DE4342274A1

DE4342274A1 - Automatisch gesteuerte Waschmaschine

Info

Publication number: DE4342274A1
Application number: DE4342274A
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl Ing Boeldt; Ingo Dipl Ing Schulze; Harald Dipl Ing Moschuetz; Marianne Roehl
Original assignee: Individual
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-14
Also published as: HRP940895B1; EP0657576A1; KR100348768B1; KR950018851A; PL176927B1; TR28684A; EP0657576B1; PL306202A1; ES2138024T3; DE59408745D1; HRP940895A2

Description

Die Erfindung geht aus von einer automatisch gesteuerten Waschmaschine mit einem Antriebsmotor, dessen Drehzahl mit einer Drehzahl-Regelschaltung auf der Basis einer Phasenan schnittsteuerung einstellbar und nach Soll- und Istdrehzahl werten bestimmbar ist und der zum Antrieb der Wäschetrommel mit mehreren unterschiedlichen Drehzahlen zum Waschen, Spü len und Schleudern dient.

In einer bekannten Waschmaschine dieser Art (DE 36 38 498 A1) wird zur Bestimmung der Anwesenheit von Schaum mittels eines zur Niveaubestimmung bekannten Drucksensors der im so genannten Sumpf der Waschmaschine vorhandene Druck gemessen und daraus auf Schauman- oder -abwesenheit geschlossen. Es hat sich aber gezeigt, daß auch Druckstöße, die auf das im Sumpf noch vorhandene Restwasser von Seiten der Laugenpumpe her einwirken, ein so hohes Laugenniveau im Laugenbehälter vortäuschen, daß keinesfalls ein Schleudergang betrieben werden dürfte, zum Abbruch des Schleuderns führen würden. Daher ist diese Art der Schaumerkennung unsicher. Außerdem fordert die gleichzeitige Verwendung des Druckgebers zur Laugenniveauerkennung und zur Schaumerkennung mindestens ei nen zusätzlichen Umschalter, der den Aufwand an Bauelementen erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Mög lichkeit zur sicheren Schaumerkennung zu finden, die ohne zusätzliche Bauelemente aufkommt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Steuerschaltung der Waschmaschine während eines Schleuderab schnitts ein Signal zuführbar ist, das ein Maß für eine un erwünschte Bremsung der Wäschetrommel (z. B. durch Schaumbil dung) und von dem Verhältnis der folgenden Parameter des An triebsmotor-Betriebs zueinander bestimmt ist:

a) Solldrehzahl,
b) Istdrehzahl und
c) eine belastungsabhängige elektrische Größe.

Die Drehzahlwerte liegen als elektrische Größen in der Drehzahl-Regelungsschaltung einer modernen Waschmaschine ohnehin vor und eine belastungsabhängige elektrische Größe kann ebenfalls ein in der Drehzahl-Regelungsschaltung vor handener Wert für den Motorstrom oder den Phasenan schnittwinkel des Motorstroms sein, so daß es für die er findungsgemäße Schaumerkennung keiner zusätzlichen Bauteile bedarf.

In besonders vorteilhafter Weise wird die erfindungsgemäße Waschmaschine dadurch weitergebildet, daß beim Anliegen des Signals mit einer Größe, die auf das Vorhandensein einer die Trommel bremsenden Schaummenge schließen läßt, der Schleuderantrieb der Trommel zumindest für eine begrenzte Dauer ausschaltbar eingerichtet ist. Während der Ausschalt dauer des Schleuderantriebs kann der Schaum am Boden des Laugenbehälters zusammenfallen. Die verbleibenden Laugen rückstände sind gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiter bildung der erfindungsgemäßen Waschmaschine während der Ausschaltdauer des Schleuderantriebs durch eine Laugenpumpe abpumpbar.

Zur Beschleunigung des Schaumabbaues kann gemäß einer wei teren vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Wasch maschine während der Ausschaltdauer des Schleuderantriebs die Trommel im Schongang reversierend angetrieben werden. Der Schongang wird regelmäßig mit so niederen Drehzahlen durchgeführt, daß die Trommelbewegung keinen weiteren Schaum erzeugt, sondern die vorhandenen Schaumblasen zer schlägt.

Bei umfangreicher Schaummenge kann eine weitere vorteilhaf te Ausbildung der erfindungsgemäßen Waschmaschine für wirk same Abhilfe sorgen, bei der nach der Feststellung einer bremsenden Schaummenge ein weiterer Spülgang einleitbar ist. Große Kompaktheit oder eine große Schaummenge führen jeweils zu einem starken Bremsmoment an der Trommel, das sich aus den oben genannten drei Parametern mit ziemlicher Sicherheit auch in seinem Umfang einschätzen läßt. In Ab hängigkeit von der auf diese Weise festgestellten Schaum menge kann die eine oder die andere Maßnahme eingeleitet werden. Im Verfolg solcher Maßnahmen kann auch bei Einlei tung eines weiteren Spülganges in besonders vorteilhafter Weise der weitere Spülgang mit einem erhöhten Laugenniveau durchgeführt werden.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Diagrammen der Motordrehzahlen und des Motorstroms über der Zeit sind die Abhängigkeiten von Schleuderabschnitten und Schaumentwick lung gut zu erkennen.

Die Diagramme in den Fig. 1 und 2 zeigen den Verlauf des Motorstroms i über der Zeit t und der dazugehörigen Trom meldrehzahl n über der Zeit. Proportional dem dargestellten Strom durch den Trommelantriebsmotor ist der Phasenan schnittwinkel, der als Steuergröße aus der Regelungsschal tung für den Trommelantriebsmotor unmittelbar entnommen wer den kann.

Für alle dargestellten Diagramme ist in einer einzigen Waschmaschine immer derselbe Wäscheposten untersucht wor den. Im Diagramm der Fig. 1 war der Wäscheposten zu Beginn des Schleuderabschnitts gut gespült und ohne schaumbilden den Rest-Tensidgehalt in der in der Wäsche noch vorhandenen Lauge. Beim Einschalten des Antriebsmotors und seiner Be schleunigung auf etwa 100 min^-1 ist ein nadelartiger An stieg des Motorstroms bis auf 4,5 A zu verzeichnen, der sich danach bei ungefähr 1,2 A einstellt. Beim weiteren Be schleunigen aus 100 min^-1 bis auf etwa 240 min^-1 fällt der nadelartige Anstieg des Motorstromes i schon bedeutend kleiner aus (bis etwa 2, 4 A). Hier wirkt sich die bereits eingeleitete Wäschebewegung trägheitsvermindernd aus. Bei der Ruhe-Drehzahl von etwa 240 min^-1 fällt der Motorstrom unter 1,4 A zurück. Während einer nunmehr flach ansteigen den Rampe für die Motordrehzahl bis auf etwa 800 min^-1 steigt der Motorstrom nur langsam über 1,5 A an. Beim Ver harren der Trommeldrehzahl bei etwa 800 min^-1 fällt der Mo torstrom wieder auf etwa 1,5 A zurück. Nach einer kurzen Ausschalt-Stromspitze geht der Motorstrom i wieder auf 0 zurück und die Drehzahl fällt rasch bis auf 0 min^-1 ab.

Wenn die Ruhestrom-Messung mehr als 0 A ergibt, so liegt das daran, daß bei der Aufzeichnung der Stromdiagramme die Gesamtstromaufnahme der Waschmaschine gemessen wurde. Die Stromaufnahme ohne Motoreinschaltung beträgt jedoch nur et wa 500 mA und ist daher gegenüber der hohen Stromaufnahme des Antriebsmotors vernachlässigbar.

Der zur Aufzeichnung des Diagrammes in Fig. 2 beobachtete Wäscheposten enthielt noch schaumbildende Lauge. Grundsätz lich verläuft die Strom-Kurve im Diagramm während der Schleuder-Anlaufphase bis zum Erreichen von etwa 220 min^-1 etwa so wie diejenige im Diagramm der Fig. 1. Da jedoch bereits etwas Schaum zwischen dem Laugenbehälter und der sich drehenden Wäschetrommel vorhanden sein mußte, ist das Niveau der Stromaufnahme während des Drehzahl-Plateaus 100 min^-1 sowie der Abfall des Stroms nach der Nadelspitze bei der Beschleunigung auf etwa 220 min^-1 bereits deutlich hö her als in den entsprechenden Abschnitten in Fig. 2. Zu nächst wird aus dem Plateau von 220 min^-1 auch beim Versuch gemäß Fig. 2 die Wäschetrommel entlang einer Rampe bis etwa t = 2 min beschleunigt, wobei ihr offensichtlich bremsender Schaum entgegensteht. Dies äußert sich in einem starken An stieg des Motorstromes bis etwas über 4,5 A der nunmehr seine Leistungsgrenze erreicht und die Trommel nun nicht mehr gegen das vom Schaum erzeugte Bremsmoment weiter be schleunigen kann. Daher bleibt die Trommeldrehzahl bei etwa 400 min^-1 erhalten. Diese Tatsache verursacht zwei bedeu tende Nachteile: Einerseits wird der Trommelmotor häufig zu hoch belastet (z. B. statt Nennleistung 300 W eine tatsächli che Leistungsaufnahme von 750 W). Dadurch überhitzt sich der Motor und verschleißt vorzeitig. Andererseits wird die Wä sche häufig bei reduzierter Schleuderdrehzahl nur ungenü gend entwässert. Außerdem wird durch den starken mechani schen Eintrag in die abgeschleuderte Lauge durch die schleudernde Trommel die weitere Schaumbildung sehr inten siviert; die Schaumbekämpfung wird also nochmals erschwert.

Nach Abbruch des Antriebs fallen konsequenterweise der Mo torstrom sowie die Wäschetrommel-Drehzahl wieder auf 0 zu rück.

Bei den Aufzeichnungen für die Diagramme in den Fig. 3 und 4 ist für die Steuerung des Antriebsmotors eine erfin dungsgemäße Steuerschaltung verwendet worden, der ein Si gnal zugeführt werden kann, das ein Maß für eine uner wünschte Bremsung, z. B. durch Schaumbildung, der Wäsche trommel ist. Darin ist erkennbar, daß bei dem für das Dia gramm in Fig. 3 vorgenommenen Versuch - gleiche Wäschemenge und sonst gleiche Bedingungen vorausgesetzt - sich etwa gleiche Ergebnisse im Verhältnis der jeweiligen Drehzahlen zu den benötigten Motor-Stromwerten einstellen. Der frühere Abbruch des Drehzahlplateaus zwischen 700 und 800 min^-1 bei etwa 3 2/3 Minuten im Gegensatz zu etwas mehr als 4 Minuten im Beispiel der Fig. 1 ist auf eine Programmänderung zu rückzuführen, die mit einer etwaigen Schaumbildung nichts zu tun hat.

Demgegenüber zeigt Fig. 4, daß die erfindungsgemäß ausge staltete Steuerschaltung während der Anstiegsrampe bei et was oberhalb von 400 min^-1 den beginnenden Schleuderab schnitt abbricht, weil der Motorstrom weit über 4,5 A ange stiegen war, und die sich einstellende Drehzahl nicht mehr dem in Fig. 3 ersichtlichen Sollverlauf folgen konnte. Dar aus kann also auf eine übermäßige Belastung der Wäschetrom mel durch äußere Einflüsse, z. B. durch Schaumbremsung, ge schlossen werden. Zur Überwachung dieser unerwünschten Be triebsbedingung kann - wie in den Diagrammen angenommen - der Anstieg des Motorstromes selbst oder der Phasenan schnittwinkel der Motor-Stromversorgung sowie des Verhält nisses der Solldrehzahl zur Istdrehzahl beobachtet werden.

Gemäß vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung kann aus diesem Abbruch des Schleuderanlaufes eine weitere Konse quenz im vorausliegenden Programmablauf geschaltet werden. Zunächst kann es wichtig sein, den Schleuderantrieb der Trommel zumindest für eine begrenzte Dauer auszuschalten. Vorteilhaft wäre, während der Ausschaltdauer des Schleuder antriebs die Laugenpumpe der Waschmaschine weiterhin anzu treiben, damit Lauge, die sich aus zusammenbrechendem Schaum weiterhin sammelt, sofort aus dem Laugenbehälter ab geführt werden kann. Lauge, die nicht mehr im Laugenbehäl ter verbleibt, kann an weiterer Schaumbildung nicht mehr teilnehmen.

Damit ferner die Schaumbildung bei einem anschließenden Schleudergang vermieden wird, sollte nach Feststellung ei ner bremsenden Schaummenge im Laugenbehälter mindestens ein weiterer Spülgang eingeleitet werden. Ein solcher weiterer Spülgang würde den Rest-Tensidgehalt der Lauge weiter her absetzen und damit die Gefahr erneuter Schaumbildung ver ringern. Nach Abschluß des weiteren Spülganges könnte ein neuer Schleuderanlauf-Versuch unternommen werden. Nach Be darf können solche weiteren Spülgänge mit einem erhöhten Laugenniveau durchgeführt werden.

Von besonderem Wert für eine komfortable Bedienung der Waschmaschine, bei der die Bremsung durch Waschmittelschaum von vornherein berücksichtigt werden könnte, wäre eine An ordnung in der Steuerschaltung, welche die Anzahl der bei Schaumentwicklung abgebrochenen Schleuderanlauf-Versuche speichert und aus gewissen Häufigkeiten von derartigen An zahlen für zukünftige Behandlungsprozesse eine dem gelern ten Erfahrungswert entsprechende Anzahl von Spülgängen der herstellerseits bereits installierten Anzahl von Spülgängen von vornherein hinzufügt. Hierbei wäre es jedoch von Vor teil, wenn nach einer festgelegten Anzahl von Behandlungs prozessen immer wieder der Versuch mit der herstellerseits installierten Anzahl von Spülgängen vorgenommen wird, um zu testen, ob die Bedienungsperson ihr Bedienungsverhalten, z. B. durch Wechsel des Waschmittels, verändert hat. Alter nativ dazu kann aber die Steuerschaltung so ausgebildet sein, daß grundsätzlich die herstellerseits bereits instal lierte Anzahl von Spülgängen und ein Schleuderanlauf-Ver such vorgenommen werden, dann aber diesem ersten Anlaufver such eine dem erlernten Erfahrungswert entsprechende Anzahl von Spülgängen vor dem nächsten Schleuderanlauf-Versuch nachgeschaltet ist.

Claims

1. Automatisch gesteuerte Waschmaschine mit einem An triebsmotor, dessen Drehzahl mit einer Drehzahlregel- Schaltung einstellbar und nach Soll- und Istdrehzahl werten bestimmbar ist und der zum Antrieb der Wäsche trommel mit mehreren unterschiedlichen Drehzahlen zum Waschen, Spülen und Schleudern dient, dadurch gekenn zeichnet, daß der Steuerschaltung der Waschmaschine während eines Schleuderabschnitts ein Signal zuführbar ist, das ein Maß für eine unerwünschte Bremsung der Wä schetrommel (z. B. durch Schaumbildung) und von dem Ver hältnis der folgenden Parameter des Antriebsmotor-Be triebs zueinander bestimmt ist:

2. Waschmaschine mit einer Drehzahl-Regelschaltung auf der Basis einer Phasenanschnittsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die belastungsabhängige elektrische Größe der Phasenanschnittwinkel der Ver sorgungsspannung des Antriebsmotors ist.

3. Waschmaschine mit einer Drehzahl-Regelschaltung auf der Basis einer Choppersteuerung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die belastungsabhängige elektrische Größe die Stromaufnahme des Antriebsmotors ist.

4. Waschmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß beim Anlegen des Signals mit einer Größe, die auf das Vorhandensein einer die Trommel bremsenden Schaummenge schließen läßt, der Schleuder antrieb der Trommel zumindest für eine begrenzte Dauer ausschaltbar eingerichtet ist.

5. Waschmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß während der Ausschaltdauer des Schleuderantriebs eine Laugenpumpe weiterhin antreibbar bleibt.

6. Waschmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, daß während der Ausschaltdauer des Schleu derantriebs die Trommel im Schongang reversierend an treibbar ist.

7. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß nach der Feststellung einer bremsenden Schaummenge mindestens ein weiterer Spül gang einleitbar ist.

8. Waschmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der und/oder weitere Spülgänge mit einem erhöhten Laugenniveau durchführbar sind.

9. Waschmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steuerschaltung eine Anordnung ent hält, die die Anzahl der Schleuderanlauf-Versuche speichert und aus gewissen Häufigkeiten von derartigen Anzahlen für zukünftige Behandlungsprozesse eine dem gelernten Erfahrungswert entsprechende Anzahl von Spülgängen entweder der herstellerseits bereits in stallierten Anzahl von Spülgängen von vornherein hin zufügt oder vor dem nächsten Schleuderanlauf-Versuch installiert.