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Die
vorliegende Erfindung betrifft, ein Verfahren zum Steuern der Trommeldrehzahl
einer automatischen Waschmaschine während des Schleudervorganges
eines Waschzyklus.
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Es
ist allgemein bekannt, dass moderne Waschmaschinen (siehe hierzu
z. B. GB 2 168 388 A,
DE
199 08 802 A ) geringe Mengen an Wasser verwenden und folglich
während
der Phasen des Wäschewaschens
leicht einer beträchtlichen
Schäumung
unterliegen, d. h. einer starken Schaumbildung, was beispielsweise
auf die Zugabe einer übermäßigen Menge
an Waschmittel zum Wasser oder auf die Verwendung eines Waschmittelproduktes, das
von seiner Art her zu einer übermäßigen Schaumbildung
führt,
zurückzuführen ist.
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Viele
derartiger Waschmaschinen sind deshalb mit einer Schaumverhütungseinrichtung
ausgestattet, welche aus einem Druckschalter oder einem Schalter
zur Füllstandssteuerung
oder dergl. besteht, der so ausgelegt ist, dass er den die Trommel
antreibenden Motor als Reaktion auf eine übermäßige Bildung von Schaum im
Waschtrog der Maschine abschaltet.
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Es
muss weiterhin angemerkt werden, dass eine übermäßige Bildung von Schaum im
Waschtrog schließlich
zu einer Ursache für
einen uneffektive Betrieb der Ablasspumpe der Maschine während derjenigen
Phasen wird, in welchen die Waschlauge unter den Bedingungen des
Schleudervorganges abgelassen wird.
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Letzten
Endes bringt ein übermäßiges Schäumen im
Waschtrog eine ganze Reihe von Nachteilen mit sich, d. h.:
- – die
sich drehende Trommel wird wiederholt gestartet, um auf ihre Schleuderdrehzahl
hochzulaufen, und danach wird sie wegen des Auslösers der Schaumverhütungseinrichtung
abgeschaltet mit der sich daraus ergebenden Folge von Unterbrechungen,
d. h. "Fehlstarts";
- – als
eine Folge davon können
mit hoher Wahrscheinlichkeit Unwuchtzustände und Verrückungen
der Maschine auftreten, die mit beträchtlichen mechanischen Beanspruchungen
verbunden sind, welchen das gesamte System der Bewegungsübertragung
zwischen dem Antriebsmotor und der sich drehenden Trommel ausgesetzt
ist;
- – die
Zeit, welche für
die Beendigung der Phase der Wasserabführung benötigt wird, zieht sich in einer
nicht erwünschten
Weise in die Länge;
- – das
Betriebsgeräusch
und der Energieverbrauch der Maschine erhöhen sich.
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Aus
diesem Grund besteht ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung darin,
ein Verfahren zum Steuern der Trommeldrehzahl einer automatischen Waschmaschine
während
der Schleuderphase der Wäschestücke bereitzustellen,
welches in der Lage ist, die oben genannten Nachteile zu vermeiden.
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Insbesondere
besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren
der vorher genannten Art bereitzustellen, bei welchem die Phasen der
Wasserabführung,
die während
der Schleudervorgänge
der Wäschestücke ablaufen,
wesentlich verkürzt
und vereinfacht werden mit dem Ergebnis, dass sowohl die auf die
Maschinenteile ausgeübten mechanischen
Beanspruchungen als auch der Energieverbrauch der Maschine verringert
werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden diese und weitere Ziele mit einem Verfahren zum Steuern
der Trommeldrehzahl einer automatischen Waschmaschine während der
Schleuderphasen der Wäschestücke erreicht,
welches die kennzeichnenden Merkmale enthält, die in den beigefügten Ansprüchen aufgeführten und
festgelegt sind.
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Die
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung können jedenfalls
aus der Beschreibung, welche weiter unten an Hand eines den allgemeinen Erfindungsgedanken
nicht einschränkenden
Beispieles unter Bezugnahme auf den angefügten Zeichnungssatz vorgenommen
wird, besser verstanden werden. Im Zeichnungssatz sind:
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– 1 ist
eine rein schematische Darstellung einer Waschmaschine, welche so
ausgelegt ist, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwirklicht
werden kann;
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– 2 ist
eine graphische Darstellung, welche die Änderungen der Trommeldrehzahl
der Waschmaschine während
der signifikanten Phasen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
und
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– 3 ist
eine graphische Darstellung, welche die Änderungen der Trommeldrehzahl
unter optimalen theoretischen Bedingungen veranschaulicht.
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Mit
Bezug auf die oben erwähnten
Abbildungen kann das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
in einer Waschmaschine verwirklicht werden, welche eine im Wesentlichen
herkömmliche
Bauweise aufweist mit einem Waschtrog 1, welcher eine sich drehende
Trommel 2 beherbergt, die so ausgelegt ist, dass sie die
Wäschestücke aufnimmt,
und die wahlweise bei einer niedrigen Waschdrehzahl (bei zyklischem
Wechsel der Drehrichtung) und bei einer hohen Schleuderdrehzahl
betrieben und durch einen Elektromotor 3 angetrieben wird,
welcher von einer Steuereinheit für die Programmabfolge 4 gesteuert wird.
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Eine
Wasserabführleitung 5,
die mit einer Ablasspumpe verbunden ist, zweigt genannten Waschtrog 1 ab.
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Es
ist davon auszugehen, dass die Waschmaschine wieder auf eine im
Wesentlichen herkömmliche
Art und Weise mit einer Anzahl von funktionellen Elementen und Teilen
ausgestattet ist, welche von der genannten Steuereinheit für die Programmabfolge 4 angesteuert
werden, die vorzugsweise von elektronischer Bauart ist, um eine
Anzahl von wählbaren
Betriebszyklen auszuführen,
von denen mindestens einer insbesondere eine Waschphase umfasst,
die mit waschmittelhaltigem Wasser ausgeführt wird, welches in den Waschtrog 1 bis
zu einem ersten Betriebsfüllstand
L1 eingelassen und vorzugsweise aufgeheizt wird. Die Waschphase
wird mit mindestens einer Wasserabführphase beendet, in welcher
die Ablasspumpe 6 durch die Steuereinheit für die Programmabfolge 4 unter
der Steuerung eines analogen Druckschalters 7 (oder eines ähnlichen Schalters
oder Sensors zur Steuerung des Füllstandes)
eingeschaltet wird.
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Der
Druckschalter 7 steuert insbesondere die Steuereinrichtung
für die
Programmabfolge 4 mit einem Signal an, welches für den Druck
Indikativ ist, der durch die Änderungen
im Füllstand
des Wassers (zusammen mit möglichem
Schaum im genannten Wasser) im Waschtrog 1 festgelegt wird.
Aus Gründen
einer größeren Vereinfachung
wird in der nachfolgenden Beschreibung die Annahme getroffen, dass
der Druck direkt dem Wasserstand proportional ist.
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Die
Steuereinheit für
die Programmabfolge 4 wird so eingestellt, dass sie die
Phase der Wasserabführung
durch das Einschalten der Ablasspumpe 6 bei im Wesentlichen
statischen Bedingungen der Trommel 2 dergestalt startet,
dass ermöglicht
wird, dass der Schaum, welcher im Waschtrog vorhanden sein kann,
wesentlich abnimmt.
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Die
Steuereinheit für
die Programmabfolge 4 wird weiterhin so eingestellt, dass
sie die Ablasspumpe 6 ausschaltet und den Antriebsmotor 3 startet,
um die Trommel 3 auf eine maximale Schleuderdrehzahl Vs
zu bringen, wenn das Wasser im Waschtrog 1 auf einen minimalen Füllstand
L2 absinkt, welcher vorzugsweise dem minimalen Druckwert P2 entspricht, welcher
vom Druckschalter 7 festgestellt werden kann. In dem in 2 dargestellten
Beispiel tritt dies zu einem Zeitpunkt t1 auf, nach welchem die
Trommel in den Schleuderzustand hochgefahren wird, so dass das anfallende
Wasser, welches aus den Wäschestücken austritt,
bewirkt, dass der Wasserstand im Waschtrog 1 ansteigt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Steuereinheit
für die
Programmabfolge 4 so eingestellt, dass sie die Ablasspumpe 6 wiederum
einschaltet und die Beschleunigung des Antriebsmotors 3 stoppt,
während
seine momentane Drehzahl konstant gehalten wird, wenn der Druckschalter 7 einen
vorher festgelegten maximalen Druckwert P3 feststellt, welcher im
Wesentlichen einem Wasserstand L3 entspricht, der größer als
L2 ist.
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Vorzugsweise
ist der genannte Wasserstand L3 in einer solchen Weise niedriger
oder gleich dem Füllstand
am unteren Teil 8 der sich drehenden Trommel 2,
dass vermieden wird, dass sich infolge einer Berührung der sich drehenden Trommel
mit schaumhaltigem Wasser, d. h. schaumbildenden Zugabestoffen,
weiterer Schaum bildet.
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In
allen Fällen
wird die Ablasspumpe 6 vorteilhafterweise dann eingeschaltet,
wenn ihre Ansaugbedingungen vorteilhaft sind, wohingegen die Unterbrechung
des Hochfahrens der sich drehenden Trommel 2 ermöglicht, dass das Schleudertrocknen der
Wäschestücke fortgesetzt
wird, d. h. die Wäschestücke weiterhin
dem Schleudervorgang unterzogen werden, während in der gleichen Zeit
verhindert wird, dass das Wasser im Waschtrog weiter auf einen übermäßigen Füllstand
ansteigt.
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Mit
Bezug auf das in der 2 veranschaulichte Beispiel wird
die Arbeitsweise der in 1 schematisch dargestellten Waschmaschine
gemäß der vorliegenden
Erfindung nachfolgend kurz dargestellt.
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Bis
zu einem Zeitpunkt t0 wird, nachdem in den Waschtrog 1 Wasser
bis zum Füllstand
L1 eingelassen worden ist, in der Maschine ein Waschvorgang oder ähnliche
Phase durchgeführt
mit einer Folge von Vor- und Rückwärtsdrehungen
der Trommel 2, wie dies schematisch bei A dargestellt ist,
bei einer Drehzahl von annähernd
50 U/min.
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Nach
Erreichen des genannten Zeitpunktes t0 wird dann eine Phase der
Wasserabführung
ausgelöst,
bei der sich die Trommel 2 im Wesentlichen im Stillstand
befindet, bis der Druckschalter 7 dann, d. h. zu einem
Zeitpunkt t1, den Zustand feststellt, dass der minimale Füllstand
L2 erreicht worden ist.
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Zu
diesem Zeitpunkt wird die Ablasspumpe 6 abgeschaltet, und
es wird die Trommel 2 in Drehung versetzt, damit sie auf
ihre Schleuderdrehzahl Vs hochläuft.
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Sollte
während
eines derartigen Hochlaufens der Trommeldrehzahl der Druckschalter 7 zu
einem Zeitpunkt t2 zufällig
einen Zustand festzustellen, welcher darauf hindeutet, dass der
Füllstand
L3 erreicht worden ist, wird die momentane Trommeldrehzahl Vi im
Wesentlichen konstant gehalten, und die Pumpe 6 wird abermals
eingeschaltet wird.
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Wenn
der Druckschalter 7 wieder einen Füllstand L2 des Wassers im Waschtrog
feststellt, wird die Ablasspumpe wieder abgeschaltet, und die Trommel
wird wieder auf ihre vorher festgelegte Schleuderdrehzahl Vs beschleunigt.
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Die
Trommel ihrerseits wird ihre genannte Schleuderdrehzahl Vs innerhalb
einer Zeitspanne t1-t3 erreichen, welche veränderlich ist und von den tatsächlichen
Betriebsbedingungen abhängt
(insbesondere von der Menge an Schaum, der sich in der Seifenlösung oder
dem Waschbad gebildet hat). Insbesondere können während der Zeitspanne t1-t3,
in welcher die Trommel 2 auf die Schleuderdrehzahl hochgefahren
wird, möglicherweise
zahlreiche Übergangszustände auftreten,
während
derer auf die oben beschriebene Art und Weise die Trommel 2 auf eine
allmähliche
und stufenweise Art (wie das bei B in 2 schematisch
dargestellt ist) auf die genannte Schleuderdrehzahl Vs hochgefahren
wird.
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In
jedem Fall geht aus der oben ausgeführten Beschreibung deutlich
hervor, dass ein derartiges Hochfahren der Trommel 2 immer
auf eine allmähliche
Art und Weise und unter den günstigsten
Betriebsbedingungen stattfindet. Gegenüber den Lösungen nach dem Stand der Technik
erreicht bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung die Trommel 2 ihre Schleuderdrehzahl Vs, ohne
dass irgend ein "Fehlstart" passiert, so dass
die Zeitspanne t1-t3 drastisch verringert wird und die mechanischen Beanspruchungen
in der Waschmaschine auf einem Minimum gehalten werden.
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Wie
aus dem Vergleich der Kurven in den 2 und 3 festgestellt
werden kann, weichen die tatsächlichen Änderungen
der Drehzahl der Trommel 2 von den optimalen theoretischen
Werten nicht wesentlichen ab.
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Nach
dem Zeitpunkt t3 kann der Betrieb der Waschmaschine auf die herkömmliche
An und Weise fortgesetzt werden, möglicherweise mit einem weiteren
zeitgesteuerten Ein- und Ausschalten der Ablasspumpe 6.
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Es
muss hervorgehoben werden, dass das weiter oben beschriebene Steuerungsverfahren
der Gegenstand einer Reihe von Modifikationen sein kann, ohne dass
der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
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Zum
Beispiel können
die Werte der Wasserstände
L1, L2 und L3 je nach den Erfordernissen verändert werden, und die Mittel,
welche zum Einsatz gelangen, um dieses Steuerungsverfahren zur Anwendung
zu bringen (wie beispielsweise der Druckschalter 7), können von
unterschiedlicher Art sein.