CN107636224B - 用于在将批量洗涤物放入到洗涤筒中时确定重量的方法以及用于实施所述方法的衣物处理机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在将洗涤物放入到衣物处理机、特别是洗衣机、洗涤干燥机或干衣机中时确定洗涤物重量的方法，所述衣物处理机具有振动系统(2)和用于检测(6，7，13)振动系统(2)相对于壳体(1)的移位的装置，所述振动系统在壳体中弹动地支撑在至少两个关于与重心相交的垂直线分布地布置的部位上，所述振动系统包括承载件和支承在所述承载件中的洗涤筒。与由现有技术公知的方法相比，通过该方法应该使得对振动系统从静止位置的下降的检测根据放入的洗涤物的重量准确地进行并且不受外界影响。为此本发明提出，通过彼此无关的物理措施，一方面检测振动系统(2)从静止位置下降的位移并且另一方面检测振动系统(2)相对于其在静止位置中的标准位置倾斜的方向(x或y)和角度(α，β)，并且将检测到的所述下降的偏离量与所述倾斜的偏离量共同地用于计算被放入的重量。

Description

用于在将批量洗涤物放入到洗涤筒中时确定重量的方法以及 用于实施所述方法的衣物处理机

技术领域

本发明涉及一种用于在将洗涤物放入衣物处理机、特别是洗衣机、洗涤干燥机或干衣机中时确定洗涤物重量的方法，所述衣物处理机具有振动系统和用于检测容器系统相对于壳体的移位的装置，所述振动系统在壳体中弹动地支撑在至少两个关于与重心相交的垂直线分布地布置的部位上，所述振动系统包括承载件和支承在所述承载件中的洗涤筒。此外，本发明包括上述类型的衣物处理机，其振动系统悬置在弹簧上并且通过减振器来稳定或者安装在弹簧腿上，所述衣物处理机的至少一个减振器设置有位移传感器。

背景技术

通过EP 2 047 024 B1公知了一种下述的方法，其中，一个装置在将洗涤物放入到洗涤筒中期间检测振动系统在所有三个可能的方向x，y和z上的移位，并且由检测到的和其他的系统本身的参数值和比例因数通过简单的算法计算被放入的洗涤物的重量。因为洗衣机由于其在处理过程进行期间采用的离心法而装备有在振动系统与壳体之间的阻尼构件、优选地摩擦减振器，所以在放入洗涤物期间振动系统不连续地移位，因为在可以又调整为振动系统的重新补偿的移动位置之前，被加入的重力必须分别克服在阻尼构件中系统固有的摩擦力。因此，计算出的洗涤重量很少足够精确地用于接着的处理过程。

一方面，在容忍所述不精确性的情况下，所谓的位移传感器然而使用在现代的洗衣机中，所述位移传感器用于检测振动系统从静止位置的下降，所述位移传感器例如安装在摩擦减振器上。另一方面，在离心过程中在通过洗涤物在洗涤筒中不均衡的分布导致的不平衡力的作用的情况下，所谓的加速度传感器与重量测量无关地长期以来已经用于检测振动系统的偏移。在超过检测出的偏移的边界值时，可以对离心过程施加过程干预。

一种加速度传感器已经用于监测与其固定地连接的振动系统的故障状态(DE 102011 089 624 A1)。也就是说，通过检测加速度传感器偏离于重力加速度方向的静止位置，可以推断出振动系统上的故障状态、例如极强的磨损或者弹簧或阻尼器的破损。

发明内容

本发明此时的任务在于，对振动系统从静止位置的下降的检测根据放入的洗涤物的重量准确地进行并且不受外界影响。

该任务通过根据本发明的方法解决，所述方法通过开头所述的特征并且通过权利要求1所述的特征来确定。其中通过彼此无关的物理措施，一方面检测振动系统从静止位置下降的位移并且另一方面检测振动系统相对于其在静止位置中的标准位置倾斜的方向和角度，并且将检测到的所述下降的偏离量和所述倾斜的偏离量共同地用于计算被放入的重量。通过彼此无关的方法能够对于确定的下降和倾斜的不同原因进行不同地评估和归类。

与仅考虑减振器不均匀的加载的现有技术相比，根据本发明方法可以超越公知的评估方法非常精确地确定装载量。与EP 2 047 024 B1中所述的具有可关断的减振器的解决方案相比，根据本发明的方法是成本低廉的或者在相同的耗费中提供明显更高的精确性。这主要在于在装载时对振动系统的倾斜的附加知识。

从属权利要求的特征(只要在技术上不被排除)能够在不脱离本发明的情况下彼此任意地组合和/或与其他的由下述说明公开的特征任意彼此组合。

附图说明

下面根据附图中所述的实施例详细地说明本发明。附图中：

图1以沿着未装载的洗涤筒的轴向方向的视图示出示意性地描述的洗衣机，其振动系统悬置在两个弹簧上并且安装在减振器上，

图2示出振动系统在偏心装载之后的位置中的、根据图1的洗衣机，

图3示出振动系统在中心装载之后的位置中的、根据图1的洗衣机，

图4以从上方观察未装载的洗涤筒的视图示出示意性地描述的洗衣机，其振动系统安装在三个弹簧腿上，

图5以垂直于未装载的洗涤筒的轴的侧视图示出振动系统在一侧装载洗涤物之后的位置中的、根据图5的洗衣机，和

图6示出振动系统在中心装载之后的位置中的、根据图5或6的洗衣机。

具体实施方式

所有示出的洗衣机具有壳体1，振动系统2相对于所述壳体可摆动运动地装配在所述壳体中。振动系统2包含一个未详细示出的洗涤筒，所述洗涤筒可绕着轴3旋转地支承在碱液容器(相应于振动系统2的外轮廓)中。未示出的驱动马达和用于洗涤筒的传动装置也属于振动系统2。为了振动系统可以在壳体中摆动，所述振动系统铰接在减振器或弹簧上。在洗衣机结构中，摩擦减振器通常用作减振器。所谓的位移传感器通常用于检测在离心旋转时振动系统的偏移大小，所述位移传感器将减振器的铰接点相对彼此的间距的缩短或延长转换成测量信号。如果此时在将批量洗涤物放入到洗涤筒中时通过附加的装载导致振动系统2下降时，相应于本发明将这种测量信号用于评估被放入的批量洗涤物的装载量，则摩擦减振器的静摩擦力消极地影响期望的所述评估的精确性。因此相关减振器的所述缩短或所述延长的测量值几乎总是具有系统误差。

在图1至3所示的洗衣机的实例中，振动系统2在上方悬置在弹簧4上并且在下方安装在减振器5上。图1示出了在未装载状态中的所述洗衣机。振动系统2在此通过弹簧4和减振器5设置在所谓的静止位置中。在所述静止位置中，位移传感器6示出位移测量值“0”，所述位移传感器安装在所述减振器5中的一个减振器上。此外根据本发明，一个另外的传感器、即加速度传感器7在上方安装在振动系统2上，所述加速器传感器基于与位移传感器6不同的物理原理。也就是说，后者所述的位移传感器测量位移距离，而加速度传感器7的测量原理基于所述加速度传感器的位置相对于重力加速度的矢量的偏离。在图1中所示的静止位置中，位置矢量8与重力加速度的矢量重合；因此在加速度传感器7上也得出加速度测量值“0”。这两个测量值“0”能够得出下述的计算结果，所述计算结果可以推断出为空的洗涤筒。

在图2的实施例中，一批中等重量的洗涤物W1位于未装载的洗涤筒的垂直线的右边。因此振动系统2略微下降，确切地说，在左边的减振器5处比在右边的减振器处下降得多。位移传感器6上的位移测量值在此例如等于值“5”。因为振动系统2略微向右倾斜，所以加速度传感器7此时相应程度地是其位置向右移位，从而所述加速度传感器的位置(矢量8)相对于重力加速度的矢量G向左偏离角度α。所述角度α在计算装载量的重量时修正通过位移测量值“5”设置的值，所述值(仅在计算中考虑)使人确信是较大的装载量。

图3的装载实例示出对洗涤筒对称的装载，从而两个减振器5下降了相同的位移。因此可以直接将位移传感器6的值“5”考虑用于评估装载量的重量；因为加速度传感器7示出相对于重力加速度的矢量G的矢量角度α为“0°”。

所述的实例相对于现有技术已经改善了装载量计算值的精确性，因为最新也考虑的是，由于放入的批量洗涤物W1或W2可以导致振动系统2的装载是完全不对称的。在不考虑矢量偏离的情况下，位移测量值的单独使用不管怎样都从振动系统2对称的下降出发，这如图2的实例所述的那样在很多情况中与实际状态存在偏差。在不进行这种考虑的情况下，位移传感器6在图2中可能发出过高装载量的信号。在图3中所述位移传感器6例如示出相同的下降，尽管已经放入明显较重的批量洗涤物W2。

然而这个实施例也还能进行改进。因为如上所述地通常使用在洗衣机中的摩擦减振器由结构形式决定地由于静摩擦而可能在位移传感器6上输出具有系统测量误差的测量值，所以在依次放入各个特别是很轻的洗涤物时可以导致安装有位移传感器的减振器不连续地下降。也就是说，当通过放入下一件尤其较重的洗涤物首先克服刚好还未达到的静摩擦时，所述减振器才相应地又下降。在下一件洗涤物被放入之前，所述位移传感器相应于与当前实际情况相比过小的装载量而显示过小的位移距离值。

所述改进方案可以通过如下方式实现，即在放入洗涤物期间以固定的间隔采用用于将所有减振器由其静摩擦力状态释放到滑动摩擦中(所谓的“始动”)的措施。所述间隔通常可以确定为均匀短暂的，所述间隔可以通过洗涤物的相应的放入来确定或者通过由被识别的洗涤物的输入而计算出的平均值来确定。用于洗涤筒的有针对性的驱动脉冲可以用作这种措施。在一个所述驱动脉冲之后，所有的减振器应该经历几乎无误差的显著的偏移，从而由一个单个的减振器的经测量的偏移可以推断出总装载相关的量。洗涤筒对于驱动脉冲的转速可以等于或者大于在洗涤过程期间处理洗涤物所具有的转速。

此外一种出现的状态也可以通过加速度传感器7显示或者证实。前提是系统在连续装载时恰好垂直下降，也就是说，加速度传感器7显示没有偏离于重力加速度的矢量G，则由位移传感器6显示的偏移对于当前的装载而言是直接决定性的。否则，必须考虑由振动系统2的状态决定的修正因数。

然而上述的改进方案可以根据另一种方式在本发明的条件下实现。在现有技术中已经公知了下述的加速度传感器，所述加速度传感器可以根据在多个轴线上的偏移来产生测量值。通过使用这种加速度传感器7，一方面可以在有针对性地“始动”的振动系统中可靠地计算对静摩擦力的所述修正。另一方面由此可以更好地评估对未装备有位移传感器6的减振器的加载，例如根据下述的实例来说明。

为此假设，根据图4的振动系统2安置在三个所谓的弹簧腿10，11，12上。其中每个弹簧腿使得一个或多个压力弹簧与一个减振器组合。所述弹簧腿的使用由此使得将振动系统2悬置在上方安装的弹簧(图1中为4)上成为多余。所述弹簧腿中的一个弹簧腿、例如弹簧腿10相应于图1至3的实例设置一个位移传感器6。优选地在上方在壳体1上固定多轴测量的加速度传感器13，所述加速度传感器例如可以在洗涤筒的轴3的方向x上以及在横向于滚筒轴3的水平方向y上测量偏移。大多数情况使用也能在垂直方向z上进行测量的加速度传感器。然而在本实例中可以保持不考虑z值。

图5此时示出洗衣机，其洗涤物装载量W3在一侧极强地给弹簧腿10加负荷，所述弹簧腿由此过大地下降。然而位移传感器6显示的测量值“7”在计算过程中利用加速度传感器13偏离于重力加速度的矢量G的角度值来处理，所述角度值是在X方向上的角度α和在y方向上的角度β(后者所述的角度在此不可见)，从而无论这批洗涤物W3的重量集中在洗涤筒的哪个部位上，最终都可以显示被放入的这批洗涤物W3的相应于实际装载状态的经修正的测量值。

在图6中又如同在图3中的那样给出批量洗涤物W4对称分布的重量的少有的状态，从而所有弹簧腿10，11，12(以相同大小的系统参数为前提)同样深地下降，即如同弹簧腿10上的位移传感器6显示的那样下降直到值“5”。所述对称的分布也由加速度传感器13显示，在本实例中，所述加速度传感器的测量矢量8与重力矢量一致，即所述加速度传感器的角度值为“0”。

根据本发明方法的优点尤其在使用多轴的加速度传感器13的情况下是显著的(图4至6)。也就是说，当位移传感器6未显示改变时，当弹簧腿的减振器还处于静摩擦中时，然而通过至少一个另外的弹簧腿11或12下降使得振动系统已经倾斜，则也显示增大的装载量。由此实现振动系统2的新的倾斜位置，所述倾斜位置通过加速度传感器13的测量矢量8的角度改变来显示。此外，由此也可以识别，在装载期间单个的减振器是否克服其静摩擦，因为接着出现振动系统2朝向这个减振器的方向的倾斜的突然改变。

下述表格示出，用于单义地确定装载状态的信号可以如何被评估为在装载过程期间减振器存在的静摩擦或者减震器的静摩擦的突然克服。在此以根据图4至6的实施例为前提，其中不采取机械技术措施，通过所述机械技术措施例如通过短的驱动脉冲可以释放静摩擦。

在弹簧腿10，11或12中的减振器静止不动并且装载量越来越大的情况中，位移传感器6的信号可以利用振动系统2的倾斜(加速度传感器13的角度α或β)来计算，以便相应地修正装载重量的由位移传感器确定的值。在所有减振器中在连续装载时同时保持静摩擦的非常少有的情况中，在没有其他措施的情况下不能再求得修正的装载值。也就是说，加速度传感器13在此也不再显示倾斜角度α和β的改变。在一个下述的情况中，在程序启动之前可以例如加入用于洗涤筒的运动脉冲。如果在所述运动脉冲之后不管位移传感器信号还是倾斜角度都未改变，则相应于当前显示状态的装载值可以作为先决条件。否则，所述信号的至少一个改变并且由此显示实际装载量的新的修正值，而不会立刻启动程序。接着使用人员可以决定，所显示的装载量是否对于处理这批洗涤物是期望的并且是否必要时自己启动或者继续放入洗涤物。

然而作为用于使减振器的静摩擦始动的措施的所述运动脉冲也可能是完全没效果的。则可能的三个原因是：

1.措施是不合适的，

2.洗涤筒是空的或者被极其轻地装载，从而通过滚筒旋转仅仅产生非常小的、改变的作用于减振器的力，并且该力不能改变所述减振器的活塞位置，或者

3.弹簧或减振器不均匀地磨损。

为了排除原因1的错误，所述措施应该以至少一个改变的参数重复。运动脉冲能够例如以洗涤筒的较高的转速重复。一个另外的重复为了可靠起见可以根据下述的情况决定，被识别的位移传感器信号究竟能否推断出装载量。如果不是这种情况，则可以归因于原因2，并且这个措施不被重复。也就是说，所述始动则是不可能的或者仅仅以较高的转速是可能的。然而这则不再是需要的，因为显然不存在装载或者仅存在很小的装载。

然而如果位移传感器显示了可测量的偏移并且由此认为在不需要所述措施的情况下存在装载，则可以归因于原因3。然而如果未能识别出可测量的偏移，则仅仅再一个最后的措施可以带来下述答案：当在用于例如通过运动脉冲进行始动的措施期间实施用于识别和确定在洗涤筒中的不平衡的测量时，可以识别是否存在对洗涤筒的装载。在这个位移上识别出对洗衣机滚筒的装载的情况下，仅仅还可以归因于原因3。接着应该重新调节并且存储零位，从而在随后的装载量测量中从修正的基本位置出发。有利地对倾斜的校准进行修正。

由现有技术(例如由第二段和第四段)公知的算法用于由检测到的和其他的系统自身的参数值和比例因数计算被放入的洗涤物的待计算的重量。

Claims (14)

1.一种用于在将洗涤物放入到衣物处理机中时确定洗涤物重量的方法，所述衣物处理机具有振动系统(2)和用于检测所述振动系统(2)相对于壳体(1)的移位的装置，所述振动系统在壳体(1)中弹动地支撑在至少两个关于与重心相交的垂直线分布地布置的部位上，所述振动系统包括承载件和支承在所述承载件中的洗涤筒，其中，通过彼此无关的物理措施，一方面检测所述振动系统(2)从静止位置下降的位移并且另一方面检测所述振动系统(2)相对于其在静止位置中的标准位置倾斜的方向(x，y)和角度(α，β)，并且将检测到的所述下降的偏离量和所述倾斜的偏离量共同地用于计算被放入的重量，其特征在于，在放入洗涤物期间以确定的间隔采取用于将所有的减振器由其静摩擦力状态释放到滑动摩擦中的措施。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述间隔通过识别洗涤物的放入来确定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，一个物理原理是位移距离的测量，在装载时所述振动系统(2)以所述位移距离下降，并且另一个物理原理是角度(α，β)的测量，振动系统相对于重力加速度的矢量(G)以所述角度倾斜。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所求得的、洗涤物的所述放入的实际间隔转换成平均值，所述平均值用作用于确定平均间隔的量度。

5.根据权利要求1、2、4中任一项所述的方法，其特征在于，用于将所有减振器由其静摩擦力状态释放到滑动摩擦中的措施包括洗涤筒的具有确定的转速的驱动脉冲。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述驱动脉冲被重复使用。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述转速等于洗涤过程期间处理洗涤物所用的转速。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述转速大于在洗涤过程期间处理洗涤物所用的转速。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，进一步的驱动脉冲的转速大于在前的驱动脉冲的转速。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在用于将所有减振器由其静摩擦力状态释放到滑动摩擦中的措施期间，实施用于识别并且确定洗涤筒中的不平衡的测量；并且对洗涤筒的装载的识别导致确定出弹簧元件或减振元件中的至少一个包含至少一个错误的参数值，并且导致重新修正并且存储经修正的初始位置的零位，其中，振动系统铰接在所述弹簧元件或所述减振元件上。

11.根据权利要求1、2、4、6-8、10中任一项所述的方法，其特征在于，所述衣物处理机是洗衣机、洗涤干燥机或干衣机。

12.一种衣物处理机，其用于实施根据权利要求1-11中任一项所述的方法，所述衣物处理机具有振动系统(2)，所述振动系统在上方悬置在弹簧(4)上并且在下方安装在减振器(5)上，其中，设置至少两个减振器(5)，其中一个减振器(5)与位移传感器(6)连接，所述位移传感器测量减振器(5)的与减振器(5)的壳体连接的部分相对于与活塞连接的部分的轴向移动，其特征在于，在所述振动系统(2)的外侧上安装有加速度传感器(7)，所述加速度传感器在至少一个方向(x，y)上测量所述振动系统(2)的倾斜的角度值(α，β)，从而求得所述加速度传感器(7)的倾斜位置相对于重力加速度的矢量(G)的矢量(8)。

13.一种衣物处理机，其用于实施根据权利要求1至9中任一项所述的方法，所述衣物处理机具有振动系统(2)，所述振动系统安装在多于两个的弹簧腿上，所述弹簧腿分别包含一个或多个压力弹簧和一个减振器，其特征在于，至少一个弹簧腿(10)的减振器与位移传感器(6)连接，所述位移传感器测量减振器的与减振器的壳体连接的部分相对于与活塞连接的部分的轴向移动。

14.根据权利要求13所述的衣物处理机，其特征在于，在所述振动系统(2)的外侧上安装有加速度传感器(13)，所述加速度传感器在两个方向(x，y)上测量所述振动系统(2)的倾斜的角度值(α，β)，从而求得所述加速度传感器(7)的倾斜位置相对于重力加速度的矢量(G)的矢量(8)。