DE19835865A1 - Arbeitsmaschine und Einsatz eines Druckwandlers in einer Arbeitsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsmaschine, insbesondere (aber nicht ausschließlich) eine Waschmaschine und/oder einen Trockner für Wäsche und dergleichen.

Speziell betrifft die Erfindung eine Arbeitsmaschine der Art, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 1 umrissen ist.

Bei den bis jetzt hergestellten Waschmaschinen und/oder Trocknern für Wäsche und dergleichen wird üblicherweise ein Druckwandler bzw. Druckgeber der in Anspruch 1 beschriebenen Art verwendet, mit dem (mindestens) ein Röhrchen verbunden ist, das in das in der Waschkammer der Maschine enthaltene Bad eintaucht. Dieser Druckwandler wird im wesentlichen verwendet, um einer Steuerungs- bzw. Kontrolleinheit der Maschine elektrische Signale zu liefern, die den Füllstand des Waschbads in der Wanne anzeigen.

Bei den Waschmaschinen und/oder Trocknern kann es vorkommen, daß die Wäschestücke oder dergleichen nicht hinreichend gleichförmig im Inneren der rotierenden Waschtrommel verteilt sind. Diese Wäschestücke können sich tatsächlich "verheddern" oder "zusammenballen", und in diesem Fall ist die Wirkung des Waschvorgangs beeinträchtigt bzw. es können Probleme in den Schleuderphasen auftreten, in denen die Waschtrommel in eine hohe Umdrehungsgeschwindigkeit versetzt wird. Um einen Zustand der ungleichen Verteilung der in der Trommel befindlichen Ladung beim Betrieb mit niederer Geschwindigkeit zu erfassen, wird bekanntermaßen ein Geschwindigkeitssensor verwendet, wie etwa ein die Geschwindigkeit messender Dynamo, der mit dem Elektromotor gekoppelt ist, der die Drehbewegung der Trommel bewirkt. Aus der Analyse der von diesem Geschwindigkeitssensor gelieferten Signale kann ein Zustand der ungleichen Ladungsverteilung festgestellt werden, und dies im Hinblick auf die Einleitung von Maßnahmen, die diese ungleiche Verteilung zu verbessern vermögen. Diese Maßnahmen können im Lauf einer Waschphase darin bestehen, daß die Drehbewegung der Trommel abwechselnd in die beiden Richtungen erfolgt.

Zur Feststellung eines Zustands der ungleich mäßigen Ladungsverteilung in einer Waschmaschine und/oder einem Trockner der vorerwähnten Art ist überdies die Verwendung einer Anzeigeeinrichtung von Rüttel- oder Schwindungsbewegungen bekannt, die mit der Waschwanne oder -kammer verbunden ist.

Beide obenerwähnten Lösungen erfordern der Einbau eines zusätzlichen Sensors in die Maschine, woraus sich Mehrkosten und Erschwernisse bei der Montage ergeben.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Arbeitsmaschine, insbesondere einer Waschmaschine und/oder eines Trockners für Wäsche und dergleichen, die es ermöglicht, die obenerwähnten Nachteile des Stands der Technik zu beseitigen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit einer Arbeitsmaschine erreicht, die die in dem folgenden Anspruch 1 aufgeführten Merkmale aufweist.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus den Einsatz eines Druckwandlers in einer Arbeitsmaschine auch als Anzeigeeinrichtung für Rüttel- oder Schwingungsbewegungen in der in dem nachfolgenden Anspruch 2 angegebenen Weise.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung hervor, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Waschmaschine und/oder eines erfindungsgemäßen Trockners und

Fig. 2 einen Schnitt durch einen in einer erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine verwendbaren Druckwandler.

In Fig. 1 ist mit M eine Arbeitsmaschine, speziell eine Waschmaschine für Wäsche und dergleichen bezeichnet.

In an sich bekannter Weise enthält die Maschine M eine Tragkonstruktion S, in deren Innerem eine Waschwanne oder -kammer T elastisch aufgehängt ist, in der wiederum eine Wasch­ trommel B drehbar gelagert ist. Die Trommel B kann durch einen Elektromotor EM in Umdrehung versetzt werden, der mit der erwähnten Trommel über einen Treibriemen TB gekoppelt ist. Mit der Waschwanne oder -kammer T ist ein insgesamt mit 1 bezeichneter Druckwandler bzw. Druckgeber verbunden. Dieser Druckwandler ist an sich bekannt. Eine Ausführungsform dieses Wandlers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 im einzelnen beschrieben.

Mit dem Druckwandler 1 ist ein Röhrchen 15 verbunden, das sich im Inneren der Waschwanne oder -kammer T in der Weise erstreckt daß es ins Waschbad eintaucht.

Wie nachfolgend noch deutlicher werden wird, hat der Wandler 1 die Aufgabe, einer elektronischen Steuereinheit ECU für den Betrieb der Maschine elektrische Signale zu liefern, die den Füllstand des Waschbads in der Kammer oder Wanne T anzeigen, und, in mindestens einer Phase des Betriebszyklus, elektrische Signale, die Rüttel- oder Schwingungsbewegungen der Kammer T und somit die eventuelle ungleiche Ladungsverteilung in der Trommel B anzeigen.

Bezug nehmend auf Fig. 2 wird nun ein mögliches Ausführungsbeispiel des Wandlers 1 beschrieben.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel gehört zu dem Wandler 1 ein starres Gehäuse, das von einem ersten, im wesentlichen tassenförmigen Teil 2, einem zweiten, allgemein rohrförmigen Teil 3 und einem dritten, um das zweite Teil herum angeordneten Teil 4 gebildet wird.

Zwischen den Teilen 2 und 3 des Gehäuses ist fluiddicht der Umfangsbereich einer elastischen Membran 5, beispielsweise aus Elastomermaterial, eingespannt. Diese Membran teilt den Bereich im Inneren der Teile 2 und 3 des Gehäuses in eine erste und eine zweite, mit 6 bzw. 7 bezeichnete Kammer.

Um einen Zwischenbereich 3b des Teils 3 ist eine mit 8 bezeichnete Wicklung angeordnet.

Auf einen Teilbereich 3c des Teils 3 des Gehäuses ist ein rohrförmiges Regel- bzw. Einstellorgan 10 aufgeschraubt.

Ein zweites, insgesamt mit 9 bezeichnetes Regel- bzw. Einstellorgan, das im wesentlichen becherförmig ist, ist in das Innere des Regelorgans 10 eingeschraubt.

Durch eine Öffnung 4a des Teils 4 kann auf das Regelorgan 10 eingewirkt werden, um seine axiale Stellung in Bezug auf das Teil 3 des Gehäuses zu verändern, indem dieses Regelorgan eingeschraubt oder ausgeschraubt wird.

Auch die axiale Stellung des Regelorgans 9 ist verstellbar durch Einschrauben oder Ausschrauben dieses Regelorgans in das bzw. aus dem Regelorgan 10.

Das Teil 2 des Wandlergehäuses weist eine Öffnung oder einen Durchlaß 13 für die Einleitung eines Fluids (Luft) in die Kammer 6 auf. In der dargestellten Ausführungsform besteht diese Öffnung aus einem im Inneren eines radial und am Umfang angeordneten Anschlußstutzens 14 vorhandenen Durchlaß, in den im Gebrauch das erwähnte Fluid eingeleitet wird, beispielsweise durch einen über diesen Stutzen gestülpten Schlauch 15.

Dank der vorbeschriebenen Anordnung wirkt während des Betriebs der Druck des Fluids in der Kammer 6 auf eine Oberfläche der Membran 5 ein, die somit bei einer Änderung dieses Drucks beweglich ist.

Im Inneren des Teils 3 des Gehäuses ist eine insgesamt mit 20 bezeichnete bewegliche Ausrüstung angebracht. Zu dieser Ausrüstung gehören ein Teil 21 mit einem scheibenförmigen Endbereich 21a, der an der der Kammer 7 zugewandten Oberfläche oder Seite der Membran 5 anliegt, und ein Schaft 21b, der sich koaxial im Inneren des Teilbereichs 3b des Teils 3 erstreckt und an seiner Außenseite einen Ring 22 aus ferromagnetischem Material trägt.

Eine Schraubenfeder 23 ist in der Kammer 6 zwischen der Wand des Gehäuseteils 2 und der Membran 5 angeordnet.

Eine zweite Schraubenfeder 24 ist zwischen dem Ende des Schaftes 21b des Teils 21 und dem Regelorgan 9 angeordnet.

Mit 25 ist eine Feder in der Art einer ringförmigen Blattfeder bezeichnet, die zwischen einer Schulter des freien Endes des Schafts 21b des Teils 21 und dem der Membran 5 zugewandten Randbereich des Regelorgans 10 eingefügt ist.

Die Feder 23 wirkt auf die bewegliche Ausrüstung 20 in einer Richtung ein, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der die Federn 24 und 25 auf diese Ausrüstung einwirken.

Durch das Verstellen der axialen Lage der Regelorgane 9 und 10 ist es möglich, die Charakteristiken bzw. den Arbeitsbereich der Federn 24 und 25 und damit die Wandlungscharakteristik der ganzen Einrichtung zu verändern.

Beim Einsatz in der Maschine M ändert sich je nach dem Füllstand des Waschbads in der Kammer T die Stellung der Membran 5 und der dazugehörigen beweglichen Ausrüstung 20. Es ändert sich folglich die Lage des Kerns 22 aus ferromagnetischem Material gegenüber der festen Wicklung 8 und es ändert sich deshalb die Induktivität dieser Wicklung 8.

Die Wicklung 8 ist verbunden mit Schaltkreisen 26 auf einer Platte 27, die in dem Bereich zwischen den Teilen 3 und 4 des Gehäuses angeordnet ist. Diese Schaltkreise sind in an sich bekannter Weise so ausgelegt, daß sie während des Betriebs ein kontinuierliches elektrisches Signal erzeugen, dessen Frequenz sich mit der Veränderung der Induktivität der Wicklung 8 ändert.

Das Verhalten des dargestellten Druckwandlers ist daher insgesamt durch eine "Druck/Fre­ quenz"-Charakteristik bzw. "Hubbewegung des beweglichen Kerns 22/Fre­ quenz"-Charakteristik definierbar.

Dank des Umstands, daß, wie in Fig. 1 gezeigt, der Druckwandler 1 an der Waschkammer der Waschwanne T befestigt ist, kann dieser Wandler in einigen Phasen eines Betriebszylinders dazu verwendet werden, um der Steuereinheit ECU ein Signal zu liefern, das Rüttel- oder Schwingungsbewegungen dieser Kammer oder Wanne T anzeigt. Die Rüttel- oder Schwingungsbewegungen der Wanne oder der Kammer T bewirken nämlich entsprechende Schwingungsbewegungen der beweglichen Ausrüstung des Wandlers 1 (und insbesondere des Kerns 22) gegenüber der Wicklung 8. Das vom Wandler 1 in entsprechender Weise der ECU-Ein­ heit zugeleitete Signal ermöglicht es dieser Einheit, eine eventuelle ungleiche Ladungsverteilung in der Trommel B zu erfassen, um - falls angebracht - vorbestimmte Strategien für die Steuerung des Elektromotors EM auszulösen, die darauf gerichtet sind, den Ungleichgewichtszustand zu beseitigen.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführung des Wandlers 1 hat, wie bereits erwähnt, lediglich Beispielcharakter. Der Wandler 1 könnte nämlich auch ein Differenzwandler sein oder eine Wandlungscharakteristik Druck/Spannung aufweisen. In diesem letzteren Fall kann der Wandler 1 statt einer einzigen -Wicklung zweckmäßigerweise deren zwei enthalten, die in entgegengesetzter Richtung auf dem gleichen Träger aufgewickelt und mit einem Verarbeitungs-Schaltkreis verbunden sind, der an seinem Ausgang ein Spannungssignal zu liefern vermag, das mit der Lageveränderung des Kerns 22 gegenüber diesen Wicklungen veränderlich ist.

In jedem Fall vermag der Wandler bei allen Drehgeschwindigkeiten der Maschinentrommel zu funktionieren.

Bei gleichem Erfindungsgedanken können selbstverständlich die Ausführungsformen und die Einzelheiten der Realisierung weitgehend von dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel abweichen, ohne daß deshalb der in den beigefügten Ansprüchen umrissene Schutzumfang der Erfindung verlassen wird.

Die Erfindung ist insbesondere nicht auf den Bereich der Waschmaschinen und/oder Trockner für Wäsche und dergleichen beschränkt.

In einer Arbeitsmaschine, insbesondere in einer Waschmaschine und/oder einem Trockner für Wäsche und dergleichen, wird ein bereits für andere Zwecke vorgesehener Druckwandler bzw. Druckgeber eingesetzt, um Rüttel- oder Schwingungsbewegungen eines Teils, etwa der Wasch­ wanne, zu erfassen. Zum Druckwandler gehört ein Gehäuse, in dem eine Membran eingespannt ist, mit der ein gegenüber mindestens einer Wicklung beweglicher Kern verbunden ist.

Der Druckwandler ist mit dem erwähnten Teil oder der erwähnten Einrichtung der Maschine in der Weise gekoppelt, daß die Rüttelbewegungen dieses Teils entsprechende Rüttel- oder Schwingungsbewegungen des Kerns gegenüber der dazugehörigen Wicklung und entsprechende Induktivitätsänderungen der letzteren bewirken.

Claims (2)

1. Arbeitsmaschine (M), insbesondere Waschmaschine und/oder Trockner (M) für Wäsche und dergleichen, enthaltend
einen Druckwandler bzw. Druckgeber (1) mit einem starren Gehäuse (2 bis 4), in dem eine Membran (5) eingespannt ist, von der wenigstens eine Oberfläche während des Gebrauchs von einem zu ermittelnden Druck eines Fluids beaufschlagt wird, und in dem die Membran (5) mit einem Kern (22) verbunden ist, der infolge einer Bewegung der Membran (5) derart gegenüber mindestens einer von dem Gehäuse (2 bis 4) getragenen Wicklung (8) beweglich ist, daß die Induktivität dieser mindestens einen Wicklung (8) in Abhängigkeit von der Stellung des Kerns (22) gegenüber der Wicklung (8) veränderlich ist; und
Anzeigeeinrichtungen bzw. Aufnehmer für Rüttel- oder Schwingungsbewegungen, die mit mindestens einem Teil oder einer Einrichtung (T) der Maschine (M) verbunden sind, insbesondere mit einer Waschwanne oder Waschkammer (T), die in der Maschine aufgehängt ist und in der drehbar eine zur Aufnahme der zu waschenden und/oder zu trocknenden Artikel bestimmte Trommel (B) angebracht ist, um mindestens in einer Phase des Betriebszyklus der Maschine (M) elektrische Signale zu liefern, die die Intensität der Rüttelbewegungen des Teils oder der Einrichtung (T) anzeigen,
wobei die Maschine (M) dadurch gekennzeichnet ist, daß die erwähnten Anzeigeeinrichtungen für die Rüttel- oder Schwingungsbewegungen aus dem Druckwandler (1) bestehen, der mit dem Teil oder der Einrichtung (T) der Maschine (M) in der Weise gekoppelt ist, daß die Rüttelbewegungen des Teils oder der Einrichtung (T) entsprechende Rüttel- oder Schwingungsbewegungen des Kerns (22) gegenüber der mindestens einen Wicklung (8) auszulösen vermögen, und zwar in der Weise, daß in der erwähnten mindestens einen Phase des Betriebszyklus der Maschine (M) das von dem Druckwandler (1) gelieferte Signal Rüttel- oder Schwingungsbewegungen des Teils oder der Einrichtung (T) der Maschine (M) anzeigt.

2. Verwendung in einer Arbeitsmaschine (M), insbesondere in einer Waschmaschine und/oder einem Trockner (M) für Wäsche und dergleichen, eines Druckwandlers (1) mit einem starren Gehäuse (2 bis 4), in dem eine Membran (5) eingespannt ist, von der mindestens eine Oberfläche im Gebrauch von einem zu ermittelnden Fluiddruck beaufschlagt wird, und in dem mit der Membran (5) ein Kern (22) verbunden ist, der infolge einer Bewegung der Membran (5) gegenüber mindestens einer von dem Gehäuse (2 bis 4) getragenen Wicklung (8) in der Weise beweglich ist, daß die Induktivität dieser mindestens einen Wicklung (8) in Abhängigkeit von der Relativstellung des Kerns (2) veränderlich ist,
damit überdies in wenigstens einer Phase eines Betriebszyklus der Maschine (M) die Rüttel- oder Schwingungsbewegungen eines Teils oder einer Einrichtung (T) der Maschine (M) erfaßt werden,
wobei der Druckwandler (1) mit dem Teil oder der Einrichtung (T) der Maschine (M) in der Weise gekoppelt ist, daß die Rüttelbewegungen dieses Teils oder dieser Einrichtung (T) entsprechende Rüttel- oder Schwingungsbewegungen der Kerns (22) gegenüber der dazugehörigen Wicklung (8) zu erzeugen vermögen.