DE19960847A1 - Laundry treatment machine - Google Patents
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Abstract
In einer Wäschebehandlungsmaschine ist ein Träger, d. h. ein Laugenbehälter (2) angeordnet, in dem eine Wäschetrommel (13) zur Aufnahme eines Wäschepostens (14) drehbar angeordnet ist. An einer Seitenwand, insbesondere an der Rückwand (6), des Laugenbehälters (2) sind elektromagnetische Wandler (17, 18), insbesondere Dehnungsmeßstreifen, angeordnet, die bei Veränderung des Gewichts der Wäschetrommel (13) durch Be- oder Entladung eines Wäschepostens (14) Zug- und Druckspannungen messen und elektrische Signale erzeugen.In a laundry machine is a carrier, i.e. H. a tub (2) is arranged in which a laundry drum (13) for receiving a laundry item (14) is rotatably arranged. Electromagnetic transducers (17, 18), in particular strain gauges, are arranged on a side wall, in particular on the rear wall (6), of the tub (2) ) Measure tensile and compressive stresses and generate electrical signals.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wäschebehandlungsmaschine mit einer Wäsche trommel, die innerhalb eines Gehäuses in einem Träger drehbar gelagert ist, und mit mindestens einem elektromechanischen Wandler, dessen Ausgangssignale einer Steuer schaltung zuführbar sind und ein Maß für das Gewicht eines in die Wäschetrommel ein gebrachten Wäschepostens darstellen.The invention relates to a laundry treatment machine with a laundry drum, which is rotatably mounted within a housing in a carrier, and with at least one electromechanical converter, the output signals of a control circuit can be fed and a measure of the weight of one in the laundry drum represent brought items of laundry.
Aus der DE 30 25 088 C2 ist bereits eine derartige Wäschebehandlungsmaschine be kannt. Bei dieser Wäschebehandlungsmaschine, beispielsweise einer Waschmaschine, werden elektromechanische Wandler an Teilen des Trägers, die unter Einwirkung des Trommelgewichts besonders auffälligen Belastungen ausgesetzt sind, vorgesehen. Die von den Wandlern erzeugten Ausgangssignale stellen ein Maß für das Trommelgewicht oder für dessen Veränderung dar. Auf diese Weise ist es möglich, die durch die einge füllte Wäsche verursachte Gewichtszunahme vollautomatisch zu erfassen und auszu werten. Dabei läßt sich eine Gewichtszunahme mit einer Auflösung von ca. 0,1 kg erfas sen.Such a laundry treatment machine is already known from DE 30 25 088 C2 knows. In this laundry treatment machine, for example a washing machine, are electromechanical transducers on parts of the carrier, which under the influence of the Drum weight particularly exposed loads are provided. The Output signals generated by the transducers are a measure of the drum weight or for its change. In this way it is possible to change the through the Filled laundry to detect and remove weight gain caused fully automatically evaluate. A weight gain can be detected with a resolution of approx. 0.1 kg sen.
In der bekannten Wäschebehandlungsmaschine ist als Träger ein Laugenbehälter vor gesehen, der in bekannter Weise aus Metall besteht. An seiner Rückseite ist mittels Schrauben und Laschen ein Tragstern befestigt, in dessen Lagergehäuse der Zapfen ei ner Wäschetrommel auf zwei Wälzlagern gelagert ist. Gemäß den in den DE 30 25 088 C2 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die elektromechanischen Wandler entweder auf den Laschen oder den Speichen des Tragsterns befestigt.In the known laundry treatment machine, a tub is provided as the carrier seen, which consists of metal in a known manner. On the back is means Screws and brackets attached a star, in its bearing housing the pin egg ner laundry drum is mounted on two roller bearings. According to the in DE 30 25 088 C2 The illustrated embodiments are either the electromechanical transducers attached to the straps or spokes of the star.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Einsatz von elektromechanischen Wandlern auch dann zu ermöglichen, wenn ein Tragstern nicht vorgesehen ist.It is the object of the invention to also use electromechanical transducers to make it possible if a star is not provided.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Wäschebehandlungsmaschine der ein gangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Träger aus Kunststoff besteht und daß der Wandler an einer Rückwand des Trägers angebracht ist.According to the invention, this object is achieved in a laundry treatment machine gangs mentioned solved in that the carrier consists of plastic and that the Transducer is attached to a rear wall of the carrier.
Vielfach werden heute Träger aus Kunststoff für Wäschebehandlungsmaschinen einge setzt, beispielsweise als Laugenbehälter für eine Waschmaschine. Ein derartiger Träger aus Kunststoff ist an seiner Rückwand in sich selbst so gestaltet, daß nicht noch ein zu sätzlicher Tragstern vorgesehen werden muß. Beispielsweise weist der Träger radiale Verstärkungsrippen auf, zusätzlich können auch zu einer Lagerung für die Antriebswelle einer sich in dem Laugenbehälter drehenden Wäschetrommel konzentrische Verstär kungsringe vorgesehen werden.Carriers made of plastic are often used for laundry treatment machines today sets, for example as a tub for a washing machine. Such a carrier made of plastic is designed on its back wall in itself so that not one more additional support star must be provided. For example, the carrier has radial Reinforcing ribs on, in addition, can also be a bearing for the drive shaft a concentric reinforcement rotating laundry drum in the tub Kungsrings are provided.
Gemäß der Erfindung ist es ausreichend, wenn der mindestens eine elektromechanische Wandler auf der Rückwand des Trägers selbst befestigt ist.According to the invention, it is sufficient if the at least one electromechanical Transducer is attached to the back wall of the carrier itself.
Vorzugsweise ist er auf einer Verstärkungsrippe angebracht.It is preferably attached to a reinforcing rib.
Sofern die Rückwand einen ersten zentralen, die Welle umgebenden Teil und einen zweiten, den ersten Teil umgebenden äußeren Teil hat, wobei die Teile unter verschiede nen Winkeln gegenüber der Welle geneigt sind, ist es vorteilhaft, den elektrischen Wandler im Übergangsbereich zwischen den beiden Teilen anzuordnen.If the rear wall has a first central part surrounding the shaft and a second outer part surrounding the first part, the parts under different NEN angles to the shaft, it is advantageous to the electrical To arrange transducers in the transition area between the two parts.
Sofern die Rückwand zusätzlich zu den Verstärkungsrippen auch noch verstärkende kon zentrische Ringe aufweist, wird der Wandler vorzugsweise dort auf eine Verstär kungsrippe angebracht, wo sie einen Verstärkungsring kreuzt. Als elektromechanische Wandler kommen entweder Dehnungsmeßstreifen oder piezoelektrische Druckwandler zum Einsatz. Durch den Einsatz der elektromechanischen Wandler in unmittelbarer Nähe zu der Wäschetrommel, die Dehnungen und Stauchungen im Bereich der Rückwand des Trägers verursacht, ist eine sehr unmittelbare Messung der Gewichtsveränderung beim Einfüllen oder bei der Entnahme der Wäsche möglich. Daraus folgt eine hohe Genauig keit bei der Feststellung der Gewichtsveränderung. Insbesondere läßt sich die Endung auch einsetzen, um das Umwuchtverhalten einer Wäschetrommel festzustellen; ebenso ist die Erfindung anwendbar zur Überwachung der mechanischen Stabilität und der Schwingungsverhältnisse des Trägerbodens, d. h. des Laugenbehälterbodens.If the rear wall in addition to the reinforcing ribs also reinforcing con has centric rings, the transducer is preferably there on an amplifier Kungsrippe attached where it crosses a reinforcement ring. As electromechanical Transducers come with either strain gauges or piezoelectric pressure transducers for use. By using the electromechanical transducers in the immediate vicinity to the laundry drum, the stretching and compression in the area of the rear wall of the Carrier is a very immediate measurement of weight change when Filling or possible when taking out the laundry. A high degree of accuracy follows from this speed when determining the change in weight. In particular, the ending also use to determine the balancing behavior of a laundry drum; as well the invention is applicable for monitoring the mechanical stability and the Vibration ratios of the carrier floor, d. H. of the base of the tub.
Gegenüber der bei Verwendung einer induktiven Differentialdrossel erforderlichen Weg messung zur Bestimmung der Beladungsmenge der Wäsche wird der Nachteil dieses Meßverfahrens vermieden, der darin besteht, daß die Federn und Dämpfer des Schwing systems, in dem der Träger gelagert ist, der Wägung der Wäsche entgegenwirken, so daß bei diesem Prinzip stets eine durch die Dämpfer und Federn verursachte Ungenau igkeit berücksichtigt werden muß. Erfindungsgemäß wird das Gewicht der Wäsche direkt ermittelt, indem der auf einer Seitenwand des Trägers angebrachte Wandler Dehnung oder Stauchung des Trägers mißt, woraus sich in einer Auswerteschaltung das Gewicht errechnen läßt.Compared to the path required when using an inductive differential choke measurement to determine the load of laundry is the disadvantage of this Avoided measuring procedure, which consists in the springs and dampers of the oscillation systems in which the carrier is stored counteract the weighing of the laundry, so that with this principle always an inaccuracy caused by the dampers and springs must be taken into account. According to the weight of the laundry is direct determined by stretching the transducer attached to a side wall of the beam or compression of the carrier, which gives the weight in an evaluation circuit can be calculated.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird eine Mehrzahl von elektri schen Wandlern eingesetzt, wobei vorzugsweise die Wandler an, bezogen auf die Lage rung der Welle, einander gegenüberliegenden Punkten auf der Bodenwand des Trägers angeordnet sind, beispielsweise ein erster Wandler unterhalb des Lagers und ein zweiter Wandler oberhalb des Lagers, so daß der eine Wandler die durch das Befüllen der Wä sche verursachte Stauchung der Rückwand und der ändere die damit einhergehende Dehnung der Rückwand registriert, so daß beide Meßwerte in die Berechnung des Wä schegewichts einfließen, wodurch die Meßgenauigkeit erheblich erhöht wird. Es können auch mehrere Wandler neben- und untereinander Verwendung finden. Als Wandler eig nen sich Dehnungsmeßstreifen und piezoelektrische Wandler.In a particularly advantageous embodiment of the invention, a plurality of electri used transducers, preferably the transducer based on the location tion of the shaft, opposite points on the bottom wall of the carrier are arranged, for example a first transducer below the bearing and a second Transducer above the bearing, so that the one transducer by filling the Wä The compression caused by the rear wall and changes the associated one Elongation of the back wall registered, so that both measured values in the calculation of the We flow weight, which increases the measuring accuracy significantly. It can multiple converters can also be used side by side and below one another. As a converter strain gauges and piezoelectric transducers.
Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert: Es zeigen:In the following, the invention is illustrated in an exemplary embodiment with reference to the drawings explained in more detail:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Rückwand des Laugenbehälters und Fig. 1 is a plan view of the rear wall of the tub and
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Laugenbehälter und eine Wäsche trommel in einer Waschmaschine an einer Schnittlinie II-II. Fig. 2 shows a cross section through a tub and a laundry drum in a washing machine on a section line II-II.
Eine Waschmaschine weist ein Gehäuse 1 (Fig. 1) auf, das u. a. einen Laugenbehälter 2 umschließt, der über federnde und gegebenenfalls auch dämpfende Stützen 3 an einem Boden 4 der Waschmaschine abgestützt ist. Dabei ist der Laugenbehälter 2 über Ab stützplatten 5 mit den Stützen 3 verbunden.A washing machine has a housing 1 ( FIG. 1) which, among other things, encloses a tub 2 which is supported on a base 4 of the washing machine by means of resilient and possibly also damping supports 3 . The tub 2 is connected from support plates 5 to the supports 3 .
Der Laugenbehälter 2 besteht aus einem Kunststoff, beispielsweise Polypropylen und weist eine Rückwand 6 auf, deren Stabilität zusätzlich durch radiale Verstärkungsrippen 7 und konzentrisch zu einer Lagerhülse 8 (Fig. 2) verlaufende Verstärkungsringe 9 erhöht ist.The tub 2 is made of a plastic, for example polypropylene, and has a rear wall 6 , the stability of which is additionally increased by radial reinforcing ribs 7 and reinforcing rings 9 running concentrically to a bearing sleeve 8 ( FIG. 2).
Die Lagerhülse 8 nimmt einen Wellenzapfen 10 auf, der über Wälzlager 11, 12 in der Lagerhülse 8 gelagert ist. Der Wellenzapfen 10 trägt eine Wäschetrommel 13, die sich im Innern des Laugenbehälters 2 dreht. Der Laugenbehälter 2 bildet somit den Träger der Waschmaschine.The bearing sleeve 8 receives a shaft journal 10 which is mounted in the bearing sleeve 8 via roller bearings 11 , 12 . The shaft journal 10 carries a laundry drum 13 , which rotates in the interior of the tub 2 . The tub 2 thus forms the carrier of the washing machine.
Wenn die Wäschetrommel 13 mit einem Wäscheposten 14 beladen wird, übt dieser eine Kraft FW auf den Boden der Wäschetrommel 13 aus. Diese Kraft wird über den Wellen zapfen 10 auf. die Lagerhülse 8 und die Rückwand 6 übertragen. Dabei entsteht eine Stauchungskraft FSt auf der Außenseite der Rückwand 6 im Bereich oberhalb der Hülse 8 und eine Dehnungskraft FD auf der der Wäschetrommel 13 zugewandten Seite der Rückwand 6 im Bereich oberhalb des Wellenzapfens 10.When the laundry drum 13 is loaded with a laundry item 14 , this exerts a force F W on the bottom of the laundry drum 13 . This force will pin 10 on the waves. transfer the bearing sleeve 8 and the rear wall 6 . This creates a compression force F St on the outside of the rear wall 6 in the area above the sleeve 8 and an expansion force F D on the side of the rear wall 6 facing the laundry drum 13 in the area above the shaft journal 10 .
Im Bereich unterhalb des Wellenzapfens 10 sind die Verhältnisse genau umgekehrt: Dort wird die Rückwand 6 auf ihrer Außenseite gedehnt, während sie auf der der Wäsche trommel 13 zugewandten gestaucht wird. Es hat sich gezeigt, daß die Dehnungskräfte FD und die Stauchungskräfte FSt besonders in dem Übergangsbereich von einem eine ver dickte Wandung aufweisenden konzentrisch um die Lagerhülse 8 angeordneten inneren Bereich 15 zu einem weiter nach außen angeordneten weniger dicken Bereich 16 auftritt. Daher werden vorteilhaft elektromechanische Wandler 17, 18 in diesem Übergangsbe reich zwischen dem Bereich 15 und dem Bereich 16 angeordnet. Der Wandler 17 mißt somit eine Stauchung der Rückwand 6, während der Wandler 18 eine Dehnung mißt.In the area below the shaft journal 10 , the situation is exactly the opposite: there the rear wall 6 is stretched on the outside, while it is compressed on the drum 13 facing the laundry. It has been shown that the expansion forces F D and the compression forces F St occur particularly in the transition region from a ver thick wall having concentrically arranged around the bearing sleeve 8 inner region 15 to a further outwardly arranged less thick region 16 . Therefore, electromechanical transducers 17 , 18 are advantageously arranged in this transition region between the region 15 and the region 16 . The transducer 17 thus measures a compression of the rear wall 6 , while the transducer 18 measures an expansion.
Erfindungsgemäß ist stets mindestens ein Wandler, also entweder der Wandler 17 oder der Wandler 18, vorgesehen; neben den Wandlern 17, 18 lassen sich jedoch auf der Rückwand 6 weitere Wandler zusätzlich anbringen, so daß deren Meßsignale miteinander verglichen werden können und aus einer Mehrzahl von Meßsignalen in einer Auswerte schaltung (hier nicht dargestellt) ein Mittelwert gebildet wird. Dadurch läßt sich die Meß genauigkeit erhöhen.According to the invention, at least one converter is always provided, ie either converter 17 or converter 18 ; In addition to the transducers 17, 18, however, other converters can also attach to the rear wall 6, so that their measurement signals can be compared and of a plurality of measuring signals in an evaluation circuit (not shown here), a mean value is formed. This allows the measuring accuracy to be increased.
Da die Wirkung der Gewichtsveränderung bei Be- und Entladung der Wäschetrommel 13 bei den Wandlern 17 und 18 gerade genau entgegengesetzt sind, ergibt sich aus den beiden von den Wandlern 17, 18 erzeugten Signalen ein leicht meßbares und gegenüber den Einzelsignalen betragsmäßig viel größeres Differenzsignal, das sich in einer Aus werteschaltung, wie sie beispielsweise dem Prinzip nach bereits aus der DE 20 34 847 A1 bekannt ist, verarbeiten läßt. Über Leitungen 19, 20 sind die Wandler 17, 18 mit einer Steuerschaltung 21 verbunden, in der die Meßsignale ausgewertet werden. Die Steuer schaltung 21 übernimmt somit die Funktion einer Auswerteschaltung.Since the effect of the change in weight when loading and unloading the laundry drum 13 in the transducers 17 and 18 is exactly the opposite, the two signals generated by the transducers 17 , 18 result in an easily measurable and, compared to the individual signals, much larger difference signal, the can be processed in an evaluation circuit, such as the principle already known from DE 20 34 847 A1. The converters 17 , 18 are connected via lines 19 , 20 to a control circuit 21 , in which the measurement signals are evaluated. The control circuit 21 thus takes over the function of an evaluation circuit.
Als elektromechanische Wandler 17, 18 eignen sich Dehnungsmeßstreifen oder piezo elektrische Druckwandler.Strain gauges or piezoelectric pressure transducers are suitable as electromechanical transducers 17 , 18 .
Es versteht sich, daß sich die Wandler auch auf der Innenseite der Rückwand 6, d. h. auf der der Wäschetrommel 13 zugewandten Seite, anordnen lassen können. Ebenso ist es möglich, die Wandler im Bereich zwischen den Wälzlagern 11, 12 und der Lagerhülse oder zwischen der Lagerhülse 8 und dem ersten Bereich 15 anzuordnen.It goes without saying that the transducers can also be arranged on the inside of the rear wall 6 , ie on the side facing the washing drum 13 . It is also possible to arrange the transducers in the area between the roller bearings 11 , 12 and the bearing sleeve or between the bearing sleeve 8 and the first area 15 .
Die gemäß Fig. 2 dargestellte Anordnung der Wandler 17, 18 hat den Vorteil der leichten Zugänglichkeit und der einfachen Auswechselbarkeit.The arrangement of the transducers 17 , 18 shown in FIG. 2 has the advantage of easy accessibility and simple interchangeability.
Vorteilhaft werden die Wandler 17, 18 auch im Bereich der Verstärkungsringe 9 und zu sätzlich auf einer der Verstärkungsrippen 7 angeordnet.The transducers 17 , 18 are also advantageously arranged in the area of the reinforcing rings 9 and additionally on one of the reinforcing ribs 7 .
Erfindungsgemäß lassen sich die bei einem aus einem Kunststoff bestehenden Laugen behälter 2 entstehenden Zug- und Druckspannungen auf der Rückwand 6 des Laugen behälters 2, d. h. des Trägers der Wäschetrommel 13, auf einfache Weise mittels elek tromechanischer Wandler 17, 18 ermitteln, wobei insbesondere der Aufbau der Rück wand 6 mit Verstärkungsringen 9 und Verstärkungsrippen 7 bei der Anordnung der Wandler 17, 18 berücksichtigt wird, an denen Druck- und Zugspannungen verstärkt auf treten. Dies gilt besonders für den Übergangsbereich zwischen dem ersten Bereich 15, der die Lagerhülse 8 umgibt, und dem zweiten Bereich 16, der den ersten Bereich 15 konzentrisch umgibt. According to the invention, the tensile and compressive stresses which arise in a lye container 2 made of a plastic on the rear wall 6 of the lye container 2 , ie the carrier of the laundry drum 13 , can be determined in a simple manner by means of electromechanical transducers 17 , 18 , in particular the structure the rear wall 6 with reinforcing rings 9 and reinforcing ribs 7 is taken into account in the arrangement of the transducers 17 , 18 , at which compressive and tensile stresses occur. This applies in particular to the transition region between the first region 15 , which surrounds the bearing sleeve 8 , and the second region 16 , which concentrically surrounds the first region 15 .
Es versteht sich, daß die Erfindung bei allen Wäschebehandlungsmaschinen, d. h. Waschmaschinen, Wäscheschleudern und Wäschetrocknern, einzusetzen ist.It is understood that the invention applies to all laundry treatment machines, i.e. H. Washing machines, spin dryers and tumble dryers.
Durch die Auswertung der Meßsignale in der Steuerschaltung 21 stehen diese auch für den Bediener und/oder den Kundendienst zur Verfügung. Die gemessenen Gewichtsda ten lassen sich mittels eines Anzeigeelements auf der Bedienblende anzeigen, so daß der Bediener das Gewicht FW des Wäschepostens 14 in der Wäschetrommel 13 kennt. Die Steuerschaltung 21 dient daher als Signalverarbeitungseinrichtung.By evaluating the measurement signals in the control circuit 21 , these are also available to the operator and / or customer service. The measured weight data can be displayed by means of a display element on the control panel, so that the operator knows the weight F W of the laundry item 14 in the laundry drum 13 . The control circuit 21 therefore serves as a signal processing device.
Anstelle der Anordnung der Wandler 17, 18 an der Rückwand 6 können sie auch an einer anderen Seitenwand des Laugenbehälters 2 angebracht sein.Instead of arranging the transducers 17 , 18 on the rear wall 6 , they can also be attached to another side wall of the tub 2 .
Aus den von den Wandlern 17, 18 gelieferten Meßwerten wird in der Steuerschaltung 21 sowohl statisch das Gewicht der Wäschetrommel 13 bestimmt als auch dynamisch das Unwuchtverhalten der Wäschetrommel 13 und des Laugenbehälters 2 bestimmt. Aus diesen Werten bestimmt die Steuerschaltung 21, wann beispielsweise bei Erreichen einer maximal zulässigen Unwucht die Schleuderdrehzahl der Wäschetrommel 13 abgesenkt werden muß.From the imbalance and dynamic behavior of the laundry drum 13 and of the tub 2 is determined from transducers 17, 18 measured values supplied is statically determined in the control circuit 21, both the weight of the laundry drum. 13 From these values, the control circuit 21 determines when, for example when the maximum permissible unbalance is reached, the spin speed of the laundry drum 13 must be reduced.
Vorteilhaft ist zusätzlich auf dem Laugenbehälterboden oder unter dem Laugenbehälter boden mindestens ein weiterer elektromechanischer Wandler vorgesehen, der die Schwingungsverhältnisse des Laugenbehälterbodens mißt. Aufgrund gespeicherter Werte für maximal zulässige Auslenkungen des Laugenbehälterbodens und/oder einer Seitenwand des Laugenbehälters 2 wird dessen mechanische Stabilität von der Steuer schaltung 21 überwacht. Wenn ein vorgegebener Grenzwert überschritten wird, bricht die Steuerschaltung 21 den Waschvorgang ab oder erzeugt eine Information für den Bedie ner oder den Kundendienst.In addition, at least one further electromechanical transducer is advantageously provided on the bottom of the tub or under the bottom of the tub, which measures the vibration conditions of the bottom of the tub. Based on stored values for maximum permissible deflections of the tub base and / or a side wall of the tub 2 , the mechanical stability of the control circuit 21 is monitored. If a predetermined limit value is exceeded, the control circuit 21 cancels the washing process or generates information for the operator or the customer service.
Claims (12)
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