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Die
vorliegende Anmeldung nimmt die Priorität der am 25. Juni 2004 eingereichten
koreanischen Anmeldung Nr. 10-2004-0048090 in Anspruch.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Methode und eine Vorrichtung
zum Steuern einer Waschmaschine vom Trommeltyp. Genauer gesagt betrifft
die vorliegende Erfindung eine Methode, bei der eine Motorgeschwindigkeit
für eine
vorgegebene Zeitspanne bei einer Drehgeschwindigkeit unterhalb eines
Resonanzbereiches gehalten wird, bevor in eine Haupt-Entwässerungs-Phase
eines Entwässerungsvorganges
eingetreten wird. Der Entwässerungsvorgang
erfolgt durch ein kontrolliertes Drehen einer von einem Motor angetriebenen
Trommel.
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In
einer Waschmaschine vom Trommeltyp wird in einer Waschwasser enthaltenden
drehbaren Trommel angeordnete Wäsche
durch Verwendung einer zwischen der Wäsche und der Trommel erzeugten
Reibung gewaschen. Die Reibung zwischen der Wäsche und der Trommel wird erzeugt,
wenn die Trommel mittels einer Antriebskraft gedreht wird, um durch
ein Schlagen und Reiben der Wäsche
einen Wascheffekt zu erzielen. Waschmaschinen vom Trommeltyp zeichnen
sich dadurch aus, dass ein Verwickeln und eine Beschädigung der
Wäsche
minimal sind. 1 stellt
eine Waschmaschine vom Trommeltyp mit Direktkopplung als eine beispielhafte Vorrichtung
nach dem Stand der Technik dar.
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Bezugnehmend
auf 1 ist eine Trommelwelle 13 mit
einer Trommel 9 verkuppelt. Die Trommel 9 weist
eine Vielzahl von an einer inneren Oberfläche befestigten Hebeeinrichtungen 14 auf
und ist drehbar in einer im Inneren eines Gehäuses 5 aufgenommenen
Tonne 3 montiert. Die Trommelwelle 13 überträgt eine
Antriebskraft von einem Motor 6 zu der Trommel 9.
Der Motor 6 umfasst einen Stator 7 und einen an
einer Rückseite
der Trommel 9 vorgesehenen Rotor 8. Um die Drehung
der Trommel 9 zu erleichtern wird in einem Lagergehäuse ein
Satz von (Kugel-)Lagern 12, die in Kontakt mit gegenüberliegenden
Enden der Trommelwelle 13 stehen, getragen. Das Lagergehäuse ist
zentral (d.h. mittig) an einer Rückwand
der Tonne 3 angeordnet. Der Stator 7 ist an der
Rückwand
der Tonne 3 befestigt. Der Rotor 8 ist an der
Trommelwelle 13 befestigt. Somit ist die Trommel 9 direkt
mit dem Rotor 8 verkuppelt und wird durch diesen gedreht.
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Zwischen
der Tonne 3 und einer an einer Vorderseite des Gehäuses 5 montierten
Tür 1 ist
eine Dichtung 2 vorgesehen. Die Tonne 3 ist an
Federn 4 aufgehängt,
welche von einem Inneren des Gehäuses 5 herabhängen und
wird von einem Dämpfer 10 getragen,
von dem gegenüberliegende
Enden jeweils mit der Tonne 3 und dem Gehäuse 5 verbunden sind.
Während
eines Entwässerungsvorganges,
der durch eine Drehung der Tonne 9 mit hoher Geschwindigkeit
durchgeführt
wird, während
die Tonne 3 voller Wasser von wiederholten Schritten eines
Waschprogrammes ist, werden in der Dichtung und bedeutender in der
Tonne 3 Vibrationen erzeugt. Darum wird die Geschwindigkeit
der Trommel 9 durch Feststellung einer Drehgeschwindigkeit
des Motors 8 unter Verwendung eines an einer Seite des
Motors 6 befestigten Motoraufnehmers (Motorsensors) 11,
wie beispielsweise eines Hall-Aufnehmers oder ähnlichem gesteuert. Während eines
Entwässerns
wird eine Abwasserpumpe 15 aktiviert, um das gesamte in
der Tonne 3 enthaltene Wasser aus der Waschmaschine auszustoßen und
um durch gleichzeitiges Drehen der Trommel 9 eine möglichst
große
Menge des von der Wäsche
in der Trommel 9 absorbierten/aufgesaugten Wassers herauszuziehen.
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An
einer vorderen Oberfläche
des Gehäuses 5 ist
hinter einem Steuerpult eine einen Mikroprozessor und einen Speicher
umfassende Steuereinrichtung 16 montiert, um einen Zugriff
und eine Betätigung
durch einen Benutzer zu ermöglichen.
Der Entwässerungsvorgang
wird entsprechend eines in dem Speicher gespeicherten und von dem
Mikroprozessor in Abhängigkeit
von einer in der Trommel 9 geladenen Menge von Wäsche ausgeführten Algorithmus durchgeführt. Die
in der Trommel 9 geladene Menge an Wäsche wird zu Beginn eines Waschzyklus,
der Teil eines von einem Benutzer über die Steuereinrichtung 16 ausgewählten Waschprogrammes
ist, detektiert (ermittelt).
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Ein
vorbekannter Entwässerungsvorgang wird
im Folgenden unter Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben.
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Zu
Beginn eines Entwässerungszyklus
wird die Abwasserpumpe 15 aktiviert (und damit betätigt). In
der Folge beginnt Wasser aus der Tonne 3 abgelassen zu
werden, wodurch die Beladung entsprechend reduziert wird. Der Motor 6 wird
für eine
Feststellung einer Exzentrizität
(die Exzentrizität
wird auch als Unwucht oder Radialschlag bezeichnet) (S308) auf eine
erste Drehgeschwindigkeit beschleunigt (S307). Diese Geschwindigkeit
zur Ermittlung der Exzentrizität
wird beibehalten, während
ein Zustand eines Gleichgewichtes oder Ungleichgewichtes (einer
Exzentrizität)
in der sich drehenden Trommel 9 festgestellt wird. Unter
der Annahme, dass die festgestellte Exzentrizität innerhalb eines vorgegebenen
Bereiches (S309) liegt, wird der Motor 6 weiter auf eine
zweite Drehgeschwindigkeit beschleunigt, um Wasser aus der Wäsche herauszuziehen;
anderenfalls, also wenn die festgestellte Exzentrizität nicht innerhalb
des vorgegebenen Bereiches liegt, wird die Rotation der Trommel 9 ausgesetzt
(pausiert) (S320), so dass die Schritte S307 und S308 für eine geringfügig reduzierte
Wasserbeladung wiederholt werden können. Dabei ist zu beachten,
dass jede Instanz (d.h. jeder Durchlauf) der Feststellung der Exzentriät während der
Ausführung
des Waschprogrammalgorithmus zählbar
ist, so dass der Entwässerungsvorgang
entsprechend eines aktualisierten Zählerwerts n von beispielsweise
n = 1, 2 oder 3 durchgeführt werden
kann (S310).
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Nach
Erreichen der zweiten Drehgeschwindigkeit (S311) wird die Drehgeschwindigkeit
des Motors 6 sofort auf die erste Drehgeschwindigkeit reduziert
(S313), damit die Feststellung der Exzentrizität erneut ausgeführt wird.
Unter der Annahme, dass die festgestellte Exzentrizität wiederum
innerhalb eines nominalen (d.h. vorgegebenen) Bereiches liegt, wird der
Zähler
aktualisiert und die Drehgeschwindigkeit des Motors 6 auf
eine dritte Drehgeschwindigkeit erhöht (S314), welche höher als
die zweite Drehgeschwindigkeit ist. Anschließend wird die Motorgeschwindigkeit
für eine
weitere Feststellung der Exzentrizität wiederum auf die erste Drehgeschwindigkeit
reduziert (S315). Auch hier wird wiederum die Drehgeschwindigkeit
des Motors 6 sofort auf die Geschwindigkeit zur Feststellung
der Exzentrizität,
d.h. die erste Drehgeschwindigkeit, reduziert, sobald die höhere Drehgeschwindigkeit
erreicht worden ist.
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Nach
Vollendung der vorstehenden Abfolge von Feststellungen der Exzentrizität und unter
der Annahme, dass der Gleichgewichtszustand der sich drehenden Trommel
innerhalb eines annehmbaren Bereiches fällt, tritt der Entwässerungsvorgang
in eine Haupt-Entwässerungsphase
ein (S316), in der die Drehgeschwindigkeit des Motors 6 auf
eine maximale Drehgeschwindigkeit, welche in Übereinstimmung mit der zu Beginn
des Waschzyklus festgestellten Menge an Wäsche festgesetzt ist, erhöht wird. Während des
Entwässerungsvorganges
fährt die
Abwasserpumpe 15 damit fort, Wasser aus der Tonne 3 zu
pumpen, wobei sie mehr und mehr Wasser extrahiert, wodurch die Beladung
der sich drehenden Trommel 9 reduziert wird. Hierdurch
werden auch festgestellte Level (d.h. Stufe bzw. Höhe) der
Exzentrizität
der sich drehenden Trommel abgesenkt, wie sie von dem Mikroprozessor
der Steuereinrichtung 16, welcher in regelmäßigen Abständen (periodisch) auf
den Motor 6 ausgeübte
Lastveränderungen
fühlt, festgestellt
werden. Gleichzeitig, d.h. wenn die Menge des sich in der Tonne 3 befindlichen
Wassers reduziert worden ist, begünstigt die Veränderung
der Trommelgeschwindigkeit ein Absetzen (sogar ein Vermischen) der
in der Trommel 9 befindlichen Wäsche. Dabei ist zu beachten,
dass in die Haupt-Entwässerungsphase
nach jeder Anzahl von Feststellungen der Exzentrizität eingetreten
werden kann, vorausgesetzt dass ein angemessenes Maß an Exzentrizität erreicht
worden ist.
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In
dem vorstehend beschriebenen Entwässerungsvorgang führt jedoch
die sofortige Erniedrigung der Trommelmotorgeschwindigkeit nach
Erreichen einer beschleunigten (d.h. erhöhten) Geschwindigkeit wie beispielsweise
der zweiten oder dritten Drehgeschwindigkeit dazu, dass nur eine
für eine nennenswerte
Extraktion von Wasser unzureichende Zeit zur Verfügung steht.
Dieses Problem wird verschärft,
wenn die Wäsche.
Materialien umfasst, die in der Lage sind, größere Mengen von Wasser zurückzuhalten
(aufzunehmen) und kann zu Entwässerungszeiten
von fünf
Minuten oder noch länger
führen.
Dies liegt daran, dass die Menge an Wasser in der Wäsche und
damit die Last des Motors 6 für die nächste Beschleunigung nahezu
die gleiche ist. Dies verlängert
unnötigerweise
den Entwässerungsvorgang
indem das Eintreten in die Haupt-Entwässerungsphase verzögert wird.
Weiter erzeugt die höhere
Last einen steilen Anstieg der Exzentrizität für einen nachfolgenden Schritt
der Trommelmotorbeschleunigung. Dies erzeugt ein unnötiges Maß an Geräuschen,
welche durch ein Anschlagen der Tonne 3 an einer inneren
Oberfläche
des Gehäuses 5 und
ein exzessives Verwinden der Dichtung 2 hergerufen werden.
Weiter kann dies sogar zu einem "Wander"-Phänomen der
Waschmaschine führen, bei
dem sich die Waschmaschine insgesamt über einen Boden, auf dem die
Waschmaschine steht, bewegt. Diese Nachteile sind vor allem dann
problematisch, wenn der Trommelmotor auf die zweite oder dritte
Drehgeschwindigkeit beschleunigt wird und dabei eine Drehgeschwindigkeit
durchläuft,
auf der Resonanz auftritt, ohne dass der starke Anstieg der Exzentrizität berücksichtigt
wird, welcher dadurch hervorgerufen wird, dass die Geschwindigkeit
des Trommelmotors nach einem beschleunigten Zustand zu schnell auf
eine Geschwindigkeit zur Feststellung der Exzentrizität reduziert
wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist daher auf eine Methode und eine Vorrichtung
zur Steuerung einer Waschmaschine vom Trommeltyp gerichtet, welche im
Wesentlichen eines oder mehrere der Probleme, die aufgrund der Einschränkungen
und Nachteile des Standes der Technik bestehen, ausräumen.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Methode zur Steuerung
einer Waschmaschine vom Trommeltyp zur Verfügung zu stellen, welche die
für die
Durchführung
einer Entwässerung erforderliche
Zeit reduzieren kann, während
eine maximale Stabilität
des Systemes durch Berücksichtigung
starker Anstiege des Levels (Ausmaßes) an Exzentrizität nach Voranschreiten
zu einem nächsten Schritt
der Trommelmotorbeschleunigung sicherstellt ist.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Methode
zur Steuerung einer Waschmaschine vom Trommeltyp zur Verfügung zu
stellen, welche ein Level (eine Stufe oder ein Ausmaß) der zu Beginn
des nächsten
Schrittes der Trommelmotorbeschleunigung erfahrenen Exzentrizität reduzieren kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Methode
zur Steuerung einer Waschmaschine vom Trommeltyp zur Verfügung zu
stellen, welche es einem Entwässerungsvorgang
ermöglicht, mit
einem herabgesetzten Level an Exzentrizität zu einem nächsten Schritt
der Trommelmotorbeschleunigung voranzuschreiten.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Methode
zur Steuerung einer Waschmaschine vom Trommeltyp zur Verfügung zu
stellen, welche das Auftreten eines "Wander"-Phänomens vermeiden
kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Methode
zur Steuerung einer Waschmaschine vom Trommeltyp zur Verfügung zu
stellen, welche Level (Ausmaße)
der durch eine zu große Verwindung
einer Dichtung oder durch ein Anschlagen der Tonne an dem Gehäuse erzeugten
Geräusche
reduzieren kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Methode
zur Steuerung einer Waschmaschine vom Trommeltyp zur Verfügung zu
stellen, welche einen schnellen Eintritt in eine Haupt-Entwässerungsphase
erleichtert.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zur Verfügung
zu stellen die geeignet ist, die vorstehenden Methoden auszuführen.
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Weitere
Vorteile, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
in der nachfolgenden Beschreibung beschrieben. Diese Aufgaben und
weitere Vorteile der Erfindung können
durch den vor allem in der schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen sowie
den beigefügten
Zeichnungen erläuterten
Aufbau realisiert und erreicht werden.
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Zur
Lösung
der vorstehend beschriebenen Aufgaben und zur Erzielung von weiteren
Vorteilen wird erfindungsgemäß eine Methode
zum Steuern einer Waschmaschine vom Trommeltyp während eines Entwässerungsvorganges
zur Verfügung
gestellt, bei der ein Motor, der mit einer Trommel verkuppelt ist, die
Trommel dreht um Wasser aus in der Trommel aufgenommenen Wäsche zu
extrahieren. Die Methode umfasst ein Drehen des Motors bei einer
ersten Drehgeschwindigkeit; ein Durchführen von wenigstens einer Feststellung
einer Exzentrizität
bei der ersten Drehgeschwindigkeit, um einen Exzentrizitätswert zu
erhalten; ein Beschleunigen des Motors von der ersten Drehgeschwindigkeit
auf eine zweite Drehgeschwindigkeit, wobei die zweite Drehgeschwindigkeit
niedriger ist als ein Resonanzbereich des Motors und der gedrehten
Trommel, falls der erhaltene Exzentrizitätswert innerhalb eines nominalen (vorgegebenen)
Bereiches liegt; und ein Eintreten in eine Haupt-Entwässerungsphase
basierend auf der wenigstens einen Feststellung der Exzentrizität, wobei
die zweite Drehgeschwindigkeit des Motors für eine erste vorgegebene Zeitspanne
auf einem gleichbleibenden Level (d.h. einer gleichbleibenden Stufe oder
Höhe) beibehalten
wird, bevor in die Haupt-Entwässerungsphase
eingetreten wird.
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Die
Methode kann weiter nach der Beschleunigung auf die zweite Drehgeschwindigkeit
eine sukzessive (oder nachfolgende) Feststellung der Exzentrizität bei der
ersten Drehgeschwindigkeit umfassen, um einen sukzessiven (oder
nachfolgenden) Exzentrizitätswert
zu erhalten; und ein Beschleunigen des Motors von der ersten Drehgeschwindigkeit
auf eine dritte Drehgeschwindigkeit, wobei der Motor durch den Resonanzbereich
hindurch beschleunigt wird, wenn der erhaltene sukzessive (oder
nachfolgende) Exzentrizitätswert
innerhalb eines entsprechenden nominalen Bereiches liegt.
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In
die Haupt-Entwässerungsphase
wird basierend auf zwei sukzessiven (oder aufeinanderfolgenden)
Exzentrizitätswerten,
welche durch wenigstens eine Feststellung der Exzentrizität erhalten
werden, eingetreten.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die Methode weiter wenigstens
einen vorbereitenden (oder vorangehenden) Entwässerungsschritt, der vor der
Beschleunigung auf die erste Drehgeschwindigkeit durch Beschleunigen
eines Motors von der Geschwindigkeit zur Feststellung der Exzentrizität auf eine
vorbereitende Entwässerungsgeschwindigkeit
durchgeführt wird;
ein Beibehalten der vorbereitenden Entwässerungsgeschwindigkeit auf
einem gleichbleibenden Level (d.h. einer gleichbleibenden Stufe
oder Höhe) für eine zweite
vorgegebene Zeitspanne; und dann ein Verlangsamen des Motors. Vorzugsweise
wird der Motor zunächst
auf eine Geschwindigkeit zur Feststellung der Exzentrizität beschleunigt,
um eine Exzentrizität
der gedrehten Trommel festzustellen.
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Gemäß eines
weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Methode zur
Steuerung einer Waschmaschine vom Trommeltyp während eines Entwässerungsvorganges
zur Verfügung
gestellt, bei der ein Motor, der mit einer Trommel verkuppelt ist,
die Trommel dreht, um Wasser aus in der Trommel aufgenommener Wäsche zu
extrahieren. Die Methode umfasst ein Drehen des Motors bei einer
vorbereitenden Entwässerungsgeschwindigkeit und
dann ein Verlangsamen des Motors bis zu einem gestoppten Zustand
(Stillstand); ein Beschleunigen des Motors von dem gestoppten Zustand
(Stillstand) auf eine erste Drehgeschwindigkeit; ein Durchführen von
wenigstens einer Feststellung einer Exzentrizität bei der ersten Drehgeschwindigkeit,
um einen Exzentrizitätswert
zu erhalten; ein Beschleunigen des Motors von der ersten Drehgeschwindigkeit
auf eine zweite Drehgeschwindigkeit, wenn der erhaltene Exzentrizitätswert innerhalb
eines nominalen (d.h. vorgegebenen) Bereiches liegt, wobei die zweite
Drehgeschwindigkeit niedriger als ein Resonanzbereich des Motors
und der gedrehten Trommel ist; und ein Eintreten in eine Haupt-Entwässerungsphase
basierend auf der wenigstens einen Feststellung der Exzentrizität, wobei
die vorbereitende Entwässerungsgeschwindigkeit
des Motors für
eine vorgegebene Zeitspanne auf einem gleichbleibenden Level beibehalten
wird, bevor in die Haupt-Entwässerungsphase eingetreten
wird.
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Gemäß eines
weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zur Durchführung
eines Entwässerungsvorganges
zur Verfügung
gestellt, bei der ein mit einer Trommel verkuppelter Motor die Trommel
dreht, um Wasser aus in der Trommel aufgenommener Wäsche zu
extrahieren (abzuführen).
Die Vorrichtung weist eine Steuereinrichtung auf, die einen Mikroprozessor
und einen Speicher besitzt, um den Entwässerungsvorgang gemäß eines
in der Speichereinrichtung gespeicherten und durch den Mikroprozessor
ausgeführten
Waschprogrammalgorithmus zu steuern. Dies erfolgt durch Steuerung
des Motors basierend auf einem entsprechend einer Rotation der Trommel
festgestellten Exzentrizitätswert.
Dabei wird der Motor während
des Entwässerungsvorganges
mit (und damit bei) einer ersten Drehgeschwindigkeit gedreht; der
Exzentrizitätswert
wird durch Durchführung
wenigstens einer Feststellung einer Exzentrizität bei der ersten Drehgeschwindigkeit
erhalten; und der Motor wird von der ersten Drehgeschwindigkeit
auf eine zweite Drehgeschwindigkeit beschleunigt, wenn der erhaltene
Exzentrizitätswert
innerhalb eines nominalen Bereiches liegt, wobei die zweite Drehgeschwindigkeit
niedriger als ein Resonanzbereich des Motors und der gedrehten Trommel
ist. Dabei wird basierend auf der wenigstens einen Feststellung
der Exzentrizität
in eine Haupt-Entwässerungsphase
eingetreten. Weiter wird die zweite Drehgeschwindigkeit des Motors
für eine vorgegebene
Zeitspanne auf einem gleichbleibenden Level beibehalten, bevor in
die Haupt-Entwässerungsphase
eingetreten wird.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Waschmaschine
vom Trommeltyp zur Verfügung
gestellt, umfassend eine Trommel; einen mit der Trommel verkuppelten
Motor, um die Trommel zu drehen, um Wasser aus in der Trommel aufgenommener
Wäsche
durch Durchführung
eines Entwässerungsvorganges
zu extrahieren und um einen entsprechend der Rotation der Trommel
festgestellten Exzentrizitätswert
auszugeben; und eine Steuereinrichtung, die den vorstehend beschriebenen
Aufbau aufweist.
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Es
ist zu betonen, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung
als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden
Erfindung nur beispielhaft sind und dazu dienen, ein besseres Verständnis der
beanspruchten Erfindung zu ermöglichen.
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Die
beigefügten
Zeichnungen, welche dazu dienen ein weiteres Verständnis der
Erfindung zu ermöglichen
und einen Teil dieser Anmeldung bilden, stellen Ausführungsformen
der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu,
das Prinzip der Erfindung zu erläutern.
In den Zeichnungen zeigt
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1 eine
Schnittseitenansicht einer Waschmaschine vom Trommeltyp nach dem
Stand der Technik;
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2 einen
Graphen zum Beschreiben eines vorbekannten Entwässerungsvorganges;
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3 ein
Flussdiagramm, welches Schritte des Entwässerungsvorganges von 2 zeigt;
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4 einen
Graphen, um einen Entwässerungsvorgang
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zu beschreiben;
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5 ein
Flussdiagramm, welches Schritte einer Methode zur Steuerung einer
Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ein
Flussdiagramm, welches Schritte einer Methode zur Steuerung einer
Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ein
Flussdiagramm, welches Schritte einer Methode zur Steuerung einer
Waschmaschine vom Trommeltyp (Trommelwaschmaschine) gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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8 ein
Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Steuerung einer Waschmaschine
vom Trommeltyp gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Im
Folgenden wird detailliert auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt sind. Soweit möglich wurden
in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen verwendet, um auf gleiche
oder ähnliche
Elemente zu verweisen.
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Die
beschriebenen Ausführungsformen
des Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung betreffen eine Steuerung eines von einer Waschmaschine
vom Trommeltyp (und damit einer Trommelwaschmaschine) ausgeführten Entwässerungsvorganges
gemäß eines
in einem Speicher gespeicherten und durch einen in der Steuereinrichtung 16 enthaltenen
Mikroprozessor ausgeführten
Algorithmus. Jede Ausführungsform
wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben,
welche einen Entwässerungsvorgang
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt, der einen vorbereitenden Entwässerungsschritt
einschließen
oder ausschließen
kann; in jedem Fall wird eine Drehung der Trommel bei hoher Geschwindigkeit,
die zu einem Eintreten in die Haupt-Entwässerungsphase führt, entsprechend
einer Feststellung einer Exzentrizität ausgeführt. Weiter kann dem Entwässerungsvorgang
ein Schritt des Entwirrens/Entwickelns der Wäsche vorausgehen oder der Entwässerungsvorgang
von einem Schritt des Entwirrens/Entwickelns der Wäsche initiiert
werden, auch wenn dies in 4 nicht
ausdrücklich
gezeigt ist. In dem Schritt des Entwirrens/Entwickelns der Wäsche wird
unmittelbar im Anschluss an einen Wasch- oder Spülzyklus eine langsame und/oder
unterbrochene Drehung der Trommel ausgeführt.
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Wie
in 4 gezeigt ist, führt eine Waschmaschine vom
Trommeltyp eine Haupt-Entwässerung
bei einer maximalen Drehgeschwindigkeit, d.h. einer Haupt-Entwässerungsgeschwindigkeit
durch, welche entsprechend einer festgestellten Menge an Wäsche festgesetzt
ist. Weiter ist die Haupt-Entwässerungsgeschwindigkeit
eine kontrolliert gesteuerte Trommelmotorgeschwindigkeit, um die
Haupt-Entwässerung
unter stabilen Bedingungen auszuführen. Es ist wichtig, dass
die maximale Drehgeschwindigkeit nach der Feststellung der Exzentrizität bei einer vorgegebenen
niedrigeren Drehgeschwindigkeit durch Beschleunigen über einen
Resonanzbereichs hinaus erreicht wird. Der Resonanzbereichs ist
durch Charakteristika einer sich in der Waschmaschine drehenden
Trommel festgelegt. Dabei ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass
vor einer Haupt-Entwässerungsphase
wenigstens eine Beschleunigung des Trommelmotors auf eine vorgegebene
Drehgeschwindigkeit, welche höher
als eine Drehgeschwindigkeit zur Feststellung einer Exzentrizität, aber
niedriger als eine Resonanz ist, durchgeführt wird. Der beschleunigte
Zustand des Trommelmotors wird für
eine vorgegebene Zeitspanne von vorzugsweise 30 Sekunden oder weniger
auf einem konstanten Level (d.h. einer im wesentlichen gleichbleibenden
Stufe oder Höhe)
beibehalten.
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5 stellt
ein Verfahren zur Steuerung einer Waschmaschine vom Trommeltyp in Übereinstimmung
mit einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Dabei wird die Entwässerung
ohne einen vorbereitenden Entwässerungsschritt
ausgeführt.
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Bezugnehmend
auf 5 wird der Trommelmotor einer Waschmaschine vom
Trommeltyp gemäß der vorliegenden
Erfindung zur Feststellung einer Exzentrizität (S508) auf eine erste Drehgeschwindigkeit
(zum Beispiel 100 Upm = Umdrehungen pro Minute) beschleunigt, welche
eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit ist, welche die Wäsche dazu
zwingt, an der inneren Wand der Trommel gehalten zu werden, ohne
während
der Drehung von den Hebeeinrichtungen herunterzufallen. Diese Geschwindigkeit
zur Feststellung der Exzentrizität
wird für
eine vorgegebene Zeitspanne, während
der die Exzentrizität
festgestellt wird, beibehalten. Unter der Annahme, dass die festgestellte
Exzentrizität
innerhalb eines nominalen (d.h. vorgegebenen) Bereiches fällt (S509),
wird der Trommelmotor weiter auf eine zweite Drehgeschwindigkeit
(zum Beispiel 250 Upm) beschleunigt, um Wasser aus der Wäsche zu
extrahieren. Die zweite Drehgeschwindigkeit ist eine vorgegebene
Drehgeschwindigkeit bei der die Wäsche nach außen gezwungen
und fest gegen eine innere Wand der Trommel gedrückt wird. Die Geschwindigkeit
des Trommelmotors wird basierend auf einem Zählerwert n von beispielsweise
n = 1, 2 oder 3 beschleunigt (S510), wobei der Zählerwert für jeden Durchgang der Feststellung
der Exzentrizität
aktualisiert wird. Anderenfalls, wenn die festgestellte Exzentrizität nicht
innerhalb des nominalen Bereiches fällt, wird die Drehung der Trommel
ausgesetzt (pausiert) (S520), so dass die Schritte S507 und S508
für eine
leicht erniedrigte Wasserbeladung wiederholt werden können.
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Nach
Erreichen der zweiten Drehgeschwindigkeit (S511) wird die Geschwindigkeit
des Trommelmotors für
eine vorgegebene Zeitspanne T1 beibehalten (S512), bevor sie auf
die erste Drehgeschwindigkeit abgesenkt wird (S513), um wiederum eine
Feststellung der Exzentrizität
auszuführen.
In dem Schritt (S513) wird jedes starke Ansteigen einer Exzentrizität (und damit
jedes starke Ansteigen eines unausgeglichenen Zustandes innerhalb
der Trommel), was leicht auftreten kann, wenn die Drehgeschwindigkeit
durch den Resonanzbereich hindurchläuft, vermieden. Der Grund hierfür ist, dass
die verlängerte
Zeitspanne (T1) der Drehung der Trommel bei der zweiten Drehgeschwindigkeit
eine Extraktion von ausreichenden Mengen von Wasser aus der Wäsche ermöglicht,
bevor der Resonanzbereich erreicht wird.
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Anschließend kann
die nächste
Beschleunigung des Trommelmotors auf höhere Geschwindigkeiten, d.h.
auf (mit) Drehgeschwindigkeiten, welche die Resonanzgeschwindigkeit übertreffen,
ausgeführt
werden, da bereits eine wesentliche Menge von Wasser aus der Trommel
und der Wäsche
extrahiert wurde. Dies bedeutet, dass unter der Annahme, dass die
festgestellte Exzentrizität
wiederum im Inneren des nominalen Bereiches liegt (d.h. innerhalb
des Bereiches fällt),
die Geschwindigkeit des Trommelmotors auf eine dritte Drehgeschwindigkeit
(zum Beispiel 450 Upm), welche eine vorgegebene Geschwindigkeit
ist, bei der die Wäsche grob
gesagt unabhängig
von einer spezifischen Wasseraufnahmefähigkeit eines jeweiligen Materiales
die gleiche Menge an Feuchtigkeit enthält, erhöht wird. Es ist zu betonen,
dass die dritte Drehgeschwindigkeit über dem Resonanzbereich (zum
Beispiel 300 – 400
Upm) liegt. Somit wird der Trommelmotor über die Resonanz hinaus beschleunigt
(S514) und kann dann für eine
weitere Feststellung der Exzentrizität wieder auf die erste Drehgeschwindigkeit
abgebremst und damit verlangsamt werden (S515), bevor in eine Haupt-Entwässerungsphase
eingetreten wird (S516), welche bei einer Haupt-Entwässerungsgeschwindigkeit
oder maximalen Drehgeschwindigkeit (zum Beispiel 800 – 1600 Upm)
ausgeführt
wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die zweite Drehgeschwindigkeit basierend auf Systemcharakteristika
der Waschmaschine, welche Resonanzcharakteristika des Motors und
der sich drehenden Trommel umfassen, bestimmt. Beispielsweise kann
die zweite Drehgeschwindigkeit für
geringere Werte der festgestellten Menge an Wäsche herabgesetzt werden. Dies
ist eine Drehgeschwindigkeit, die zu Anfang eines Waschschrittes
entsprechend eines Wäschetyps
und einer Waschprogrammauswahl bestimmt wird. Somit ist die zweite
Drehgeschwindigkeit umgekehrt proportional zu der Menge der in der
Tonne enthaltenen Wäsche.
Weiter kann die Steigung der Beschleunigung des Motors für geringere
Werte der festgestellten Menge an Wäsche herabgesetzt werden, so
dass die Steigung ebenfalls umgekehrt proportional zu der Menge
an Wäsche
ist. Diese Bestimmung der Steigung der Beschleunigung kann sowohl
auf eine Beschleunigung des Motors ausgehend von einem gestoppten
Zustand (einer Ruhelage) als auch auf eine Beschleunigung des Motors ausgehend
von einer Geschwindigkeit zur Feststellung der Exzentrizität und damit
zum Beispiel für
eine Beschleunigung ausgehend von der ersten Drehgeschwindigkeit
auf die zweite Drehgeschwindigkeit angewendet werden. Mehr graduelle
und damit weniger steile Steigungen und geringere Drehgeschwindigkeiten
sind für
geringere Mengen an Wäsche
wünschenswert,
da eine weniger ausgefüllte
Trommelkapazität
bei einer Rotation der Trommel größeren Maßen an Exzentrizität ausgesetzt
ist; andererseits treten derartige Exzentrizitätsprobleme gewöhnlicherweise
nicht auf, wenn eine Trommel, die mehr in der Nähe ihrer Kapazitätsgrenze
befüllt
ist, bei der gleichen Geschwindigkeit gedreht wird.
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Weiter
ist die vorgegebene Zeitspanne T1 proportional zu der festgestellten
Menge an Wäsche. Alternativ
kann der Wert für
T1 jedoch unabhängig von
einer Wäschemenge
auf einen Maximalwert gesetzt sein. In diesem Falle wird ein Wert
von ungefähr 30
Sekunden bevorzugt.
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Das
Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung kann auch nur auf eine Beschleunigung angewandt werden,
die für
einen vorbereitenden Entwässerungsschritt
durchgeführt
wird. Anders gesagt kann nach Beibehaltung der vorbereitenden Entwässerungsgeschwindigkeit
für eine
vorgegebene Zeitspanne T2, wie in 4 gezeigt,
in die Haupt-Entwässerungsphase,
welche eine Beschleunigung über
den Resonanzbereich hinaus erforderlich macht, eingetreten werden,
und anschließend
ein Verfahren ähnlich
dem in 3 gezeigten Verfahren ausgeführt werden. Wie es auch in
der ersten Ausführungsform
der Fall ist, ist die Geschwindigkeit des Trommelmotors für die vorbereitende Entwässerung in
Abhängigkeit
von Systemcharakteristika höher
als die Geschwindigkeit zur Feststellung der Exzentrizität, aber
immer noch unterhalb der Resonanzgeschwindigkeit, so dass die vorbereitende
Entwässerungsgeschwindigkeit
unterschiedlich von der zweiten Drehgeschwindigkeit sein kann. Entsprechend kann
die Geschwindigkeit zur Feststellung der Exzentrizität unterschiedlich
von der ersten Drehgeschwindigkeit sein.
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6 stellt
ein Verfahren zur Steuerung einer Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Dabei wird eine Entwässerung
während
eines vorbereitenden Entwässerungsschrittes
durchgeführt.
Dabei kann das erfindungsgemäße Verfahren
auch mehr als nur einen solchen Schritt umfassen. Der vorbereitende
Entwässerungsschritt
wird üblicherweise
in Verbindung mit einer einleitenden Feststellung der Exzentrizität ausgeführt und
umfasst eine Beschleunigung einer Drehgeschwindigkeit des Trommelmotors
auf eine vorbereitende Entwässerungsgeschwindigkeit
und eine Verlangsamung des Trommelmotors auf einen gestoppten Zustand
(Stillstand).
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Bezugnehmend
auf 6 wird die Geschwindigkeit des Trommelmotors auf
eine Geschwindigkeit zur Feststellung der Exzentrizität oder eine
erste Drehgeschwindigkeit erhöht
(S601), woraufhin die Feststellung der Exzentrizität durchgeführt wird
(S602) und die Ergebnisse der Feststellung verarbeitet werden (S603).
Typischerweise ist die während
eines vorbereitenden Entwässerungsschrittes ausgeführte Feststellung
der Exzentrizität
bei Waschmaschinen mit hoher Kapazität nur begrenzt anwendbar, so
dass basierend auf einer solchen Feststellung in der Regel nicht
in die Haupt-Entwässerungsphase
eingetreten werden kann, und die Ergebnisse der Feststellung eher
genutzt werden, um zu bestimmen, ob eine Beschleunigung auf höhere Drehgeschwindigkeiten
zulässig
ist, oder ob das Drehen ausgesetzt werden soll (S620).
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Unter
der Annahme, dass die festgestellte Exzentrizität innerhalb eines nominalen
Bereiches liegt, wird die Geschwindigkeit des Motors von der Geschwindigkeit
zur Feststellung der Exzentrizität auf
die vorbereitende Entwässerungsgeschwindigkeit
oder eine zweite Drehgeschwindigkeit erhöht (S604). Die vorbereitende
Entwässerungsgeschwindigkeit
wird für
eine vorgegebene Zeitspanne T2, nach welcher der Motor gestoppt
wird (S606), beibehalten (S605), bevor die Drehgeschwindigkeit auf
die erste Drehgeschwindigkeit erhöht wird (S607) um eine Exzentrizität festzustellen.
Anders als in dem Schritt der Feststellung der Exzentrizität des Schrittes
S602 kann dieser Schritt der Feststellung der Exzentrizität unmittelbar
in einen Eintritt in die Haupt-Entwässerungsphase
führen.
Die Schritte S608 – S611
und die Schritte S614 – S616
entsprechen den jeweiligen Schritten von 5.
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Wie
aus dem vorstehend beschriebenen Verfahren ersichtlich kann der
gleichbleibende Level der Drehgeschwindigkeit des Motors somit auch während eines
vorbereitenden Entwässerungsschrittes,
welcher vor der Beschleunigung auf die erste Drehgeschwindigkeit
durchgeführt
wird, beibehalten werden.
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Auch
wenn die vorgegebene Zeitspanne T2 gleich der vorgegebenen Zeitspanne
T1 sein kann, wird der Wert für
T2 vorzugsweise separat festgelegt. Beispielsweise kann für den gesamten
vorbereitenden Entwässerungsschritt,
d.h. umfassend eine Beschleunigungsperiode, eine Periode eines gleichbleibenden
Levels (und damit Stufe bzw. Höhe)
der Geschwindigkeit, und eine Periode eines Abbremsens ein maximaler
Wert von beispielsweise 30 Sekunden verwendet werden, anstelle lediglich
einen Wert für die
Periode eines gleichbleibenden Levels festzusetzen. Die Drehgeschwindigkeit
und Dauer (T2) der Periode eines gleichbleibenden Levels kann auch
auf den Systemcharakteristika der Waschmaschine basieren.
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Weiter
kann das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung die Merkmale der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele
kombinieren, um ein Verfahren, wie es in 7 gezeigt
ist, zu realisieren. 7 stellt ein Verfahren gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Dabei wird ein vorbereitender Entwässerungsschritt,
wie er in der zweiten Ausführungsform
beschrieben ist, auf das in der ersten Ausführungsform beschriebene Verfahren
angewendet. Dies ist besonders für
Waschmaschinen mit einer sehr großen Kapazität geeignet. In 7 sind
die Schritte S701 – S707
analog zu den Schritten S601 – S607
von 6 und die Schritte S708 – S716 und S720 sind analog
zu den Schritten S508 – S517
und S520 von 5.
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Bezugnehmend
auf 8, welche eine Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt, erhält
eine Steuereinrichtung (ein Controller) 816 von einem an
einem Trommelmotor 806 zum Anteiben einer Trommel 809 vorgesehenen
Motorsensor (nicht dargestellt) einen Exzentrizitätswert und
steuert den Antrieb des Trommelmotors, um die Trommel bei einer
kontrollierten gesteuerten Drehgeschwindigkeit zu drehen. Der Exzentritätswert wird
häufig
auch als Unwucht/Ungleichgewicht oder UB-Wert bezeichnet. Der Motorsensor
(Aufnehmer) ermittelt und misst eine in der Trommel 809 vorhandene
und von dem Trommelmotor 806 wahrgenommene (d.h. auf den
Trommelmotor 806 ausgeübte)
Exzentrizität
und gibt den resultierenden Exzentrizitätswert in die Steuereinrichtung 816 ein.
Die Steuereinrichtung 816 verarbeitet den Wert entsprechend
einem vorgegebenen Algorithmus, der auf einem von dem Benutzer über ein
(nicht dargestelltes) Steuerpult ausgewähltem Waschprogramm basiert
und gibt basierend auf dem eingegebenen Exzentrizitätswert ein
Steuersignal an den Trommelmotor 806 aus.
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Wenn
der finale UB-Wert (d.h. der UB-Wert der unmittelbar vorangehend
einem Eintreten in eine Haupt-Entwässerungsphase
erhalten wird), innerhalb des nominalen Bereiches liegt, wird der
aktuelle UB-Wert mit einem vorherigen UB-Wert verglichen und die
Geschwindigkeit der Haupt-Entwässerung basierend
auf diesem Vergleich festgelegt. Genauer gesagt, falls der aktuelle
UB-Wert niedriger als ein vorheriger UB-Wert ist, wird die Geschwindigkeit
der Haupt-Entwässerung
(=Haupt-Entwässerungsgeschwindigkeit)
gemäß dem finalen
UB-Wert gesetzt. Anderenfalls, falls der aktuelle UB-Wert größer als der
vorherige UB-Wert ist, wird die Geschwindigkeit der Haupt-Entwässerung
entsprechend der Differenz zwischen den letzten beiden UB-Werten
festgelegt. Wenn beispielsweise ein Differenzwert zwischen den beiden
UB-Werten niedriger als ein vorgegebener Differenzwert ist, wird
die Geschwindigkeit der Haupt-Entwässerung auf eine Drehgeschwindigkeit gesetzt,
die dem niedrigeren UB-Wert entspricht; und, falls der Differenzwert
größer als
der vorgegebene Differenzwert ist, wird die Geschwindigkeit der Haupt-Entwässerung
auf eine Drehgeschwindigkeit gesetzt, die dem höheren UB-Wert entspricht. Auf diese
weise wird die auf das System ausgeübte Belastung reduziert und
die Stabilität
des Systems wird erhöht
(dies hat zur Folge, dass ein "Wandern" der Waschmaschine
vermieden wird).
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Wie
vorstehend beschrieben, erniedrigt das Verfahren zur Steuerung einer
Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß der vorliegenden
Erfindung die erforderliche Zeit, um eine Entwässerung durchzuführen. Gleichzeitig
wird die Stabilität
des Systems durch Berücksichtigung
von steilen Anstiegen von Exzentrizitätslevel nach Voranschreiten
in eine nachfolgende Trommelmotorbeschleunigungsstufe maximiert.
Entsprechend können
die zu Beginn einer nachfolgenden Trommelmotorbeschleunigungsstufe erfahrenen
Exzentrizitätslevel
reduziert werden, so dass der Entwässerungsvorgang mit einem reduzierten
Exzentrizitätslevel
in die nächste
Trommelmotorbeschleunigungsstufe voranschreitet, wodurch wiederum
das Auftreten eines "Wander"-Phänomens vermieden
wird. Weiter werden so Geräuschlevel,
die durch eine exzessive Verwindung einer Dichtung oder durch ein
Anschlagen der Tonne an dem Gehäuse
erzeugt werden, reduziert, während
ein schnelles Eintreten in eine Haupt-Entwässerungsphase
erleichtert wird.