DE1953201A1

DE1953201A1 - Trommelwaschmaschine

Info

Publication number: DE1953201A1
Application number: DE19691953201
Authority: DE
Inventors: Katsumasa Matsuura; Hiroki Utsumi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1968-10-23
Filing date: 1969-10-22
Publication date: 1970-04-23
Also published as: GB1275968A; DE1953201B2; US3583182A; FR2021380A1

Description

Patentanwalt·

pln:.".£33tZU. 8l-15.O42P(15.O43H) 22.10.1969

DIpL-In?. wmprecht MOndton 22, StelMdorf·». 1·

HITACHI, LTD., Tokio (Japan)

Trommelwaschmaschine

Die Erfindung "betrifft eine Trommelwaschmaschine, insbesondere eine derartige Trommelwaschmaschine, bei der die Arbeitsgänge wie Waschen, Spülen und Schleudern oder Entwässern automatisch nach einem Programm ablaufen und die mit einer Einrichtung zur genauen Erfassung von zu großer Unwucht versehen ist, die in der Trommel am Anfang des Schleuderns auftritt.

Eine bekannte Trommelwaschmaschine, bei der das Waschen und Schleudern von Waschgut wie Textilien durch Drehen der Trommel um eine horizontale oder eine im wesentlichen horizontale Achse vorgenommen wird, ist insofern vorteilhaft, als das Schleudern nach dem Waschen, nachdem das Wasser abgelassen worden ist, durch Erhöhen der Drehzahl der Trommel vorgenommen werden kann. Diese Waschmaschine arbeitet daher automatisch, um eine Reihe von Arbeitsgängen vom Waschen bis zum Schleudern automatisch gemäß einem vorgegebenen Programm durchzuführen. Da das Reinigen des Waschgutes während des

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Väschens und Spülens durch, auf das Waschgut übertragene Stöße erreicht wird, wenn das Waschgut aufgrund seines eigenen Gewichts von einer "bestimmten Höhe herunterfällt, in die es durch die rotierende Trommel angehoben worden ist, hat diese Waschmaschine jedoch den Nachteil, daß sich das Waschgut .am Boden der Trommel ansammelt, wenn die Trommel vom Waschen zum Schleudern beschleunigt wird und so eine große Unwucht relativ zur Drehachse der Trommel bildet.

Aus diesem Grund wird in den üblichen derartigen Waschmaschinen die Amplitude der Schwingungen der Trommel bei der Beschleunigung am Anfang des Schleuderns erfaßt und, wenn der Istwert der Amplitude größer als ein vorbestimmter, erlaubter Wert ist, die Drehzahl der Trommel auf den Wert für das Waschen verringert, um die Verteilung des Waschgutes in der Trommel zu ändern, bevor die Trommel erneut beschleunigt wird·

Bei derartigen Waschmaschinen ist die Wahrscheinlichkeit, daß die Trommel mit geringer Unwucht beschleunigt wird, groß, da bei Überschreiten des erlaubten Werts durch die Trommelamplitude während der ersten Beschleunigung der Trommel die Drehzahl der Trommel sofort erniedrigt wird, um die Waschgutverteilung zu ändern, wonach die Trommel erneut beschleunigt wird. Selbst wenn bei der Beschleunigung die Amplitude der Trommel größer als der erlaubte Wert ist, kann das Arbeitsgangumschalten auf Schleudern mit relativ geringer Unwucht vorgenommen werden, indem das Beschleunigen und Bremsen mehrere Male wiederholt wird.

Zur Durchführung dieses Verfahrens muß jedoch eine Einrichtung vorhanden sein, die die Amplitude der Trommelschwingungen oder einer gleichachsig zur Trommel angeordneten Wasser-

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wanne erfaßt. Zu diesem Zweck wird bis jetzt ein Mikroschalter verwendet! der bei Erfassen einer absoluten Verschiebung der Waaserwanne betätigt wird. Ba jedoch die Schwingungsamplitude mit der Drehzahl der Trommel ansteigt, selbst wenn die Unwucht unverändert bleibt, falls die Unwucht nahe dem erlaubten Wert ist, wird der Hikroschalter erst dann betätigt, wenn die Drehzahl der Trommel ziemlich groß geworden ist. Daher tritt eine starke Spannung in der Trommel auf, die deshalb aus einer dicken Stahlplatte hergestellt werden muß.

Ferner sind bei den üblichen Trommelwaschmaschinen die beweglichen Glieder, die die Trommel und die Wasserwanne zu Schwingungen anregen, elastisch an einem Außenrahmen oder -gehäuse aufgehängt, so daß durch die Masse dieser beweglichen Glieder und die Aufhängefedern ein Schwingungssystem gebildet wird. Es ist üblich, die kritische Drehzahl dieses Schwingungssysterne niedriger als die Drehzahl der Trommel beim Schleudern zu wählen und die Trommel plötzlich von der Waschdrehzahl auf die Sohleuderdrehzahl zu beschleunigen, um diesen Drehzahlwert kurzzeitig zu überschreiten. Bei den üblichen Trommelwaschmaschinen wird daher, wenn die Schwingphase beim Beschleunigen verschoben ist, die Trommel gelegentlich auf hohe Drehzahl gebracht, da der Mikroschalter nicht betätigt worden ist, obwohl Schwingungen, die groß genug sind, um den Hikroschalter zu betätigen, aufgetreten sind. Ua diesen Nachteil zu überwinden, ist bereits in Erwägung gezogen worden, einen Mikroschalter höherer Empfindlichkeit zu benutzen, was jedoch nicht vollkommen befriedigend war, d'a, wenn der erlaubte Amplitudenwert klein ist, der Mikroschalter selbst bei geringer Unwucht betätigt wird, wenn die Trommel auf höhere Drehzahl gebracht wird, so daß Beschleunigung und Bremsen viele Male wiederholt werden. Der größte Kachteil der Erfassung einer absoluten Verschiebung der Trommel besteht darin, daß der Mikroschalter selbst dann

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betätigt wird, wenn die Unwucht sehr klein ist, so daß eine größere Zeit erforderlich ist, bevor die Trommeldrehzahl die Schleuderdrehzahl annimmt, außer wenn der erlaubte Amplitudenwert der Schwingungen groß gewählt ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei einer Trommelwaschmaschine die Unwucht genau zu erfassen, wenn die Trommeldrehzahl verhältnismäßig niedrig ist. Ferner soll eine Störung der Waschmaschine verhindert werden, nachdem die Waschmaschine im Schleuderbetrieb arbeitet, indem die Trommelschwingungen durch einen Fühler erfaßt werden, während die Trommel mit niedriger Drehzahl umläuft, so daß eine Störung des Fühlers ausgeschlossen ist, nachdem die Trommel eine hohe Drehzahl angenommen hat. Insbesondere soll ein Schwingungefühler geschaffen werden, der trotz großer Lebensdauer billig herzustellen ist·

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Trommel während eines vorbestimmten ZeltIntervalls mit einer Drehzahl umläuft, die zwischen der Drehzahl für Waschen und Spülen einerseits und der Drehzahl für Schleudern andererseits liegt, und daß die Trommel auf die Drehzahl für das Schleudern nur dann beschleunigt wird, wenn die Schwingungsamplitude der Trommel unter einem erlaubten Wert während dieses Zeitintervalls ist, so daß der Schwingungsfühler an einer Betätigung während und nach dem Beschleunigen gehindert wird.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung besteht ferner darin, daß ein kommerziell erhältlicher Quecksilberschalter schräg an der Wasserwanne befestigt wird, um als Schwingungsfühler zum Erfassen der Schwingungen zu dienen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. %b zeigen:

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Fig. 1 eine Frontansicht der Trommelwaschmaschine, wobei einige Teile weggebrochen sind, um das Maschineninnere erkennen su lassen)

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch die Trommelwaschmaschine;

Fig* 3 eine genauere Schnittansicht des Schwingungsfühlers; Fig. 4 das Schaltbild der Steuerschaltung der Waschmaschine; Fig. 5 das Arbeitsprogramm der Waschmaschine; und

Fig. 6 graphisch die Schwingungscharakteristik der aus der Trommel und der Wasserwanne bestehenden, beweglichen Einheit.

Horizontale Stützelemente 2 sind am oberen Abschnitt der Seitenwände innerhalb eines kastenförmigen Außengestells oder -gehäuseβ 1 befestigt. Jedes Stützelement 2 ist mit einer halbkugelförmig konkaven Fläche 3 mit vorbestimmten Abstand dazwischen versehen. In der halbkugelförmig konkaven Fläche 3 I befindet sich ein Glied 5, das eine halbkugelförmig konvexe Fläche aufweist, die komplementär zu der halbkugelförmig konkaven Fläche ist. Sin Bolzen 4 verläuft durch das Glied 5 und die halbkugelförmig konkave Fläche 3· Der Bolzen 4 hat einen zylindrischen Federsitz 6, der eine schraubenlinienförmige Nut auf seiner TJmfangsflache hat, mit deren unteren Bnde eine Schraubenfeder 7 verschraubt ist, die sich bis an das obere Ende der schraubenlinienförmigen Nut in diese eingepaßt erstreckt· Das untere Ende der Schraubenfeder 7 erstreckt sich nach unten und ist an einer Halterung verankert, die an der Seitenwand einer Wasserwanne 8 angeschweißt ist. Die Wasserwanne 8 ist zylindrisch und hängt von den Stützelementen 2

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am Außengehäuse 1 über vier der Schraubenfedern 7 herab.

Durch eine Bückwand 10 der Wasserwanne 8 erstreckt sich eine Lagerbuchse 9· Kugellager 11 sind an den gegenüberliegenden Enden der Lagerbuchse 9 montiert, üb eine Welle 12 zu tragen. Eine Trommel 14 iet am inneren Ende der Welle 12 befestigt, das sich innerhalb der Wasserwanne 8 befindet, und zwar durch einen Flansch 13t während eine Riemenscheibe 16 sich auf dem äußeren Ende der Welle 12 befindet und an dieser durch einen Keil 15 befestigt ist. An der Innenwand der Trommel-H sind drei radial nach, innen vorspringende Mitnehmerrippen 18 befestigt, deren Aufbau nicht erfindungswesentlich ist. Um die Trommel 14 zu verstärken, befindet sich ein Stützbolzen 19 im Luftraum innerhalb jeder Mitnehmerrippe 18, die axial zur Trommel verlaufen. Die Trommel 14 hat eine große Anzahl von Wasseraustrittslöchern 17t die durch die ümfangswand der Trommel gebohrt sind und durch die Wasser beim Schleudern austritt.

Die Wasserwanne 8 hat einen Frontdeokel 20, der wasserdicht an der Frontseite durch eine Dichtung 21 abgedichtet ist. Der Frontdeckel 20 hat in seiner Mitte eine öffnung zum Beladen der Wasserwanne 8 mit Waschgut. Ein Balg 22 befindet sich zwischen dieser öffnung und einer Öffnung 23, die im Außengehäuse 1 in Deckung mit der ersten öffnung ausgebildet ist, wobei die entgegengesetzten Enden des Balgs 22 mit den entsprechenden öffnungen verbunden sind, um zu verhindern, daß Wasser zwischen dem Außengehäuse 1 und dem Frontdeckel 20 abtropft, wenn das Waschgut in die Wasserwanne 8 eingelegt oder aus dieser herausgenommen wird· Der Balg 22 besteht aus eines relativ weichen Werkstoff, so daß die Schwingungen der Wasserwanne 8 nicht zum Außengehäuse 1 übertragen werden können. Die öffnung 23 im Außengehäuse 1 ist durch eine transparente Tür 25 verschlossen.

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Arme 26 und 27 verlaufen von der Unterseite der Wasβerwärme nach unten, um einen Schleuder- oder Entwässerungsmotor 29 "bzw. einen Waechmotor 28 zu haltern. Eine große Riemenscheibe 32 ist lose auf einem Abschnitt und eine Riemenscheibe 33 fest am äußeren Ende einer Antriebswelle 30 des Schleudermotors befestigt· Die große Riemenscheibe 32 ist mit der Riemenscheibe 33 über eine Schraubenfederkupplung 31 und ferner mit dem Waschaotor über einen Keilriemen gekuppelt. Die Riemenscheibe 33 und eine Riemenscheibe 16, die auf der Welle 12 montiert ist, sind Miteinander durch einen Keilriemen 34 gekuppelt. Der Waschaotor ist ein Motor veränderlicher Drehzahl, zum Beispiel ein Umpolmotor, und treibt die Trommel 14 über die große Riemenscheibe 32, die Riemenscheibe 33t den Keilriemen 34 und die Riemenscheibe 16 sowie eine Ablaßpumpe 35 über einen Keilriemen 36 an, wobei die Ablaßpumpe unterhalb der Wasserwanne 8 angeordnet ist. Reibplatten 37 und 38 sind an der Wasserwanne 8 von ihr nach außen vorspringend befestigt, wobei jede Reibplatte durch Gleitstücke 40 und 41 an beiden Seiten eingeklemmt ist, die aa oberen Ende von Bügeln 39 angebracht sind. Es ist also ersichtlich, daß eine Schwingung der Waeserwanne β in der Ebene der Reibplatten 37 und 38 durch die Reibung zwischen den Reibplatten und den Gleitstücken 40 und 41 gedämpft wird.

Ein Speisewasserflanech 42 befindet sich am oberen Abschnitt der Seitenwand des Außengehäuses 1, und ein Hagnetventil 43 ist am Flansch 42 befestigt. Das stromabwärts gelegene Ende des Hagnetventils 43 steht mit dem oberen Abschnitt der Wasserwand 8 über einen Schlauch 44 in Verbindung. Der Pegel des in die Wasserwanne 8 eingespeisten Wassers wird durch einen Druckschalter 45 über eine Leitung 46 erfaßt, die mit dem unteren Abschnitt der Wasserwanne 8 verbunden ist. An der Deckwand des Gehäuses 1 befindet sich ein Handknopf 48, zu dem gleich-

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achsig ein Zeitgeber 47 angeordnet ist, der durch den Knopf 48 betätigt werden kann. Der Zeltgeber 47 nimmt einen, noch zu beschreibenden Zeitgabemotor auf, der automatisch in Betrieb gesetzt wird, wenn der Knopf 48 in Anfangeβteilung gebracht wird.

Ein Schwingungsfühler 49 befindet sich am oberen Abschnitt der Frontwand der Wasserwanne 8 und ist von einem Deckel 50 umgeben, so daß er vor einer Beschädigung durch äußere Stöße geschützt ist. Fig. 3 zeigt den genauen Aufbau des Schwingungsfühlers.

Der Schwingungsfühler besteht aus einem kommerziell erhältlichen Quecksilberschalter, der Quecksilber 52 und zwei Elektroden 53 enthält, die in einen Glaskolben 51 eingeschmolzen sind, der in einem rohrförmigen Gehäuse 55 mit einem zwischenliegenden Dämpfungsglied 54 wie aus Schwamm oder Gummi montiert ist. Ein Zuleitungsdraht 56, der an jede Elektrode 53 angeschlossen ist, führt durch ein loch 57 im Gehäuse 55 nach außen. Damit der Zuleitungsdraht 56 sich nicht von der Elektrode 53 löst, selbst wenn eine äußere Kraft auf ihn ausgeübt wird, ist sein Verbindungsabschnitt gekrümmt, und das gekrümmte Ende ist von einer Isolierbuchse 58 wie einem Vinylrohr bedeckt, während das äußere Ende der Isolierbuchse durch eine Kappe 59 gesichert ist, die in das offene Ende des Gehäuses 55 eingeschraubt ist, so daß die entsprechenden Teile sicher im Gehäuse 55 gehalten werden. Das Gehäuse 55 hat einen einstückigen Grundkörper 60, der an der Vorderendwand der Wasserwanne 8 durch Schrauben 61 unter einem vorbestimmten Winkel θ relativ zur Horizontalen befestigt 1st, wie Fig. 2 und 3 zeigen. Der Neigungswinkel 0 wird so gewählt, daß die Eigenfrequenz des Schwingungssysteme, das durch das Quecksilber 52 und den Glaskolben 51 gebildet ist, im wesentlichen mit der ersten kritischen Drehzahl eines

beweglichen Glieds zusammenfällt, das im folgenden beschrieben werden wird·

In dieser Waschmaschine, in der die Wasserwanne 8 elastisch durch die Schraubenfedern 7 aufgehängt ist, findet eine zusammengesetzte Schwingung während des Waschmaschinenbetriebs statt, die aus Schwingungen in horizontaler und vertikaler Richtung (gesehen in Fig· 1), in !Richtung senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 1, d.h. in Richtung der Welle der Trommel, sowie aus Schwingungen zusammengesetzt ist, die die Trommel um die entsprechenden Richtungen rotieren lassen, wobei alle diese Schwingungen kompliziert untereinander gekoppelt sind· Von diesen Schwingungen hat die grüßte Amplitude die Schwingung in horizontaler Richtung, nämlich diejenige Schwingung, die die Wasserwanne 8 horizontal im durch die Schraubenfedern 7 aufgehangenen Zustand hin- und herschwingen läßt· Im allgemeinen wird die Eigenfrequenz oder kritische Drehzahl gegenwärtig so gewählt, daß sie größer ale die Drehzahl während des Waschens, aber kleiner als die Drehzahl während des Schleudern ist. Auf diese Weise sollen die Schwingungen eines beweglichen Glieds wie der Wasserwanne 8, die zum Außengehäuse übertragen werden, und die Amplitude der Schwingungen des beweglichen Glieds selbst möglichst klein gehalten werden, während das Waschen und Schleudern stattfindet. Die erste kritische Drehzahl wird im allgemeinen durch die Hasse des beweglichen Glieds und die Länge der Schraubenfedern bestimmt, sie beträgt 100 - 150 ü/min. Daher wird der Montagewinkel des Schwingungsfühlers ao gewählt, daß die Eigenfrequenz des Schwingungssystems mit der Obergrenze dieser kritischen Drehzahl zusammenfallen kann. Die Eigenfrequenz des Schwingungsfühlers gemäß Fig. 3 ist nicht vollkommen unabhängig vom Schwingungssystem, jedoch kann die Schwingung mit einer solchen Genauigkeit erfaßt werden, daß der.Maschinenbetrieb

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nicht wesentlich beeinträchtigt wird, wenn der Winkel O 15° in bezug auf die kritische Drehzahl gewählt wird·

Ss wird jetzt die Steuerschaltung der Waschmaschine anhand von Pig. 4 erläutert. Sin Türschalter 63 und ein Hockenschalter 64» der durch einen Hocken steuerbar ist, sind in Reihe an eine Stromquelle 62 angeschlossen. Sie Hockenschalter 64 - 68 werden durch eine Anzahl von Hockenscheiben gesteuert, die von einem Zeitgabemotor 69 angetrieben werden, und ihre Stromkreise sind während Zeitintervallen geschlossen, die durch die dicken horizontalen Linien in Fig. 5 angedeutet sind. Der Hockenschalter 68 ist ein Umsteuerkontakt, um den Waechmotor 28 abwechselnd in entgegengesetztem Drehsinn nach einem kurzen Zeltintervall von etwa 30 see zu betreiben. Sin Beiais 70 ist mit einem Kontakt a des Hockenschalters 65 verbunden, um Eelaiskontakte 71 und 72 zu steuern. Sin normalerweise geschlossener Eoitakt HC des Druckschalter 45 ist mit dem Hagnetventil 43 zur Einspeisung von Wasser verbunden, während ein normalerweise offener Eontakt HO des Druckschalters 45 an den Zeltgabemotor 69 angeschlossen ist« Bin Heiais 74 1st parallel zum Schleudermotor 29 geschaltet, um dessen Eontakte 75 und 76 zu steuern. Sin Hilfszeitgeber 77» der in Reihe mit dem Hockenschalter 67 geschaltet ist, steuert Zeltgeberkontakte 84 und 85· Die Zeitgeberkontakte 84 und 85 schließen zyklisch den Stromkreis nur für ein kurzes Zeitintervall von 2-3 see. während der ganzen Zeit, während der der Hilfezeitgeber 77 in Betrieb ist, und zwar mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung, z.B. von 10 see. An einem Eontakt b des Hockenschalters 66 sind ein Ablaßventil 78 und ein ßelais 79 angeschlossen, um Relaiskontakte 80 - 82 zu steuern. Der R_elaiskontakt 82 dient zum Ändern der Polzahl des Waschmotors 28 und ist so geschaltet, daß eine große Polzahl auf der HC-Seite und eine kleine Polzahl auf der HO-Seite erhalten wird. Der Schwingungsfühler 49 iet in Reihe mit dem Relaiskontakt 80 geschaltet. Sine Anzeigelampe 83 liegt in

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Reihe mit dem Türschalter 63 und dem Nockenschalter 64 und leuchtet bei Betrieb der Waschmaschine auf·

Zum Waschen τοη Waschgut in der eben beschriebenen Waschmaschine wird dieses in die Trommel 14 zusammen mit einem Waschmittel eingebracht, und nach Schließen der Tür 25 wird der Knopf 43 in die Anfangsstellung gedreht. Bas Magnetventil 43 wird erregt, um Wasser in die Trommel einzuspeisen, und zwar durch einen ihm von der HO-Seite des Relaiskontakts 72 über die NC-Seite des Druckschalters 45 zugeführten Strom. Wenn der Wasserpegel in der Wasserwanne 8 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wird der Druckschalter 45 zur NO-Seite umgelegt, so daß der Zeitgabemotor 69 erregt und der Waschmotor über die NO-Seite des Relaiskontakts 71 in Betrieb genommen wird· Da der Relaiskontakt 82 sich zu diesem Zeitpunkt auf der NC-Seite befindet, läuft der Motor 28 auf der Yielpolseite um, also mit niedriger Drehzahl·

Die Drehzahl der Trommel 14 beträgt zu diesem Zeitpunkt 40 ü/min. Nach den Waschbetrieb für eine vorgegebene Zeit wird die Maschine auf Ablaßbetrieb umgeschaltet, und das Relais 70 wird aberregt, so daß der Relaiskontakt 72 an der NC-Seite anliegt und das Ablaßventil 74 betätigt wird, um das Waechwasser abzulassen. In diesem Fall wird das Relais 79 erregt, es tritt jedoch keine Schwierigkeit auf, selbst wenn der Eontakt 82 eingeschaltet istι da der Waschmotor 28 von der Stromquelle getrennt ist. Das Abspülen, das auf das Ablassen folgt, wird genau in der oben beschriebenen Weise durchgeführt· Wenn das Ablassen beendet und das Wasser in der Wasserwanne 8 abgelassen worden ist, wird der Nockenschalter 66 vom Kontakt b zum Kontakt a umgelegt, und der Hockenschalter 67 wird geschlossen, so daß der Hilfszeitgeber 77 betätigt wird. Gleichzeitig wird in den Waschmotor 28 ein Strom über die NC-Seite des Relaiskontakts 75 eingespeist,

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bo daß der Waschmotor 28 mit niedriger Drehzahl umläuft. Durch die Betätigung dee Hilfszeitgebers 77 wird der Zeitgeberkontakt 84 kurzzeitig geschlossen, so daß das Relais 79 und das Ablaßventil 78 erregt werden· Nach Erregen des Relais 79 wird der Kontakt 82 auf die NO-Seite umgeschaltet, wodurch der Waschmotor 28 auf den Betrieb mit kleiner Polzahl umgeschaltet und die Trommel H auf 100 D/min beschleunigt wird. Der Zeitgeberkontakt 84 schließt den Stromkreis nur für 2-5 see.

Wenn starke Schwingungen beim Beschleunigen auftreten, wird der Schwingungefühler 49 geöffnet, um das Relais 79 und das Ablaßventil 78 abzuerregen. Somit wird der Waschmotor 28 wieder auf Betrieb mit kleiner Polzahl umgeschaltet, und er dreht die Trommel 14 wieder mit niedriger Drehzahl. Während die Trommel mit niedriger Drehzahl umläuft, kann das Waschgut in der Trommel frei durcheinanderfallen, so daß die Verteilung des Waschgutes geändert wird, bevor der Zeitgeberkontakt 84 erneut geschlossen wird. Nach Ablauf einer gewissen Zeit schließt der Zeitgeberkontakt 84 erneut den Stromkreis kurzzeitig, und der Waschmotor 28 läuft wieder mit hoher Drehzahl. Wenn die Schwingungen der Trommel oder der Wasserwanne unter dem erlaubten Wert liegen, d.h., wenn die Schwingungen nicht so stark sind, daß der Schwingungsfühler 49 geöffnet wird, selbst nachdem der Waschmotor wieder mit hoher Drehzahl läuft, ist das Relais 79 ständig erregt, um die Kontakte 80 - 82 auf der NO-Seite zu halten, selbst wenn der Zeitgeberkontakt 84 geöffnet wird. Eine vorbestimmte Zeit nach Öffnen des Zeitgeberkontakts 84 wird der Zeitgeberkontakt 85 geschlossen, um den Schleudermotor 29 und das Relais 74 zu erregen. Die Erregung des Relais 74 bewirkt, daß die Kontakte 75 und 76 an der NO-Seite anliegen, so daß der Waschmotor 28 von der Stromquelle getrennt und die Trommel 14 vom Schleudermotor 29 mit hoher Drehzahl, z.B. 700 U/min, angetrieben wird. Das Ablaßventil 78 und das Relais 79 werden

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durch den Relaiskontakt 76 erregt, und die Trommel kehrt nicht zum Betrieb bei niedriger Drehzahl zurück, selbst wenn der Stromkreis des Schwingungsfühlers 49 zwischendurch geöffnet wird. Das jetzt vorgenommene Waschen ist so ausgelegt, daß, sobald der Schleudermotor 29 betätigt worden ist, die Maschine das Schleudern während eines vorbestimmten Zeitintervalls vornimmt, auch wenn der Schwingungsfühler 49 zwischendurch betätigt wird.

Der Schwingungsfühler 49 erfaßt erfindungsgemäß die Schwingungen der Wasserwanne 8 nur während eines sehr kurzen Zeitintervalls vom Zeitpunkt, in dem das Relais 79 betätigt wird, bis zum Zeitpunkt, in dem der Zeitgeberfcontakt 85 geschlossen wird. Wenn die Schwingungen der Wasserwanne unterhalb des erlaubten Werts innerhalb dieses Zeitintervalls liegen, ist gewährleistet, daß die Schwingungen innerhalb des erlaubten Bereichs während des nachfolgenden Betriebs bleiben. Dafür gibt es folgende Erklärung: Wenn die !Trommel 14 auf eine Zwischendrehzahl bei Betätigung des Relais 79 beschleunigt worden ist, wird sie eine vorbestimmte Zeit lang mit einer Drehzahl betrieben, die sich der kritischen Drehzahl des Schwingungssystems der Waschmaschine annähert. Daher wird auch, wenn die Unwucht in der Trommel relativ klein ist, die Schwingung durch den Schwingungsfühler mit einer großen Amplitude erfaßt. Ferner wird bei der Zwischendrehzahl das Waschgut an der Innenwand der Trommel unter dem Einfluß der Fliehkraft festgehalten, so daß die Verteilung des Waschgutes keine Änderung erfährt, auch wenn die Drehzahl der Trommel weiter erhöht wird.

Bei den in Fig. 6 abgebildeten Schwingungscharakteristiken der Waschmaschine hat die Schwingungscharakteristik 90 in horizontaler Richtung eine kritische Drehzahl bei etwa 100 U/min, während die Schwingungscharakteristik 91 in vertikaler Richtung der Waschmaschine eine kritische Drehzahl f von etwa 200 TJ/min hat. Unter diesen Bedingungen wird die Zwischendrehzahl

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vorzugsweise in einem Drehzahlbereich gewählt, der sich von der Drehzahl, bei der das Waschgut im wesentlichen an der Innenwand der Trommel festgehalten wird, bis zu einer Drehzahl erstreckt, die zwischen der kritischen Drehzahl in horizontaler Richtung und der in vertikaler Richtung liegt· Die untere Grenze f₁ der Zwischendrehzahl ist variabel und hängt vom Trommeldurchmesser ab, beträgt, jedoch etwa 75 ü/min für eine Trommel mit einem Durchmesser von etwa 4-50 mm, während die obere Grenze f₂ etwa 150 U/min ist. Die obere Grenze fg der Drehzahl wird vorzugsweise zwischen der ersten kritischen Drehzahl f- und der zwei-

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ten kritischen Drehzahl f_ny gewählt, wobei sie von der Federkonstanten der Schraubfedern 7 und der Hasse des beweglichen Glieds abhängt· Venn die Zwischendrehzahl im oben angegebenen Bereiöh liegt, ist es wünschenswert, daß die Eigenfrequenz des Schwingungsfühlers höher als die Zwischendrehzahl ist, da der Schwingungsfühler 49 als Beschleunigungsvibrometer verwendet werden soll· Daher kann durch Drehen der Trommel während einer gewissen Zeit bei der Zwischendrehzahl die Schwingung der Trommel zuverlässig erfaßt werden, auch wenn eine !Phasenverschiebung auftritt. Wenn die Amplitude der Wasserwanne kleiner als der erlaubte Wert bei der Zwischendrehzahl iet, ist die Amplitude der schwingenden Waseerwanne bei der endgültigen Schleuderdrehzahl f, (Fig. 6) sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung klein.

Da die Schwingung proportional zur Drehzahl, eine höhere Frequenz annimmt, könnte davon ausgegangen werden, daß der Schwingungsfühler 49 bei der endgültigen Sehleuderdrehzahl geöffnet wird. Tatsächlich wird jedoch der Schwingungsfühler 49 kurzgeschlossen, sobald die Trommel auf den Arbeitsgang mit hoher Drehzahl geschaltet worden ist, so daß der Schwingungsfühler 49 im wesentlichen unwirksam wird, wodurch ein fehlerhafter Betrieb vermieden wird.

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Die Beschleunigung auf die Zwischendrehzahl wird durch einen Befehl το» Hilfsieitgeber 77 vorgenommen, weshalb angenommen werden könnte, daß die Trommel beschleunigt wird, wenn die Waschgutverteilung sehr ungleichmäßig ist. Da jedoch die Zwischendrehzahl riel kleiner als die Schleuderdrehzahl ist, wird die auf die Trommel 14 usw. einwirkende äußere Kraft klein· Tatsächlich wird der Schwingungsfühler 49 bei der Beschleunigung geöffnet, wenn die Unwucht groß ist, und die Drehzahl der Trommel wird auf die ursprüngliche Waschdrehzahl zurückgebracht, wenn die Drehzahl der Trommel niedriger als die Zwischendrehzahl ist·

Es könnte auch angenommen werden, daß, wenn eine gleichmäßige Verteilung des Waschgutes während längerer Zeit wegen der Art des Waschgutes in der Trommel nicht erreicht werden kann, die Drehzahl der Trommel zwischen der Zwischendrehzahl und der Wasohdrehzahl schwankt und die endgültige Schleuderdrehzahl nicht erreicht wird« Experimentelle Untersuchungen an einem Ausführungsbeiepiel der erfindungsgemäßen Waschmaschine haben jedoch gezeigt, daß derartige Zustände nicht auftreten, es sei denn, daß die Haschine absichtlich unter bestimmten Bedingungen betrieben wird·

lach Beendigung des Schleuderas werden das Spülen und !blassen einig· Male wiederholt, bevor das letzte Schleudern stattfindet.

Mach dem letzten Schleudern wird die Trommel mit der Waschdrehzahl angetrieben, um das Waschgut sich lockern zu lassen, das fest gegen die Innenwand der Trommel beim Schleudern gepreßt worden ist, und dadurch das Waschgut zu glätten. Durch diesen Arbeitsgang wird das Waschen beendet.

Wie in Fig. 3 abgebildet istι kann erfindungsgemäß der Schwingungsfühler 49 in der Waschmaschine eingebaut werden, indem

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einfach ein kommerzieller Quecksilberschalter im Gehäuse 55 untergebracht und das Gehäuse schräg an der Wasserwanne 8 befestigt wird. Es ist also nicht notwendig, einen besonderen Schwingungsfühler zu verwenden. Daher ist der erfindungsgemäß verwendete Schwingungsfühler billig und trotzdem fähig, einen Strom zu unterbrechen, der ausreicht, das Ablaßventil zu betätigen, da die Strombelastbarkeit des Quecksilberschalters verhältnismäßig groß gemacht werden kann.

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Claims

Patentansprüche

11. Trommelwaschmaschine mit einer Trommel, die elastisch an iinem Außenrahmen aufgehängt ist und Waschgut aufnehmen kann, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung (251 29, 32, 33, 34, 16) zum stufenweisen Antrieb der Trommel (14 mit mindestens drei unterschiedlichen Drehzahlen, durch einen Schwingungsfühler (49) zum Erfassen der Schwingungen eines beweglichen Glieds (8), nur wenn die Trommel mit der Zwischendrehzahl angetrieben wird, und durch eine Beschleunigungseinrichtung (77» 29), die die Trommel auf die höhere Drehzahl beschleunigt und den Schwingungsfühler im wesentlichen unwirksam macht, wenn die durch den Schwingungsfühler erfaßten Schwingungen unter einem erlaubten Wert für ein vorbestimmtes Zeitintervall bleiben.
2. Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischendrehzahl (f₁ - fg) höher als die Drehzahl bei der das Waschgut an der Trommelwand durch die Fliehkraft festgehalten wird, aber niedriger als die zweite kritische Drehzahl (f ) des Schwingungssystems ist, das durch das bewegliche Glied (8) und ein dieses halterndes elastisches Glied (7) gebildet ist.
3· Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsfühler (49) ein üblicher Quecksilberschalter (52) ist, der am beweglichen Glied (8) unter einem Winkel (©■) zur Horizontalen befestigt ist und dessen Elektroden (53) elektrisch durch die Schwingungen des beweglichen Glieds geöffnet werden, wenn die Schwingungen größer als der erlaubte Wert sind.
4· Waschmaschine nach Anspruch 31 dadurch gekennzeichnet} daß die Eigenfrequenz des Quecksilberschalters (52) gleich oder etwas größer als die Frequenz der mit der Zwischendrehzahl angetriebenen Trommel (14) let.
5· Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsfühler die Schwingungen des beweglichen Glieds (8) nur am.Anfang des Schleuderbetriebs erfaßt und daß die Beschleunigungseinrichtung einen Hilfszeitgeber (771 84, 85) zur Inbetriebnahme eines Schleudermotors (29) hat, wobei das vorbestimmte Zeitintervall in dem Zeitpunkt beginnt, in dem die Trommel (14) auf die Zwischendrehzahl beschleunigt worden ist.
6. Waschmaschine nach Anspruch 5_t dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfszeitgeber (77) durch einen Hilfszeitgebermotor (69) angetrieben wird und zwei Kontakte (84» 85) hat, die abwechselnd um das vorbestimmte Zeitintervall getrennt geschlossen werden.

7* Waschmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung mindestens zwei Motoren(28, 29) zum Antrieb der Trommel bei der Zwischendrehzahl hat, die größer als die Waschdrehzahl, aber geringer als die Schleuderdrehzahl ist, daß der Hilfszeitgeber (77) die Trommeldrehzahl von der Waschdrehzahl auf die Zwischendrehzahl erhöht, daß eine Einrichtung (79 - 82) über den Schwingungsfühler (49) die Trommeldrehzahl auf die anfängliche Waschdrehzahl zurückbringt, wenn die Schwingungen des beweglichen Glieds (8) bei der Zwischendrehzahl größer als der erlaubte Wert sind, und daß durch Schließen eines (85) der Kontakte (84, 85) des Hilfszeitgebers der Schleudermotor (29) in Betrieb gesetzt und der Stromkreis des Schwingungsfühlers (49) kurzgeschlossen wird.

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