DE3828039C2 - Verfahren zur Steuerung des Laugen-Abpumpvorgangs bei Waschmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Laugen-Abpumpvorgangs bei Waschmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei am Markt befindlichen Waschmaschinen erfolgt der Wäschetrommel-Antrieb über einen elektronisch geregelten Motor mit Sanftanlauf und Unwuchtkontrollsystem bei jedem Schleudern. Mit Hilfe von Tachosignalen überwacht ein Elektronikmodul mit Mikroprozessor diesen Vorgang. (AEG- Prospekt 1988: "Waschautomaten, Trockner, Schleudern".) Diese Tachosignale werden von einem Tachogenerator erzeugt, welcher direkt mit der Welle des Antriebsmotors der Wäschetrommel gekoppelt ist und so drehzahlabhängige Impulse abgibt. Eine weitere Voraussetzung für einen optimalen Wäschetrommelhochlauf ist ein stetiges und kontinuierliches Entwässern der Wäsche bzw. des Laugenbottichs während des Schleuderns. Es ist auf alle Fälle dafür Sorge zu tragen, daß zwischen Laugenpumpenansaugstutzen und Laugenbottich, also im unmittelbaren Abflußsystem der Waschmaschine, kein Abwasserrückstau zustande kommt. Ein solcher entsteht aber auf jeden Fall, wenn sich im Laugenpumpengehäuse Luft befindet. Die eingesetzten preiswerten Flügelradpumpen sind nämlich nicht in der Lage, ein Laugen/Luftgemisch zu fördern. Der jetzt anstehende Abwasserrückstau führt zu einer sogenannten Wasserringbildung. Der Wasserring baut sich zwischen der drehenden Wäschetrommel und dem Laugenbottich auf und bildet ein abbremsendes Moment für die Wäschetrommel selbst. Dieses zusätzliche Bremsmoment führt beim Schleuderhochlauf zu einer plötzlichen Drehzahlanstiegsminderung bzw. generell zu einer Drehzahlabsenkung. In der Praxis begegnet man diesem Umstand dadurch, daß die Laugenpumpe über das Programmschaltwerk gemäß einem durch eine Vielzahl von Versuchen ermittelten Zeitprofil intervallmäßig aus- und eingeschaltet wird und das Pumpengehäuse sich so selbständig immer wieder durch nachsickernde Lauge entlüften kann. Dieses Zeitprofil stimmt jedoch nun nicht immer mit der anfallenden Abwassermenge überein, da diese von der Saugfähigkeit und dem Gewicht der Wäsche abhängt. Das heißt die Laugenpumpe kann laufen, wenn ihr kein oder kaum Wasser angeboten wird, und in anderen Fällen pausieren, wenn genügend Abwasser zur Verfügung steht.

Außerdem ist aus DE 33 03 992 A1 ein "Programmschaltwerk für Wäschebehandlungs- und Geschirrspülmaschinen" bekannt. Besagtes Programmschaltwerk besteht im wesentlichen aus einem Programmwahlschalter, einer zentralen Steuereinheit und einem elektromechanischen Schrittschaltwerk. Der Programmwahlschalter besteht aus nebeneinander angeordneten Drehstufen-Schaltern, welche der Eingabe notwendiger Wäscheprogrammdaten wie Programmart, Temperatur, Drehzahl und eventueller Sonderfunktionen dienen. Die zentrale Steuereinheit enthält eine Mikrocomputersteuerung, welche das waschspezifische Programm, die Programmzeiten, die Reversierzyklen sowie die Motorregelung ausführt und zustandsabhängige Eingangsgrößen wie Wasserstand, Temperatur, Sicherheitsüberwachung und dgl. verarbeitet. Das elektromechanische Schrittschaltwerk steuert mit seinen Schrittkontakten die Netzspannungsverbraucher der Waschmaschine wie Heizung, Motor, Pumpe und dgl.

Des weiteren ist aus DE 34 45 877 C2 eine "Programmsteuervorrichtung für eine Waschmaschine" bekannt. Bei diesem Stand der Technik soll verhindert werden, daß in Laugenbehälter verbleibendes Wasser durch die Wäschetrommel mitgerissen wird und einen Wasserring bildet, der sich der Einwirkung der Entleerungspumpe entzieht. Des weiteren soll eine Steuervorrichtung so gestaltet werden, daß vor dem Hochlaufen der Wäschetrommel auf die höchste Schleuderdrehzahl bereits die Wäschetrommel und damit das Waschgut nach Beendigung des Waschvorgangs nicht mehr mit der Waschlauge in Berührung kommt. Die Ansteuerung der Entleerungspumpe erfolgt hierbei mit Hilfe eines Niveausensors. Der Niveausensor ist an der Ablaufleitung zwischen Entleerungspumpe und Laugenbehälter angeschlossen und wird von der Wassersäule in der Ablaufleitung des Laugenbehälters beeinflußt. Der Verfahrensablauf ist hier der, daß nach Beendigung des Waschvorgangs und stehender Wäschetrommel vor Beginn des Schleudervorgangs mit niederer Drehzahl die Entleerungspumpe eingeschaltet wird. Diese läuft dann solange, bis der Niveausensor einen Wasserstand (Wassersäule) in der Ablaufleitung meldet, der ein Ansaugen von Luft durch die Entleerungspumpe verhindert bzw. ausschließt. Die Entleerungspumpe wird dann abgeschaltet und der Schleudervorgang mit zunächst niederer Drehzahl beginnt, oder bei einem etwas höheren Wasserstand (Wassersäule) wird der Schleudervorgang eingeleitet und die Entleerungspumpe noch weiter betrieben. Der Schleudergang im Bereich niederer Drehzahl wird dabei mit Stufen sich steigender Drehzahl durchgeführt. Als Drehzahlstufen sind dabei zum Beispiel vorgesehen: 300 U pro Minute, 400 U pro Minute, 550 U pro Minute. Danach wird die Wäschetrommel erst auf eine gegenüber der Anfangsschleuderdrehzahl höhere Schleuderdrehzahl auf etwa 800 Umdrehungen pro Minute und darüber gebracht.

Dieses Verfahren bedingt einen verhältnismäßig lange währenden Gesamtschleudergang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung des Laugenabpumpvorgangs für Waschmaschinen zu schaffen, welches ohne Niveausensoren, d. h. druckunabhängig und ohne gestuft vorgegebene Schleuderdrehzahlerhöhung ausschließlich mit Hilfe der elektronischen Antriebssteuerung ein Luftansaugen der Entleerungspumpe sofort erkennt und eine Wasserringbildung wirksam verhindert.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit einfachsten und bereits in Serien gefertigten Waschmaschinen vorhandenen Mitteln und Einrichtungen das Laugenabpumpen immer gemäß dem aktuellen Abwasseranfall erfolgt und der Schleuderhochlauf der Wäschetrommel optimiert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Kurven dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Das Diagramm zeigt die Wäschetrommeldrehzahlen während des Schleuderhochlaufs in Abhängigkeit von der Zeit bei verschiedenen Belastungsfällen.

Die Kurve 1 zeigt einen normalen Trommeldrehzahlanstieg, wie er sich ohne Abwasserrückstau bzw. ohne Wasserringbildung ergibt. Im Idealfall verläuft der Drehzahlanstieg bzw. die Zunahme der Wäschetrommeldrehzahl nach dem Sanftanlaufen in etwa linear zur Zeit und bildet vorwiegend eine Gerade. Deren Steilheit ist u. a. von der Wäschemenge abhängig.

Die Kurve 2 stellt einen Drehzahlanstieg bei Wasserringbildung dar. Die abbremsende Wirkung des Wasserrings und der damit verbundene Drehzahleinbruch wird vom Tachogenerator, welcher ja die Drehzahlen laufend überwacht, sofort ermittelt und ein kurzzeitiges Abschalten des Laugenpumpenmotors veranlaßt. Die Abschaltdauer ist so bemessen, daß sich das Pumpengehäuse selbständig mit nachsickernder Lauge auffüllen kann, sich dadurch entlüftet und eine Förderung wiederum möglich wird. Versuche haben ergeben, daß dies innerhalb von 3 bis 5 Sekunden der Fall ist. Während der Pumpenpause sinkt die Wäschetrommeldrehzahl weiter ab. Nach dem Wiedereinschalten der Laugenpumpe und sofern ein Laugenabpumpen erfolgt wird sie rasch auf ihre vorgewählte Enddrehzahl ansteigen.

Die Kurve 3 veranschaulicht als Extremfall den Wäschetrommeldrehzahlverlauf bei Wasserringbildung ohne Pumpenpause. Die Wäschetrommel erreicht nicht ihre Schleuderenddrehzahl. Bei länger anstehendem Wasserring bildet sich im Laugenbottich Schaum. Eine Laugenförderung ist nicht mehr möglich. In derartigen Fällen nutzen auch Pumpenpausen nichts mehr.

Die Kurve 4 zeigt ähnlich wie bei Kurve 2 den Drehzahleinbruch infolge einer Wasserringbildung. Der Beginn der Pumpenpause wurde jedoch nicht optimal gewählt, d. h. die Schleuderenddrehzahl wird gegenüber den Kurven 1 oder 2 später erreicht. Ein derartiger Fall kann eintreten wenn, wie eingangs erwähnt, programmgesteuerte Pumpenpausen nicht mit dem aktuellen Abwasseranfall übereinstimmen.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt nach Kurve 2 die Wahl des Pumpenpausenzeitpunkts exakt bei Beginn einer Wäschetrommel-Drehzahlabsenkung infolge einer Wasserringbildung, da die sich schlagartig ändernde Frequenz des Tachoistsignals die Drehzahlelektronik oder eine andere Einrichtung sofort veranlaßt die Laugenpumpe kurzzeitig solange abzuschalten, bis sie sich selbständig entlüftet und ein Weiterfördern anschließend wiederum möglich wird. Nur während des Schleuderschritts steuern die Tachosignale die Laugenpumpe an.

Claims (3)

1. Verfahren zur Steuerung des Laugen-Abpumpvorgangs bei Waschmaschinen mit einer in einem Laugenbottich drehbar gelagerten Wäschetrommel mit Antriebsmotor und hieran angekoppeltem Tachogenerator sowie mit einem Elektronikmodul für mikroprozessorgesteuerte Antriebsmotor- Drehzahlregelung und einer motorangetriebenen Laugenpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß während des Schleuderhochlaufs eine wäschetrommel- oder antriebsmotordrehzahlabhängige Abschaltung des Laugenpumpenmotors über in das Elektronikmodul eingegebene Tachosignale vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltung des Laugenpumpenmotors nur bis zur selbständigen Entlüftung des Laugenpumpengehäuses vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltung des Laugenpumpenmotors nur unmittelbar nach einem Drehzahleinbruch oder nur unmittelbar nach einer Absenkung der Drehzahlanstiegsgeschwindigkeit der Wäschetrommel oder ihres Antriebsmotors vorgenommen wird.