DE4319614C1

DE4319614C1 - Trommelwaschmaschine

Info

Publication number: DE4319614C1
Application number: DE4319614A
Authority: DE
Inventors: Helmut Keller
Original assignee: Bauknecht Hausgeraete GmbH
Current assignee: Bauknecht Hausgeraete GmbH
Priority date: 1993-06-14
Filing date: 1993-06-14
Publication date: 1994-08-18
Anticipated expiration: 2013-06-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Trommelwaschmaschine mit einem Laugenbehälter für die Aufnahme einer um eine waagrechte Achse drehbaren Waschtrommel, die mittels eines Motors antreibbar ist, bei der der Laugenbehälter federnd aufgehängt und mittels zweier Schwingungsdämpfer im Maschinengehäuse abgestützt ist und bei der an einem Schwingungsdämpfer ein Aufnehmer angebracht ist, der auf die Schwingungen des Laugenbehälters anspricht.

Eine Trommelwaschmaschine dieser Art ist durch die DE 22 04 325 C2 bekannt. Der Aufnehmer umfaßt dabei einen Dauermagneten und eine Spule, in der bei der Verstellung des Kolbens mit dem Dauermagneten ein Ausgangssignal erzeugt wird, das bei einem bestimmten Wert einen Abschalte- oder Umschaltevorgang auslöst. Der Dauermagnet ist in die Kolbenstange eingesetzt,die daher aus nicht magnetisch leitendem Material bestehen muß. Der Dauermagnet ist dabei so in den Schwingungsdämpfer integriert, daß er erst beim Überschreiten vorgegebener Unwuchtkräfte in die Spule eintaucht und durch Induktion das zum Abschalten bzw. Umschalten vorgesehene Ausgangssignal abgibt. Mit diesem bekannten Aufnehmer kann der Schwingungsvorgang des Laugenbehälters nicht kontinuierlich erfaßt werden.

Aus dem DE-GM 89 05 566 sind bei Waschmaschinen Gewichtssensoren bekannt, die zwischen dem Laugenbehälter und dem Maschinengehäuse angebracht sind. Beim Oberschreiten einer vorgegebenen Unwucht sprechen diese Gewichtssensoren an und schalten die Waschmaschine ab oder Leiten einen neuen Schleudervorgang ein. Eine Auswertung des gesamten Schwingungsverhaltens des Laugenbehälters zur Steuerung der Antriebseinheit ist damit nicht möglich.

Der Erfindung, liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Trommelwaschmaschine der eingangs erwähnten Art mit einem einfachen, in einen Schwingungsdämpfer integrierbaren Aufnehmer das gesamte Schwingungsverhalten des Laugenbehälters kontinuierlich zu erfassen.

Diese Aufgabe wird zum einen dadurch gelöst, daß dieser Schwingungsdämpfer als Reibungsdämpfer mit einem Zylinder und einem Kolben ausgebildet ist, der mit Reibung in dem Zylinder verstellbar ist, daß in ein den Zylinder verschließendes Verschlußelement und in den Kolben auf den einander zugekehrten Stirnseiten ein Sender und ein Empfänger eines optischen Aufnehmers eingebaut sind, so daß der Empfänger auf einer aus dem Reibungsdämpfer herausgeführten Leitung ein Ausgangssignal abgibt, das in Amplitude und Frequenz von dem Verstellweg und der Verstellgeschwindigkeit des im Zylinder verstellten Kolbens abhängt.

Eine alternativ äquivalente Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß dieser Schwingungsdämpfer als Reibungsdämpfer mit einem Zylinder und einem Kolben ausgebildet ist, der mit Reibung in dem Zylinder verstellbar ist, daß in ein den Zylinder verschließendes Verschlußelement ein stabförmiger Dauermagnet und in den Kolben ein Hallsensor eines magnetischen Aufnehmers eingebaut sind, wobei der Dauermagnet und der Hallsensor bei der Verstellung des Kolbens eine Relativbewegung zueinander ausführen, so daß der magnetische Aufnehmer über den Hallsensor ein Ausgangssignal abgibt, das in Amplitude, Polarität und Frequenz von dem Verstellweg, der Verstellrichtung und der Verstellgeschwindigkeit des im Zylinder verstellten Kolbens abhängt.

In beiden Lösungen wird ein als Reibungsdämpfer ausgebildeter Schwingungsdämpfer verwendet, in den ein optischer Aufnehmer aus einem Sender und einem Empfänger oder ein magnetischer Aufnehmer aus einem Dauermagneten und einem Hallsensor eingebaut ist.

In beiden Fällen wird ein elektrisches Ausgangssignal abgeleitet, dessen Amplitude, Polarität und Frequenz vom Verstellweg, der Verstellrichtung und der Verstellgeschwindigkeit des Kolbens abhängt. Mit diesen Größen des Ausgangssignals kann der Schwingungsvorgang des Laugenbehälters kontinuierlich erfaßt und zur Steuerung des Antriebaggregates während des gesamten Wasch- und Schleudervorganges ausgenützt werden.

Die für den optischen oder magnetischen Aufnehmer erforderlichen Bauelemente können leicht im Kolben und im Zylinder des Reibungsdämpfers untergebracht werden, da diese keine hydraulische Flüssigkeit aufnehmen müssen, wie an sich bekannte hydraulische Schwingungsdämpfer (Stoßdämpfer).

Mit dem kontinuierlich abgegebenen Ausgangssignal wird außerdem eine Information über die Beladung und die Wassermenge in dem Laugenbehälter sowie über die Drehzahl und die Unwucht der Waschtrommel erhalten. Dabei können die Bauelemente des optischen bzw. des magnetischen Aufnehmers auch vertauscht in Zylinder und Kolben eingebaut werden.

Der Einbau der Reibungsdämpfer ist vorzugsweise so, daß der Zylinder mit dem Sender des optischen Aufnehmers an dem Laugenbehälter und der Kolben mit dem Empfänger des optischen Aufnehmers an dem Maschinengestell angebracht ist, oder daß der Zylinder mit dem Dauermagneten des magnetischen Aufnehmers an dem Laugenbehälter und der Kolben mit dem Hallsensor des magnetischen Aufnehmers an dem Maschinengestell angebracht ist.

Eine ausreichende Reibung zwischen Kolben und Zylinder wird dadurch erreicht, daß der hülsenförmige Kolben in einer Außenringnut eine Reibhülse aufnimmt. Die Reibhülse kann aus Material mit einem hohen Reibungskoeffizienten gewählt werden.

Der elektrische Anschluß der im Kolben untergebrachten Bauelemente wird dadurch erreicht, daß auch der Kolbenstößel hülsenförmig ist und daß die Leitung im Innern des Kolbens und des Kolbenstößels geführt und im Bereich des Anschlußelementes aus dem Kolbenstößel herausgeführt ist.

Der optische Aufnehmer ist gemäß einer Ausgestaltung so ausgebildet, daß der Sender als Licht aussendendes Bauelement ausgebildet ist, und daß der Empfänger lichtempfindliche Bauelemente aufweist, z. B. Phototransistoren mit nachgeschaltetem Verstärker, der mit der Leitung verbunden ist.

Der Einbau des optischen Empfängers in den Kolben ist nach einer Ausgestaltung so vorgenommen, daß die lichtempfindlichen Bauelemente und der Verstärker auf einer Platine aufgebracht sind, die in einer stirnseitigen Aufnahme des Kolbens mittels eines Sicherungsringes festgelegt ist.

Ist weiterhin vorgesehen, daß als Empfänger zwei lichtempfindliche Bauelemente symmetrisch zur Mittelachse des Kolbens angeordnet sind, während ein einziges Licht aussendendes Bauelement als Sender außerhalb der Mittelachse des Zylinders angeordnet ist, und daß aus der Differenz der Ausgangssignale der beiden lichtempfindlichen Bauelemente des Empfängers das Ausgangssignal des optischen Aufnehmers ableitbar ist, dann wird erreicht, daß die Differenz der Beleuchtung der beiden lichtempfindlichen Bauelemente nur vom Abstand zum Licht aussendenden Bauelement, aber nicht von der Intensität der Beleuchtung abhängig ist, die sich durch Verschmutzung der Lichtquelle oder durch Strom- und Spannungsschwankungen an der Lichtquelle verändern kann.

Der magnetische Aufnehmer ist nach einer Ausgestaltung so ausgelegt, daß der Hallsensor und der stabförmige Dauermagnet im Slide-By-Verfahren arbeiten, wobei der Dauermagnet im Abstand berührungslos an dem Hallsensor entlang geführt ist.

Ein einfacher Einbau des Hallsensors mit ausreichend großem Ausgangssignal wird dadurch erreicht, daß der Hallsensor auf einer Platine mit nachgeschaltetem Verstärker aufgebracht ist, die in dem hülsenförmigen Kolben befestigt ist, wobei ein längsmagnetisierter, mit Endpolen versehener Dauermagnet verwendet ist.

Die Erfindung wird anhand von zwei in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen mit einem optischen bzw. einem magnetischen Meßsystem näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 im Schnitt einen Reibungsdämpfer mit einem eingebauten optischen Aufnehmer,

Fig. 2 einen Teilschnitt des Reibungsdämpfers nach Fig. 1, der den Einbau eines Empfängers des optischen Aufnehmers in dem Kolben erkennen läßt, und

Fig. 3 im Schnitt einen Reibungsdämpfer mit einem eingebauten magnetischen Aufnehmer.

In den Reibungsdämpfer 10 nach Fig. 1 ist ein Sender 15 und ein Empfänger 30 eines optischen Aufnehmers eingebaut. Der Reibungsdämpfer 10 besteht aus einem Zylinder 11, der mittels eines Verschlußelementes 12 verschlossen ist. Das Verschlußelement 12 ist mit einem Lagerauge 13 als Anschlußelement verbunden, das eine Lagerbuchse aufnimmt und so gelenkig am Laugenbehälter angebracht werden kann. In die in den Zylinder 11 gerichtete Stirnseite des Verschlußelementes 12 ist der Sender 15 des optischen Aufnehmers eingebaut, und zwar außerhalb der Mittelachse des Zylinders 11. Der Sender 15 ist ein Licht aussendendes Bauelement, z. B. eine Glühlampe, eine Photodiode, eine Leuchtdiode oder dgl.

In dem Zylinder 11 ist ein hülsenförmiger Kolben 24 verschiebbar geführt, der mit einem Kolbenstößel 20 verbunden ist, an dessen Ende 22 ein Lagerauge 23 angeordnet ist. Auch in dieses Lagerauge 23 ist eine Lagerbuchse eingesetzt, so daß der Kolbenstößel 20 gelenkig mit dem Maschinengehäuse verbunden werden kann. Der Reibungsdämpfer 10 stützt daher den Laugenbehälter ab.

Das freie Ende des Zylinders 11 ist als Gleitring 16 eingebogen und stützt sich auf Verstärkungsrippen des hohlen Kolbenstößels 20 ab. Der Kolben 24 weist eine Außenringnut auf. Diese Außenringnut nimmt eine Reibhülse 21 auf, die einen hohen Reibungskoeffizienten aufweist, so daß der Kolben 24 mit der Reibhülse 21 nur unter Überwindung der Reibungskraft in dem Zylinder 11 verschoben werden kann.

In der Stirnseite des Kolbens 24 ist der Empfänger 30 des optischen Aufnehmers eingebaut. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, weist der Empfänger 30 zwei lichtempfindliche Bauelemente 31, z. B. Phototransistoren, auf, welche symmetrisch zur Mittelachse des Kolbens 24 und in derselben Vertikalebene wie der Sender 15 angeordnet sind. Die lichtempfindlichen Bauelemente 31 sind auf einer Platine 32 aufgebracht und ein Verstärker 34 ist nachgeschaltet, der als Differenzverstärker ausgebildet ist. Die Platine 32 ist mit einem Sicherungsring 33 im Kolben 24 befestigt. Die Leitung 26, auf der das Ausgangssignal aus dem Reibungsdämpfer 10 herausgeführt ist, ist auf der Platine 32 mit dem Ausgang des Differenzverstärkers verbunden. Durch die Auswertung der Differenz der Ausgangssignale der beiden lichtempfindlichen Bauelemente 31 wird erreicht, daß das Ausgangssignal des Differenzverstärkers von der Intensität des von dem Sender 15 abgegebenen Lichtes unabhängig ist. Die Intensität des Lichtes kann sich ja mit dem Strom oder der Spannung am Sender 15 ändern. Der Sender 15 ist über eine Leitung 18 aus dem Verschlußelement 12 des Zylinders 11 herausgeführt. Das Ausgangssignal am Ausgangs des Differenzverstärkers hängt vom Abstand des Kolbens 24, d. h. des Empfängers 30, von dem Sender 15 ab und seine Amplitude ändert sich mit dem Verstellweg des Kolbens 24 im Zylinders 11. Die Verstellgeschwindigkeit des schwingenden Kolbens 24 wirkt sich in der Frequenz des Ausgangssignals aus.

Der mit dem Kolben 24 verbundene hohle Stößel 20 verjüngt sich konisch zum Ende 22. Die Leitung 26 kann von der Platine 32 über eine Bohrung aus dem hülsenförmigen Kolbenstößel 20 herausgeführt werden.

Der Reibungsdämpfer 10 nach Fig. 3 ist im Prinzip gleich aufgebaut wie der Reibungsdämpfer 10 nach Fig. 1, was den Zylinder 11 mit dem Verschlußelement 12 und dem Lagerauge 13 sowie den Kolbenstößel 20 mit dem Lagerauge 23 und den Kolben 24 mit der Reibhülse 21 betrifft. Die Anlenkung des Zylinders 11 erfolgt wieder am Laugenbehälter und der Kolbenstößel 20 ist am Maschinengehäuse angelenkt.

In das Verschlußelement 12 des Zylinders 11 ist ein stabförmiger Dauermagnet 17 eingebettet, der längsmagnetisiert ist und Endpole aufweist. Der Dauermagnet 17 ragt in den Innenraum 25 des Kolbens 24, der wiederum eine Reibhülse 21 trägt. Auf einer Platine 36 ist ein Hallsensor 35 mit einem nachgeschalteten Verstärker aufgebracht. Ist der Hallsensor 35 etwa auf die Mitte des Dauermagneten 17 ausgerichtet, wenn der Reibungsdämpfer 10 seine Ausgangsstellung einnimmt, dann arbeiten der Dauermagnet 17 und der Hallsensor 35 als magnetischer Aufnehmer im Slide-By-Verfahren. Dies bedeutet, daß am Verstärker ein Ausgangssignal abgegeben wird, dessen Amplitude, Polarität und Frequenz vom Verstellweg, von der Verstellrichtung und der Verstellgeschwindigkeit des Kolbens 20 im Zylinder 11 abhängt. Der magnetische Aufnehmer erfaßt daher das Schwingungsverhalten des Laugenbehälters während des gesamten Wasch- und Schleudervorganges. Das Ausgangssignal kann zur Steuerung des Antriebsmotors und auch im statischen Zustand, z. B. zur Erfassung und Abschaltung des Wasserzulaufes, verwendet werden.

Durch eine Verlagerung des Dauermagneten 17 in den mittleren Bereich einer Hälfte der Länge kann erreicht werden, daß das Ausgangssignal am Verstärker stets dieselbe Polarität aufweist. Das Ausgangssignal wird über die Leitung 26 aus dem Reibungsdämpfer 10 herausgeführt.

Da der Kolbenstößel 20 am Maschinengehäuse angelenkt ist, wird die Leitung 26 beim Schwingen des Laugenbehälters kaum beansprucht. Die Leitung 26 ist mehradrig, um das Ausgangssignal elektrisch isoliert vom Maschinengehäuse abnehmen zu können.

Claims

1. Trommelwaschmaschine mit einem Laugenbehälter für die Aufnahme einer um eine waagrechte Achse drehbaren Waschtrommel, die mittels eines Motors antreibbar ist, bei der der Laugenbehälter federnd aufgehängt und mittels zweier Schwingungsdämpfer im Maschinengehäuse abgestützt ist und bei der an einem Schwingungsdämpfer ein Aufnehmer angebracht ist, der auf die Schwingungen des Laugenbehälters anspricht, dadurch gekennzeichnet,
daß dieser Schwingungsdämpfer als Reibungsdämpfer (10) mit einem Zylinder (11) und einem Kolben (20) ausgebildet ist, der mit Reibung in dem Zylinder (11) verstellbar ist,
daß in ein den Zylinder (11) verschließendes Verschlußelement (12) und in den Kolben (20) auf den einander zugekehrten Stirnseiten ein Sender (15) und ein Empfänger (30) eines optischen Aufnehmers eingebaut sind, so daß der Empfänger (30) auf einer aus dem Reibungsdämpfer (10) herausgeführten Leitung (26) ein Ausgangssignal abgibt, das in Amplitude und Frequenz von dem Verstellweg und der Verstellgeschwindigkeit des im Zylinder (11) verstellten Kolbens (20) abhängt.

2. Trommelwaschmaschine mit einem Laugenbehälter für die Aufnahme einer um eine waagrechte Achse drehbaren Waschtrommel, die mittels eines Motors antreibbar ist, bei der der Laugenbehälter federnd aufgehängt und mittels zweier Schwingungsdämpfer im Maschinengehäuse abgestützt ist und bei der an einem Schwingungsdämpfer ein Aufnehmer angebracht ist, der auf die Schwingungen des Laugenbehälters anspricht, dadurch gekennzeichnet,
daß dieser Schwingungsdämpfer als Reibungsdämpfer (10) mit einem Zylinder (11) und einem Kolben (20) ausgebildet ist, der mit Reibung in dem Zylinder (11) verstellbar ist,
daß in ein den Zylinder (11) verschließendes Verschlußelement (12) ein stabförmiger Dauermagnet (17) und in den Kolben (20) ein Hallsensor (35) eines magnetischen Aufnehmers eingebaut sind, wobei der Dauermagnet (17) und der Hallsensor (35) bei der Verstellung des Kolbens (20) eine Relativbewegung zueinander ausführen, so daß der magnetische Aufnehmer über den Hallsensor (35) ein Ausgangssignal abgibt, das in Amplitude, Polarität und Frequenz von dem Verstellweg, der Verstellrichtung und der Verstellgeschwindigkeit des im Zylinder (11) verstellten Kolbens (20) abhängt.

3. Trommelwaschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (11) mit dem Sender (15) des optischen Aufnehmers an dem Laugenbehälter und der Kolben mit dem Empfänger (30) des optischen Aufnehmers an dem Maschinengestell angebracht ist.

4. Trommelwaschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (11) mit dem Dauermagneten (17) des magnetischen Aufnehmers an dem Laugenbehälter und der Kolben (20) mit dem Hallsensor (35) des magnetischen Aufnehmers an dem Maschinengestell angebracht ist.

5. Trommelwaschmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenstößel (20) in dem im Zylinder (11) geführten Endbereich in einen hülsenförmigen Kolben (24) ausläuft, der in einer Außenringnut eine Reibhülse (21) aufnimmt.

6. Trommelwaschmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß auch der Kolbenstößel (20) hülsenförmig ist, und
daß die Leitung (26) im Inneren des Kolbens (24) und des Kolbenstößels (20) geführt und im Bereich des Anschlußelementes (23) aus dem Kolbenstößel (20) herausgeführt ist.

7. Trommelwaschmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sender (15) als Licht aussendendes Bauelement ausgebildet ist, und
daß der Empfänger (30) lichtempfindliche Bauelemente (31) aufweist, z. B. Phototransistoren, mit nachgeschaltetem Verstärker (34), der mit der Leitung (26) verbunden ist.

8. Trommelwaschmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindlichen Bauelemente (31) und der Verstärker (34) auf einer Platine (32) aufgebracht sind, die in einer stirnseitigen Aufnahme des Kolbens (24) mittels eines Sicherungsringes (33) festgelegt ist.

9. Trommelwaschmaschine nach einem der Ansprüche 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Empfänger (30) zwei lichtempfindliche Bauelemente (31) symmetrisch zur Mittelachse des Kolbens (20) angeordnet sind, während ein einziges Licht aussendendes Bauelement als Sender (15) außerhalb der Mittelachse des Zylinders (11) angeordnet ist, so daß aus der Differenz der Ausgangssignale der beiden lichtempfindlichen Bauelemente (31) des Empfängers (30) das Ausgangssignal des optischen Aufnehmers ableitbar ist.

10. Trommelwaschmaschine nach einem der Ansprüche 2 und 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallsensor (35) und der stabförmige Dauermagnet (17) im Slide-By-Verfahren arbeiten, wobei der Dauermagnet (17) im Abstand berührungslos an dem Hallsensor (35) entlang geführt ist.

11. Trommelwaschmaschine nach einem der Ansprüche 2, 4 bis 6 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hallsensor (35) auf einer Platine mit nachgeschaltetem Verstärker aufgebracht ist, die in dem hülsenförmigen Kolben (24) befestigt ist.

12. Trommelwaschmaschine nach einem der Ansprüche 2, 4 bis 6, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (17) längsmagnetisiert ist und Polenden aufweist.

13. Trommelwaschmaschine nach einem der Ansprüche 2, 4 bis 6 und 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangszustand des Reibungsdämpfers (10) der Hallsensor (35) etwa in der Mitte der Länge des Dauermagneten (17) angeordnet ist.

14. Trommelwaschmaschine nach einem der Ansprüche 2, 4 bis 6 und 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausgangszustand des Reibungsdämpfers (10) der Hallsensor (35) etwa ein Viertel der Länge des Dauermagneten (17) von dem im Verschlußelement (12) festgelegten Polende entfernt angeordnet ist.