DE102018221057A1

DE102018221057A1 - Wäschebehandlungsgerät und Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts

Info

Publication number: DE102018221057A1
Application number: DE102018221057.8A
Authority: DE
Inventors: Klaus Günzel; Meike Mohs; Nicolai Panke
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2020-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wäschebehandlungsgerät (1) mit einem Laugenbehälter (3), einer innerhalb des Laugenbehälters (3) angeordneten und drehbar an dem Laugenbehälter (3) gelagerten Wäschetrommel (4) und einem System (8) zum Ermitteln einer momentanen Waschmechanikeinwirkung auf eine Wäsche innerhalb der sich drehenden Wäschetrommel (4). Um einen Betrieb des Wäschebehandlungsgeräts (1) hinsichtlich einer mit dem Wäschebehandlungsgerät (1) erzeugbaren Waschmechanikeinwirkung auf mit dem Wäschebehandlungsgerät behandelte Wäsche zu verbessern, weist das System (8) wenigstens einen an dem Laugenbehälter (3) angeordneten Dehnungssensor (9) und wenigstens eine mit dem Dehnungssensor (9) verbundene Geräteelektronik (10) auf, wobei die Geräteelektronik (10) eingerichtet ist, aus Messsignalen (D) des Dehnungssensors (9) die momentane Waschmechanikeinwirkung zu ermitteln.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wäschebehandlungsgerät mit einem Laugenbehälter, einer innerhalb des Laugenbehälters angeordneten und drehbar an dem Laugenbehälter gelagerten Wäschetrommel und einem System zum Ermitteln einer momentanen Waschmechanikeinwirkung auf eine Wäsche innerhalb der sich drehenden Wäschetrommel. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts, wobei eine momentane Waschmechanikeinwirkung auf eine Wäsche innerhalb einer sich drehenden, innerhalb eines Laugenbehälters angeordneten und drehbar an dem Laugenbehälter gelagerten Wäschetrommel des Wäschebehandlungsgeräts ermittelt wird.
Wäschebehandlungsgeräte sind in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt. Beispielsweise kann ein Wäschebehandlungsgerät als Waschmaschine, Waschtrockner oder Wäschetrockner ausgebildet sein. Ein Wäschebehandlungsgerät kann einen Laugenbehälter und eine innerhalb des Laugenbehälters angeordnete und drehbar an dem Laugenbehälter gelagerte Wäschetrommel mit einem zylinderförmigen Trommelmantel aufweisen.
Während einer Behandlung von Wäsche wird die Wäschetrommel gedreht, wobei die Wäschetrommel ausgehend von dem Trommelmantel radial nach innen weisende Wäschemitnehmer aufweist, die die in der Wäschetrommel vorhandene Wäsche um ein bestimmtes Ausmaß mitnehmen bzw. anheben, bis die Wäsche schwerkraftbedingt wieder auf einen geodätisch tieferliegenden Abschnitt des Trommelmantels fällt. Diese mechanische Behandlung der Wäsche während der Drehung der Wäschetrommel hängt von der jeweiligen Waschmechanik des Wäschebehandlungsgeräts ab, insbesondere von dessen konstruktiver und steuerungstechnischer Ausgestaltung. Um ein Wäschebehandlungsgerät optimal betreiben zu können, ist es von Vorteil, wenn die momentane Waschmechanikeinwirkung auf die Wäsche innerhalb der sich drehenden Wäschetrommel beim Betrieb des Wäschebehandlungsgeräts berücksichtigt wird.
Zur Ermittlung der Waschmechanikeinwirkung eines Wäschebehandlungsgeräts sind beispielsweise ein Fransentest und ein Abriebtest bekannt. Hierbei wird ein speziell präpariertes Textilstück bzw. ein speziell angeschmutztes Gewebestück mit einer Testwäsche gewaschen. Im Anschluss an den Waschvorgang wird anhand des Textilstücks bzw. Gewebestücks bewertet, wie viele Fasern bzw. Schmutzpartikel sich von dem Textilstück bzw. Gewebestück gelöst haben. Das Bewertungsergebnis kann als Äquivalent für die jeweilig gegebene Waschmechanikeinwirkung verwendet werden. Jedoch sind der Fransentest und der Abriebtest relativ aufwändig und nur im Labor nutzbar.
EP 1 540 065 B1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer programmierbaren Waschmaschine mit einer innerhalb eines Laugenbehälters drehbar angeordneten Wäschetrommel, die programmabhängig mit unterschiedlichen Drehzahlprofilen in beiden Drehrichtungen bewegbar ist, und mit einer Echtzeituhr, über die der Nutzer Beginn oder Ende des Waschganges bestimmen kann, sowie mit einem den Programmabschnitten Waschen und Schleudern nachgeschalteten Knitterschutz-Arbeitsgang zur Auflockerung der Wäsche in der Trommel, verbunden mit einem Zwischenschritt, bei dem der Trommelantrieb mit kurzen und starken Beschleunigungs- bzw. Bremsimpulsen angetrieben wird, um das Ablösen eines beim Schleudern entstandenen, an der Trommelinnenwand anliegenden Wäscheringes zu bewirken und bei dem das erfolgreiche Auflösen des Wäscheringes mittels Vergleichsmessdaten kontrolliert wird, die von der Programmsteuerung selbsttätig ermittelt werden. Der nachgeschaltete Knitterschutz-Arbeitsgang ist vom Nutzer manipulierbar, wobei der Nutzer bei der Programmierung des Knitterschutz-Programmabschnitts mittels eines Display geführt und unterstützt wird, in der Weise, dass das Programm dem Nutzer über das Display Werte für die Parameter Drehzahl, Drehdauer, Dauer der Ruhephasen und Gesamtdauer vorgibt, die als günstiger Mittelwert steuerungsintern aus einer Vielzahl, in Vergleichsversuchen ermittelten und im Speicher hinterlegten Messdaten, aus dem vom Nutzer ausgewählten Waschprogramm einschließlich der zusätzlich eingegebenen Parameter und aus der sensorisch festgestellten Beladung der Trommel abgeleitet werden, und dass diese Vorgabewerte vom Nutzer nach oben bzw. nach unter verändert werden können.
EP 1 108 810 A1 offenbart ein Wäschebehandlungsmaschine mit einer Wäschetrommel, die innerhalb eines Gehäuses in einem Träger drehbar gelagert ist, und mit mindestens einem elektromechanischen Wandler, dessen Ausgangssignale einer Steuerschaltung zuführbar sind und ein Maß für das Gewicht eines in die Wäschetrommel eingebrachten Wäschepostens darstellen. Der Träger besteht aus Kunststoff, wobei der Wandler an einer Seitenwand des Trägers angebracht ist. Der Wandler kann ein Dehnungsmessstreifen sein.
DE 30 25 088 A1 offenbart eine Wäschebehandlungsmaschine mit einer Wäschetrommel, die innerhalb eines Gehäuses in einem Träger drehbar gelagert ist. An Teilen des Trägers, die unter Einwirkung des Trommelgewichts besonders auffälligen Belastungen ausgesetzt sind, sind elektromechanische Wandler vorgesehen, deren Ausgangssignale einer Signalverarbeitungseinrichtung zuführbar sind und ein Maß für das Trommelgewicht oder für dessen Veränderung darstellen.
GB 2 124 662 A offenbart eine Waschmaschine oder einen Schleudertrockner mit einer Schleudertrommel, einem Motor zum Drehen der Trommel, einem Steuersystem zum Steuern der Drehzahl des Motors und einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Unwucht der Trommel während ihrer Drehung, um zu bewirken, dass das Steuersystem eine Motordrehzahl auswählt, die durch die jeweilige Unwucht bestimmt ist.
DE 10 2007 057 331 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung einer Soll-Drehzahl unterhalb einer Anlegedrehzahl einer Wäschetrommel einer Wäschebehandlungsvorrichtung mit einem Antrieb und einem Schwingsystem, wobei eine Abhängigkeit einer jeweiligen Mechanikeinwirkung auf ein in der Wäschetrommel befindliches Waschgut von der jeweiligen Soll-Drehzahl der Wäschetrommel dazu verwendet wird, diejenige Soll-Drehzahl zu ermitteln, bei welcher die Mechanikeinwirkung am größten ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Betrieb eines Wäschebehandlungsgeräts hinsichtlich einer mit dem Wäschebehandlungsgerät erzeugbaren Waschmechanikeinwirkung auf mit dem Wäschebehandlungsgerät behandelte Wäsche zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Patentansprüchen und den Figuren wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen weiterbildenden, insbesondere auch bevorzugten oder vorteilhaften, Aspekt der Erfindung darstellen können. Ausgestaltungen des Wäschebehandlungsgeräts können dabei Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechen, und umgekehrt, selbst wenn im Folgenden hierauf im Einzelfall nicht explizit hingewiesen wird.
Ein erfindungsgemäßes Wäschebehandlungsgerät weist einen Laugenbehälter, eine innerhalb des Laugenbehälters angeordnete und drehbar an dem Laugenbehälter gelagerte Wäschetrommel und ein System zum Ermitteln einer momentanen Waschmechanikeinwirkung auf eine Wäsche innerhalb der sich drehenden Wäschetrommel auf, wobei das System wenigstens einen an dem Laugenbehälter angeordneten Dehnungssensor und wenigstens eine mit dem Dehnungssensor verbundene Geräteelektronik aufweist, wobei die Geräteelektronik eingerichtet ist, aus Messsignalen des Dehnungssensors die momentane Waschmechanikeinwirkung zu ermitteln.
Erfindungsgemäß wird eine momentane Waschmechanikeinwirkung auf die Wäsche innerhalb der sich drehenden Wäschetrommel aus Messsignalen des Dehnungssensors ermittelt, also durch eine direkte Messung während der Durchführung des jeweiligen Wäschebehandlungsvorgangs bzw. Waschvorgangs in Echtzeit, bei dem die Wäschetrommel reversierend gedreht werden kann. Die Geräteelektronik ist vorzugsweise eingerichtet, die Waschmechanikeinwirkung während der Durchführung eines Wäschebehandlungsvorgangs zu überwachen und das Wäschebehandlungsgerät unter Berücksichtigung der ermittelten momentanen Waschmechanikeinwirkung zu betreiben. Insbesondere kann die Geräteelektronik eingerichtet sein, eine Soll-Drehzahl der Wäschetrommel zur Durchführung des Wäschebehandlungsvorgangs unter Berücksichtigung der ermittelten momentanen Waschmechanikeinwirkung festzulegen. Hierdurch kann der Betrieb des Wäschebehandlungsgeräts hinsichtlich der mit dem Wäschebehandlungsgerät erzeugbaren Waschmechanikeinwirkung auf mit dem Wäschebehandlungsgerät behandelte Wäsche verbessert werden, beispielsweise um die Wäsche mit einer maximalen Waschmechanikeinwirkung oder mit einer die Wäsche schonenden nicht maximalen Waschmechanikeinwirkung zu behandeln. Mit der Erfindung kann somit beispielsweise eine Dauer eines Wäschebehandlungsvorgangs, ein elektrischer Energieverbrauch des Wäschebehandlungsgeräts, eine Wäscheschonung bei der Durchführung des Wäschebehandlungsvorgangs und/oder ein Waschmittelverbrauch des Wäschebehandlungsgeräts optimiert werden.
Die Wäschetrommel kann insbesondere über wenigstens ein Radiallager und/oder Axiallager drehbar an einer Rückwand des Laugenbehälters gelagert sein, so dass auf die Wäschetrommel einwirkende Belastungen während der Durchführung einer Wäschebehandlung über das Lager auf die Rückwand des Laugenbehälters übertragen werden. Die Rückwand des Laugenbehälters ist dabei einer Zugangsöffnung des Laugenbehälters axial gegenüberliegend angeordnet, über die Wäsche in die Wäschetrommel eingefügt bzw. der Wäschetrommel entnommen werden kann.
Der Dehnungssensor kann beispielsweise als Dehnungsmessstreifen ausgebildet sein oder wenigstens einen Dehnungsmessstreifen aufweisen. Das System zum Ermitteln einer momentanen Waschmechanikeinwirkung auf die Wäsche innerhalb der sich drehenden Wäschetrommel kann auch zwei oder mehrere, insbesondere beabstandet voneinander, an dem Laugenbehälter angeordnete Dehnungssensoren aufweisen.
Die Geräteelektronik kann zusätzlich eingerichtet sein, aus Messsignalen des Dehnungssensors einen Beladungszustand der Wäschetrommel zu ermitteln und den Beladungszustand beim Betrieb des Wäschebehandlungsgeräts zu berücksichtigen.
Das Wäschebehandlungsgerät kann insbesondere als Waschmaschine oder als Waschtrockner ausgebildet sein. Das Wäschebehandlungsgerät kann zudem als Frontlader ausgebildet sein. Ein Wäschebehandlungsgerät in Form eines Frontladers weist eine um eine im Wesentlichen horizontale drehbare Trommelachse auf. Die Erfindung kann aber auch bei Wäschebehandlungsgeräten angewandt werden, welche eine geneigte Trommelachse aufweisen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Dehnungssensor an einer Außenseite einer Rückwand des Laugenbehälters angeordnet. Hiernach kann die momentane Waschmechanikeinwirkung aus einer elastischen Verformung der Rückwand des Laugenbehälters ermittelt werden. Dabei ist der Dehnungssensor in den Kraftfluss von der Wäschetrommel über den Laugenbehälter auf eine Tragstruktur des Wäschebehandlungsgeräts eingekoppelt, der durch die Masse und die Bewegung der in der Wäschetrommel befindlichen Wäsche erzeugt wird. Der Dehnungssensor kann über wenigstens ein mechanisches Mittel und/oder stoffschlüssig an der Rückwand befestigt sein. Der Dehnungssensor kann beispielsweise an einer Versteifungsrippe einer die Rückwand außen versteifenden Versteifungsstruktur des Laugenbehälters befestigt sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Dehnungssensor an einer bodenseitigen unteren Hälfte der Rückwand des Laugenbehälters angeordnet. Bei Versuchen hat sich herausgestellt, dass in diesem Bereich der Rückwand elastische Verformungen auftreten, die mit dem Dehnungssensor gut erfassbar sind, was eine sehr exakte Ermittlung der momentanen Waschmechanikeinwirkung ermöglicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Wäschebehandlungsgerät wenigstens eine mit der Geräteelektronik und der Wäschetrommel verbundene Antriebseinheit auf, wobei die Geräteelektronik eingerichtet ist, die Wäschetrommel mittels der Antriebseinheit aus einem Stillstand bis auf eine vorgegebene Trommeldrehzahl zu beschleunigen, während der Beschleunigung der Wäschetrommel einen Signalverlauf der Messsignale in Abhängigkeit der Trommeldrehzahl aufzunehmen und eine Soll-Trommeldrehzahl der Wäschetrommel für einen durchzuführenden Waschvorgang unter Berücksichtigung des Signalverlaufs zu ermitteln. Die Geräteelektronik kann eingerichtet sein, aus dem Signalverlauf der Messsignale in Abhängigkeit der Trommeldrehzahl eine Waschmechanik-Trommeldrehzahl-Charakteristik zu ermitteln. Des Weiteren kann die Geräteelektronik eingerichtet sein, aus der Waschmechanik-Trommeldrehzahl-Charakteristik numerisch eine für die beabsichtigte Wäschebehandlung geeignete Waschmechanikeinwirkung bzw. eine zugehörige Soll-Trommeldrehzahl auszuwählen bzw. zu ermitteln. Die Geräteelektronik kann zudem eingerichtet sein, während des Wäschebehandlungsvorgangs die Ist-Trommeldrehzahl in Abhängigkeit der ausgewählten Soll-Trommeldrehzahl zu regeln und/oder zu steuern. Die Geräteelektronik kann auch eingerichtet sein, zu dem Signalverlauf der Messsignale in Abhängigkeit der Trommeldrehzahl numerisch eine Hüllkurve zu ermitteln und die Soll-Trommeldrehzahl aus der Hüllkurve zu ermitteln. Alternativ kann die Geräteelektronik eingerichtet sein, für mehrere vorab definierte Drehzahlbandbereiche jeweils einen Integralwert zu ermitteln und die Soll-Trommeldrehzahl aus den Integralwerten zu ermitteln.
Bevorzugt erfolgt die Beschleunigung der Wäschetrommel, während der der Signalverlauf der Messsignale erfasst wird, mit einer konstanten Beschleunigung. Hierdurch wird eine Wechselwirkung zwischen der Beschleunigung und dem zu erfassenden Dehnungsmesssignal reduziert bzw. vermieden. Jedoch kann die Beschleunigung der Wäschetrommel auch variieren, wobei denn die Signalbeeinflussung rechnerisch zu korrigieren ist. Ferner ist die vorgegebene Trommeldrehzahl, auf die für die Erfassung des Signalverlaufs beschleunigt wird, bevorzugt kleiner gleich einer Trommeldrehzahl, bei welcher die Wäsche aufgrund der auf die Wäsche einwirkenden Zentripetalkraft vollständig an dem Mantel der Wäschetrommel anliegt, d.h. die vorgegebene Trommeldrehzahl ist kleiner gleich der Anlegedrehzahl. Hierdurch kann die Dauer der Erfassung des Signalverlaufs reduziert werden, da nach einem Erreichen der Anlegedrehzahl im Wesentlichen keine Wäschebewegung innerhalb der Trommel erfolgt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Geräteelektronik eingerichtet, während der Beschleunigung, insbesondere konstanten Beschleunigung, der Wäschetrommel einen zeitlichen Signalverlauf der Messsignale aufzunehmen und auszuwerten. Der zeitliche Signalverlauf kann als Grundlage für die Bewertung der Waschmechanik des Wäschebehandlungsgeräts verwendet werden, aus der mit mathematischen Mitteln relevante Größen ermittelt werden können. Bei der Auswertung des zeitlichen Signalverlaufs sind eventuell vorhandene Phasen der Wäschebehandlung, die beispielsweise durch unterschiedliche Soll-Trommeldrehzahlen gekennzeichnet sind, voneinander zu trennen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Geräteelektronik eingerichtet, Maximalwerte von Peaks, die jeweils durch eine Wäschefalleinwirkung auf die Wäschetrommel erzeugt werden, in dem zeitlichen Signalverlauf zu ermitteln und auszuwerten und/oder Flankensteilheiten der Peaks zu ermitteln und auszuwerten und/oder eine Anzahl von Maxima der einzelnen Peaks zu ermitteln und auszuwerten und/oder zu jedem Peak ein Zeitintegral des zeitlichen Signalverlaufs zu ermitteln und auszuwerten und/oder den zeitlichen Signalverlauf im Frequenzbereich oder in Zeitbereich auszuwerten. Dabei können die Maximalwerte der Peaks, die Flankensteilheiten der Peaks, die Anzahl von Maxima der einzelnen Peaks, die Zeitintegrale und/oder die Auswertung des zeitlichen Signalverlaufs Waschmechanikparameter liefern oder darstellen, die im Rahmen der Erfindung ausgewertet werden können. Neben den Maximalwerten können auch die Minimalwerte des Signalverlaufs ausgewertet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Geräteelektronik eingerichtet, den zeitlichen Signalverlauf durch schnelle Fourier-Transformation, Bildung von quadratischen Mitteln und/oder Bildung von Crest-Faktoren auszuwerten.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts wird eine momentane Waschmechanikeinwirkung auf eine Wäsche innerhalb einer sich drehenden, innerhalb eines Laugenbehälters angeordneten und drehbar an dem Laugenbehälter gelagerten Wäschetrommel des Wäschebehandlungsgeräts ermittelt, wobei die momentane Waschmechanikeinwirkung unter Berücksichtigung einer Verformung einer Rückwand des Laugenbehälters während einer Beschleunigung, insbesondere konstanten Beschleunigung, der Wäschetrommel aus einem Stillstand bis auf eine vorgegebene Trommeldrehzahl mittels wenigstens eines an der Rückwand angeordneten Dehnungssensors erfasst wird.
Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf das Wäschebehandlungsgerät genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann das Wäschebehandlungsgerät nach einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird während der konstanten Beschleunigung der Wäschetrommel ein Signalverlauf von Messsignalen des Dehnungssensors in Abhängigkeit der Trommeldrehzahl aufgenommen und eine Soll-Trommeldrehzahl der Wäschetrommel für einen durchzuführenden Waschvorgang unter Berücksichtigung des Signalverlaufs ermittelt. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Wäschebehandlungsgeräts genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird während der konstanten Beschleunigung der Wäschetrommel ein zeitlicher Signalverlauf der Messsignale aufgenommen und ausgewertet. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Wäschebehandlungsgeräts genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden Maximalwerte von Peaks, die jeweils durch eine Wäschefalleinwirkung auf die Wäschetrommel erzeugt werden, in dem zeitlichen Signalverlauf ermittelt und ausgewertet und/oder werden eine Flankensteilheiten der Peaks ermittelt und ausgewertet und/oder wird eine Anzahl von Maxima der einzelnen Peaks ermittelt und ausgewertet und/oder wird zu jedem Peak ein Zeitintegral des zeitlichen Signalverlaufs ermittelt und ausgewertet und/oder wird der zeitliche Signalverlauf im Frequenzbereich oder in Zeitbereich ausgewertet. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Wäschebehandlungsgeräts genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird der zeitliche Signalverlauf durch schnelle Fourier-Transformation, Bildung von quadratischen Mitteln und/oder Bildung von Crest-Faktoren ausgewertet. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechende Ausgestaltung des Wäschebehandlungsgeräts genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen exemplarisch erläutert. Es zeigen:

1 einen schematischen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Wäschebehandlungsgerät;
2 einen beispielhaften Signalverlauf von Messsignalen eines Dehnungssensors eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Wäschebehandlungsgerät in Abhängigkeit einer Trommeldrehzahl;
3 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Verfahren;
4 einen beispielhaften zeitlichen Signalverlauf von Messsignalen eines Dehnungssensors eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Wäschebehandlungsgerät in Abhängigkeit der Zeit; und
5 einen beispielhaften zeitlichen Signalverlauf von Messsignalen eines Dehnungssensors eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Wäschebehandlungsgerät in Abhängigkeit der Zeit.

1 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Wäschebehandlungsgerät 1 in Form einer Waschmaschine oder eines Waschtrockners. Das Wäschebehandlungsgerät 1 ist als Frontlader ausgebildet.
Das Wäschebehandlungsgerät 1 weist ein Gerätegehäuse 2 auf, innerhalb dem ein Laugenbehälter 3 angeordnet ist, innerhalb dem eine Wäschetrommel 4 angeordnet ist, deren Rückwand 5 über ein nicht gezeigtes Radiallager und/oder Axiallager um eine im Wesentlichen horizontale Drehachse 6 drehbar an einer Rückwand 7 des Laugenbehälters 3 gelagert ist. In alternativen Ausführungen könnte die Drehachse gegenüber der Aufstellfläche des Wäschebehandlungsgeräts 1 geneigt angeordnet sein, wobei der Neigungswinkel bis zu 30° betragen kann. Neben einem Frontlader, welcher eine frontseitige Beschickungsöffnung hat, kann das Wäschebehandlungsgerät als Toplader ausgebildet sein, welcher eine Trommelmantel seitige Beschickungsöffnung hat.
Des Weiteren weist das Wäschebehandlungsgerät 1 ein System 8 zum Ermitteln einer momentanen Waschmechanikeinwirkung auf eine nicht gezeigte Wäsche innerhalb der sich drehenden Wäschetrommel 4 auf. Das System 8 weist einen an dem Laugenbehälter 3 angeordneten Dehnungssensor 9 und eine mit dem Dehnungssensor 9 verbundene Geräteelektronik 10 auf. Die Geräteelektronik 10 ist eingerichtet, aus Messsignalen des Dehnungssensors 9 die momentane Waschmechanikeinwirkung zu ermitteln. Der Dehnungssensor 9 ist an einer Außenseite 11 der Rückwand 7 des Laugenbehälters 3 angeordnet. Insbesondere ist der Dehnungssensor 9 an einer bodenseitigen unteren Hälfte der Rückwand 7 des Laugenbehälters 3 angeordnet. Im Falle eines Topladers kann der Dehnungssensor 9 bevorzugt an einer Seitenwand des Laugenbehälters angeordnet werden.
Zudem weist das Wäschebehandlungsgerät 1 eine mit der Geräteelektronik 10 und der Wäschetrommel 4 verbundene Antriebseinheit 12 auf. Die Geräteelektronik 10 ist eingerichtet, die Wäschetrommel 4 mittels der Antriebseinheit 12 aus einem Stillstand konstant bis auf eine vorgegebene Trommeldrehzahl zu beschleunigen, während der konstanten Beschleunigung der Wäschetrommel 4 einen Signalverlauf der Messsignale des Dehnungssensors 9 in Abhängigkeit der Trommeldrehzahl aufzunehmen und eine Soll-Trommeldrehzahl der Wäschetrommel 4 für einen durchzuführenden Waschvorgang unter Berücksichtigung des Signalverlaufs zu ermitteln. Ein beispielhafter Signalverlauf ist in 2 gezeigt.
Des Weiteren kann die Geräteelektronik 10 eingerichtet sein, während der konstanten Beschleunigung der Wäschetrommel 4 einen zeitlichen Signalverlauf der Messsignale des Dehnungssensors 9 aufzunehmen und auszuwerten. Insbesondere kann die Geräteelektronik 10 eingerichtet sein, Maximalwerte von Peaks, die jeweils durch eine Wäschefalleinwirkung auf die Wäschetrommel 4 erzeugt werden, in dem zeitlichen Signalverlauf zu ermitteln und auszuwerten und/oder Flankensteilheiten der Peaks zu ermitteln und auszuwerten und/oder eine Anzahl von Maxima der einzelnen Peaks zu ermitteln und auszuwerten und/oder zu jedem Peak ein Zeitintegral des zeitlichen Signalverlaufs zu ermitteln und auszuwerten und/oder den zeitlichen Signalverlauf im Frequenzbereich oder in Zeitbereich auszuwerten. Ferner kann die Geräteelektronik 10 eingerichtet sein, den zeitlichen Signalverlauf durch schnelle Fourier-Transformation, Bildung von quadratischen Mitteln und/oder Bildung von Crest-Faktoren auszuwerten.
2 zeigt einen beispielhaften Signalverlauf S von Dehnungsmesssignalen D eines Dehnungssensors eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Wäschebehandlungsgerät in Abhängigkeit einer Trommeldrehzahl n. Das Wäschebehandlungsgerät kann entsprechend 1 ausgebildet sein.
Der Signalverlauf S ist während einer konstanten Beschleunigung der mit zu behandelnder Wäsche beladenen Wäschetrommel aus einem Stillstand bis auf eine vorgegebene Trommeldrehzahl von einer Geräteelektronik des Wäschebehandlungsgeräts aufgenommen worden. Die Geräteelektronik ist eingerichtet, eine Hüllkurve H aus dem Signalverlauf S und hierdurch eine Soll-Trommeldrehzahl der Wäschetrommel für einen durchzuführenden Waschvorgang zu ermitteln. Die Hüllkurve H weist einen ersten Arbeitspunkt A1 bei der Trommeldrehzahl n = 30 U/min und einen zweiten Arbeitspunkt A2 bei n = 50 U/min auf. Die Geräteelektronik ist eingerichtet, die Soll-Trommeldrehzahl auf 30 U/min oder 50 U/min festzulegen, wobei in erstem Fall eine schonende Wäschebehandlung und im zweiten Fall eine maximale Wäschebehandlung realisiert wird.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts, wobei eine momentane Waschmechanikeinwirkung auf eine Wäsche innerhalb einer sich drehenden, innerhalb eines Laugenbehälters angeordneten und drehbar an dem Laugenbehälter gelagerten Wäschetrommel des Wäschebehandlungsgeräts unter Berücksichtigung einer Verformung einer Rückwand des Laugenbehälters während einer konstanten Beschleunigung der Wäschetrommel aus einem Stillstand bis auf eine vorgegebene Trommeldrehzahl mittels wenigstens eines an der Rückwand angeordneten Dehnungssensors erfasst wird.
Dazu wird die mit zu behandelnder Wäsche beladene Wäschetrommel in Verfahrensschritt 100 zunächst aus einem Stillstand konstant bis zu einer vorgegebenen Trommeldrehzahl beschleunigt, währenddessen ein Signalverlauf von Messsignalen des Dehnungssensors in Abhängigkeit der Trommeldrehzahl aufgenommen wird. Die vorgegebene Trommeldrehzahl kann beispielsweise 100 U/min betragen.
Zudem kann in Verfahrensschritt 100 ein zeitlicher Signalverlauf der Messsignale des Dehnungssensors während der konstanten Beschleunigung der Wäschetrommel aufgenommen werden.
In Verfahrensschritt 200 wird numerisch eine Hüllkurve des aufgenommenen Signalverlaufs ermittelt. Alternativ kann in Verfahrensschritt 200 jeweils ein Integralwert pro Drehzahlbandbereich ermittelt werden. Ein Drehzahlbandbereich kann beispielsweise eine Breite von 3 U/min aufweisen.
In Verfahrensschritt 300 kann ein Arbeitspunkt der Hüllkurve ausgewählt und als Soll-Trommeldrehzahl für den folgenden Wäschebehandlungsvorgang festgelegt werden. Dabei kann entweder ein Arbeitspunkt mit maximaler Waschmechanikeinwirkung oder ein Arbeitspunkt mit wäscheschonender Waschmechanikeinwirkung ausgewählt werden. Es wird also eine Soll-Trommeldrehzahl der Wäschetrommel für den durchzuführenden Waschvorgang unter Berücksichtigung des in Verfahrensschritt 100 aufgenommenen Signalverlaufs ermittelt.
In Verfahrensschritt 200 oder 300 können zudem Maximalwerte von Peaks, die jeweils durch eine Wäschefalleinwirkung auf die Wäschetrommel erzeugt werden, in dem zeitlichen Signalverlauf ermittelt und ausgewertet werden und/oder kann eine Flankensteilheiten der Peaks ermittelt und ausgewertet werden und/oder kann eine Anzahl von Maxima der einzelnen Peaks ermittelt und ausgewertet werden und/oder kann zu jedem Peak ein Zeitintegral des zeitlichen Signalverlaufs ermittelt und ausgewertet werden und/oder kann der zeitliche Signalverlauf im Frequenzbereich oder in Zeitbereich ausgewertet werden. Insbesondere kann der zeitliche Signalverlauf durch schnelle Fourier-Transformation, Bildung von quadratischen Mitteln und/oder Bildung von Crest-Faktoren ausgewertet werden.
In Verfahrensschritt 400 kann die in Verfahrensschritt 200 ausgewählte bzw. festgelegte Soll-Trommeldrehzahl an eine Motorsteuerung des Wäschebehandlungsgeräts ausgegeben werden, um einen trieblich mit der Wäschetrommel verbundenen Antriebsmotor entsprechend anzusteuern.
In Verfahrensschritt 500 wird der Wäschebehandlungsvorgang durchgeführt, wobei eine Zustandsregelung erfolgt, bei der überprüft wird, ob sich die momentane Waschmechanikeinwirkung bei konstanter Ist-Trommeldrehzahl der Wäschetrommel in einem Soll-Waschmechanikeinwirkungsbereich befindet oder nicht, wobei die Ist-Trommeldrehzahl geändert bzw. angepasst wird, wenn sich die Ist-Trommeldrehzahl nicht in dem Soll-Waschmechanikeinwirkungsbereich befindet.
4 zeigt einen beispielhaften zeitlichen Signalverlauf Z von Messsignalen D eines Dehnungssensors eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Wäschebehandlungsgerät in Abhängigkeit der Zeit t. Das Wäschebehandlungsgerät kann entsprechend 1 ausgebildet sein.
Es ist eine Trennung zwischen einem Reversierbetrieb der Wäschetrommel bei 35 U/min und einem Reversierbetrieb der Wäschetrommel bei 50 U/min deutlich in dem zeitlichen Signalverlauf Z erkennbar. Zudem sind ein Wäschefall und eine Temperaturänderung durch Heizen als unabhängige Komponenten im zeitlichen Signalverlauf Z sehr gut erkennbar.
5 zeigt einen beispielhaften zeitlichen Signalverlauf Z von Messsignalen D eines Dehnungssensors eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes Wäschebehandlungsgerät in Abhängigkeit der Zeit t. Insgesamt sind vier Wäscheeinschlagvorgänge bei konstanter Ist-Trommeldrehzahl dargestellt, wobei jedem Wäscheeinschlagvorgang ein Peak P1, P2, P3 bzw. P4 zugeordnet ist. Zudem sind vier verschiedene Kriterien für die Auswertung des zeitlichen Signalverlaufs Z dargestellt.
Bei dem Peak P1 wird ein Maximalwert Pmax des Peaks P1, der durch eine Wäscheeinschlageinwirkung auf die Wäschetrommel erzeugt wird, als Auswertungskriterium verwendet. Bei dem Peak P2 kann als Auswertungskriterium alternativ oder zusätzlich eine Flankensteilheit des Peaks P1 ermittelt werden. Bei dem Peak P2 wird eine Anzahl von Maxima des Peaks P2 als Auswertungskriterium ermittelt. Bei dem Peak P3 wird als Auswertungskriterium ein Zeitintegral des zeitlichen Signalverlaufs an dem Peak P3 ermittelt. Es sei angemerkt, dass entweder eines dieser Auswertungskriterien oder eine Kombination von wenigstens zwei dieser Auswertungskriterien ausgewertet wird.
Bezugszeichenliste

1: Wäschebehandlungsgerät
2: Gerätegehäuse
3: Laugenbehälter
4: Wäschetrommel
5: Rückwand von 4
6: Drehachse von 4
7: Rückwand von 3
8: System
9: Dehnungssensor
10: Geräteelektronik
11: Außenseite von 7
12: Antriebseinheit
100: Verfahrensschritt
200: Verfahrensschritt
300: Verfahrensschritt
400: Verfahrensschritt
500: Verfahrensschritt
A1: Arbeitspunkt
A2: Arbeitspunkt
D: Messsignal
H: Hüllkurve
n: Ist-Trommeldrehzahl
P1: Peak von Z
P2: Peak von Z
P3: Peak von Z
P4: Peak von Z
Pmax: Maximalwert von P1
S: Signalverlauf
t: Zeit
Z: zeitlicher Signalverlauf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1540065 B1 [0005]
EP 1108810 A1 [0006]
DE 3025088 A1 [0007]
GB 2124662 A [0008]
DE 102007057331 A1 [0009]

Claims

Wäschebehandlungsgerät (1) mit einem Laugenbehälter (3), einer innerhalb des Laugenbehälters (3) angeordneten und drehbar an dem Laugenbehälter (3) gelagerten Wäschetrommel (4) und einem System (8) zum Ermitteln einer momentanen Waschmechanikeinwirkung auf eine Wäsche innerhalb der sich drehenden Wäschetrommel (4), dadurch gekennzeichnet, dass das System (8) wenigstens einen an dem Laugenbehälter (3) angeordneten Dehnungssensor (9) und wenigstens eine mit dem Dehnungssensor (9) verbundene Geräteelektronik (10) aufweist, wobei die Geräteelektronik (10) eingerichtet ist, aus Messsignalen (D) des Dehnungssensors (9) die momentane Waschmechanikeinwirkung zu ermitteln.
Wäschebehandlungsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnungssensor (9) an einer Außenseite (11) einer Rückwand (7) des Laugenbehälters (3) angeordnet ist.
Wäschebehandlungsgerät (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnungssensor (9) an einer bodenseitigen unteren Hälfte der Rückwand (7) des Laugenbehälters (3) angeordnet ist.
Wäschebehandlungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch wenigstens eine mit der Geräteelektronik (10) und der Wäschetrommel (4) verbundene Antriebseinheit (12), wobei die Geräteelektronik (10) eingerichtet ist, die Wäschetrommel (4) mittels der Antriebseinheit (12) aus einem Stillstand bis auf eine vorgegebene Trommeldrehzahl zu beschleunigen, während der Beschleunigung der Wäschetrommel (4) einen Signalverlauf (S) der Messsignale (D) in Abhängigkeit der Trommeldrehzahl (n) aufzunehmen und eine Soll-Trommeldrehzahl der Wäschetrommel (4) für einen durchzuführenden Waschvorgang unter Berücksichtigung des Signalverlaufs (S) zu ermitteln.
Wäschebehandlungsgerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräteelektronik (10) eingerichtet ist, während der Beschleunigung der Wäschetrommel (4) einen zeitlichen Signalverlauf (Z) der Messsignale (D) aufzunehmen und auszuwerten.
Wäschebehandlungsgerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräteelektronik (10) eingerichtet ist, Maximalwerte (Pmax) von Peaks (P1, P2, P3, P4), die jeweils durch eine Wäscheeinschlageinwirkung auf die Wäschetrommel (4) erzeugt werden, in dem zeitlichen Signalverlauf (Z) zu ermitteln und auszuwerten und/oder Flankensteilheiten der Peaks (P1, P2, P3, P4) zu ermitteln und auszuwerten und/oder eine Anzahl von Maxima der einzelnen Peaks (P1, P2, P3, P4) zu ermitteln und auszuwerten und/oder zu jedem Peak (P1, P2, P3, P4) ein Zeitintegral des zeitlichen Signalverlaufs (Z) zu ermitteln und auszuwerten und/oder den zeitlichen Signalverlauf (Z) im Frequenzbereich oder in Zeitbereich auszuwerten.
Wäschebehandlungsgerät (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräteelektronik (10) eingerichtet ist, den zeitlichen Signalverlauf (Z) durch schnelle Fourier-Transformation, Bildung von quadratischen Mitteln und/oder Bildung von Crest-Faktoren auszuwerten.
Wäschebehandlungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Geräteelektronik (10) eingerichtet ist, die Wäschetrommel (4) mittels der Antriebseinheit (12) aus einem Stillstand konstant bis auf eine vorgegebene Trommeldrehzahl zu beschleunigen.
Verfahren zum Betreiben eines Wäschebehandlungsgeräts (1), wobei eine momentane Waschmechanikeinwirkung auf eine Wäsche innerhalb einer sich drehenden, innerhalb eines Laugenbehälters (3) angeordneten und drehbar an dem Laugenbehälter (3) gelagerten Wäschetrommel (4) des Wäschebehandlungsgeräts (1) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die momentane Waschmechanikeinwirkung unter Berücksichtigung einer Verformung einer Rückwand (7) des Laugenbehälters (3) während einer Beschleunigung der Wäschetrommel (4) aus einem Stillstand bis auf eine vorgegebene Trommeldrehzahl mittels wenigstens eines an der Rückwand (7) angeordneten Dehnungssensors (9) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass während der Beschleunigung der Wäschetrommel (4) ein Signalverlauf (S) von Messsignalen (D) des Dehnungssensors (9) in Abhängigkeit der Trommeldrehzahl (n) aufgenommen wird und eine Soll-Trommeldrehzahl der Wäschetrommel (4) für einen durchzuführenden Waschvorgang unter Berücksichtigung des Signalverlaufs (S) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass während der Beschleunigung der Wäschetrommel (4) ein zeitlicher Signalverlauf (Z) der Messsignale (D) aufgenommen und ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Maximalwerte (Pmax) von Peaks (P1, P2, P3, P4), die jeweils durch eine Wäscheeinschlageinwirkung auf die Wäschetrommel (4) erzeugt werden, in dem zeitlichen Signalverlauf (Z) ermittelt und ausgewertet werden und/oder eine Flankensteilheiten der Peaks (P1, P2, P3, P4) ermittelt und ausgewertet werden und/oder eine Anzahl von Maxima der einzelnen Peaks (P1, P2, P3, P4) ermittelt und ausgewertet wird und/oder zu jedem Peak (P1, P2, P3, P4) ein Zeitintegral des zeitlichen Signalverlaufs (Z) ermittelt und ausgewertet wird und/oder der zeitliche Signalverlauf (Z) im Frequenzbereich oder in Zeitbereich ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Signalverlauf (Z) durch schnelle Fourier-Transformation, Bildung von quadratischen Mitteln und/oder Bildung von Crest-Faktoren ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wäschetrommel (4) mittels der Antriebseinheit (12) aus einem Stillstand konstant bis auf eine vorgegebene Trommeldrehzahl beschleunigt wird.