DE19522393C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Unwucht bei einer Trommelwaschmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Unwucht einer beladenen Trommel in einer Waschmaschine mit einem schwingend aufgehängten Laugen­ behälter, in welchem die Trommel drehbar gelagert und mit Hilfe eines Motors ange­ trieben wird. Daneben betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Bei Trommelwaschmaschinen entstehen durch ungünstige Wäscheverteilung Un­ wuchten. Diese verursachen insbesondere während des Schleuderprozesses starke Bewegungen des schwingend aufgehängten Laugenbehälters. Im Extremfall kann dies zum Anschlagen des Laugenbehälters am Gehäuse, zu starken Lagerbean­ spruchungen und so zu Beschädigungen der Maschine führen. Zur Verhinderung von unwuchtbedingten Schäden an der Waschmaschine ist es bekannt, die Größe der Unwucht zu sensieren und das Schleudern bei Überschreitung einer vorgegebenen Unwuchtschwelle abzubrechen, um eine Neuverteilung der Wäsche vorzunehmen.

Zur Sensierung der Unwuchtgröße wurde bereits vorgeschlagen (EP 0 091 336 A1), das Fehlersignal der Regelabweichung, d. h. die Differenz zwischen der wirklichen Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel und ihrer Einstellgeschwindigkeit, zur Unwuchtbestimmung auszuwerten. Mit diesem Verfahren ist nur eine Sensierung von Unwuchten im Drehzahlbereich unterhalb der Resonanzdrehzahl möglich. Bei hohen Drehzahlen (<300 Upm) kann die Unwuchtgröße nicht mehr bestimmt werden, da hier die Regelabweichungen kaum meßbar sind. Aus diesem Grund muß eine endgültige Entscheidung über den weiteren Verlauf des Schleuderprogramms bereits im unterkritischen Drehzahlbereich getroffen werden. Aus Sicherheitsgründen führt dies häufig zu einem nicht notwendigen Abbruch des Schleuderprozesses. Im überkritischen Bereich oberhalb der Resonanzdrehzahl wird nämlich im Regelfall die unwuchtbildende Wäsche entwässert und damit die Unwucht vermindert.

Weiterhin ist es bei den vorgenannten Waschmaschinen bekannt, das Abbrechen von Schleuderanläufen durch zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen (verstärkte Dämpfung, bessere Lager) einzuschränken. Dies führt jedoch zu einer Verteuerung der Herstel­ lungskosten.

Aus der DE 30 02 786 A1 ist eine Waschmaschine mit einem Niveausensor bekannt, der aus einer im Abflußbereich des Laugenbehälters angeordneten Steigleitung und einer daran angeschlossenen Druckmeßeinrichtung besteht.

Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung der Unwucht der eingangs genannten Art zu offenbaren, welches auf einfache Art und Weise und in einem breiten Drehzahlspektrum angewendet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahren zur Bestimmung der Unwucht und mit der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung zur Durchsetzung des Verfahrens werden folgende Vorteile erreicht:

• - Die gewünschte Schleuderenddrehzahl wird häufiger erreicht;
• - die Lebensdauer der Waschmaschine wird durch die geringere Belastung verlängert;
• - die Sicherheitsvorkehrungen an den Verschleißteilen der Waschmaschine können bei gleichbleibender Lebensdauer verringert werden.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Vorrichtung ergibt sich durch Anordnung einer Membran quer zur Durchflußrichtung in der Steigleitung (Anspruch 3). Hierdurch erfolgt eine einfache, leicht zu fertigende Anordnung zur Erzeugung eines unwucht­ abhängigen Drucksignalanteils. Daneben ist es vorteilhaft, die Membran mit einem Gewicht zu versehen (Anspruch 4), um den dynamischen Signalanteil auf einfache Weise zu verstärken. Durch die Anordnung von Öffnungen in der Membran (Anspruch 5) wird eine Verfälschung des quasistatischen Signals zur Niveaumessung vermieden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind in der Steigleitung mehrere Vor­ richtungen zur Erzeugung von von den Schwingungen des Laugenbehälters abhän­ gigen Drucksignalen angeordnet, wobei deren Eigenfrequenzen an unterschiedliche Drehzahlbereiche der Trommeldrehzahl abgestimmt sind (Anspruch 6). Hierdurch wird gewährleistet, daß in diesen Drehzahlbereichen jeweils ein ausreichend verstärkter dynamischer Signalanteil erzeugt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dar­ gestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Waschmaschine mit einer er­ findungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur Bestimmung der Un­ wucht;

Fig. 2 die Steigleitung bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung als vergrößerte Einzelheit.

Die Trommel (1) ist in bekannter Weise im Laugenbehälter (2) drehbar gelagert. Sie wird durch einen Motor (3) angetrieben. Ein mit dem Motor (3) gekoppelter Tacho­ generator (4) greift ein Motordrehzahlsignal zur Regelung ab.

Zur Wasserstandsmessung ist am Abflußbereich (5) des Laugenbehälters (2) eine Steigleitung (6) angeordnet, an deren anderem Ende sich ein analoger Drucksen­ sor (7) befindet. Der Wasserzulauf ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt, so daß nur der Zufluß über den Waschmitteleinspülkasten (8) symbolisiert ist. Die Signal­ ausgänge (9) des Tachogenerators (4) und des analogen Drucksensors (7) sind mit der Programmsteuerung (10) der Waschmaschine verbunden.

Durch die Anordnung einer mit einem Gewicht (14) belasteten Membran (13) in der Steigleitung (6) vor dem Drucksensor (7) wird ein System geschaffen, welches neben den quasistatischen Druckänderungen, die durch Niveauunterschiede der Wasch­ flüssigkeit im Laugenbehälter (2) hervorgerufen werden, auch auf Beschleunigungen des Systems Laugenbehälter (2) - Steigleitung (6) reagiert. Da diese Beschleunigun­ gen in erster Linie durch unwuchtbedingte Auslenkungen der Trommel (1) hervorge­ rufen werden, repräsentiert der dynamische Signalanteil des Drucksensors (7) die Größe der Unwucht der in der Trommel (1) befindlichen Wäsche. Durch die Anbrin­ gung von Öffnungen (11) in der Membran (13) wird eine Verfälschung des quasista­ tischen Signalanteils verhindert.

Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung eine Steigleitung (6), in der zwei gewichts­ belastete Membranen (13a, b) angeordnet sind. Diese besitzen durch die Wahl bestimmter Gewichte (14) und/oder Federkonstanten der Membran (13) Eigen­ frequenzen, die auf unterschiedliche Drehzahlbereiche abgestimmt sind.

Als Drucksensor (7) muß ein hochauflösender Drucksensor (7), vorzugsweise ein analoger Drucksensor (7) verwendet werden, um die dynamischen Signalanteile er­ fassen zu können. Damit sowohl das Wasserniveau als auch die unwuchtbedingten Auslenkungen des Laugenbehälters (2) sensiert werden können, muß in der Pro­ grammsteuerung (10) eine Trennung des quasistatischen und des dynamischen Signalanteils vorgenommen werden. Aus diesem Grund wird als Steuereinrichtung vorzugsweise eine Mikroprozessor-Steuerung (10) eingesetzt.

Claims (6)

1. Verfahren zur Bestimmung der Unwucht einer beladenen Trommel (1) in einer Waschmaschine mit einem schwingend aufgehängten Laugenbehälter (2), in welchem die Trommel (1) drehbar gelagert und mit Hilfe eines Motors (3) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der dynamische Signalanteil eines mit dem Laugenbehälter (2) in Verbindung stehenden Drucksensors (7) ausgewertet wird, wobei die von den Schwingungen des Laugenbehälters (2) erzeugten Druckschwankungen als Maß für die Unwucht herangezogen werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem an sich bekannten Niveausensor, bestehend aus einer im Abfluß­ bereich des Laugenbehälters (2) angeordneten Steigleitung (6), an welche ein Drucksensor (7) angeschlossen ist, in der Steigleitung (6) mindestens eine Vorrichtung zur Erzeugung eines von den Schwingungen des Laugenbehälters (2) abhängigen Drucksignals angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steigleitung (6) mindestens eine Membran (13) quer zur Durchflußrichtung angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran(en) (13) mit einem Gewicht (14) versehen ist (sind).

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran(en) (13) mit mindestens einer Öffnung (11) versehen ist (sind).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steigleitung (6) mehrere Vorrichtungen zur Erzeugung von von den Schwingungen des Laugenbehälters (2) abhängigen Drucksignalen angeordnet sind, wobei deren Eigenfrequenzen an unterschiedliche Drehzahlbereiche der Trommeldrehzahl abgestimmt sind.