DE3030501A1

DE3030501A1 - Verfahren zum regeln des wasserstandes in einer trommelwaschmaschine

Info

Publication number: DE3030501A1
Application number: DE19803030501
Authority: DE
Inventors: Richard Dipl.-Ing. Graf; Dietrich Dipl.-Ing. 1000 Berlin Koos; Thomas Dipl.-Ing. Stehr
Original assignee: Bosch Siemens Hausgerate GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1980-08-12
Filing date: 1980-08-12
Publication date: 1982-02-25
Also published as: GB2081751B; DE3030501C2; FR2488624B1; FR2488624A1; GB2081751A; IT8123394A0; IT1137813B

Description

BOSCH-SIEMENS HAUSGERÄTE GMBH 8 München 80, 11.08.1980 Stuttgart Hochstraße 17

TZP 80/210 Ry/ant

Verfahren zum Regeln des Wasserstandes in einer Trommelwaschmaschine

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Regeln des Wasserstandes in einer Trommelwaschmaschine mit mindestens einem elektrisch steuerbaren Ventil für das Zulaufwasser und mit mindestens einer das Niveau des zugelaufenen Wassers erkennenden Einrichtung mit einem Schalfbereich, dessen untere Grenze ein Mindestwaschniveau bestimmt und das Öffnen des Ventils steuert und dessen obere Grenze das Schließen des Ventils steuert.

In Waschautomaten wird bekannterweise das Zulaufwasser-Veiitil vom inzwischen im Laugenbehälter erreichten Wasserniveau über eine dieses Niveau erkennende Einrichtung gesteuert. Als solche Einrichtung ist die Anordnung einer Druckmeßdose beispielsweise aus dem DE-GM 19 91 525 bekannt.

Zum Erkennen von unterschiedlichen Niveaus werden in Waschautomaten bisher mehrere Druckmeßdosen-Systeme vorgesehen, die bewußt eine große Schaltbreite haben. Dies besagt, daß der obere Schaltpunkt, bei dem das Zulaufwasser-Ventil schließt,

- 2 ORIGINAL INSPECTED

TZP 80/210

_ ar _

einem um etwa 40 mm Wassersäule höheren Niveau zugeordnet ist als der untere Schaltpunkt, "bei dem das Zulaufwasser-Ventil wieder geöffnet wird. Allgemein "besteht sogar die Tendenz, diese Schalfbreite noch zu vei"größern. Die Ursache dafür liegt zum einen im geringeren Preis einer Druckmeßdose mit größerer Schaltbreite gegenüber einer solchen mit geringer Schal fbreite. Zum anderen "besteht "bisher die Ansicht unter den Fachleuten, daß allein der obere Schaltpunkt dag gewünschte Niveau bestimmt. Der Zulaufvorgang wird nämlich "bei stehender Trommel durchgeführt, weil andernfalls die "bei "bewegter Trommel auftretenden Druckstöße das vorzeitige Schalten der Druckmeßdose verursachen könnte.

Dabei tritt jedoch der folgende Effekt ein: Der ZulaufVorgang muß durch den oberen Schaltpunkt der Druckmeßdose vorläufig beendet werden, damit kein viel zu hohes Niveau eingestellt wird. Dann saugt die bisher nicht bewegte Wäsche eine erhebliche Menge des zugelaufenen Wassers in sich auf und vermindert dadurch den Wert für das gemessene Niveau.

Die entsprechenden Verhältnisse sind in Fig. 1 dargestellt. Dabei zeichnet die ausgezogene Linie den Füllvorgang bei einem Trommelinhalt mit hohem Saugvermögen. Sobald das dem unteren Schaltpunkt entsprechende Niveau NU wieder erreicht ist, wird das Zulaufwasser-Ventil wieder geöffnet und dem Laugenbehälter erneut Wasser zugeführt, bis das dem oberen Schaltpunkt entsprechende Niveau NO wieder erreicht ist. Unter der Voraussetzung einer Beladung der Trommel mit Wäsche hohen Saugvermögens würde am Ende des Füllvorganges, der sogenanntenNachholphase, eine negative Regelabweichung vom Sollniveau NS sich einstellen. Die Saugfähigkeit der Wäsche nimmt jedoch im Verlaufe der Nachholphase ab, so daß die Anteile der Einschaltzeiten tE an den Schwingungszeiten T immer weiter abnehmen, nämlich von tEh an Th über tEm an Tm bis hin zu tEs an Ts. Bei schlechtem Saugvermögen des in der Trommel enthaltenen Waschgutes sinkt nämlich das Niveau vom oberen Wert NO nur noch langsam gegen den unteren

- 3 ORIGINAL INSPECTED..

3 0 3 0 5 Γ) 1

TZP 80/210

"Wert NU und erreicht im Schnitt mehrerer Einfüllvorgänge meistens eine positive Regelabweichung (+ RA) vom Sollniveau NS. Die halbe Schaltbreite SB umfaßt bei der Druckmeßdose gemäß Fig. 1 beispielsweise einen Niveauunterschied von 20 mm.

Anhand dieser Schilderung ist daher klar, daß die stark unterschiedliche Saugfähigkeit der zu behandelnden Wäsche eine Unwägbarkeit darstellt, welche die Waschmaschinen-Hersteller bisher zur Einstellung von optimalen Verhältnissen bei voller Wäschebeladung im Normalprogramm veranlaßte. Diese Verhältnisse sind sogar durch Normbestimmungen vorgeschrieben. Dies führt jedoch dazu, daß bei einer häufigen Unterbeladung aufgrund der zuvor beschriebenen Verhältnisse sehr häufig mit zu viel Wasser gewaschen wird.

Ist nämlich die Saugfähigkeit der Wäsche gering (z.B. Synthetics oder bei sehr geringer Beladung mit anderer Wäsche), dann wird mit etwa 2,5 Liter noch so viel Wasser nachgezogen, daß das mittlere Waschniveau zum oberen Schaltpunkt hin verschoben ist. Wenn z.B. weniger als 1 kg Wäsche in der Trommel liegt, dann wird der Wasserstand ebenfalls bis zum oberen Schaltpunkt aufgefüllt, viel mehr also, als die Wäsche noch aufnehmen kann. Die Abhängigkeit des zugelaufenen Wasservolumens von der Menge der eingeführten Wäsche immer gleicher Saugfähigkeit ist durch die langgestrichelte, S-iörmig verlaufende Kurve in Fig. 2 dargestellt .

Eine weitere Ursache für die starke Streuung der mittleren Waschniveaus nach oben liegt bei der konventionellen Regelung darin, daß bei Druckschlägen im Laugenbehälter nach oben zwar die vorhandene Wäschebeladung eine gewisse Dämpfung erzielt, so daß der obere Schaltpunkt seltener ungewollt anspricht. Hingegen beeinflxissen negative Druckschläge die Druckmeßdose häufiger, so daß trotz großer Schaltbreite die Steuereinrichtung zu viel Wasser nachholt, weil der untere Schaltpunkt häufig vorzeitig anspricht.

ORIGINAL INSPECTED

305 0 Ί

• Q. TZP 80/210
-Jt-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde., das mittlere Waschniveau des zugelaufenen Wassers in einer Trommelwaschmaschine genauer als bisher einzustellen. Außerdem soll der Zulaufvorgang, der bei den "bekannten Steuerungen bei voller Beladung
der Trommel verhältnismäßig lange dauert, entscheidend verkürzt werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der
Schaltbereich bei gegebener Trommel system- und Ventilgröße
den Zulauf von etwa einem Liter Wasser ermöglicht und die Trommel während des Zulaufvorganges gedreht wird. Die Drehung der Trommel während des Zulaiifvorganges bewirkt eine Verminderung der Störeinflüsse auf die Regelung durch Saugvorgänge. Außerdem ist entgegen der bisher herrschenden Praxis, eine möglichst große Schaltbreite vorzusehen, bei der Erfindung der Schaltbereich so klein gehalten, daß in jedem Nachholzyklus lediglich 1 Liter Wasser zufließt. Dies ermöglicht selbst bei relativ
gleich großem Fehler eine kleinere absolute Regelabweichung
des mittleren Waschniveaus vom Sollniveau.

In einer bevorzugten automatisch gesteuerten Waschmaschine zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält die Einrichtung eine gedämpfte Druckmeßdose mit einem Schaltpiuikt an der unteren Grenze. Die beim Drehen der Trommel auftretenden Druckstöße in der Meßleitung bei umherfallender Wäsche werden nämlich durch eine Dämpfung der Druckmeßdose sehr weitgehend ausgeglichen. Da die untere Grenze des Schaltbereiches das
Mindestniveau für das zugeordnete Waschprogramm bestimmt, kann diese Druckmeßdose auch das mittlere Waschniveau des Schaltbereiches näher an die erforderliche Mindestwassermenge rücken.

Wenn in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Druckmeßdose auch einen Schaltpunkt an der oberen Grenze enthält, kann der Schaltbereich gemäß der Erfindung auf einfache

— 5 —
ORIGINAL .INSPECTED

? '■ J 3 O 5 O 1

TZP 80/210

Weise eingehalten werden.

In einer anderen ebenfalls vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält die Einrichtung ferner einen den Schaltbereich nach oben "begrenzenden Zeitgeber, der von der Druclcmeßdose beim Erreichen des Schaltpunktes einschaltbar ist. Nach Ablauf des Zeitgebers kann das beim Erreichen des Schaltpunktes eingeschaltete Zulaufwasser-Ventil wieder abgeschaltet werden, so daß der Zeitgeber die Schaltbreite bestimmt.

In besonders vorteilhafter Weise kann in der erfindungsgemäßen Waschmaschine die Druckmeßdose eine elektronische Schaltung enthalten, die zum Aufbereiten ihres kontinuierlich druckproportionalen Ausgangssignals für seine Schaltaufgaben dient. Bei einer derartig ausgestatteten Waschmaschine ist das Problem der konstruktionsbedingten Schaltbreite sehr klein, weil bei jeder auch noch so kleinen Druckänderung kontinuierlich eine proportionale Ausgangssignaländerung eintritt. Die Wahl der gewünschten Schaltbereiche ist daher ebensowenig problematisch wie die Wahl ihrer unteren Grenzen.

Ebenfalls zu einer äußerst preiswerten Lösung führt die Ausbildung der erfindungsgemäßen Waschmaschine, bei der zur fluidischen Dämpfung eine oder mehrere Düsen in der Meßleitung angeordnet sind. Es wurde nämlich festgestellt, daß innerhalb der Meßleitung keine Betaivung auftritt, so daß dem Einsatz enger Düsen in Waschgeräten keine Schranke entgegensteht.

Bei einer besonderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Waschmaschine enthält die Meßleitung einen etwa 350 mm langen Schlauch mit einem lichten Durchmesser von etwa k,5 mm und weist die Düse einen lichten Durchmesser von etwa 0,3 mm auf. Bei diesen Abmessungen haben sich die gewünschten Verhältnisse leicht einstellen lassen.

ORIGINAL INSPECTED

TZP 80/210

Jb-

Eine ebenfalls vorteilhafte Ausbildung der Erfindung liegt vor, wenn die Ausgangsleitung der elektronischen Schaltung ein RC-Dlimpfungsglied enthält, dessen Zeitkonstante etwa gleich groß derjenigen der fluidischen Dämpfung ist.

Anhand von in der. Zeichnung dargestellten Diagrammen und von einem Ausführungsbeispiel ist die Erfindung nachstehend erläutert. Es zeigen:

Fig, 1 das Verhalten des Wasserniveaus im Laugenbehälter bei drei verschiedenen Wäscheeigenschaften und einer bekannten Regelung,

Fig. 2 die durchschnittlichen Ergebnisse für das eingestellte Wasserniveau bei einer bekannten Regeliing und bei dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 3 das Niveau-Verhalten des zugelaufenen Wassers

bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. h ein Ausschnitt aus einer schematischen Schaltung für die elektrische Dämpfung der Druckmeßdose und

Fig. 5 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung der Meßleitung mit der fluidischen Dämpfung.

Das Diagramm der Fig. 1 wurde anhand der Würdigung des Standes der Technik bereits erläutert. Dabei handelt es sich um eine ausgezogene Linie für Wasche mit hohem Saugvermögen, um eine strichpunktierte Linie für Wäsche mit mittlerem Saugvermöiien und um eine punktierte Linie für Wäsche mit schlechtem Saiuivermdgen.

- 1 ORlGiNAL INSPECTED

• J' TZP SO/210

-Jt-

Es wurde erläutert, daß sich beim Stande der Technik mittlere Waschniveaus ergeben, die bei jeder Beladung regelmäßig über, zum Teil sogar weit über der durch die ausgezogene Linie in Fig. 2 dargestellten notwendigen Wasserfüllung liegen. Die notwendige Füllung ist unterhalb des Bereiches von lkg Wäsche nur gestrichelt dargestellt, weil so geringe Beiadunem faktisch kaum vorkommen.

Das anhand von Fig. 3 näher erläuterte erfindungsgemäße Verfahren ereibt einen Verlauf, der dem in Fig. 2 dargestellten VerFüllung
lauf der notwendigen/entlang der durchgezogenen Linie äußerst nahe kommt, wenn nicht sogar gleicht. Die geringere Schaltbreite der beim er.findungsgemäßen Verfahren angewendeten Druckmeßdose führt zu einem flacheren Verlauf der abfallenden Kurvenstücke, die den Saugvorgang kennzeichnen. Da die absolute Sohaltbreite erheblich geringer ist, wirken sich relative Fehler entsprechend geringer aus. So entsteht bei einer Beladung der Trommel mit hochsaugfähiger Wäsche nahezu gar keine Regelabweichung; die Regelabweichung RA geht gegen Null. Bei einer Tromnielbeladung mit Wäsche schlechter Saugfähigkeit (punktierte Linie) kann die verhältnismäßig immer noch zu große, schal tbereichabhängige Wasserinenge zu einer geringen positiven Regelabweichung (+ RA) führen. Da jedoch diese Regelabweichung im ungünstigsten Falle verhältnismäßig etwa gleich groß der Regelabweichung des Standes der Technik ist,

ORIGINAL INSPECTED

3 03050i

. 40' TZP 80/210 -JB -

die absolute Schaltbreite jedoch kleiner, ist die überschüssige Wassermenge erheblich geringer. Andererseits sind jedoch die sich drehende Trommel und die Bedämpfung der Druckme.'Jdose Faktoren, welche diese Regelabweichung fast immer zu Null werden lassen, so daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens das mittlere Waschniveau fast immer mit dem SoIlniveau MS übereinstimmt.

Da der Schaltbereich beim erfindungsgemäßen Verfahren ohnehin wesentlich kleiner ist als beim Stand der Technik, liegt auch das Sollniveau NS (etwa auf der Mitte zwischen dem oberen Niveau NO und dem unteren Niveau NU) im selben Verhältnis näher am Mindestwaschniveau: Die überschüssige Wassermenge beträgt nämlich höchstens wenig mehr als 0,5- Liter.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß in Erkenntnis dieser genauen Niveauregelung das untere Niveau bereits um den Betrag des halben Schaltbereiches niederer angesetzt werden kann, ohne den Nachteil hinzunehmen zu müssen, daß ein stark saugender Wäscheposten mit geringerem Wasserstand als dem Mindestwaschniveau gewaschen werden muß.

Für die Realisierung der elektrischen Dämpfung einer Druckmeßdose ist in Fig. ^!i ein Beispiel dargestellt. Der innerhalb der gestrichelten Umrahmung dargestellte Schaltungsteil 30 der Druckmeßdose enthält einen Ausgangsverstärker 31, dessen Ausgangsleituiig 32 ein RC-Dämpfungsglied aus einem Kondensator und einem Widerstand 3^ enthält. Die Wirkung eines solchen Dämpfungsgliedes ist allgemein bekannt und muß nicht näher erläutert werden. An der Spitze 35 der Ausgangsleitung 32 kann das gedämpfte Ausgangssignal abgegriffen werden.

_ q

ORIGINAL INSPECTED .

3Q30501

ήή . TZP SO/210

i -

Fis. 5 zeigt schematisch ein Beispiel für die Anordnung eines Paars von Düsen 51 und 52 in der schlauchartigen Meßleitung 50. Die Driickmeüdose 53> von dei' hier nur der untere Boden ausschnittsweise dargestellt ist, ist mit ihrem Schlauchstutzen 5^;i an die Meßleitung 50 gekoppelt. Plötzlich auftretende Druckschvan!:ungen in der Meßleitung 50 erfordern zur Wahrnehmung in der Driickmeßdose 53 einen Gasstrom, der durch die feinen Düsen 51 und 52 stark gehremst wird und daher eine Dämpfung der Druclcschwankunaen verursacht.

Claims

030501 TZP 80/210 Patentansprüche

1. Verfahren zum Regeln des Wasserstandes in einer Trommelwaschmaschine mit mindestens einem elektrisch steuerbaren Ventil für das Zulaufwasser und mit mindestens einer das Niveau des zugelaufenen Wassers erkennenden Einrichtung mit einem Schaltbereieh, dessen untere Grenze ein Mindestwaschniveau bestimmt und das Öffnen des Ventils steuert und dessen obere Grenze das Schließen des Ventils steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltbereich (SB) bei gegebener Trommelsystemund Ventilgröße den Zulauf von etwa einem Liter Wasser ermöglicht und die Trommel während des Zulaufvorganges gedreht wird.

2. Automatisch gesteuerte Waschmaschine zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine gedämpfte Druckmeßdose (53) mit einem Schaltpunkt an der unteren Grenze (NU) enthält.

3. Waschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßdose (53) auch einen Schaltpunkt an der oberen Grenze (NO) enthält.

k. Waschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen den Schaltbereich (SB) nach oben begrenzenden Zeitgeber enthält, der von der Diuckmeßdo se (53) beim Erreichen des Schaltpunktes einschaltbar ist.

5. Waschmaschine nach einem ler Ansprüche 2 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmeßdose (53) eine elektrische Schaltung (30) enthält, die zum Aufbereiten ihres kontinuierlich druckproportionalen Ausgangssignals für seine Schaltaufgaben dient.

- 11 BAD ORIGINAL

Q η ι n ς ρ -ι U '_- _ι U J '.' '

TZP 80/210

6. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 2 his 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß zur fluidischen Dämpfung der Druckmeßdose (53) eine oder mehrere Düsen (51,52) in deren Meßleitung (50) angeordnet sind.

7. Waschmaschine· nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßleitung (50) einen etwa 350 mm langen Schlauch mit einem lichten Durchmesser von etwa 4,5 mm enthält und die Düse einen lichten Durchmesser von etwa 0,3 nun aufweist.

8. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 5 his 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung (32) der elektronischen Schaltung (3l) ein RC-Dämpfuagsglied (33,34) enthält, dessen Zeitkonstante etwa gleich groß derjenigen der fluidischen Dämpfung ist.

BAD