BE898041A

BE898041A - Procede pour la compensation de balourds a la mise au regime de dispositifs centrifuges et son application.

Info

Publication number: BE898041A
Application number: BE0/211743A
Authority: BE
Original assignee: Escher Wyss Ag
Priority date: 1982-12-14
Filing date: 1983-10-20
Publication date: 1984-02-15
Also published as: GB8333242D0; CH658410A5; SE8306850D0; US4513464A; JPS59156449A; DE3342376A1; ATA394583A; GB2131977A; FR2537460A1; LU85070A1; SE8306850L; AT391330B

Abstract

Lors de la mise au régime d'un dispositif centrifuge, et notamment d'une machine à laver/essorer de grandes dimensions à axe horizontal, le balourd est mesuré pendant le processus de mise au régime et la poursuite de ce processus, c'est-à-dire la variation de la vitesse de rotation, est réglée en fonction de la variation du balourd mesuré. Dans un premier exemple, cela est obtenu par le fait que lorsqu'un seuil supérieur du balourd est atteint, la vitesse de rotation est maintenue constante pendant un période déterminée qui correspond à la vitesse de retour du balourd au-dessous du seuil.

Description


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  Procédé pour la compensation de balourds à la mise au régime de dispositifs centrifuges et son application. 
 EMI1.1 
 1 Société dite : SULZER-ESCHER WYSS SA. à Zurich (Suisse)' C. I. : Demande de brevet suisse no 7261/82-5 déposée le
14 décembre 1982 

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L'invention concerne un procédé pour la compensation de balourds lors de la mise en marche d'appareils centrifuges et de leur accélération jusqu'à une vitesse de régime déterminée, le balourd étant mesuré pendant la période d'accélération et la variation dans le   Tempe   de la vitesse de rotation   étant   commandée de telle manière qu'un balourd   maximal admissible prédéterminé ne   soit pas   dépassé.   



   Lors de la   mdae   en marche et de l'accélération d'appareils centrifuges, tels que centrifugeuses ou machines à laver, il se produit fréquemment des balourds qui créent dans l'appareil, et en particulier dans ses paliers, des efforts inadmissibles. Cela se manifeste de manière particulièrement accentuée dans le cas d'appareils centrifuges à axe de rotation horizontal, par exemple dans le cas de machines à   laver/essorer   à chargement continu. Dans de tels appareils, lors du démarrage,   le produit, c'est-à-dire   le linge à laver, est tout d'abord entraîné et soulevé par le tambour centrifuge en rotation, puis il se détache de la paroi de ce tambour avant d'avoir atteint le point culminant et il tombe en une trajec-   toire   libre dans la partie inférieure du tambour centrifuge.

   Lorsque la vitesse de rotation a augmenté au point que l'accélération centrifuge dépasse l'accélération de la pesanteur, la Trajectoire libre disparaît et le linge à laver s'applique en un anneau sur la surface interne du tambour.   Selon la répar-ciTion du produit, c'est-   à-dire du linge à laver, il se produit à ce moment un certain balourd qui ne peut pas être   évité,   même si le produit a été chargé   soigneusement dans l'appareil cen-crifuge. Il est   donc nécessaire dans la pratique de limiter à une mesure admissible le balourd qui se produit, lorsque l'appareil centrifuge tourne à la vitesse de rotation définitive. 



   Pour cette raison, d'après les brevets   alem 1ds nQ   29 15 815 

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 et 30 39 315, la vitesse de rotation, lors de   l'opération   de cen-   trifugation, n'est   augmentée que jusqu'à ce que le balourd maximal admissible soit atteint. Il an résulte que la capacité d'essorage de ces machines est limitée. 



   Par ailleurs, on connaît déjà, par exemple d'après les brevets allemands   n    22 04 325 et   29   39 340, le procédé consistant, dans des dispositifs d'essorage centrifuge du linge, à mesurer les balourds qui se produisent et à arrêter ei mettre hors circuit le dispositif lorsque le balourd dépasse, à la mise en marche, une valeur maximale admissible déterminée, puis à procéder à un nouvel essai de mise en marche jusqu'à ce que soit atteinte, lors d'un essai, la vitesse de régime prévue sans que le balourd maximal admissible soit dépassé. Pais un tel procédé prend du temps, il dépense de l'énergie et il n'est guère rationnel. 



   Dans le brevet allemand antérieur, non prépublié   ryS   31 41 901, il a déjà été proposé de   maintenir simple-ent constante   la vitesse   e rotation pendant   une période   déterminée,   au lieu de mettre hors   c-rcuit   le dispositif centrifuge lorsqu'une certaine limite de balourd est atteinte. Dans ce cas, on met à profit le fait que le produit, et   no-,, a : men-t   le linge à laver,. se   mei. lentement   à s'écouler. et se répartit   uniformément   sur toute l'étendue de la paroi interne du tambour. A l'expiration de cette période de maintien, le produit s'est réparti, dans la plupart des cas, de façon assez uniforme pour que le processus d'accélération puisse être repris sans aucun danger.

   Ce n'est que quand il a été   constaté,   par la mesure du balourd, que le balourd n'a pas diminué de   façon   appréciable, que le dispositif centrifuge doit être arrêté. Certes, on peut parvenir de la sorte à une certaine amélioration, mais l'économie de temps et   d'énergie n'est   pas encore optimale. 



   L'invention a pour but d'éliminer les inconvénients   évoqués     des procédés antérieurement connus et, plus précisément,   de fournir, pour la compensation de balourds lors de la mise en marche de dispo-   sitifs centrifuges, un procédé par lequel la   durée de mise en marche jusqu'à la vitesse de régime et la consommation d'énergie pour cette mise en marche soient réduites, mais par lequel le dépassement 

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 d'un balourd maximal admissible   prédéterminé,   lors de la mise en marche jusqu'à la vitesse de régime, soit néanmoins évité de manière sûre et fiable. Un tel procédé doit convenir en particulier pour des dispositifs centrifuges à axe de rotation horizontal, notamment des machines à laver/essorer. 



   Le procédé suivant l'invention est caractérisé par le fait que la commande de la variation de la vitesse de rotation dans le temps est effectuée en fonction de la variation du balourd mesuré dans le temps ou de son rapprochement d'une valeur préalablement fixée. 



   Du fait que c'est une variation du balourd dans le temps qui sert de critère de commande, et non une valeur absolue de ce balourd, la durée de mise en marche jusqu'au plein régime est raccourcie, sans que le balourd maximal admissible soit dépassé et on   parvienez   lors de l'opération de   centrifugation,   à un essorage plus rapide, consommant moins d'énergie et plus efficace. 



   Dans un exemple de réalisation approprié, la commande de la vitesse de rotation peut s'effectuer   de la manière suivante   : lorsqu'une valeur seuil supérieure du balourd est atteinte, la vitesse de rotation est tout d'abord   maintenue au moins approxima-.     tivement constante   et une nouvelle   élévation de la vitesse   de rotation est effectuée à la suite du délai après lequel le balourd mesuré a diminué dans une mesure   prédéterminée,   c'est-àdire qu'il a dépassé vers le bas une autre valeur seuil inférieure. 



  Le cycle du maintien et de la nouvelle élévation de la vitesse de rotation   peut re   répété plusieurs fois dans ces conditions. 



   Dans un autre exemple de réalisation avantageux, la différence entre le balourd mesuré et une autre valeur de balourd est mesurée et la rapidité de variation de la vitesse de rotation est réglée en fonction de cette valeur de différence. Par exemple, l'écart entre le balourd mesuré et une valeur fixe, par exemple le balourd maximal admissible, est déterminé et la variation de la vitesse de rotation dans le temps, c'est-à-dire la rapidité de la mise au régime, est choisie d'autant plus petite que le balourd mesuré est plus voisin du balourd maximal admissible. Ou   bien le balourdmesuré   

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 peut être comparé avec la mesure de balourd immédiatement précédente et la vitesse d'accroissement du balourd peut être ainsi déterminée.

   La variation de la vitesse de rotation dans le temps est alors réglée   de-telle manière   que cette variation soit d'autant plus petite,   c'est-à-dire   que la mise au régime s'effectue d'autant plus lentement, que la variation du balourd dans le temps est plus grande, c'est-à-dire que le balourd augmente plus rapidement par unité de temps. Dans ces conditions, la relation à la variation de la vitesse de rotation et à la variation du balourd peut être choisie de manière à rendre possible sans temps perdus un processus de mise au régime continu et optimal en ce qui concerne le temps et l'énergie nécessaires. 



   L'invention est ci-après expliquée à l'aide des graphiques 
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 ci¯-or'u--emps de la vitesse ci-joints qui représentent la variation dans le de rotation et du balourd dans différents exemples du procédé suivant l'invention. 



   La fig. l est la représentation graphique relative à un procédé avec processus interrompu de mise au régime. 



   La fig. 2 est la représentation graphique relative à un procédé avec processus continu de mise au régime.. 



   La fig. 3 est la représentation graphique relative à un procédé continu de mise au régime avec réglage différentiel. 



   Dans les diagrammes reproduits sur les figures, il a   été repré-   
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 sente, par rapport L---LI n de la vitesse de au Temps t, la variation de la vitesse de rota-tion n   du tambour d'un dispositif cenïrifuge,   ainsi que la variation dans le temps du balourd U qui se produit au niveau du Tambour lors de la mise au régime. Par balourd,   on peut entendre ici le déplace-   ment du centre de gravité géométrique dans le tambour ou le produit de ce déplacement par la masse en rotation, ou encore la force oscillatoire qui se produit lors   de la roïaïion   en conséquence du déplacement du centre de gravité.

   Celle-ci peut être mesurée, par exemple avec un   détecteur de   force au niveau   cas paliers   du dispo-   siïif centrifuge, le signal alternatif caractérisant   le balourd et. en cas d'axe horizontal du tambour, le signal continu caractérisant la masse, c'est-à-dire l'humidité résiduelle du linge. Lorsqu'il 

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 s'agit de dispositifs centrifuges lourds et de grande taille, on utilise opportunément un système de montage hydrostatique à pistons de support mobiles et à   caractéristique   dynamique, Tel que décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis nQ 4 113 325. Dans ce cas, la force de balourd peut être déterminée directement par une mesure de la déviation des pistons de support.

   Il peut être également opportun de combiner le balourd mesuré avec la vitesse de rotation également mesurée, au moyen d'un circuit approprié ou avec un microprocesseur, de le réduire au balourd théorique auquel on peut s'attendre en service à la vitesse de régime prévue et d'utiliser le balourd extrapolé comme grandeur de réglage. 



   La fig. 1 représente un procédé de mise au régime pour un dispositif centrifuge, en particulier une machine à laver/essorer à axe horizontal, procédé d'après lequel la vitesse de rotation n augmente tout d'abord de façon continue. A un instant t0, il est atteint une vitesse de rotation nO et une   accélération   centrifuge pour lesquelles le produit, c'est-à-dire le linge qui se trouve dans le tambour d'essorage, est appliqué sur la paroi interne du tambour. A ce moment, le dispositif de réglage est mis en marche. 
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  . i i en est dériv' Le balourd mesuré U ou la grandeur de réglage qui se situe tour d'abord, dans l'exemple représenté, au-dessous d'une valeur seuil supérieure Ut et il augmente tandis que la vitesse de rotation n   s'élève,   jusqu'à ce qu'il atteigne la valeur seuil supé- 
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 rieure U-. à et à la vitesse de rotation 1-1 L t,-,. A ce moment, la variation de la vitesse de rotation n est ramenée au moins approximativement à 0,   c'est-à-dire   que la vitesse de rotation est tout d'abord maintenue au moins approximativement constante à la valeur nl.

   Une certaine régression de la vitesse de rotation ou une légère augmentation peut être tolérée à ce   moment.   Au cas où le balourd mesuré dépasse déjà la valeur seuil   U-supérieure   à l'instant   to'c'est-à-dire   au début du processus de réglage, la vitesse de rotation est maintenue constante dès cet instant. Pen-   dant   cette phase, dans laquelle la vitesse de rotation reste plus ou moins inchangée, la répartition du produit dans le tambour d'essorage s'équilibre en-partie par des processus d'écoulement et 

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 par l'essorage du produit centrifugé qui se poursuit, et le balourd diminue.

   A un instant   tp, le   balourd a diminué dans une mesure déterminée   (U-.-U), c'est-à-dire   qu'il est revenu à une valeur seuil inférieure   U2 et,   à cet instant, la variation de la vitesse de rotation n est réglée de nouveau à une valeur positive, c'est- 
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 à-dire que le processus de mise au régime reprend avec une vitesse tesse de rotation croissante.

   Au cas où, pendant cette deuxième phase de mise au régime, la valeur seuil supérieure Ul atteinte de 'JL nouveau, par exemple à un instant   t3 et à   une vitesse de rotation   n, le cycle se   répète,   c'est-à-dire   que la vitesse de rotation est de nouveau maintenue constante jusqu'à ce que le balourd soit tombé à la valeur seuil inférieure   U, par exemple   à l'instant   t4,   après quoi le processus de mise au régime est poursuivi jusqu'à la vitesse de rotation de régime nm.

   Dans ces conditions, il peut   être   judicieux de limiter le nombre des cycles et d'interrompre le processus de mise au régime,   c'est-à-dire   de ramener à zéro la vitesse de rotation, lorsqu'après un nombre déterminé de cycles, la valeur seuil supérieure est toujours dépassée, c'est-à-dire qu'il ne s'est pas produit de compensation du balourd. 



   Au lieu de cela, la vitesse de rotation atteinte peut être   également maintenue constante lorsqu'elle   a déjà atteint une valeur à laquelle on peut s'attendre à un effet d'essorage suffisant. 



   Il peut être également opportun d'interrompre le processus de mise au régime et de ramener la vitesse de rotation à zéro lors-   qu'à   la suite d'un dépassement de la limite supérieure de balourd et du maintien   résultant   de la vitesse de rotation à une valeur constante, le balourd ne diminue pas ou ne diminue que dans une mesure insuffisante. L'essorage à la vitesse de   rotation maximale   n est poursuivi jusqu'à ce que   l'humidité résiduelle, indiquée   par le signal continu du détecteur de balourd, est tombée à une valeur prédéterminée. 



   Dans le cas du diagramme tracé sur la fig. 2, le dispositif de réglage automatique est conçu et dimensionné de telle manière   qu'à   l'instant to et à la vitesse de rotation ne auxquels débute 
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 le entré 1-e ba-Lol--trd 

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 "'j--u-, blé U soiL, ézab-i. Cet mesure'U valeur 0 m    processus de réglage automatique, l'écart \Uécart #U0 est   utilisé comme grandeur de réglage et la rapidité   d'élévation   de la vitesse de rotation n, exprimée par l'angle de montée   #0,   est réglée d une valeur correspondante.

   Le processus de réglage se déroule de façon continue, c'est-à-dire que par la suite, la rapidité d'élévation de la vitesse de rotation, c'est- à-dire l'angle de montée   #,   est réglée, en fonction de la diffé- 
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 rence entre le balourd mesuré et la valeur maximale de m telle la vitesse de rotation n augmente d'autant lentement que le balourd U se rapproche davantage de la valeur U. 



  - - On remarquera que la valeur de compensation du balourd Um peut être choisie en fonction du temps ou bien en fonction de la vitesse de rotation. Le calcul peut être effectué au moyen de circuits électriques connus ou avec un microprocesseur. Par le rajustage conti- 
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 nu décrit de la vitesse de rotation n en fonction de la valeur instantanée de balourd, on peut parvenir une durée de démarrage qui est raccourci de façon optimale jusqu'à la vitesse de de régime n, un dépassement-dû balourd maximal admissible U poum - m    avat   être évité en toute sécurité. 



   La fig. 3 est la représentation graphique d'un autre procédé continu de mise au régime, d'après lequel, après que la vitesse de 
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 rotation atteinte à l'instant t est roation n 0a e t, t, e 0 comparé avec une valeur de balourd immédiatement voisine dans le temps et la vitesse d'augmentation du balourd, exprimée par l'angle   (30'est   utilisée comme grandeur de réglage. La rapidité d'élévation de la vitesse de rotation n,   exprimée par l'angle &alpha;0, est   ajustée conformément à cette valeur.

   Le processus de réglage automatique se déroule   là encore de façon continue, un angle de montée &alpha;de   la vitesse de rotation étant réglé pour chaque angle de montée du balourd, de   telle manière que l'élévation   de la vitesse de rotation soit ralentie tant que le balourd manifeste encore une augmentation appréciable. Là encore, dans les limites de la période la plus courte on peut parvenir de manière extrêmement rationnelle à la vitesse de 
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 rotation de régime que le balourd maximal admissible soit 

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 n m, sansn convient de faire remarquer que l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et que des variantes, à la portée des connaissances du spécialiste, sont possibles sans que l'on s'éloigne pour autant de l'idée de l'invention.

   Ce qui est essentiel à cet égard, c'est que la mise au régime de la vitesse de rotation n'est pas seulement interrompue à une limite de balourd déterminée ou que la vitesse de rotation n'est pas seulement maintenue constante pendant une période fixe prédéterminée, mais que la durée de maintien à une vitesse de rotation constante reste variable et est réglée avec un minimum de retard de temps en fonction de la variation du balourd. A cet égard, il est possible de   déterminer   le temps dans lequel le balourd varie dans une mesure déterminée ou il est possible de raccourcir considérablement les intervalles de temps entre les instants de mesure, de manière à mesurer la vitesse de variaticn du balourd, ce qui équivaut pratiquement à un réglage différentiel.

   En comparaison avec les procédés antérieurs, faisant intervenir une seule valeur seuil pour le balourd ou des durées de maintien fixes, on obtient ainsi une durée de mise au régime de brièveté optimale, le balourd admissible restant, en toue sécurité, au-dessous du seuil admissible. 



   Le procédé de l'invention est particulièrement avantageux lorsqu'il est appliqué à des dispositifs centrifuges qui tournent autour d'un axe horizontal, notamment à des machines à laver/essorer de grandes dimensions,   c'est-à-dire     d'un   diamètre de l'ordre du mètre, avec lesquelles il peut se produire des forces de balourd intenses que l'on ne peut pas éviter, même par un chargement particulier de la machine, et auxquelles on ne peut faire face que par un procédé approprié de mise au régime.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé pour la compensation de balourds lors de la mise au régime de dispositifs centrifuges à une vitesse de rotation déterminée, le balourd étant mesuré pendant la mise au régime et la variation dans le temps de la vitesse de rotation étant commandée de telle manière qu'un balourd maximal admissible prédéterminé ne soit pas dépassé, caractérisé en ce que la commande de la variation de la vitesse de rotation dans le temps est effectuée en fonction de la variation du balourd mesuré dans le temps ou de son rappro- chement d'une valeur préalablement fixée.
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Procédé selon i-, carac-rérisé en ce oue lors de la mise au régime, la variation dans le temps de la vitesse de rotation est ramenée à une valeur qui est au moins approximative- men- égale à zéro lorsque le balourd mesuré dépasse une valeur seuil supérieure pour la vitesse de rotation considérée, et en ce qu'ensuite, la variation de la vitesse de rotation est reprise avec une valeur positive à la suite du datai après lequel le ba- lourd mesurée a diminué dans une mesure prédéterminée.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le processus de la variation dans le temps de la vitesse de rotation est répété au moins une fois dans le cas où après la variation de la vitesse de rotation avec une valeur positive, le balourd mesuré dépasse de nouveau la valeur seuil supérieure.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le processus de mise au régime est interrompu et la vitesse de rota- EMI10.2 tion est ramenée à zéro dans le cas où, après un nombre prédéter- miné de cycles de mise au régime, le balourd mesuré dépasse de nouveau la valeur seuil supérieure.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, <Desc/Clms Page number 11> caractérisé en ce que le processus de mise au régime est interrompu et la vitesse de rotation est ramenée à zéro dans le cas où, dans les limites d'une période de temps prédéterminée après un dépassement d'une valeur seuil supérieure, le balourd mesuré ne passe pas au-dessous d'une autre valeur-seuil.
6. Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que la différence entre le balourd mesuré et une valeur de balourd prédéterminée est établie, et la vitesse de variation dans le temps de la vitesse de rotation est réglée de telle manière que la varia- t-on dans le temps soit d'autant plus petite que la différence entre le balourd mesuré et le balourd prédéterminé est petite.
7. Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que la valeur du balourd mesuré est comparée avec la valeur du balourd à un instant immédiatement précédent, c'est-à-dire que la vitesse de variation dans le temps du balourd est mesurée, et la variation dans le temps de la vitesse de rotation est réglée, en fonction de la vitesse de variation dans le temps du balourd, de telle manière que la vitesse de variation de la vitesse de rotation soit d'autant plus petite que la vitesse de variation du balourd est plus élevée.
8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la vitesse de rotation est accrue de manière continue, indépen- damment du balourd, jusqu'à une valeur de vitesse de rotation prédéterminée, mais en ce qu'à partir du dépassement de cette vitesse de rotation prédéterminée et jusqu'à la vitesse de rotation de régime définitive, la variation de la vitesse de rotation est réglée d'après le balourd mesuré.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on mesure, en ""Cant que balourd, la déviation du tambour centrifuge qui se produit à la rotation du dispositif centrifuge.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications l à 8, caractérisé en ce qu'on mesure, en tant que balourd, la force qui se manifeste au niveau d'au moins un palier du dispositif centrifuge à la rotation de ce dispositif. <Desc/Clms Page number 12>
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on mesure, en tant que balourd, la déviation du piston de support d'un système de montage réalisé sous forme de système de montage hydrostatique à pistons de support.
12. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications l à 11 pour la compensation de balourds lors de la mise au régime d'un dispositif centrifuge qui tourne autour d'un axe de rotation horizontal.
13. Application selon la revendication 12 à une machine à laver/essorer.