DE102010042173A1

DE102010042173A1 - Verfahren zum Tarieren eines Wegsensors für die Beladungs-Messung und zum Berechnen der Trockenmasse eines Wäschepostens in einer Trommelwaschmaschine

Info

Publication number: DE102010042173A1
Application number: DE102010042173A
Authority: DE
Inventors: Peter Blauert
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2010-10-07
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2012-04-12

Abstract

Das Tarierverfahren wird bei einer Trommelwaschmaschine 1 eingesetzt, in der zwischen dem schwingenden System 3 und dem Gehäuse 2 ein Wegsensor 9 zur Messung der in das schwingende System 3 eingebrachten Beladung mit Wäsche eingespannt ist. Das schwingende System 3 ist an Systemfedern 4 beispielsweise aufgehängt, und seine Schwingungen werden mittels Stoßdämpfern 8 gegen das Gehäuse 2 der Trommelwaschmaschine 1 gedämpft. Solche Stoßdämpfer 8 sind allgemein als Federkolben-Reibungsstoßdämpfer im Einsatz. Sie weisen ein gefedertes Spiel zwischen einer Stößelstange 16 und dem Dämpfungsglied 17 auf. Die Genauigkeit des Messsystems des Wegsensors 9 soll durch die Erfindung unabhängig vom Zustand des schwingenden Systems 3 und von der Abweichung des Dämpfungsglieds 17 im Federkolben-Stoßdämpfer 8 von seiner Mittellage vor oder nach der Beladung mit Wäsche und unabhängig vom Einsschaltzustand der Maschinensteuerung gemacht werden. Dazu werden während eines Schleuderganges der Mittelwert der am Wegsensor 9 gemessenen Schwingungsamplitude als aktuelle Position laufend ermittelt, die zuletzt ermittelte Position gespeichert, mit der Position der Nulllage des Systems 3 verglichen und daraus die aktuelle Ruhelage des Dämpfungsglieds 17 bestimmt. Außerdem wird der aufgrund des Messergebnisses des Wegsensors 9 bestimmte Wert der Trockenmasse unter Berücksichtigung des errechneten Wertes für die Ruhelage des Dämpfungsgliedes 17 und der daraus folgenden Restkräfte der Systemfedern 4 und der Kolbenfedern 19 korrigiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tarieren eines zwischen dem schwingenden System und dem Gehäuse einer Trommelwaschmaschine eingespannten Wegsensors zur Messung der in das schwingende System eingebrachten Beladung mit Wäsche, das an Systemfedern aufgehängt oder auf Systemfedern aufgestellt ist und dessen Schwingungen mittels Stoßdämpfern gegen das Gehäuse der Trommelwaschmaschine gedämpft sind, die ein insbesondere gefedertes Spiel zwischen einer mit dem System verbundenen Stößelstange und dem Dämpfungsglied aufweisen. Außerdem wird auch ein neues Verfahren zum Berechnen der Trockenmasse eines Wäschepostens auf der Grundlage der Ergebnisse einer vorangegangenen Durchführung des Tarierverfahrens angegeben.
Als Wegsensor wird in dieser Schrift ein Sensorsystem verstanden, das zum ermitteln der Höhenlage des schwingenden Systems geeignet ist und auf einer beliebigen physikalischen Funktion beruht. Beispielsweise kann ein solcher Sensor auf optischen, elektrischen, elektromechanischen oder elektromagnetischen Wirkungen beruhen. Das Ausgangssignal des Sensors kann in analoger oder digitaler Weise dargestellt sein.
In DE 44 19 870 A1 ist ein Federkolben-Stoßdämpfer beschrieben, bei dem der Kolben einen Reibungsdämpfungsbelag als Dämpfungsglied zwischen einer Stößelstange und einem Zylinderrohr, dem Dämpferzylinder, trägt. Dabei ist der Kolben in Bezug auf die Stößelstange axial verschiebbar und wird durch zwei Kolbenfedern zwischen zwei Anschlagscheiben auf Mitte gehalten. Dadurch kann der Kolben bei Schwingungen des Systems mit kleiner Amplitude, was insbesondere beim Schleudern der unwuchtig beladenen Wäschetrommel mit höherer Drehzahl als der Resonanzdrehzahl sich regelmäßig einstellt, über den Reibbelag stabil im Dämpferzylinder positioniert gehalten werden, während die Stößelstange mit der kleinen Amplitude gefedert um die Mittellage des Kolbens hin und her schwingt. Eine vom Reibbelag auf eine starre Stößelstange und damit auf das schwingende System und den Antrieb übertragene Reaktivkraft kann dadurch, insbesondere bei hohen Umwuchtkräften während hoher Schleuderdrehzahlen der Wäschetrommel. vermieden werden. Bei größeren Amplituden des Schwingsystems, die zumeist beim Durchlaufen der Trommeldrehzahl durch die Resonanzdrehzahl auftreten, ziehen die Kolbenfedern allerdings den Kolben und den Reibbelag mit, so dass die Reibung zwischen dem Kolben und dem Zylinder bei großen Amplituden entscheidend zur Dämpfung der Schwingung beiträgt.
DE 10 2004 043 838 B3 beschreibt ein eingangs beschriebenes Verfahren mit einem Sensor zur Messung der Beladung des Schwingsystems, der zusätzlich zu den Stoßdämpfern zwischen dem schwingenden System und dem Gehäuse eingespannt ist. Durch diesen Sensor, der zumeist als Wegsensor ausgebildet ist, lässt sich die Bewegung des Schwingsystems quantitativ beobachten, also auch das Absenken des Schwingsystems bei der Beladung der Wäschetrommel mit Waschgut. Die Position des Messgliedes im Wegsensor wird während der Ruheposition des Schwingsystems in einem sogenannten Schlafmodus der Waschmaschine, der durch eine Abschaltung sämtlicher Bedienelemente und Anzeigeelemente der Bedien- und Steuerungseinheit der Waschmaschine gekennzeichnet ist, zyklisch erfasst und abgespeichert. Sobald eine Änderung dieser Position signalisiert wird, schaltet sich die Steuerung der Waschmaschine in den Aktivmodus. Der dann registrierte Weg der Absenkung des Schwingsystems ist ein Maß für die Masse des eingeladenen Waschguts.
Problematisch wird dieses Verfahren allerdings, wenn für die Steuerung einer Waschmaschine kein Schlafmodus vorgesehen ist, weil ein solcher Schlafmodus eine sogenannte Stand-By-Schaltung erfordert, die in modernen Waschmaschinen aus ökonomischen und ökologischen Gründen eher vermieden wird, und wenn Stoßdämpfer eingesetzt werden, die ein gefedertes Spiel zwischen dem Kolben und dem Dämpfungsglied aufweisen, z. B. sogenannte Federkolben-Stoßdämpfer gemäß DE 44 19 870 A1 . Dann kann sich nämlich die Position des Wegsensors gegenüber der Position des gefederten Kolbens verändern und zu einer fehlerhaften Auswertung der Masse des eingeladenen Waschguts führen; denn die Restkräfte der Kolbenfedern verfälschen den Wert der bestimmten Trockengutmasse. Solche Differenzen treten vor allem dann auf, wenn das fertig geschleuderte Waschgut aus der Wäschetrommel einesfalls bei eingeschalteter Steuerung entnommen wird und andernfalls bei ausgeschalteter Steuerung.
Aus denselben Gründen entstehen solche Differenzen, wenn die Waschmaschine bereits beladen worden ist, ehe die Steuerung eingeschaltet war, im Gegensatz zur Beladung nach Einschalten der Steuerung, weil im ersten Fall der Ruhezustand nicht bekannt ist.
Beispielsweise bleibt der Kolben nach der Entnahme von Waschgut bis zur Wiederbeladung mit einem neuen Wäscheposten aufgrund seiner Reibhaftung in einer niedrigeren als der theoretischen Ruheposition (Mittellage) im Zylinder stehen. Dabei ist die eine der beiden Kolbenfedern, nämlich die untere, stärker gespannt als die andere, so dass eine nach unten wirkende Zugkraft auf die Stößelstange wirkt, um die eine Massenkraft des nachgeladenen Wäschepostens vermindert wird. Mithin wird eine zu geringe Masse des Wäschepostens angenommen, die für die Ausgestaltung des nachfolgenden Bearbeitungsprozesses von Bedeutung ist. Dieser Prozess wird daher nicht im Sinne der Erfordernisse des aktuellen Wäschepostens abgewickelt werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Genauigkeit des Messsystems des Wegsensors vom Zustand des schwingenden Systems unabhängig von der Abweichung des Kolbens im Federkolben-Stoßdämpfer von seiner Mittellage vor oder nach der Beladung mit Wäsche zu machen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein eingangs beschriebenes Verfahren zum Tarieren eines Wegsensors vor, bei dem gemäß Kennzeichen des Anspruches 1 während eines Schleuderganges der Mittelwert der am Wegsensor gemessenen Schwingungsamplitude als aktuelle Position laufend ermittelt, die zuletzt ermittelte Position gespeichert, mit der Position der Nulllage des Systems verglichen und daraus die aktuelle Ruhelage des Dämpfungsglieds bestimmt wird. Damit lässt sich bestimmen, wie weit die Ruhelage des Kolbens nach der Entnahme des gerade geschleuderten Wäschepostens – also bei entlastetem Schwingsystem – außerhalb seiner theoretischen Mittellage entfernt ist, wie sie nur allein ohne Einfluss auf die Beladungsmessung durch den Wegsensor wäre. Diese Abweichung von der Mittellage ist bei der nächsten Beladungsmessung die Grundlage für eine Messwertkorrektur.
Hierzu bietet die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 2 ein besonders vorteilhaftes Verfahren zum Berechnen der Trockenmasse eines Wäschepostens auf der Grundlage der Ergebnisse einer vorangegangenen Durchführung des Tarierverfahrens nach Anspruch 1 an, bei dem der aufgrund des Messergebnisses des Wegsensors bestimmte Wert der Trockenmasse unter Berücksichtigung des errechneten Wertes für die Ruhelage des Dämpfungsgliedes und die daraus folgenden Restkräfte der Systemfedern und der Kolbenfedern korrigiert wird.
Von großem Vorteil ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der der errechnete Wert für die Position der Ruhelage in einer von der Netzstromversorgung unabhängigen Weise abgespeichert wird. Dieser Wert sollte nämlich unbedingt auch dann noch zur Verfügung stehen, wenn die Trommelwaschmaschine zwischen zwei Bearbeitungsprozessen vom Netz getrennt war.
Von Vorteil ist außerdem, wenn der gespeicherte Wert der Position nach jedem Errechnen aktualisiert wird, weil Einflüsse auf die Trommelwaschmaschine wirken können, die eine Änderung der jeweilig errechneten Position verursachen können, z. B. Umgebungstemperatur, Feuchtigkeit, Reibungskraft am Reibbelag, Setzungserscheinungen an Federn usw.
Anhand von Ausführungsbeispielen sei das erfindungsgemäße Verfahren nachstehend näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
1 eine Trommelwaschmaschine in schematischer und durchsichtiger Darstellung mit den für die Erfindung wesentlichen Bauteilen,
2 einen Teil eines Federkolben-Stoßdämpfers in der Länge nach aufgeschnittener Darstellung in theoretischen Ruheposition (Mittellage),
3 einen Teil eines Wegsensors in der Länge nach aufgeschnittener Darstellung bei einer angenommenen mittleren Beladungsmenge des Schwingsystems,
4 den Aufbau eines vertikal geschnitten dargestellten Federkolbens als Dämpfungsglied eines Federkolben-Stoßdämpfers,
5 einen Federkolben-Stoßdämpfer gemäß 2 in einer Ruhelage nach Entnahme eines gerade geschleuderten Wäschepostens,
6 einen Wegsensor gemäß 3 im Zustand einer vollständig unbeladener Wäschetrommel und
7 ein qualitatives Diagramm der Schwingungen des Systems für die Dauer eines Schleuderganges mit unterlegter Darstellung der Position des Federkolbens.
Die Trommelwaschmaschine 1 gemäß 1 hat ein Gehäuse 2, in dem ein Schwingsystem 3 an Systemfedern 4 aufgehängt ist. Das Schwingsystem besteht im Wesentlichen aus einem Laugenbehälter 5 mit einer innenliegenden, drehbaren Wäschetrommel 6, die von einem unten am Laugenbehälter 5 befestigten Elektromotor 7 auf nicht näher dargestellte Weise angetriebenen werden kann. Das Schwingsystem 3 ist auf Federkolben-Stoßdämpfern 8 am Boden des Gehäuses 2 abgestützt, die dazu bestimmt sind, die Schwingungsamplituden des Schwingsystems auf ein durch den Innenraum des Gehäuses 2 bestimmtes Maß zu begrenzen.
Zur Bestimmung der Trockenmasse eines jeweils in die Wäschetrommel 6 einzuladenden Wäschepostens ist als Beladungssensor ein Wegsensor 9 zwischen der Unterseite des Laugenbehälters 5 und dem Boden des Gehäuses 2 eingespannt. Er hat einen am Laugenbehälter 5 gelenkig befestigten Stößel 10 und eine Messhülse 11, die sich mittels einer Gabel 12 am Boden des Gehäuses 2 abstützt.
Vom Federkolben-Stoßdämpfer 8 ist in 2 nur der Teil dargestellt, der vom auf- und abschwingenden Federkolben 13, der das Dämpfungsglied enthält, durchlaufen wird. Er wird vom Dämpferzylinder 14 eingeschlossen, der an seiner Unterseite über eine Stütze 15 am Boden des Gehäuses 2 abgestützt wird. Der Federkolben 13 hat eine frei auf der Stößelstange 16 bewegliche Reibungshülse 17, die mit ihrem äußeren definierten Reibungsbelag an der Innenseite des Dämpferzylinders 14 mit einer definierten Reibkraft anliegt. Die Reibungshülse 17 ist zwischen zwei Kolbenfedern 19, die sich an Federtellern 20 abstützen, die mit der Stößelstange 16 fest verbunden sind, elastisch eingespannt. Sie erlauben eine freie Beweglichkeit der Stößelstange 16 gegenüber der Reibungshülse 17 mit einer geringeren Amplitude als der jeweilige maximale Federweg einer Kolbenfeder 19. Erst wenn dieser Federweg aufgebraucht ist und das Federpaket nicht mehr komprimiert werden kann, setzt die Reibungshülse 17 des Federkolbens 13 über die Federn 19 auf den Federtellern 20 auf und wird mit der Stößelstange 16 mitbewegt. Um dadurch verursachte Schläge zu vermeiden, werden die Reibungskraft und die Kräfte der Kolbenfedern 19 allerdings so eingestellt, dass die Reibungshülse 17 bereits mitbewegt wird, kurz bevor sie zusammen mit den Federn 19 auf den Federtellern 20 aufsetzt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Kraft der ruhenden Reibung zwischen der Reibungshülse 17 und dem Dämpferzylinder 14 größer eingestellt ist als die Kraft jeder Kolbenfeder 19.
Der Wegsensor 9 hat gemäß 3 eine Messhülse 11, deren unten angeordnete. Gabel 12 zur Befestigung am Boden des Gehäuses 2 dient. Die Messhülse 11 ist innen mit einem Messaufnehmer 21 ausgekleidet, der sich über die maximal mögliche Eintauchtiefe des am Stößel 10 befestigten Messgebers 22 erstreckt. Im Messaufnehmer 21 ist der Stößel 10 mit dem Messgeber 22 spielfrei geführt. Der Messaufnehmer 21 hat eine fein verteilte Inkremental-Struktur, durch die eine kleinste Bewegung des Messgebers 22 mit dem Stößel 10 erkennbar und je Inkrement ein Signal abgibt, das elektronisch verarbeitbar ist. An der neben dem Wegsensor 9 eingezeichneten Maßskala 23 befindet sich der Mittelstrich 24, in dessen Höhe der Messgeber 22 gerade steht. Diese Höhe entspricht einer durch den Wegsensor 9 detektierbaren mittleren Beladungsmenge durch einen in die Wäschetrommel 6 eingebrachten Wäscheposten.
4 macht den Aufbau des Federkolbens 13 deutlich; die Stößelstange 16 und die Federn 19 mit ihren Federtellern 20 sind zur Hervorhebung der Reibungshülse 17 nur mit punktierten Linien dargestellt. Die Reibungshülse 17 besteht aus einer Trägerronde 25, die sich auf der Stößelstange 16 frei bewegen kann, und einem auf die Trägerronde 25 aufgezogenen Mantel 18 aus einem Reibungsbelagmaterial, der zwischen den Scheiben 27 auf nicht näher beschriebene Weise eingespannt ist. Das harte Material der Trägerronde 25, die etwas flacher ist als der Mantel 18 breit, bietet den Anschlag für die Einspannung durch die Scheiben 27.
In 2 ist die Reibungshülse 17 in einer Ruhelage dargestellt, die mit der theoretischen Ruhelage identisch ist. Dies wird durch die Korrelation der Marke 28 an der Reibungshülse 17 mit dem Mittelstrich 24 an einer neben dem Stoßdämpfer eingezeichneten Maßskala 23 verdeutlicht. Weitere Positionen der Reibungshülse 17 sind anhand 5 erläutert. Der Federkolben 13 kann über die Grenzen des dargestellten Abschnittes des Dämpferzylinders 18 hinaus schwingen, wie durch die punktierten Linien in 5 dargestellt ist. Die Schwingungsweite ist durch die Marken 29 und 30 an der Maßskala 23 markiert.
In 5 zieht eine Kraft an der Stößelstange 16 in Pfeilrichtung, nämlich die Kraft der Systemfedern 4 über des Schwingsystem 3, so dass der untere Federteller 20 die untere Kolbenfeder 19 gegen die zwischen dem Reibbelag 18 und der Innenwand des Dämpferzylinders 14 vorhandene Kraft der Haftreibung – auch Ruhereibung genannt – komprimiert. Die obere Kolbenfeder 19 längt sich dadurch. Entsprechend kann sich die obere Kolbenfeder 19 komprimieren lassen, wenn von oben ein Druck auf die Stößelstange 16 gegen die Kraft der Haftreibung eingeleitet wird.
Der Stößel 10 des in 6 dargestellten Wegsensors 9 ist in einer oberen Stellung bei entlastetem Schwingsystem 3 dargestellt. Darin zeigt der Messgeber 22 auf die oberste Position 31 der Maßskala 23. Bei voller Beladung der Wäschetrommel 6 senkt sich das Schwingsystem 3 soweit, dass der Messgeber 22 auf die unterste Position 32 der Maßskala 23 zeigen wird, wie durch die punktierten Linien des Stößels 10 und des Messgebers 22 dargestellt ist.
Am Ende eines Schleuderganges, noch bei hoher Enddrehzahl der Wäschetrommel 6, schwingt die Stößelstange 16 des Federkolben-Stoßdämpfers 8 nur minimal gegenüber der Reibungshülse 17. Der Messgeber 22 des Wegsensors 9 schwingt um annähernd denselben Weg mit. Am Messaufnehmer 21 wird diese Schwingweite registriert und in der obligatorischen Steuerung der Trommelwaschmaschine 1 zusammen mit den Werten der ermittelten Unwucht, der Restfeuchte und dem Massenwert des trockenen Wäschepostens zu einer Position der Ruhelage der Reibungshülse 17 (Dämpfungsglied) errechnet, die sich einstellt, sobald nach Ende des gesamten Behandlungsprozesses dieses Wäschepostens die Wäsche aus der Wäschetrommel entnommen worden ist.
Im dargestellten Beispiel ist angenommen, dass sich die Marke 28 der Reibungshülse 17 bei einer Position einstellt um die Strecke 33 entfernt vom Mittelstrich 24 der Maßskala 23. Diese Position wird auch dann noch eingehalten, wenn – wie im Beispiel der 5 gezeigt – die Wäsche aus der Trommel 6 entnommen war und die Stößelstange 16 daher aufwärts gezogen wurde. Zwar kann angenommen werden, dass der Weg der Stößelstange 16 erheblich größer war als der der Reibungshülse 17, die an einer um die Strecke 33 verminderten Position des Dämpferzylinders 14 stehen bleibt; jedoch entsteht durch die Balance zwischen den Kräften der Systemfedern 4 und der Kolbenfedern 19 einerseits und der Reibungskraft an der Reibungshülse 17 andererseits eine in diesem Zustand feste Position der Reibungshülse 17. Somit stellt sich eine außermittige Position der Reibungshülse 17 zwischen den Federtellern 20 ein, die außerhalb der theoretischen Ruhelage des Dämpfungsgliedes, also der Reibungshülse 17, in Höhe des Mittelstrichs 24 der Maßskala 23 um die Strecke 33 nach unten versetzt ist.
Auf der Grundlage des errechneten Wertes für die Ruhelage des Dämpfungsgliedes, die dieser nach unten um die Strecke 33 versetzten Position der Reibungshülse 17 entspricht, wird bei einer Neubeladung der Wäschetrommel 6 der aufgrund des neuen Messergebnisses des Wegsensors 9 bestimmte Wert der Trockenmasse des neuen Wäschepostens unter Berücksichtigung des errechneten Wertes für die Ruhelage (= 24–33) des Dämpfungsgliedes (Reibungshülse 17) und der daraus folgenden Restkräfte der Systemfedern 4 und der Kolbenfedern 19 korrigiert.
Anhand des in 7 dargestellten Diagramms werden die erfindungsgemäßen Verfahren erläutert. Auf der Abszisse ist die Dauer (Zeit t) des dargestellten Schleudervorgangs aufgetragen. Die Ordinate gibt den Weg s des schwingenden Systems 3 an, der bei einer vollständig unbelasteten Höhenposition h_u des schwingenden Systems 3 beginnt. Nach dem Beladen des Systems mit einem maximal möglichen Wäscheposten sinkt das System auf eine Höhenposition h_tr für die volle Beladung mit trockener Wäsche. Nachdem die voll beladene Wäschetrommel 6 mit einem maximal schweren Wäscheposten – es ist hier eine besonders saugfähige Wäscheart angenommen – vom Spülvorgang her außerdem mit einer maximalen Menge von Wasser durchnässt ist, war das schwingende System 3 weiter abgesunken, nämlich auf die Höhenposition h_ns. Aus dieser Position heraus beginnt der Schleudervorgang.
Am Beginn des Schleudervorgangs (bei langsam sich steigernder Drehzahl) ist nur eine unsichere Höhenbestimmung möglich. Daher ist dieser Zeit-Weg-Bereich 34 am Beginn des Schleuderprozesses schraffiert gezeichnet. Die Schwingung des Systems 3 – gemessen durch den am Laugenbehälter 6 befestigten Stößel 10 – ist durch die Linie 35 der Höhenposition des Schwingsystems 3 dargestellt. Aus Gründen einer auch nach raffinierter Unwuchtkontrolle verbleibender Restunwucht der Wäschetrommel 6 wird die Höhenposition etwa im Sinne der welligen Darstellung der Linie 35 schwanken. Da im Verlaufe des Schleuderprozesses – hier ist der Übersichtlichkeit halber ein ununterbrochener Schleuderprozess angenommen – der Wasseranteil im Wäscheposten laufend abnimmt, steigt die Linie 35 der Höhenpositionen des schwingenden Systems 3 über die Dauer t des Schleuderprozesses tendenziell an. Die Gesamtmasse der unwuchtigen Wäschetrommel 6 wird wegen des Wasserverlustes natürlich kleiner; damit nimmt auch die Unwuchtwirkung ab, so dass die Welligkeit der Linie 35 ebenfalls abnimmt.
Die strichpunktierten waagerechten Linien 36.1 bis 36.4 deuten die Höhenposition der Marke 28 des Federkolbens 13 an. Da die Stößelstange 16 mit dem schwingenden System 3 mitschwingt, der Federkolben 13 aber, solange er nicht „auf Anschlag” gegen die Federteller 20 arbeitet, in der aktuellen Ruhereibungsposition verbleibt, schwingt die Stößelstange 16 bis zu einem Grenzwert frei mit, der durch die punktierten Linien 37.1 bis 37.4 (oben) und 38.1 bis 38.4 (unten) angedeutet ist. Daraus ergibt sich ein ebenfalls schraffiert dargestellter Schwingbereich 39, am Beginn des Schleuderprozesses also der Schwingbereich 39.1.
Sobald der Schwingungsweg der Stößelstange 16 zusammen mit dem schwingenden System 3 an den jeweiligen Federteller 20 (im Falle einer stetig ansteigenden Höhenpositionslinie 35 ist es immer der obere Federteller) anschlägt (bzw. kurz vor dem Anschlag die Ruhereibung des Federkolbens 13 an der Innenwand des Dämpferzylinders 14 überwindet), wird der Federkolben 13 vom Federteller 20 der Stößelstange 16 um eine dem Ausschlag des Systems 3 entsprechende Strecke nach oben im Dämpferzylinder 14 mitgenommen. Dabei kommt es wegen der inzwischen überwundenen Ruhereibung auch zu einem Einsatz der hierfür aufgewandten Kraft der zugeordneten Kolbenfeder 10. Das ist im Schwingungsbereich 39.1 genau im durch den Pfeil 40.1 bezeichneten Schnittpunkt zwischen der oberen Grenze 37.1 und der Höhenpositionslinie 35 des Schwingsystems 3 der Fall. Dann bleibt die Marke 28 in einer um diesen Ausschlag höheren Position im Dämpferzylinder 14 stehen, so dass die Stößelstange 16 von nun an und für die Länge des nächsthöheren schraffierten Schwingbereichs 39.2 um die neue Mittellage (Linie 36.2) des Federkolbens 13 hin und her schwingt. Der Versatz des Reibbelages 18, also der Marke 28 gegen den Mittelstrich 24, wirkt sich auch als Sprung im Signale des Wegsensors 9 aus.
Wenn die untere Schwingungsamplitude der Höhenpositionslinie 35 die untere Grenze 38.2 nicht schneidet, verbleibt die Höhenposition der Marke 28 in der im Bereich 39.2 angezeigten Höhe 36.2, bis die Höhenpositionslinie 35 bei einem Ausschlag nach oben beim Schnittpunkt des Pfeils 40.2 wiederum die obere Grenze 37.1 schneidet. Daraufhin zieht die Stößelstange 16 den Federkolben 13 wieder um eine Strecke weit nach oben mit, die dem Ausschlag des Schwingsystems 3 entspricht. Die zugeordnete Kolbenfeder 19 – in diesem Fall die untere – wird sich hierbei ebenfalls teilweise entspannen.
Dieses Spiel setzt sich solange fort, bis – wie hier im Beispiel des Bereichs 39.4 – die Amplitude der Höhenpositionslinie 35 keine der beiden Grenzlinien 37.4 und 38.4 mehr erreicht. Dann bleibt die Marke 28 des Federkolbens 13 auf der zuletzt erreichten Position stehen, Entfernung 33 von der theoretischen Mittellage entfernt. Dieser Zustand kennzeichnet die Situation, wie sie für die Beschreibung im Absatz [0023] vorausgesetzt war.
Die Trockenmasse eines Wäschepostens, der frisch in die Waschmaschine eingelegt wird, kann nun aufgrund des am Ende des Schleuderganges des vorherigen Waschprozesses gewonnenen Korrekturwertes für die Mittellage des Federkolbens 13 errechnet werden. Da der Federkolben 13 im vorherigen Prozess außerhalb der theoretischen Mittellage stehen geblieben war – anders als der Wegsensor –, haben die Kolbenfedern 19 eine die Höhenlage des schwingenden Systems 3 beeinflussende Wirkung. Diese Beeinflussung wird dadurch kompensiert, dass der bei der aktuellen Messung der Trockenmasse des gerade eingelegten Wäschepostens gewonnene Wert durch einen Korrekturwert erhöht wird, der sich aus der Abweichung der Ruhelage des Systems 3 vor dem Einlegen des Wäschepostens von der theoretischen Ruhelage ergibt. Diese Abweichung bestimmt sich nach der aktuellen Ruhelage des Dämpfungsgliedes, die um die Wegstrecke 33 von der theoretischen Mittellage entfernt hat, und nach den daraus folgenden Restkräften der Systemfedern 4 und der Kolbenfedern 19.
Auf diese Weise kann die Trockenmasse eines neu in die Trommelwaschmaschine eingelegten Wäschepostens wesentlich genauer ermittelt werden als mit den bisher bekannten Verfahren, die die Rückstellkräfte des Systems gegenüber denen der Federkolben-Reibungsstoßdämpfern nicht berücksichtigen. Insbesondere können Steuerungen von Waschmaschinen auf bekannten Verfahren beruhende Positionswechsel dann nicht auseinander halten, wenn ein fertig behandelter Wäscheposten einmal bei eingeschalteter Steuerung und ein anderes Mal bei ausgeschalteter Steuerung aus der Wäschetrommel entnommen oder in die Wäschetrommel eingelegt wurde. Diese Unterscheidung ist erst durch das angegebene erfindungsgemäße Verfahren möglich. Außerdem ist durch die Erfindung kein weiterer Sensor erforderlich; die vorhandenen Mittel reichen für die Präzisierung der Beladungsmessung aus.
Bezugszeichenliste

1: Trommelwaschmaschine
2: Gehäuse
3: Schwingsystem
4: Systemfedern
5: Laugenbehälter
6: Wäschetrommel
7: Antriebsmotor
8: Federkolben-Stoßdämpfer
9: Wegsensor
10: Stößel
11: Messhülse
12: Gabel
13: Federkolben
14: Dämpferzylinder
15: Stütze
16: Stößelstange
17: Reibungshülse
18: Mantel
19: Kolbenfeder
20: Federteller
21: Messaufnehmer
22: Messgeber
23: Maßskala
24: Mittelstrich
25: Trägerronde
26
27: Scheibe
28: Marke am Federkolben
29: obere Marke der Schwingungsweite
30: untere Marke der Schwingungsweite
31: oberste Position des Messgebers
32: unterste Position des Messgebers
33: Strecke der Positionsabweichung des Federkolbens
34: Zeit-Weg-Bereich (schraffiert)
35: Linie der Höhenpositionen des Schwingsystems
36.1 bis 36.4: Linien der Höhenpositionen der Marke 28
37.1 bis 37.4: Linien der oberen Grenzwerte der Stößelstangenschwingweite
38.1 bis 38.4: Linien der unteren Grenzwerte der Stößelstangenschwingweite
39.1 bis 39.4: Schwingbereiche der Stößelstange gegen den Federkolben 13
40.1 bis 40.3: Pfeile, deuten auf den Schnittpunkt zwischen Höhenpositionslinie 35 und Grenzlinie 37 an

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4419870 A1 [0003, 0005]
DE 102004043838 B3 [0004]

Claims

Verfahren zum Tarieren eines zwischen dem schwingenden System (3) und dem Gehäuse (2) einer Trommelwaschmaschine (1) eingespannten Wegsensors (9) zur Messung der in das schwingende System (3) eingebrachten Beladung mit Wäsche, das an Systemfedern (4) aufgehängt oder auf Systemfedern aufgestellt ist und dessen Schwingungen mittels Stoßdämpfern (8) gegen das Gehäuse (2) der Trommelwaschmaschine (1) gedämpft sind, die ein insbesondere gefedertes Spiel zwischen einer Stößelstange (16) und dem Dämpfungsglied (17) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Schleuderganges der Mittelwert der am Wegsensor (9) gemessenen Schwingungsamplitude als aktuelle Position laufend ermittelt, die zuletzt ermittelte Position gespeichert, mit der Position der Nulllage des Systems (3) verglichen und daraus die aktuelle Ruhelage des Dämpfungsglieds (17) bestimmt wird.
Verfahren zum Berechnen der Trockenmasse eines Wäschepostens auf der Grundlage der Ergebnisse einer vorangegangenen Durchführung des Tarierverfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aufgrund des Messergebnisses des Wegsensors (9) bestimmte Wert der Trockenmasse unter Berücksichtigung des bestimmten Wertes für die aktuelle Ruhelage des Dämpfungsgliedes (17) und der daraus folgenden Restkräfte der Systemfedern (4) und der Kolbenfedern (19) korrigiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert für die Position der aktuellen Ruhelage des Dämpfungsglieds (17) in einer von einer Netzstromversorgung unabhängigen Weise gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gespeicherte Wert für die Position nach jeder Bestimmung aktualisiert wird.