56 und der Luftführung 34 den Vorgangszyklus ab und veranlasst die Förderung der Wäscheposten 25 (
Fig. 3 bis 6 ). Die jeweilige Dauer aufeinanderfolgender Vorgangszyklen ist somit unterschiedlich und auf den Bedarf der jeweils behandelten Wäscheposten 25 abgestimmt. - Zur Verhinderung einer Übertrocknung eines Wäschepostens 25 sind zwei alternative Regelmechanismen vorgesehen. In einer ersten Variante wird das Heizregister 46b im Normalbetrieb mit einer vergleichsweise starken Heizleistung betrieben. Die Heizleistung ist beispielsweise derart geregelt, das im Sensor 51 eine konstante Trockentemperatur gemessen wird. Wird nun die erste Grundbedingung zeitlich vor der zweiten erreicht, ist also der in der Trocknungskammer 19 aufgenommene Wäscheposten 25 schon trocken, bevor der in der Abkühlkammer 20 aufgenommene Wäscheposten hinreichend abgekühlt ist, so schaltet die Regeleinheit 54 das Heizregister 46b ab, wodurch der Feuchtigkeitsaustrag aus der Trocknungskammer 19 und der Energieverbrauch während der restlichen Trocknungsdauer erniedrigt ist. Unterstützend ändert die Regeleinheit 54 optional die Stellung der Ventile 44b, um den Feuchtigkeitsaustrag weiter zu reduzieren.
- Gemäß einem alternativen Regelungsmechanismus wird die Zeit bis zur Erreichung des Volltrocknungszustands gemäß der ersten Grundbedingung der Abkühlzeit gemäß der zweiten Grundbedingung durch geeignete Einstellung der Heizleistung des Heizregisters 46b einander angeglichen. Dies geschieht zweckmäßig dadurch, dass die Regeleinheit kontinuierlich oder in Intervallen den zeitlichen Verlauf der Restfeuchte des in der Trocknungskammer 19 aufgenommenen Wäschepostens 25 aufnimmt, und unter Zuhilfenahme einer hinterlegten Eichkurve oder Modellfunktion den voraussichtlichen Zeitpunkt der Erfüllung der ersten Grundbedingung errechnet. Ebenso schätzt die Regeleinheit 54 aus dem zeitlichen Verlauf der Temperatur des in der Abkühlkammer 20 aufgenommenen Wäschepostens 25 den Zeitpunkt für die Erfüllung der zweiten Grundbedingung ab. Würde auf Basis dieser Abschätzung die erste Grundbedingung vor der zweiten erreicht, so wird die Heizleistung des Heizregisters 46b entsprechend heruntergeregelt. Andernfalls wird die Heizleistung heraufgesetzt. Der letztbeschriebene Regelmechanismus optimiert den Trocknungsprozess also bedarfsangepasst im Hinblick auf die aufgewendete Heizleistung und die Dauer des Trocknungsvorgangs.
Bezugszeichenliste 1 Innentrommel 2,3 Halbschale 4-7 Stirnwand 8 Loch 9 Trommeldrehachse 10 Stützrollen 11 Außentrommel 12-17 Abteil 18 Innentrommelkammer = Aufheizkammer 19 Innentrommelkammer = Trocknungskammer 20 Innentrommelkammer = Abkühlkammer 21-24 Trennwand 25 Wäscheposten 26 Wäscheförderrichtung 27 Beschickungsseite 28 Auswurfseite 29 Förderband 30 Pfeilrichtung 31 Drehrichtung 32 Auffangvorrichtung 33 Pfeilrichtung 34 Luftführung 35 Frischluft 36 Wärmetauscher 37 Abluft 38a-c Luftzuführkanal 39a-c Luftabführkanal 40a-c Filter 41a-c Ventilator 42a-c Leitungsteilung 43a-c Zirkulationskanal 44a-c Stellglieder 45 Wärmetauscher 46a-b Heizregister 47 Filter 48 Ventilator 49 Fremddampf 50-52 Sensor 53 Datenleitung 54 Regeleinheit 55 Steuerleitung 56 Innentrommelantrieb L Trockenluftstrom L1-L3 Kammerluftstrom Z1-Z3 Zirkulationsluftstrom
Claims (15)
- Trocknungseinrichtung für Wäsche mit einem stationären Gehäusemantel (11) und einer darin drehbar gelagerten und umfangsseitig zum Luftdurchtritt gelochten Innentrommel (1) zur Aufnahme von zu trocknender Wäsche sowie mit einer an den Gehäusemantel (11) angeschlossenen, ein Heizregister (46a-b) beinhaltenden Luftführung (34) für die Zu- und Abführung von Trocknungsluft, wobei die Innentrommel (1) mindestens zwei axial aufeinanderfolgende Innentrommelkammern (18-20) zur Aufnahme jeweils eines Wäschepostens (25) aufweist, und wobei die Luftführung (34) für jede Innentrommelkammer (18-20) einen korrespondierenden Luftzuführkanal (38a-c) und einen korrespondierenden Luftabführkanal (39a-c) umfasst, so dass jede Innentrommelkammer (18-20) von einem separaten Kammerluftstrom (L1-L3) durchströmbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine dem Heizregister (46a-b) zugeordnete Regeleinheit (54) dateneingangsseitig mit einem Sensor (50,51,52) zur Bestimmung der Restfeuchte des in einer als Trocknungskammer (19) ausgeführten Innentrommelkammer (19) befindlichen Wäschepostens (25) und datenausgangsseitig mit einem Innentrommelantrieb (56) verbunden ist, wobei die Regeleinheit (54) für eine Ansteuerung des Innentrommelantriebs (56) derart ausgelegt ist, dass eine Weiterförderung des Wäschepostens (25) aus der Trocknungskammer (19) heraus über den Innentrommelantrieb (56) erst dann eingeleitet wird, wenn die Restfeuchte des Wäschepostens (25) unterhalb eines vorgebbaren Grenzwerts liegt. - Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor (50) als im Inneren des Gehäusemantels (11) und/oder in einem Luftabführkanal (39a-c) angeordneter Luftfeuchtigkeitssensor ausgebildet ist. - Trocknungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensor (50,52) als im Inneren des Gehäusemantels (11) und/oder in einem Luftabführkanal (39a-c) angeordneter Temperatursensor ausgebildet ist. - Trocknungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Innentrommel (1) aus zwei sich jeweils etwa über den halben Trommelumfang erstreckenden Halbschalen (2,3) gebildet ist, wobei der Innenraum jeder Halbschale (2,3) durch mindestens eine bezüglich der Halbschale (2,3) ortsfeste Trennwand (21-24) in mindestens zwei axial bezüglich der Innentrommel (1) aufeinanderfolgende Abteile (12-17) derart aufgeteilt ist, dass in fluchtender Gegenüberstellung der beiden Halbschalen (2,3) die jeweils gegenüberstehenden Abteile (12,15;13,16;14,17) zusammen eine abgeschlossene Innentrommelkammer (18-20) bilden. - Trocknungseinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Förderung eines Wäschepostens (25) aus einer Innentrommelkammer (18,19) in die in einer Wäscheförderrichtung (26) nächstfolgende Innentrommelkammer (19,20) eine Halbschale (2) gegenüber der anderen Halbschale (3) axial verschiebbar ist. - Trocknungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Luftführung (34) die Innentrommelkammern (18-20) luftströmungsmäßig entgegen der Wäscheförderrichtung (26) hintereinander geschaltet sind, so dass die Kammerluftströme (L1-L3) Teile eines Gegenluftstroms (L) sind, der die in Wäscheförderrichtung (26) letzte Innentrommelkammer (20) zuerst, und die in Wäscheförderrichtung (26) erste Innentrom-melkammer (18) zuletzt durchströmt. - Trocknungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der jeder Innentrommelkammer (18-20) zugeordnete Luftabführkanal (39a-c) mit dem korrespondierenden Luftzuführkanal (38a-c) durch einen Zirkulationskanal (43a-c) zur Rückleitung von Trocknungsluft verbunden ist. - Verfahren zum Betrieb einer Trocknungseinrichtung für Wäsche nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem ein zu trocknender Wäscheposten (25) in einer als Trocknungskammer (19) ausgeführten Innentrommelkammer (19) zur Feuchtigkeitsabfuhr einem Trocknungsluftstrom (L) ausgesetzt wird, wobei fortlaufend die Restfeuchte des Wäschepostens (25) ermittelt und mit einem Sollwert verglichen wird, wobei anhand des Vergleichsresultats die Beheizung des Trocknungsluftstroms (L) und/oder die Dauer des Trocknungsprozesses geregelt wird, und wobei eine Weiterförderung des Wäschepostens (25) aus der Trocknungskammer (19) heraus erst dann freigegeben wird, wenn die ermittelte Restfeuchte des Wäschepostens kleiner ist als der Sollwert.
- Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Restfeuchte des zu trocknenden Wäschepostens (25) anhand der Luftfeuchtigkeit und/oder der Temperatur der vom Wäscheposten (25) abge-führten Trocknungsluft ermittelt wird. - Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Restfeuchte des Wäschepostens (25) durch Vergleich der Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur der vom Wäscheposten (25) abgeführten Trocknungsluft mit der Luftfeuchtigkeit bzw. Temperatur der dem Wäsche-posten zugeführten Trocknungsluft ermittelt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
gekennzeichnet durch
bezüglich eines Wäschepostens (25) zeitlich aufeinander folgend einen Aufheizvorgang, in dem der Wäscheposten (25) durch Beströmung mit geheizter Trocknungsluft erwärmt wird, einen Trocknungsvorgang, in dem der Wäscheposten (25) durch Beströmung mit geheizter Trocknungsluft getrocknet wird, und einen Abkühlvorgang, in dem der Wäscheposten (25) durch Beströmung mit kalter Trocknungsluft unter eine Grenztemperatur abgekühlt wird. - Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Aufheizvorgang, der Trocknungsvorgang und der Abkühlvorgang zeitlich parallel und räumlich getrennt voneinander in einer Aufheizkammer (18) bzw. einer Trocknungskammer (19) bzw. einer Abkühlkammer (20) an mehreren Wäscheposten (25) durchgeführt werden, und dass jeweils an einen für alle Vorgänge gemeinsamen Vorgangszyklus eine Beförderungs-phase anschließt, in welcher die Wäscheposten (25) in die in Wäscheförderrichtung (26) nächstfolgende Kammer (19,20) befördert werden. - Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beheizung des die Trocknungskammer (19) durchströmenden Kammerluftstroms (L2) abgestellt wird, sobald die Restfeuchte des in der Trocknungskammer (19) befindlichen Wäschepostens (25) den Sollwert unterschreitet. - Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Beheizung des die Trocknungskammer (19) durchströmenden Kammerluftstroms (L2) derart geregelt wird, so dass die Restfeuchte des in der Trocknungskammer (19) aufgenommenen Wäschepostens (25) den Sollwert etwa zu dem Zeitpunkt erreicht, zu welchem die Temperatur des in der Abkühlkammer (20) aufgenommenen Wäschepostens (25) die Grenztemperatur erreicht. - Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Vorgangszyklus beendet wird, sobald die Restfeuchte des in der Trocknungskammer (19) aufgenommenen Wäschepostens (25) den Sollwert erreicht oder unterschritten hat und die Temperatur des in der Abkühlkammer (20) aufgenommenen Wäschepostens (25) die Grenztemperatur erreicht oder unterschritten hat.
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