DE19619603B4

DE19619603B4 - Verfahren zur Beeinflussung der auf die in einer Waschmaschine oder einer Wäschetrocknungsmaschine befindliche Wäsche einwirkenden Mechanik sowie Waschmaschine oder Wäschetrocknungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19619603B4
Application number: DE19619603A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Phys. Dr. Stamminger; Waldemar Ing.(Grad.) Schmidbauer; Hans-Joachim Dipl.-Ing. Klug (Fh); Alfred Dipl.-Ing. Henninger (FH)
Original assignee: AEG Hausgeraete GmbH
Current assignee: Electrolux Rothenburg GmbH Factory and Development
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2016-05-16
Also published as: DE19619603A1

Abstract

Verfahren zur Beeinflussung der auf die in einer Waschmaschine oder einer Wäschetrocknungsmaschine befindliche Wäsche während einer ausgewählten Arbeitsphase, während welcher die Wäsche weitgehend frei beweglich ist, insbesondere während der Wasch- oder Trocknungsphase, einwirkenden 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 umführenden Mitnehmern aufweist, die während der ausgewählten Arbeitsphase gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Trommel während einer Trommelumdrehung ausgehend von einer Waschdrehzahl beim Waschen oder einer Trocknungsdrehzahl beim Trocknen üblicher Haushaltswäsche wenigstens einmal erhöht und nachfolgend wieder erniedrigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der auf die in einer Waschmaschine oder einer Wäschetrocknungsmaschine befindliche Wäsche während einer ausgewählten Arbeitsphase, während welcher die Wäsche weitgehend frei beweglich ist, insbesondere während der Wasch- oder Trocknungsphase, einwirkenden 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 umführende Mitnehmer aufweist, die während der ausgewählten Arbeitsphase gedreht wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Waschmaschine oder Wäschetrocknungsmaschine 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.
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 Drehgeschwindigkeit mehr oder weniger stark an die Innenwandung gepreßt. Bei niedrigen Drehgeschwindigkeiten wird die Wäsche weniger stark angedrückt, so daß sie teilweise nach oben gefördert 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 beweglich ist", d.h., die Wäsche wird nicht wie beim Schleudern extrem stark an die Innenwandung gepreßt. Wie sich auch bereits aus der DE 12 62 202 B ergibt, ist die auf die Wäsche in dieser Arbeitshase einwirkende Mechanik, die letztlich für den Wasch- oder Trocknungseffekt verantwortlich ist, gegeben durch die Fallhöhe zwischen dem Ablösepunkt und dem Auftreffpunkt der Wäsche im unteren Trommelbereich. Zu erzielen 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 konstanter Drehung der Ablösepunkt der Wäsche von der Trommelwandung 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 Trommelwand 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 Querschnittsprofil 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.

Aus einer Grundsatzstudie (H. Schmidt und M. Kanbach, Wäschereiforschung Krefeld e. V.; „Wäschebewegung in Trommeltrocknern"; r + w 2/75, S. 20 ff) ist bekannt, daß der Bewegungsvorgang der Wäsche während der Drehbewegung der Trommel von mehreren Faktoren abhängig ist. Einer dieser Faktoren ist die Trommeldrehzahl, die unmittelbaren Einfluß auf die auf die Wäsche wirkende Zentrifugalbeschleunigung hat. Aus diesem Stand der Technik ist es unter anderem auch bekannt, mit fortschreitender Trocknungsdauer die Drehzahl der Trommel herabzusetzen, da trockene Wäschestücke eine verzögerte Ablösung von der Trommelwand im Vergleich zu feuchteren Wäschestücken aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Waschmaschine oder Wäschetrocknungsmaschine anzugeben, womit es möglich ist, die auf die Wäsche einwirkende Mechanik über das bisher bekannte Maß hinaus zu verbessern und eine Annäherung an die maximal mögliche Fallhöhe zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Trommel während einer Trommelumdrehung ausgehend von einer Waschdrehzahl beim Waschen oder einer Trocknungsdrehzahl beim Trocknen üblicher Haushaltswäsche wenigstens einmal erhöht und nachfolgend wieder erniedrigt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also die Trommeldrehzahl abwechselnd zu höheren und niedrigeren werten hin verändert, was dazu führt, daß die auf die Wäsche wirkende, diese an die Trommelwandung pressende Kraft ebenfalls sich ändert. Dies führt dazu, daß Wäsche, die bei niedrigerer Drehzahl kurz vor dem Ablösepunkt 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 steigenden Gewichtskraft nach unten fällt. Dies führt zu einer Erhöhung der Fallhöhe bis in den Bereich der maximalen Fallhöhe, so daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit besonderem Vorteil die auf die Wäsche wirkende Mechanik 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 durchgeführten alternierenden Drehzahländerungen abhängig von der Anzahl der Mitnehmer, vorzugsweise in gleicher Anzahl gewählt wird Anspruch 2, denn auf diese Weise kann ein entsprechend optimierter Verfahrensbetrieb, der auf die tatsächlichen Wäschelageverhältnisse abgestimmt ist, erzielt werden. Dies läßt sich noch dadurch verbessern, wenn, wie erfindungsgemäß ferner vorgesehen sein kann, die Drehzahländerungen in Abhängigkeit von der Position wenigstens eines Mitnehmers erfolgen Anspruch 3. 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 Drehzahl dann erniedrigt wird, wenn der selbe Mitnehmer eine vorbestimmte zweite Position erreicht hat Anspruch 4, wobei die zweite Position zweckmäßig in einem Bereich zwischen 75° und 45°, vorzugsweise bei ca. 60°, vor der – gesehen in Drehrichtung – obersten Position des Mitnehmers gewählt wird Anspruch 5. 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 angepreßt wird, bis der Mitnehmer eine zweite Position durchläuft. 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 – mitgenommen wird und anschließend im wesentlichen vertikal abfällt, wobei infolge der weiteren Umförderung eine annähernd maximale Fallhöhe erreicht wird.

Um einen positionsbezogenen Drehzahlsteuerungsbetrieb zu erzielen, kann auf Basis der Erfindung ferner vorgesehen sein, daß die erste und/oder die zweite Position der Mitnehmer mittels wenigstens eines Sensorelementes bestimmt und in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses die Drehzahl gesteuert wird Anspruch 6. Die Bestimmung kann erfindungsgemäß dadurch erfolgen, daß die jeweilige Position mittels des Sensorelementes direkt, also durch direktes Erfassen der Mitnehmerlage, beispielsweise mittels Lichtschranken o.ä., oder indirekt durch Abtasten der Trommelwelle bestimmt wird Anspruch 7. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die erste und/oder zweite Position der Mitnehmer anhand der Stromaufnahme des Trommelantriebsmotors, die zunimmt, wenn eine entsprechende Last von unten nach oben gefördert werden soll, bestimmt wird Anspruch 8.

Die alternierende Drehzahländerung kann einem beliebigen Drehzahl-Zeit-Profil folgen, beispielsweise einen sinusförmigen Verlauf od.dgl. zeigen. Jedoch hat es sich als äußerst zweckmäßig erwiesen, wenn erfindungsgemäß die alternierende Drehzahländerung einem im wesentlichen rampenförmigen Drehzahl-Zeit-Profil folgt, derart, daß die Drehzahlerhöhung langsamer erfolgt als die Drehzahlerniedrigung Anspruch 9. Als zweckmäßig hat es sich im Rahmen von Versuchsreihen erwiesen, wenn die Drehzahlerhöhung um einen Faktor 2 bis 5 langsamer als die Drehzahlerniedrigung erfolgt Anspruch 10.

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 zwischen 55 und 85 U/min liegt, und die minimale Drehzahl nach Beendigung der Bremsphase zwischen 25 und 60 U/min, vorzugsweise zwischen 30 und 55 U/min gewählt wird Anspruch 11, wobei die jeweiligen 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 Wäschetrocknungsmaschine 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, wobei diese Maschine erfindungsgemäß durch eine mit dem Trom melantriebsmotors kommunizierende, vorzugsweise elektronische Drehzahl-Steuereinrichtung zum alternierenden Erhöhen und Erniedrigen der Drehzahl der Trommel während einer ausgewählten Arbeitsphase, während welcher die Wäsche weitgehend frei beweglich ist, insbesondere während der Wasch- oder Trocknungsphase, gekennzeichnet ist.

In weiterer Erfindungsausgestaltung können mit der Drehzahl-Steuereinrichtung kommunierende Erfassungsmittel zum Erfassen wenigstens einer Position eines Mitnehmers zur positionsabhängigen Steuerung der Drehzahländerung vorgesehen sein Anspruch 13. Weiterhin kann erfindungsgemäß in der Drehzahl-Steuereinrichtung wenigstens ein Drehzahl-Zeit-Profil abgelegt sei Anspruch 14, 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 Anspruch 15.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1a, 1b, 1c: schematische Ansichten einer Wäschetrommel mit darin aufgenommener Wäsche in verschiedenen rotationsbedingten Positionen, und
2 ein Drehzahl-Zeit-Profil bezogen auf die in den 1a, 1b, 1c dargestellten rotationsbedingten Trommelpositionen.
1a zeigt eine in einem nicht dargestellten Maschinengehäuse angeordnete Trommel 1, an deren Innenwandung drei Mitnehmer 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 2 dargestellte Drehzahl-Zeit-Profil durchgefahren wird, gedreht. Vor den Mitnehmern 2a, 2b haben sich jeweilige Wäschehaufen 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 2 dargestellten Drehzahl-Zeit-Profils entspricht die in 1a gezeigte Trommelposition der Kurvenposition I, d.h., die Trommel befindet sich in der schnellen Abbremsphase. Der Mitnehmer 2b befindet sich in einer Postion, in welcher die vorher deutlich erhöhte Drehzahl schnell erniedrigt wird, um auf diese Weise die auf den Wäschehaufen 4 wirkende Fliehkraft zu erniedrigen. Infolge der im Bereich I erfolgenden Abbremsung vermindert sich die Haftung des Wäschehaufens 4, was dazu führt, daß bei Weiterdrehen sich der Wäschehaufen 4 von der Trommelwandung löst und nach unten fällt, vgl. Pfeil C in 1b.
Nach Durchlaufen des Drehzahlminimums, das im wesentlichen in der in 1a gezeigten Trommelposition der Fall ist, wird die Trommeldrehzahl gemäß der Kurve aus 2 allmählich wieder erhöht, wobei die in den 1b und 1c gezeigten Trommelpositionen im wesentlichen den Punkten II und III in
2 entsprechen. Infolge der kontinuierlichen Drehzahlerhöhung wird das Wäschehaufen 3 immer stärker an die Trommelwandung gepreßt. Bei Erreichen des Drehzahlmaximums, was im wesentlichen kurz vor der in 1a gezeigten Trommelposition der Fall ist, ist die Anpreßkraft maximal. Anschließend erfolgt in einer im wesentlichen der Trommelposition aus 1a entsprechenden Trommelstellung die Bremsphase, was im wesentlichen der Position IV in 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 1a gezeigte Stellung, in welcher sich der Wäschehaufen annähernd am obersten Trommelpunkt befindet, von dem aus er, vgl. 1b, nach unten fällt. Er fällt also im wesentlichen 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 entsprechend lang, was insbesondere bei Trocknungsmaschinen für den Trocknungseffekt von Vorteil ist. Die auf die Wäsche wirkende Mechanik wird damit deutlich im Hinblick auf eine Effektverbesserung positiv beeinflußt.
Als Antriebselement für eine solche Drehzahlsteuerung sind alle gängigen Motoren denkbar, solange sie über eine Bremsfunktion verfügen (z.B. 4-Quadrantenantrieb).
Das erfindungsgemäße Verfahren ist selbstverständlich auch bei in Reversierbetrieb arbeitenden Maschinen anwendbar.

Claims

Verfahren zur Beeinflussung der auf die in einer Waschmaschine oder einer Wäschetrocknungsmaschine befindliche Wäsche während einer ausgewählten Arbeitsphase, während welcher die Wäsche weitgehend frei beweglich ist, insbesondere während der Wasch- oder Trocknungsphase, einwirkenden 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 umführenden Mitnehmern aufweist, die während der ausgewählten Arbeitsphase gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Trommel während einer Trommelumdrehung ausgehend von einer Waschdrehzahl beim Waschen oder einer Trocknungsdrehzahl beim Trocknen üblicher Haushaltswäsche wenigstens einmal erhöht und nachfolgend wieder erniedrigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der pro vollständiger Trommelumdrehung durchgeführten alternierenden Drehzahländerungen abhängig von der Anzahl der Mitnehmer, vorzugsweise in gleicher Anzahl gewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahländerungen in Abhängigkeit von der Position wenigstens eines Mitnehmers efolgen.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl erhöht wird, wenn ein Mitnehmer – gesehen in Drehrichtung – eine vorbestimmte erste Position erreicht hat, und daß die Drehzahl erniedrigt wird, wenn derselbe Mitnehmer eine vorbestimmte zweite Position erreicht hat.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Position im Bereich zwischen 75° und 45°, vorzugsweise bei ca. 60° vor der -gesehen in Drehrichtung- obersten Position des Mitnehmers gewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder die zweite Position der Mitnehmer mittels wenigstens eines Sensorelementes bestimmt und in Abhängigkeit des Erfassungsergebnisses die Drehzahl gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Position mittels des Sensorelementes di rekt oder indirekt durch Abtasten der Trommelwelle bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite Position der Mitnehmer anhand der Stromaufnahme des Trommelantriebsmotors bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die alternierende Drehzahländerung einem im wesentlichen rampenförmigen Drehzahl-Zeit-Profil folgt, derart, daß die Drehzahlerhöhung langsamer erfolgt als die Drehzahlerniedrigung.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlerhöhung um einen Faktor 2 bis 5 langsamer als die Drehzahlerniedrigung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch 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, vorzugsweise zwischen 30 und 55 U/min gewählt wird.
Waschmaschine oder Wäschetrocknungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer motorisch angetriebenen, die Wäsche aufnehmenden Trommel (1), die während des Maschinenbetriebs zumindest zeitweilig gedreht wird (B), und an deren Innenwandung vorspringende Mitnehmer (2a, 2b, 2c) zum zumindest teilweisen Umführen der Wäsche (3, 4) angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine mit dem Trommelantriebsmotor kommunizierende, elektronische Drehzahl-Steuereinrichtung zum Erhöhen und Erniedrigen der Drehzahl (2) der Trommel (1) während einer ausgewählten Arbeitsphase, während welcher die Wäsche (3, 4) während der Wasch- oder Trocknungsphase weitgehend frei beweglich ist, ausgehend von einer Wasch- oder Trocknungsdrehzahl beim Waschen oder Trocknen üblicher Haushaltswäsche, wobei die Drehzahlveränderung innerhalb einer Trommelumdrehung durchführbar ist.
Waschmaschine oder Wäschetrocknungsmaschine nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch mit der Drehzahl-Steuereinrichtung kommunizierende Erfassungsmittel zum Erfassen wenigstens einer Position eines Mitnehmers zur positionsabhängigen Steuerung der Drehzahländerung.
Waschmaschine oder Wäschetrocknungsmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Drehzahl-Steuereinrichtung wenigstens ein Drehzahl-Zeit-Profil (2) abgelegt ist.
Waschmaschine oder Wäschetrocknungsmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet; daß das Drehzahl- Zeit-Profil (2) rampenartig derart verläuft, daß die Erhöhung der Drehzahl, vorzugsweise um einen Faktor 2 bis 5, langsamer erfolgt als die Drehzahlerniedrigung.