DE19619603A1 - Verfahren zur Beeinflussung der auf die in einer Waschmaschine oder einer Wäschetrocknungsmaschine befindliche Wäsche einwirkenden Mechanik - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der auf die in einer Waschmaschine oder einer Wäschetrocknungsma­ schine befindliche Wäsche während einer ausgewählten Arbeits­ phase, während welcher die Wäsche weitgehend frei beweglich ist, insbesonder während der Wasch- oder Trocknungsphase, einwirkenden Mechanik, wobei die jeweilige Maschine eine die Wäsche aufnehmende Trommel mit an deren Innenwandung vor­ springend angeordneten, die Wäsche bei Rotation der motorisch antreibbaren Trommel zumindest teilweise umführende Mitnehmer aufweist, die während der ausgewählten Arbeitsphase gedreht wird.

Bei Waschmaschinen oder Wäschetrocknungsmaschinen liegt die in der Trommel befindliche Wäsche bei Rotation der Trommel an der Innenwandung derselben an und wird abhängig von der Dreh­ geschwindigkeit mehr oder weniger stark an die Innenwandung gepreßt. Bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten wird die Wäsche weniger stark angedrückt, so daß sie teilweise nach oben ge­ fördert wird, ab einem bestimmten Punkt jedoch kann sich die Wäsche von der Innenwandung lösen und fällt frei nach unten.

Ein derartiger Zustand definiert die eingangs genannte "Arbeitsphase, während welcher die Wäsche weitgehend frei be­ weglich ist", d. h., die Wäsche wird nicht wie beim Schleudern extrem stark an die Innenwandung gepreßt. Die auf die Wäsche in dieser Arbeitshase einwirkende Mechanik, die letztlich für den Wasch- oder Trocknungseffekt verantwortlich ist, ist ge­ geben durch die Fallhöhe zwischen dem Ablösepunkt und dem Auftreffpunkt der Wäsche im unteren Trommelbereich. Zu erzie­ len ist stets eine möglichst hohe Fallhöhe, da dann im Falle einer Waschmaschine die Wäsche mit entsprechender Kraft unten auftrifft, was dem Wascheffekt zuträglich ist, im Falle einer Wäschetrocknungsmaschine bewirkt eine höhere Fallhöhe eine bessere Durchlüftung der Wäsche während des Fallens, was dem Trocknungseffekt zugute kommt.

Bei bisher bekannten Verfahren wird die Trommel gleichmäßig mit ca. 50 U/min gedreht. Die Wäsche wird also stets mit gleichbleibender Kraft an die Trommel gedrückt. Bei mittlerer Beladungsmenge liegt bei kon­ stanter Drehung der Ablösepunkt der Wäsche von der Trommel­ wandung im Bereich von ca. 60° vor Erreichen des obersten Trommelpunktes. Das bedeutet, daß die Fallhöhe lediglich rund ca. 2/3 der maximalen Trommelhöhe beträgt. Ideal wäre aber eine maximale Fallhöhe, also ein Ablösepunkt, der am oberen Trommelende liegt. Dies ist aber nur durch eine Erhöhung der Trommeldrehzahl zu erreichen, um die Haftung der Wäsche an der Trommelwand zu erhöhen. Dies hätte aber zur Folge, daß kleinere und mittlere Wäschestücke zu stark an die Trommel­ wand gepreßt werden und überhaupt nicht mehr abfallen, so daß der jeweilige Effekt nicht oder nur sehr minderwertig auf­ tritt. Im übrigen sind beispielsweise aus der DE-OS 42 40 230 an der Trommelwand angeordnete Mitnehmer mit einem Quer­ schnittsprofil einer asymmetrischen Parabel bekannt, mittels welchen eine unterschiedliche Fallhöhe der Wäsche abhängig von der jeweiligen Drehrichtung erzielt wird. Jedoch ist auch mit diesen Mitnehmern eine Annäherung an die maximal mögliche Fallhöhe nicht möglich.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem es möglich ist, die auf die Wäsche einwir­ kende Mechanik über das bisher bekannte Maß hinaus zu verbes­ sern und eine Annäherung an die maximal mögliche Fallhöhe zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs ge­ nannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Trommel alternierend erhöht und erniedrigt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also alternierend die Trommeldrehzahl verändert, was dazu führt, daß die auf die Wäsche wirkende, diese an die Trommelwandung pressende Kraft ebenfalls alternierend sich ändert. Dies führt dazu, daß Wäsche, die bei niedrigerer Drehzahl kurz vor dem Ablöse­ punkt ist, infolge der Drehzahlerhöhung angepreßt wird und ein Stück weiter nach oben gefördert wird, bis die Drehzahl wieder erniedrigt wird und die Wäsche infolge der über die Anpreßkraft steigende Gewichtskraft nach unten fällt. Dies führt zu einer Erhöhung der Fallhöhe bis in den Bereich der maximalen Fallhöhe, so daß mit dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren mit besonderem Vorteil die auf die Wäsche wirkende Mecha­ nik deutlich verbessert wird.

Da sich vor allem bei mittlerer Beladung die Wäsche vornehm­ lich - in Drehrichtung gesehen - vor den Mitnehmern anlagert, kann in weiterer Erfindungsausgestaltung vorgesehen sein, daß die Anzahl der pro vollständiger Trommelumdrehung durchge­ führten alternierenden Drehzahländerungen abhängig von der Anzahl der Mitnehmer, vorzugsweise in gleicher Anzahl gewählt wird, denn auf diese Weise kann ein entsprechend optimierter Verfahrensbetrieb, der auf die tatsächlichen Wäschelagever­ hältnisse abgestimmt ist, erzielt werden. Dies läßt sich noch dadurch verbessern, wenn, wie erfindungsgemäß ferner vorgese­ hen sein kann, die Drehzahländerungen in Abhängigkeit von der Position wenigstens eines Mitnehmers erfolgen. Ist nämlich überdies noch die genaue Lage des Mitnehmers bekannt, ist folglich auch die Lage der Wäsche vorbekannt, so daß dann entsprechend die Drehzahl zur Beeinflussung variiert werden kann.

Als besonders zweckmäßig hat es sich im Rahmen von Versuchen herausgestellt, wenn erfindungsgemäß die Drehzahl erhöht wird, wenn ein Mitnehmer - gesehen in Drehrichtung - eine vorbestimmte erste Position erreicht hat, und wenn die Dreh­ zahl dann erniedrigt wird, wenn der selbe Mitnehmer eine vor­ bestimmte zweite Position erreicht hat, wobei die zweite Po­ sition zweckmäßig in einem Bereich zwischen 75° und 45°, vor­ zugsweise bei ca. 60°, vor der - gesehen in Drehrichtung - obersten Position des Mitnehmers gewählt wird. Mit besonderem Vorteil wird gemäß dieser Verfahrensalternative also die Drehzahl positionsabhängig dann erhöht, wenn der Mitnehmer eine erste Position erreicht hat, wobei die Drehzahlerhöhung so lange anhält und infolgedessen die Wäsche stärker ange­ preßt wird, bis der Mitnehmer eine zweite Position durch­ läuft. Infolge der dann anschließenden Drehzahlerniedrigung verringern sich die Anpreßkräfte, so daß die Wäsche noch ein kurzes Stück - beispielsweise ausgehend von einer Lage der zweiten Position bei ca. 60° vor der obersten Position - mit­ genommen wird und anschließend im wesentlichen vertikal ab­ fällt, wobei infolge der weiteren Umförderung eine annähernd maximale Fallhöhe erreicht wird.

Um einen positionsbezogenen Drehzahlsteuerungsbetrieb zu er­ zielen, kann auf Basis der Erfindung ferner vorgesehen sein, daß die erste und/oder die zweite Position der Mitnehmer mit­ tels wenigstens eines Sensorelementes bestimmt und in Abhän­ gigkeit des Erfassungsergebnisses die Drehzahl gesteuert wird. Die Bestimmung kann erfindungsgemäß dadurch erfolgen, daß die jeweilige Position mittels des Sensorelementes di­ rekt, also durch direktes Erfassen der Mitnehmerlage, bei­ spielsweise mittels Lichtschranken o.a., oder indirekt durch Abtasten der Trommelwelle bestimmt wird. Alternativ oder zu­ sätzlich kann vorgesehen sein, daß die erste und/oder zweite Position der Mitnehmer anhand der Stromaufnahme des Trom­ melantriebsmotors, die zunimmt, wenn eine entsprechende Last von unten nach oben gefördert werden soll, bestimmt wird.

Die alternierende Drehzahländerung kann einem beliebigen Drehzahl-Zeit-Profil folgen, beispielsweise einen sinusförmi­ gen Verlauf od. dgl. zeigen. Jedoch hat es sich als äußerst zweckmäßig erwiesen, wenn erfindungsgemäß die alternierende Drehzahländerung einem im wesentlichen rampenförmigen Dreh­ zahl-Zeit-Profil folgt, derart, daß die Drehzahlerhöhung langsamer erfolgt als die Drehzahlerniedrigung. Als zweckmä­ ßig hat es sich im Rahmen von Versuchsreihen erwiesen, wenn die Drehzahlerhöhung um einen Faktor 2 bis 5 langsamer als die Drehzahlerniedrigung erfolgt.

Auf Basis der Erfindung kann ferner vorgesehen sein, daß die maximale Drehzahl, die am Ende der Drehzahl-Erhöhungsphase erreicht wird, zwischen 50 und 90 U/min, vorzugsweise zwi­ schen 55 und 85 U/min liegt, und die minimale Drehzahl nach Beendigung der Bremsphase zwischen 25 und 60 U/min, vorzugs­ weise zwischen 30 und 55 U/min gewählt wird, wobei die jewei­ ligen Ober- und Untergrenzen ausgedehnt werden können, wenn beispielsweise ganz spezifische Wäschestücke zu waschen bzw. trocknen sind, und sich spezifische Gewichtsverhältnisse od. dgl. einstellen.

Die Erfindung betrifft ferner eine Waschmaschine oder Wäsche­ trocknungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens mit einer motorisch angetriebenen, die Wäsche aufnehmenden Trommel, die während des Maschinenbetriebs zumindest zeitweilig gedreht wird, und an deren Innenwandung vorspringende Mitnehmer zum zumindest teilweisen Umführen der Wäsche angeordnet sind, wo­ bei diese Maschine erfindungsgemäß durch eine mit dem Trom­ melantriebsmotor kommunizierende, vorzugsweise elektronische Drehzahl-Steuereinrichtung zum alternierenden Erhöhen und Er­ niedrigen der Drehzahl der Trommel während einer ausgewählten Arbeitsphase, während welcher die Wäsche weitgehend frei be­ weglich ist, insbesondere während der Wasch- oder Trocknungs­ phase, gekennzeichnet ist.

In weiterer Erfindungsausgestaltung können mit der Drehzahl- Steuereinrichtung kommunierende Erfassungsmittel zum Erfassen wenigstens einer Position eines Mitnehmers zur positionsab­ hängigen Steuerung der Drehzahländerung vorgesehen sein. Wei­ terhin kann erfindungsgemäß in der Drehzahl-Steuereinrichtung wenigstens ein Drehzahl-Zeit-Profil abgelegt sein, welches auf Basis der Erfindung rampenartig derart verlaufen kann, daß die Erhöhung der Drehzahl, vorzugsweise um einen Faktor 2 bis 5, langsamer erfolgt als die Drehzahlerniedrigung.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbei­ spiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1a, 1b, 1c schematische Ansichten einer Wäschetrom­ mel mit darin aufgenommener Wäsche in ver­ schiedenen rotationsbedingten Positionen, und

Fig. 2 ein Drehzahl-Zeit-Profil bezogen auf die in den Fig. 1a, 1b, 1c dargestellten rotati­ onsbedingten Trommelpositionen.

Fig. 1a zeigt eine in einem nicht dargestellten Maschinenge­ häuse angeordnete Trommel 1, an deren Innenwandung drei Mit­ nehmer 2a, 2b, 2c nach innen vorspringend angeordnet sind. Die Trommel 1 wird um die Drehachse A in Richtung des Pfeils B während der ausgewählten Arbeitsphase, in welcher das in Fig. 2 dargestellte Drehzahl-Zeit-Profil durchgefahren wird, gedreht. Vor den Mitnehmern 2a, 2b haben sich jeweilige Wä­ schehaufen 3, 4 angelagert. Mittels der Mitnehmer 2a, 2b wird der jeweilige Wäschehaufen 3, 4 bei Rotation in Richtung des Pfeils B mit nach oben in Richtung des oberen Trommelpunktes gefördert.

Bezüglich des in Fig. 2 dargestellten Drehzahl-Zeit-Profils entspricht die in Fig. 1a gezeigte Trommelposition der Kur­ venposition I, d. h., die Trommel befindet sich in der schnel­ len Abbremsphase. Der Mitnehmer 2b befindet sich in einer Po­ sition, in welcher die vorher deutlich erhöhte Drehzahl schnell erniedrigt wird, um auf diese Weise die auf den Wä­ schehaufen 4 wirkende Fliehkraft zu erniedrigen. Infolge der im Bereich I erfolgenden Abbremsung vermindert sich die Haf­ tung des Wäschehaufens 4, was dazu führt, daß bei Weiterdre­ hen sich der Wäschehaufen 4 von der Trommelwandung löst und nach unten fällt, vgl. Pfeil C in Fig. 1b.

Nach Durchlaufen des Drehzahlminimums, das im wesentlichen in der in Fig. 1a gezeigten Trommelposition der Fall ist, wird die Trommeldrehzahl gemäß der Kurve aus Fig. 2 allmählich wieder erhöht, wobei die in den Fig. 1b und 1c gezeigten Trommelpositionen im wesentlichen den Punkten II und III in Fig. 2 entsprechen. Infolge der kontinuierlichen Drehzahler­ höhung wird das Wäschehaufen 3 immer stärker an die Trommel­ wandung gepreßt. Bei Erreichen des Drehzahlmaximums, was im wesentlichen kurz vor der in Fig. 1a gezeigten Trommelpositi­ on der Fall ist, ist die Anpreßkraft maximal. Anschließend erfolgt in einer im wesentlichen der Trommelposition aus Fig. 1a entsprechenden Trommelstellung die Bremsphase, was im we­ sentlichen der Position IV in Fig. 2 entspricht. Infolge der Erhöhung der Drehzahl gemäß den Positionen II, III bis hin zur maximalen Drehzahl wird erreicht, daß der Wäschehaufen 3 stärker an die Trommelwandung gepreßt wird und infolgedessen weiter mit nach oben gefördert werden kann, bis eben in die in Fig. 1a gezeigte Stellung, in welcher sich der Wäschehau­ fen annähernd am obersten Trommelpunkt befindet, von dem aus er, vgl. Fig. 1b, nach unten fällt. Er fällt also im wesent­ lichen von der obersten Position, so daß er folglich entlang der längstmöglichen Fallstrecke herunterfällt. Infolgedessen trifft es zum einen mit entsprechender Wucht am unteren Ende auf die Trommelwandung auf, zum anderen ist der Fallweg ent­ sprechend lang, was insbesondere bei Trocknungsmaschinen für den Trocknungseffekt von Vorteil ist. Die auf die Wäsche wir­ kende Mechanik wird damit deutlich im Hinblick auf eine Ef­ fektverbesserung positiv beeinflußt.

Als Antriebselement für eine solche Drehzahlsteuerung sind alle gängigen Motoren denkbar, solange sie über eine Brems­ funktion verfügen (z. B. 4-Quadrantenantrieb).

Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständlich auch bei in Reversierbetrieb arbeitenden Maschinen anwendbar.

Claims (15)

1. Verfahren zur Beeinflussung der auf die in einer Wasch­ maschine oder einer Wäschetrocknungsmaschine befindliche Wäsche während einer ausgewählten Arbeitsphase, während welcher die Wäsche weitgehend frei beweglich ist, insbe­ sondere während der Wasch- oder Trocknungsphase, einwir­ kenden Mechanik, wobei die jeweilige Maschine eine die Wäsche aufnehmende Trommel mit an deren Innenwandung vorspringend angeordneten, die Wäsche bei Rotation der motorisch antreibbaren Trommel zumindest teilweise um­ führenden Mitnehmern aufweist, die während der ausge­ wählten Arbeitsphase gedreht wird, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drehzahl der Trommel alternierend erhöht und erniedrigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der pro vollständiger Trommelumdrehung durch­ geführten alternierenden Drehzahländerungen abhängig von der Anzahl der Mitnehmer, vorzugsweise in gleicher An­ zahl gewählt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drehzahländerungen in Abhängigkeit von der Position wenigstens eines Mitnehmers erfolgen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl erhöht wird, wenn ein Mitnehmer - gesehen in Drehrichtung - eine vorbestimmte erste Position er­ reicht hat, und daß die Drehzahl erniedrigt wird, wenn derselbe Mitnehmer eine vorbestimmte zweite Position er­ reicht hat.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Position im Bereich zwischen 75° und 45°, vorzugsweise bei ca. 60° vor der - gesehen in Drehrich­ tung - obersten Position des Mitnehmers gewählt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste und/oder die zweite Position der Mit­ nehmer mittels wenigstens eines Sensorelementes bestimmt und in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses die Dreh­ zahl gesteuert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Position mittels des Sensorelementes di­ rekt oder indirekt durch Abtasten der Trommelwelle be­ stimmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste und/oder zweite Position der Mitneh­ mer anhand der Stromaufnahme des Trommelantriebsmotors bestimmt wird.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die alternierende Drehzahlän­ derung einem im wesentlichen rampenförmigen Drehzahl- Zeit-Profil folgt, derart, daß die Drehzahlerhöhung langsamer erfolgt als die Drehzahlerniedrigung.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlerhöhung um einen Faktor 2 bis 5 langsamer als die Drehzahlerniedrigung erfolgt.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die maximale Drehzahl zwischen 50 und 90 U/min, vorzugsweise zwischen 55 und 85 U/min, und die minimale Drehzahl zwischen 25 und 60 U/min, vor­ zugsweise zwischen 30 und 55 U/min gewählt wird.

12. Waschmaschine oder Wäschetrocknungsmaschine zur Durch­ führung des Verfahrens nach einem der vorangehenden An­ sprüche, mit einer motorisch angetriebenen, die Wäsche aufnehmenden Trommel (1), die während des Maschinenbe­ triebs zumindest zeitweilig gedreht wird (B), und an de­ ren Innenwandung vorspringende Mitnehmer (2a, 2b, 2c) zum zumindest teilweisen Umführen der Wäsche (3, 4) an­ geordnet sind, gekennzeichnet durch eine mit dem Trom­ melantriebsmotor kommunizierende, vorzugsweise elektro­ nische Drehzahl-Steuereinrichtung zum alternierenden Er­ höhen und Erniedrigen der Drehzahl (Fig. 2) der Trommel (1) während einer ausgewählten Arbeitsphase, während welcher die Wäsche (3, 4) weitgehend frei beweglich ist, insbesondere während der Wasch-oder Trocknungsphase.

13. Waschmaschine oder Wäschetrocknungsmaschine nach An­ spruch 12, gekennzeichnet durch mit der Drehzahl- Steuereinrichtung kommunizierende Erfassungsmittel zum Erfassen wenigstens einer Position eines Mitnehmers zur positionsabhängigen Steuerung der Drehzahländerung.

14. Waschmaschine oder Wäschetrocknungsmaschine nach An­ spruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Drehzahl-Steuereinrichtung wenigstens ein Drehzahl-Zeit- Profil (Fig. 2) abgelegt ist.

15. Waschmaschine oder Wäschetrocknungsmaschine nach An­ spruch 14, dadurch gekennzeichnet; daß das Drehzahl- Zeit-Profil (Fig. 2) rampenartig derart verläuft, daß die Erhöhung der Drehzahl, vorzugsweise um einen Faktor 2 bis 5, langsamer erfolgt als die Drehzahlerniedrigung.