CN101730765B - 衣物处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种衣物处理装置，特别是洗衣机或衣物烘干机，包括：壳体(1)、以振荡方式悬置在壳体(1)中的容器(3)和用于探测容器(3)在壳体(1)中的位置和/或布置的器件(2)，其中，探测单元(2)包括磁场产生元件(2b)和用于探测磁场的磁通密度的探测器单元(2a)。位置探测单元(2)的特征在于，探测器单元(2a)还探测磁场的磁力线的方向，且根据磁通密度和磁力线方向确定容器(3)的位置。

Description

衣物处理装置

技术领域

本发明涉及一种衣物处理装置，特别是洗衣机、洗衣机/烘干机或滚筒式烘干机，具有：壳体、以振荡方式悬置在壳体中的容器和用于探测容器在壳体中的位置和/或布置的单元，其中，探测单元包括磁场产生元件和用于探测磁场的磁通密度的探测器单元。 

背景技术

从EP972874A1公知一种具有壳体的洗衣机，其中，洗涤液容器以振荡方式设置在悬架上。洗衣机包括设置在悬架中一个悬架上的永久磁体、和加装到洗衣机的大致固定的元件上的霍尔元件。在磁体与霍尔元件之间的距离变化的情况下，由霍尔元件探测到的磁通密度变化。由于固定元件还相对于壳体基本静止，因此，该距离同时表示容器在壳体中的布置。霍尔元件可产生与所述距离成比例的电信号，所述电信号被传送到洗衣机的控制单元，以测量重量和不平衡。该现有的方法的不足在于，现有洗衣机的测量单元仅能探测沿悬架臂方向的容器布置。在处理过程中，特别是在离心旋转脱水过程中，容器还可在水平方向上偏转。为了可靠地避免容器碰撞壳体，还必须探测水平运动。 

具有用于测量壳体中的容器布置的单元的洗衣机还公知于DE3938822A1中。该洗衣机具有光学距离测量单元，所述光学距离测量单元同样仅可探测沿垂直方向的容器布置。这种光学测量单元在洗衣机中可很容易地被弄脏，使得特别容易出现故障。 

发明内容

因此，本发明的目的是提供这样一种衣物处理装置，所述衣物处理装置消除了上述缺点，特别是能使所述衣物处理装置可靠地操作。此外，衣物处理装置应配备成能够最精确地测量负载和不平衡。 

本发明的衣物处理装置具有壳体、以振荡方式悬置在壳体中的容器和用于探测容器在壳体中的位置和/或布置的单元。所述衣物处理装置具有探测单元，所述探测单元包括磁场产生元件和用于探测磁场的磁通密度的探测器单元，其中，根据本发明的探测器单元具有用于确定磁场的磁力线方向的单元。公知的是，磁体具有它们的典型磁力线形态。因此，当使用具有已知的磁场特性的磁体时，不仅可根据探测器单元与磁体之间的磁通密度确定距离，而且还可确定侧向偏移。因此，磁体相对于探测器单元的布置可以多个空间坐标确定。这种探测单元的结构可非常简单，且根据磁体和传感器的设计，所述探测单元可被采用作为两轴线式传感器或三轴线式传感器。两轴线式传感器确定关于两个笛卡尔空间坐标的布置，三轴线式传感器确定关于三笛卡尔空间坐标的布置。因此，容器在隔间内的运动可利用这种传感器监测。重要状态例如容器碰撞衣物处理装置的固定构件可在这种接触发生之前探测。因此，洗涤液容器的运动可被简单地监测，且一旦超过预定的空间边界就启动控制措施。 

有利地，用于探测容器的位置和/布置以确定容器的位置和/布置的单元以至少两个空间坐标实施，所述至少两个空间坐标由磁通密度和磁力线方向确定。在此，有利地，所述单元包括运算单元，所述运算单元可借助于预定的计算规则将探测到的磁通密度和探测到的磁力线方向转换为空间坐标。运算规则可简单地存储在所述单元的存储器中。特别地，这种计算规则可简单地被调节成适应于衣物处理装置的几何关系和对探测器单元的与安装相关的影响(位置、电干扰、零点)，其中，相应的相互依赖关系借助于试验确定。 

磁通密度可特别简单地借助于所谓的霍尔元件探测。已经证明，磁力线的方向也可使用这种元件确定。所述探测器单元优选包括多个霍尔元件。 

为了确定洗涤液容器的布置和/或位置，磁场产生元件设置在所述容器上，探测器单元设置在衣物处理装置的与容器相对的固定构件上、特别是设置在壳体构件上。由于已知壳体的几何尺寸和容器的几何尺寸，因此可 由磁通密度和确定的磁力线方向得出容器的布置，这是因为在容器的布置变化的情况下，磁通密度和/或磁力线方向根据磁场的变化的布置会在探测器单元处变化。因此，容器在壳体内的变化的布置可在任何时刻借助于探测器元件确定。 

在本发明的一个可选的改进中，磁场产生元件也可设置在衣物处理装置的与容器相对的固定构件上、特别是设置在壳体构件上，探测器单元可设置在容器上。在这种情况下，通过使用探测器单元，也可简单地通过探测磁场产生元件相对于探测器元件的布置建立容器相对于衣物处理装置的固定部分的布置。 

磁场产生元件可以是永久磁体。永久磁体具有特别的优点，其磁场永久地保持，且知道在磁场强度和磁力线的取向方面的特性。这种永久磁体还可在非常长的时间内恒定地保持它们的磁性能。探测器单元和/或运算单元可简单地根据已知的磁性能调节。除了这种永久磁体，电磁体也可用作磁场产生元件，在这种情况下，磁性能由结构和电参数决定，所述结构和电参数可通过衣物处理装置的单元以固定形式预置。 

通过试验确定，成环形磁体的形式的永久磁体的实施例特别有利。原则上，其他形式的永久磁体、例如条形磁体也可适用于本发明的情况。 

在本发明的一个优选的改进中，容器包括用于固定探测单元的设在容器上的部件的布置的至少一个元件。相应有利地，固定构件、特别是壳体包括用于固定探测单元的设在固定构件上的部件的布置的至少一个元件。探测单元的部件是指磁场产生元件、和用于探测磁通密度和磁力线的方向的探测器单元。在这些改进中，探测单元的部件可总是以相对彼此处于限定结构的方式设置在衣物处理装置中。因此，可避免在制造衣物处理装置的过程中另外调节或定向所述部件。 

探测单元的部件优选以可分离的方式借助于螺纹连接或卡锁连接固定。通过采用这种方式，探测单元的设在容器上的部件可与容器相连，设在固定构件上的部件可与固定构件相连。借助于这种可分离连接，构件可容易地被更换为新的构件，例如在可能的售后服务需要的情况下。对于衣物处理装置的低成本制造，卡锁连接是特别有利的，这是因为可省去另外的固定材料、例如螺钉，且仅需要一个简单的组装步骤。 

在一个可选改进中，也可使永久磁体特别是通过热焊以不可分开的方式与容器相连。该特殊的优点在于，永久磁体的布置被永久地保持，且不能在操作时间过程中改变。由于不是必须更换永久磁体，这是可能的，因为其保持的磁场在衣物处理装置的使用寿命内不会明显地变化。 

衣物处理装置进一步被这样改进，其中有利地，容器和/或由固定构件包括至少一个止挡元件，其中，止挡元件以这种方式被实施和设置，使得在容器的运动时探测器单元和与探测器单元相对的部件不存在接触的可能性，所述部件可以是容器或设在容器上的部件。从而，可有效地防止由冲击引起的探测器单元的损坏。 

特别有利的是，包括用于确定放置在容器中的衣物负载的重量的单元，其中，所述单元根据探测到的容器的位置和/或布置确定装载的衣物负载的重量。在此，通过在装载衣物之前和之后确定的容器沿重力方向的布置，衣物负载的重量可简单地由容器的布置的变化确定。相应地表示装载衣物之前和之后布置之间的差别的布置或路径的变化与装载的衣物的数量或装载的衣物的重量成比例，这是因为衣物处理装置的容器安装在弹簧悬架上。比例系数与地球引力的方向上作用的总弹簧比率对应。 

在另一改进中，衣物处理装置包括用于确定装载有衣物且可在容器内转动的滚筒的不平衡的单元，其中，所述不平衡确定单元根据探测到的容器的位置和/或布置确定已被装载的滚筒的不平衡。这利用了这种作用：在滚筒转动过程中的不平衡会产生容器的运动，所述运动的幅度的大小取决于不平衡的程度。运动的幅度可简单地由容器布置的变化确定。因此，可在早先阶段探测可引起容器碰撞衣物处理装置的壳体或引起衣物处理装置“抖动”的严重的不平衡。例如，对探测到的布置变化与布置的最大许可变化进行简单的比较，其中，布置的最大许可变化比由严重的不平衡引起的布置变化小。在此，特别有利地，探测器单元可确定各个空间坐标中的布置。 

附图说明

下面，基于附图中所示的示例性实施例更详细地解释本发明。 

图1示出了本发明的洗衣机的示意性图示，图2以示意性的方式示出 了用于借助于磁场产生元件探测位置的单元的工作原理。 

具体实施方式

使用洗衣机作为示例更详细地描述本发明。它可同样很好地用于包括以振荡方式悬置在壳体中的容器的衣物处理装置。 

图1示出了具有壳体1的洗衣机，洗涤液容器3设置在壳体1中，所述洗涤液容器3下面仅称作容器3，其悬置在两个弹簧9上且支撑在两个弹簧活塞阻尼器6上。用于容纳衣物7的滚筒8可转动地安装在洗涤液容器3中。滚筒8经由皮带驱动装置4与电机5连接，且具有水平转动轴线。在本发明的洗衣机的可选实施例中，滚筒的转动轴线也可以以倾斜甚至以垂直方式实施。 

平衡体11固定到容器3，所述平衡体11特别是平衡电机5的重量。由容器3及设置在其上的构件形成的模块还被称作振荡系统。平衡体11被如此地选择尺寸和设置在容器3上，使得若有可能使振荡系统的重心位于滚筒8的转动轴线上和处于由弹簧8和阻尼器6形成的平面上。 

在洗涤过程之前，滚筒8通常装载有衣物7。衣物7的重量会使得弹簧9变长、阻尼器6收缩，从而使容器3沿着轴线Z(沿着重力线定向)下沉，直到在被加载的振荡系统的重量与弹簧张力之间再次建立平衡。因此，作用在振荡系统上的弹簧张力的变化，即容器3沿着方向Z的位移与沿该方向作用的总弹簧系数的乘积与衣物7的重量对应。安装有弹簧的容器3在此充当弹簧秤。容器3沿着轴线Z的布置或位置的变化与装载的衣物7的重量相应地成比例。 

在使用如上所述的洗衣机的过程中，滚筒以较低的速度的转动除了别的作用以外还使得衣物7在滚筒内运动。如此作用在滚筒上的力使得容器3运动或容器3的布置正发生变化。在滚筒以较高的速度转动的离心旋转脱水过程的情况下，衣物7靠在滚筒的壁上的固定位置，且根据质量的分布和衣物7的位置会产生不平衡。由于不平衡的原因而作用在容器3上的力同样会使得容器3运动或布置发生变化。 

为了探测容器3的布置的这种变化，洗衣机具有探测单元2，所述探测单元2包括探测器单元2a和永久磁体2b，其中，探测器单元2a加装到洗 衣机的固定部分1上，永久磁体2b加装到容器3上。在本示例性的实施例中，固定部分是洗衣机的壳体1的后壁。在可选实施例中，探测器单元2a也可加装到与壳体1固定地连接的其他部分上，例如底板、搁放板或分配装置的壳体上。也可将探测器单元2a加装到容器3，永久磁体2b加装到洗衣机的固定部分上。 

同样地，另一磁场产生元件，例如电磁体可代替永久磁体用于其他可选的实施例。 

在示例性实施例中，探测器单元2a具有多个霍尔元件2c，所述霍尔元件可探测由永久磁体2b产生的磁场。在图2中，仅示出了多个霍尔元件中的一个霍尔元件2c。霍尔元件2c确定探测器单元2a的位置处存在的磁通密度和磁力线的方向。 

探测单元2的工作原理在图2中被更详细地示出。图示出了以箭头表示的磁体2b周围的磁场，在此箭头表示磁力线和它们的方向。磁力线从北极N在磁体2b的两侧延伸到南极S，在此，磁通密度随着距离磁体2b的距离的增大而降低。该结果由箭头的减小的笔画粗度表示。借助于霍尔元件，可探测探测点处存在的磁通密度和磁力线方向，其中图2示出了霍尔元件2c。这两个参数即磁通密度和磁力线方向明确地确定磁体2b在图2所示的平面中的布置。相应地，通过使用其他霍尔元件，磁体2b在隔间内的位置也可相应地被明确地确定。 

霍尔元件2c将确定的磁通密度和磁力线方向转换为电信号，所述电信号被供给由探测器单元2a包括的至少一个合适的模拟/数字转换器。此外，探测器单元2a具有处理器或运算单元(未示出)，所述处理器或运算单元由磁通密度和磁力线方向的转换信号计算磁体2b在两个笛卡尔空间坐标平面上的位置。即使图2仅在一个平面示出了工作原理，但相同的原理同样可转移到空间。相应地，如果探测器单元2a配备有足够的霍尔元件且处理器确定磁体2b在所有三个笛卡尔空间坐标中的位置，则探测单元2也可称为3D传感器。图1中示出了空间坐标X、Y、Z。 

处理器包括存储单元，其中存储有合适的算法和转换因数，以根据磁通密度和磁力线方向计算空间坐标X、Y、Z。转换因数基于实际试验简单地确定。 

由探测器单元2a确定的空间坐标X、Y、Z被传送给由洗衣机包括的控制单元10，所述控制单元10与探测器单元2a相连。在控制单元10中，算法和常数存储在存储单元中，以从空间坐标X、Y和Z计算衣物负载7所引起的容器3的偏移。容器3在由弹簧8和阻尼器6表示的平面上的偏移被确定，并相应地被转换为衣物负载7的重量值。这种重量值可传送到合适的显示单元，衣物的重量可在所述显示单元上向操作该装置的人员显示。 

此外，控制单元10被设置成控制洗涤处理、漂洗处理、离心旋转脱水处理和/或烘干处理的过程，在此，本发明的洗衣机的控制单元10可根据确定的衣物重量控制所述处理过程。 

而且，控制单元10还被设置成从容器3的布置或布置的变化确定不平衡。通过包含的比较单元，确定的不平衡值与容许的不平衡值比较。因此，根据比较结果，控制单元10可控制特别是相对于其持续时间的离心旋转脱水处理过程、滚筒的转动速度、和滚筒的加速度。容许不平衡值存储在控制单元10的存储单元的存储器中，且被设置在这种水平，使得在离心旋转脱水过程中由不平衡产生的力和运动不会超过预定值。因此，通过连续询问当前布置，洗衣机的可靠操作成为可能。 

在可选实施例中，用于容器3在空间坐标X、Y和Z中的布置的极限值可存储在控制单元10中。所确定的容器3的布置通过使用比较单元与所述极限值进行比较，在此，极限值被确定成使容器3或设置在容器3上的部件不会由于容器3的运动而与洗衣机的其他部件接触。一旦超过了极限值中的一个极限值，控制单元10可采取措施，例如切断电机，这防止容器3进一步运动超过极限值。 

包括在控制单元10的该示例性实施例中的用于确定衣物7的重量的单元和/或用于确定不平衡的单元和分配给它们的存储器和比较单元也可是探测单元2的一部分。此时，仅是由探测单元2确定的比较结果传送到控制单元。 

在示例性实施例中，永久磁体2b被实施为环形磁体，所述环形磁体设置在壳体(未示出)中，所述壳体借助于螺钉连接到容器3。相应地，探测器单元2a具有壳体(未示出)，所述壳体以螺纹方式固定在壳体1的后壁。 布置固定元件、例如固定销设置在容器3和壳体1上，所述销以形状配合方式接合在磁体2b的壳体中或探测器单元2a的壳体中。在可选实施例中，也可提供其他传统的布置固定元件。磁体2b、其壳体或探测器单元2a的壳体可利用合适的卡锁连接加装到容器3a或洗衣机的固定部分。 

在另一实施例中，磁体2b以不可分开的方式与容器3相连。为此，磁体2b被模制到容器3中，或磁体2b包封在塑料中，在此，包封塑料热焊到容器3上。 

两个止挡元件12设置在壳体1的后壁上，所述两个止挡元件邻近探测器单元2a设置且它们的尺寸被选择成在容器3运动时不会与探测器单元2a接触。在容器3的过大运动的情况下，总会接触止挡元件12中的一个止挡元件，从而，防止由于探测器单元2a受到容器3的碰撞二损坏探测器单元2a。止挡元件也可以是与探测器单元的壳体成一体的元件。这种止挡元件可选地或另外地设置在容器3上。 

Claims (16)

1.一种衣物处理装置，具有：壳体(1)、以振荡方式悬置在壳体(1)中的容器(3)、和用于探测容器(3)在壳体(1)中的位置和/或布置的单元(2)，其中，探测单元(2)包括磁场产生元件(2b)和用于探测磁场的磁通密度的探测器单元(2a)，其特征在于，探测器单元(2a)具有用于确定磁场的磁力线的方向的单元。

2.如权利要求1所述的衣物处理装置，其特征在于，用于探测容器(3)在至少两个不同的空间坐标(X，Y，Z)中的位置和/或布置的单元(2)被实施有运算单元，其中，所述位置或布置通过磁通密度和磁力线的方向确定。

3.如权利要求1至2中任一所述的衣物处理装置，其特征在于，探测器单元(2a)包括多个霍尔元件(2c)。

4.如权利要求1所述的衣物处理装置，其特征在于，磁场产生元件(2b)设置在容器(3)上，探测器单元(2a)设置在衣物处理装置的与容器(3)相对的固定构件上。

5.如权利要求1所述的衣物处理装置，其特征在于，磁场产生元件(2b)设置在衣物处理装置的与容器(3)相对的固定构件上，探测器单元(2a)设置在容器(3)上。

6.如权利要求4或5所述的衣物处理装置，其特征在于，容器(3)包括用于固定探测单元(2)的设在容器(3)上的部件(2a，2b)的布置的至少一个元件。

7.如权利要求4或5所述的衣物处理装置，其特征在于，固定构件(1)包括用于固定探测单元(2)的设在固定构件上的部件(2a，2b)的布置的至少一个元件。

8.如权利要求1、2、4和5中任一所述的衣物处理装置，其特征在于，磁场产生元件(2b)是永久磁体。

9.如权利要求8所述的衣物处理装置，其特征在于，永久磁体(2b)被实施环形磁体。

10.如权利要求4、5和9中任一所述的衣物处理装置，其特征在于，探测单元(2)的设在容器(3)上的部件(2a，2b)以可分离的方式与容器(3)相连。

11.如权利要求8所述的衣物处理装置，其特征在于，永久磁体(2b)以不可分开的方式与容器(3)相连。

12.如权利要求4、5、9和11中任一所述的衣物处理装置，其特征在于，探测单元(2)的设在固定构件(1)上的部件(2a，2b)以可分离的方式与固定构件(1)相连。

13.如权利要求1、2、4、5、9和11中任一所述的衣物处理装置，其特征在于，容器(3)和/或固定构件(1)包括至少一个止挡元件(12)，其中，止挡元件(12)被实施和设置成使得在容器(3)运动时探测器单元(2a)和与探测器单元(2a)相对的部件(3，2b)之间不会接触。

14.如权利要求1、2、4、5、9和11中任一所述的衣物处理装置，其特征在于，它包括用于确定放置在容器(3)中的衣物负载(7)的重量的单元(10)，其中，所述单元(10)根据探测到的容器(3)的位置和/或布置确定装载的衣物(7)的重量。

15.如权利要求1、2、4、5、9和11中任一所述的衣物处理装置，其特征在于，它包括用于确定装载有衣物(7)的滚筒(8)的不平衡的单元(10)，所述滚筒(8)可转动地安装在容器(3)中，其中，所述单元(10)根据探测到的容器(3)的位置和/或布置确定被装载的滚筒(8)的不平衡。

16.如权利要求11所述的衣物处理装置，其特征在于，永久磁体(2b)借助于热焊以不可分开的方式与容器(3)相连。

Images