DE19804079B4

DE19804079B4 - Verfahren zur Ermittlung einer Umverteilung und damit einer Änderung einer Unwucht von in eine drehbar antreibbare Trommel eingebrachten Gegenständen

Info

Publication number: DE19804079B4
Application number: DE19804079A
Authority: DE
Inventors: Uwe Michael
Original assignee: Electrolux Rothenburg GmbH Factory and Development
Current assignee: Electrolux Rothenburg GmbH Factory and Development
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1998-02-03
Publication date: 2011-02-24
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: DE19804079A1

Abstract

Verfahren zum Ermitteln einer Umverteilung und damit einer Änderung einer Unwucht von in eine drehbar antreibbare Trommel eingebrachten Gegenständen, insbesondere von in eine Waschmaschinentrommel eingebrachter Wäsche, bei dem während zweier aufeinanderfolgender Trommelumdrehungen jeweils ein oder mehrere verschiedene Meßwerte ermittelt werden, wonach die Meßwerte selbst oder basierend auf diesen Meßwerten ermittelte Verarbeitungswerte zur Ermittlung eines ein Maß für die Verteilung der Gegenstände und damit die Unwucht darstellenden Vergleichsergebnisses miteinander verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des Vergleichsergebnisses pro Trommelumdrehung lediglich das Minimum und/oder der Bereich des Minimums des sich pro Trommelumdrehung alternierend, insbesondere sinusförmig ändernden Meßwertes berücksichtigt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Umverteilung und damit einer Änderung einer Unwucht von in eine drehbar antreibbare Trommel eingebrachten Gegenständen, insbesondere von in eine Waschmaschinentrommel eingebrachter Wäsche, bei dem während zweier aufeinanderfolgender Trommelumdrehungen jeweils ein oder mehrere verschiedene Meßwerte ermittelt werden, wonach die Meßwerte selbst oder basierend auf diesen Meßwerten ermittelte Verarbeitungswerte zur Ermittlung eines ein Maß für die Verteilung der Gegenstände und damit die Unwucht darstellenden Vergleichsergebnisse miteinander verglichen werden.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 197 38 211 A1 bekannt. Der Grundgedanke des in dieser Patentanmeldung beschriebenen Verfahrens, der auch der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, ist, daß bei einem Zustand der Beladung, insbesondere mit Wäsche, ohne Umverteilung die Unwucht konstant bleibt und die durch die Unwucht hervorgerufenen Erscheinungen wie Drehzahlschwankungen der Trommel, Schwankungen des Antriebsmoments oder Bewegungen des schwingenden Systems einen sich bei jeder Trommelumdrehung genau wiederholenden Verlauf haben. Die Abweichung des Verlaufs einer in Form des oder der Meßwerte aufgenommenen Unwuchtkenngröße(en) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Trommelumdrehungen gilt als Maß für die an einer Umverteilung in der Trommel beteiligten Massen.
Bleibt die Unwuchtkenngröße bzw. das Vergleichsergebnis unverändert, d. h., sind die Meßwerte zweier Trommelumdrehungen gleich, so erfolgte keine Umverteilung. Dieses aus der DE 196 10 189 A1 bekannte Verfahren läßt auf einfache Weise eine sichere Ermittlung einer Umverteilung der Gegenstände, insbesondere der Wäsche in einer Waschmaschine und damit einer Änderung der Unwucht zu.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren erfolgt die Aufnahme des Meßwertes, also der Unwuchtkenngröße kontinuierlich, wobei der Meßwert über eine volle Trommelumdrehung zu speichern ist. Hierfür ist zwangsläufig ein relativ großer Speicherplatz erforderlich bzw. ist die Meßrate im Interesse einer Verringerung des erforderlichen Speicherplatzes niedrig. Weiterhin stellt eine exakte phasenrichtige Abtastung des Signals aufgrund des nicht konstanten und nicht ganzzahligen Übersetzungsverhältnisses vom Motor zur Trommel ein Problem für den üblicherweise am Motor befestigten Tachogenerator dar.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches eine einfache und sichere Ermittlung einer Unwuchtänderung ermöglicht ohne allzuviel Speicherplatz zu benötigen und das hinsichtlich der phasenrichtigen Zuordnung der Meßwerte zum Trommeldrehwinkel ebenfalls vereinfacht ist.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß zur Ermittlung des Vergleichsergebnisses pro Trommelumdrehung lediglich das Minimum und/oder der Bereich des Minimums des sich pro Trommelumdrehung alternierend, insbesondere sinusförmig ändernden Meßwertes berücksichtigt wird.
Erfindungsgemäß wird also nicht mehr der gesamte Verlauf des Meßwertes, welcher die Unwuchtkenngröße darstellt, beobachtet, vielmehr wird nur der eigentlich entscheidende Teil berücksichtigt. Wird beispielsweise die Drehzahl als Meßwert aufgenommen, so ist es plausibel, daß im Bereich der minimalen Drehzahl, wenn also die Trommel entsprechend langsam rotiert und die Zentrifugalkräfte, mit welcher beispielsweise die Wäsche an die Trommelinnenwandung gedrückt wird, entsprechend niedrig sind, die Wahrscheinlichkeit für ein Ablösen der Wäsche am größten ist. Daher genügt die Auswertung lediglich des Minimums bzw. eines entsprechenden Bereichs um das Minimum zum Vergleich zweier aufeinanderfolgender Trommelumdrehungen. Das Minimum ist vorteilhaft durch die Elektronik mit nur wenig Aufwand identifizierbar. Neben der vorteilhaften Einsparung von Speicherplatz für Meßwerte besteht ein weiterer beachtlicher Vorteil in dem wesentlich geringeren Anspruch an eine phasenrichtige Zuordnung der aufgenommenen Meßwerte zum Trommeldrehwinkel. Denn eine ungefähre Zuordnung, wie sie durch die Erkennung des Minimums bereits erfolgt, reicht aus, da die sinusähnliche Kurve des Drehzahlverlaufs in diesem Abschnitt sehr flach verläuft. Damit kann die exakte phasenrichtige Zuordnung, die im Stand der Technik erforderlich ist und mit dem in Waschmaschinen üblicherweise am Motor befestigten Tachogenerator schwer zu realisieren ist, vorteilhaft entfallen.
Wie bereits beschrieben kann erfindungsgemäß als Meßwert die Drehzahl der Trommel aufgenommen werden, wobei zweckmäßig auf der Differenz der ermittelten Ist-Drehzahl und der bekannten Soll-Drehzahl der Verarbeitungswert bestimmt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann als (weiterer) Meßwert erfindungsgemäß die radiale Bewegung eines die Trommel beinhaltenden Bottichs ermittelt werden und/oder das Antriebsmoment der Trommel. Um etwaige Verfälschungen der identischen Wiederholung von Trommelumdrehung zu Trommelumdrehung, die während von der Steuerung vorgegebener Drehzahländerungen und durch Entwässerung der Wäsche hervorgerufen werden können, kompensieren zu können, kann erfindungsgemäß bei Vorliegen einer im wesentlichen konstanten Änderung eines oder mehrerer Meßwerte ein im wesentlichen der Änderung entsprechender Kompensationswert im Rahmen der Ermittlung der jeweiligen Meßwerte und/oder der jeweiligen Verarbeitungswerte und/oder des jeweiligen Vergleichsergebnisses berücksichtigt werden. Zur Kompensation einer etwaigen Drehzahlabhängigkeit eines Drehzahlreglers, über den die Ermittlung der Drehzahlmeßwerte erfolgt und/oder einer etwaigen Drehzahlabhängigkeit der Meßwerte für die Bottichbewegung und/oder des Antriebsmoment kann erfindungsgemäß jeweils ein oder mehrere Korrekturwerte im Rahmen der Ermittlung der Meßwerte und/oder der Verarbeitungswerte und/oder des Vergleichsergebnisses berücksichtigt werden.
Neben dem vorgeschriebenen Verfahren zur Ermittlung einer Umverteilung und damit einer Änderung der Unwucht betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Betrieb einer eine drehbar antreibbare, Gegenstände aufnehmende Trommel aufweisenden Vorrichtung, insbesondere einer Waschmaschine. Diese zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß im Rahmen des Drehbetriebes der Trommel, insbesondere während des Schleuderbetriebes wenigstens einmal die Unwucht ermittelt und in Abhängigkeit des Ermittlungsergebnisses bei Bedarf unter Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens bei gleichzeitiger Reduzierung der Drehzahl eine Umverteilung der eingebrachten Gegenstände und damit einer Änderung der Unwucht ermittelt wird, wonach die Drehzahl erneut gesteigert wird. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt ein Diagramm des Verlaufs eines Meßwertes, welcher als Unwuchtkenngröße aufgenommen wurde. In diesem Diagramm ist längs der Ordinate die Drehzahl aufgetragen, längs der Abszisse die Zeit. Ersichtlich zeigt das ansteigende Drehzahlsignal 1 einen sinusförmigen alternierenden Verlauf, der pro Trommelumdrehung jeweils ein Maximum und ein Minimum aufweist. Angegeben ist auch die jeweilige Solldrehzahl in Form der geraden Linie 2. Im Rahmen des Verfahrens wird nun das jeweilige Minimum 3 pro Trommelumdrehung ermittelt, wobei bei dem sinusförmigen Verlauf jeweils nur ein Minimum 3 pro Trommelunmdrehung gegeben ist. Das jeweilige Minimum ist mittels des stark hervorgehobenen Punktes gekennzeichnet. Zur Auswertung wird nicht nur das Minimum 3 herangezogen (was ebenfalls möglich wäre und zu gleichermaßen hinreichend aussagekräftigen Ergebnissen führen würde), sondern ein gewissser Bereich 4 um das Minimum 3, welcher mittels des breitgezeichneten, um das Minimum laufenden Abschnitts gekennzeichnet ist. Lediglich dieser Bereich 4 wird zur Ermittlung des Vergleichsergebnisses berücksichtigt und entsprechend verarbeitet. Diese wenigen dort erhaltenen Meßdaten sind ausreichend, da im Bereich des Drehzahlminimums die Wahrscheinlichkeit für ein Ablösen der Wäsche von der Trommelinnenwandung am größten ist und infolgedessen dieser Bereich der aussagekräftigste ist. Denn im Bereich des Drehzahlminimums sind die auf die Wäsche wirkenden, diese an die Trommelinnenwandung pressenden Kräfte am geringsten, so daß ein Ablösen leicht möglich ist. Das Minimum 3 ist jeweils einfach mittels entsprechender Elektronik identifizierbar. Ersichtlich müssen nicht mehr sämtliche Meßdaten, die innerhalb einer Trommelumdrehung aufgenommen werden, gespeichert werden, sondern lediglich die des entsprechenden Bereichs 4, so daß der erforderliche Speicherplatz kleingehalten werden kann. Infolge der Bestimmung des Minimums läßt sich des weiteren eine ungefähre Phasenzuordnung der erhaltenen Meßdaten zum Trommeldrehwinkel erzielen, die ausreichend ist.

Claims

Verfahren zum Ermitteln einer Umverteilung und damit einer Änderung einer Unwucht von in eine drehbar antreibbare Trommel eingebrachten Gegenständen, insbesondere von in eine Waschmaschinentrommel eingebrachter Wäsche, bei dem während zweier aufeinanderfolgender Trommelumdrehungen jeweils ein oder mehrere verschiedene Meßwerte ermittelt werden, wonach die Meßwerte selbst oder basierend auf diesen Meßwerten ermittelte Verarbeitungswerte zur Ermittlung eines ein Maß für die Verteilung der Gegenstände und damit die Unwucht darstellenden Vergleichsergebnisses miteinander verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des Vergleichsergebnisses pro Trommelumdrehung lediglich das Minimum und/oder der Bereich des Minimums des sich pro Trommelumdrehung alternierend, insbesondere sinusförmig ändernden Meßwertes berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwert die Drehzahl der Trommel aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Differenz der ermittelten Ist-Drehzahl und der bekannten Soll-Drehzahl der Verarbeitungswert bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwert, oder als weiterer Meßwert die radiale Bewegung eines die Trommel beinhaltenden Bottichs ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwert, oder als weiterer Meßwert das Antriebsmoment der Trommel ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorliegen einer im wesentlichen konstanten Änderung eines oder mehrerer Meßwerte ein im wesentlichen der Änderung entsprechender Kompensationswert im Rahmen der Ermittlung der jeweiligen Meßwerte und/oder der jeweiligen Verarbeitungswerte und/oder des jeweiligen Vergleichsergebnisses berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation einer etwaigen Drehzahlabhängigkeit eines Drehzahlreglers, über den die Ermittlung der Drehzahlmeßwerte erfolgt, und/oder einer etwaigen Drehzahlabhängigkeit der Meßwerte für die Bottichbewegung und/oder für das Antriebsmoment jeweils ein oder mehrere Korrekturwerte im Rahmen der Ermittlung der Meßwerte und/oder der Verarbeitungswerte und/oder des Vergleichsergebnisses berücksichtigt werden.
Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen des Drehbetriebes der Trommel wenigstens einmal die Unwucht ermittelt und in Abhängigkeit des Ermittlungsergebnisses bei Bedarf bei gleichzeitiger Reduzierung der Drehzahl eine Umverteilung der eingebrachten Gegenstände und damit eine Änderung der Unwucht ermittelt wird, wonach die Drehzahl erneut gesteigert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach der erneuten Erhöhung der Drehzahl die Unwucht nochmals gemessen und bei Bedarf erneut unter gleichzeitiger Reduzierung der Drehzahl die Umverteilung der eingebrachten Gegenstände und damit die Änderung der Unwucht ermittelt wird, wonach die Drehzahl wiederum gesteigert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang solange wiederholt wird, bis die gemessene Unwucht im Bereich eines vorbestimmten Wertes oder innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl während der Unwuchtänderungserfassung im wesentlichen kontinuierlich erniedrigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ermittlung einer Umverteilung die erniedrigte Drehzahl für eine vorbestimmte Zeitdauer beibehalten wird und erst nach Ablauf dieser Zeitdauer wieder gesteigert wird.