EP0754797B1 - Procédé de positionnement à l'arrêt d'une pièce rotative mue par un moteur universel, en particulier du tambour d'une machine à laver à chargement par le dessus, et dispositif de mise en oeuvre - Google Patents
Procédé de positionnement à l'arrêt d'une pièce rotative mue par un moteur universel, en particulier du tambour d'une machine à laver à chargement par le dessus, et dispositif de mise en oeuvre Download PDFInfo
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- EP0754797B1 EP0754797B1 EP96401568A EP96401568A EP0754797B1 EP 0754797 B1 EP0754797 B1 EP 0754797B1 EP 96401568 A EP96401568 A EP 96401568A EP 96401568 A EP96401568 A EP 96401568A EP 0754797 B1 EP0754797 B1 EP 0754797B1
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- D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
- D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
- D06F37/30—Driving arrangements
- D06F37/302—Automatic drum positioning
Definitions
- the present invention relates to a method of stationary positioning of a rotating part driven by a universal motor, particular of the drum of a top-loading washing machine, and to a device for implementing this method.
- a top-loading washing machine it is better than at any time during an operating cycle, especially at the end of the treatment cycle, generally after the last spin or after drying, the drum stops in such a way that its door is just in face of the upper opening of the machine, so that the user can remove or add laundry without having to turn the drum by hand.
- Drum positioning devices are known asynchronous motor, but these devices cannot be used with a so-called universal type motor, which is generally used in today's washing machines.
- the subject of the present invention is a positioning method when a rotating part stops, driven in rotation by a universal motor, in particular the drum of a top-loading washing machine, allowing to stop this drum so that its gate stops facing the upper opening of the machine (the one through which the laundry is introduced and in almost all use cases, the quickest possible.
- the present invention also relates to a device for implementation of this process, the device which is as inexpensive as possible.
- the process according to the invention consists in locating the point stopping the rotating part using an electrical output sensor, and from the start of the engine shutdown phase, cut off its power supply and to send it controlled current pulses, substantially regularly spaced, of increasing durations until detection of the shift to the stop point, then reverse the direction of rotation if the part does not did not stop at the desired position and send it to others substantially regularly spaced current pulses of durations increasing, and so on until stopping at the desired position.
- a second command is ordered positioning phase which applies another series to the motor pulses of increasing duration, with possible change of direction of rotation at each passage through the desired position, and we stop sending these pulses when the part is as close as possible to the position sought, or when this piece passes for the first time of this second phase by the position sought.
- the device for implementing the method of the invention applied to a machine comprising a rotary part driven in rotation by a universal motor includes a position or presence sensor, one of which first part is fixed on the rotating part and the second on the support of the rotating part, facing the first part when the rotating part is in the desired stop position, a processing circuit connected to one of the parts of the sensor, and an engine control device, connected to the sensor and comprising circuits for producing current pulses of duration variable.
- the present invention is described below with reference to a washing machine, but it is understood that it can be used in other types of machines or equipment requiring positioning precise when stopping rotating parts, for example a dryer top loading drum.
- FIG 1 only the parts of the washing machine are shown. necessary for understanding the invention, namely the pulley 1 of the machine drum, its universal drive motor 2, and the belt 3 which connects them.
- a magnet is attached to the pulley 1, near its edge 4, and a flexible blade switch 5 is fixed on the frame of the machine, so that it is right in front of magnet 4 and as close as possible to it when the door of the drum carrying the pulley 1 is just opposite the top opening of the washing machine.
- Switch 5 is connected to an input of a microprocessor 6.
- This microprocessor is either that equipping the machine, when this is the case, a processor dedicated to the function of positioning of the drum.
- the microprocessor 6 is connected to a circuit 7 of motor control 2.
- This circuit 7 is a power circuit which control, in a manner known per se, under the control of the microprocessor of the machine, where it exists, or an electromechanical programmer, different engine speeds (start, stop, reverse direction of rotation and different speeds).
- the microprocessor 6 also controls circuit 7 by sending it to motor 2 variable width current pulses, as described below.
- the microprocessor program 6 begins the drum positioning phase, for example after the last spin of the laundry contained in this drum.
- the drum has stopped so that the magnet 4 is far from the switch 5.
- This switch 5 is therefore open.
- the microprocessor 6 goes to a first subroutine which then controls the sending by the circuit 7 of controlled pulses (allowing speed regulation) to the motor 2.
- the first of these pulses is referenced I1.
- the duration of this pulse I1 is for example around 200 ms, and it makes the motor 2 rotate by a certain angle.
- I1 the magnet 4 is still distant from the switch 5.
- the microprocessor 6 commands, at time t2, the sending of a third pulse I3 to the motor 2.
- the magnet 4 passes in front of the switch 5 at the instant t3, but that the inertia of the motor + drum assembly causes the latter a little beyond the angular position d 'stop sought.
- the temporary closure of switch 5, taken into account by the microprocessor 6, passes it to a second subroutine which controls the reversal of the direction of rotation of the motor 2 and the sending, approximately 2 seconds after t3, at time t4, of a pulse I4 lasting approximately 200 ms.
- a pulse I4 lasting approximately 200 ms.
- the microprocessor 6 commands the sending of another pulse, similar to I2, and so on until the closure of switch 5. If this closure is the positioning program stops. Otherwise, said first subroutine is called again, and so on.
- the microprocessor can easily detect the passage of the magnet 4 in front of the switch 5, the speed of drum rotation is relatively low (e.g. less than 40 rpm), so that the impulse produced by the transient closure of the switch at the passage of the magnet has a sufficient width to be taken into account by the electronic circuits of the microprocessor.
- the positioning program may take a long time high to stop the drum at the right angular position, or even not there arrive.
- the invention provides, according to an advantageous aspect, for limit, for example to about one minute, the research phase.
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- Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)
Description
La présente invention se rapporte à un procédé de
positionnement à l'arrêt d'une pièce rotative mue par un moteur universel, en
particulier du tambour d'une machine à laver à chargement par le dessus, et
à un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé.
Dans une machine à laver le linge à chargement par le dessus, il
est préférable qu'à tout moment d'un cycle de fonctionnement, en particulier
en fin de cycle de traitement, en général après le dernier essorage ou après
séchage, le tambour s'arrête de telle façon que son portillon soit juste en
face de l'ouverture supérieure de la machine, afin que l'utilisateur puisse
retirer le linge ou en ajouter sans avoir à tourner le tambour à la main.
On connaít des dispositifs de positionnement de tambour à
moteur asynchrone, mais ces dispositifs ne peuvent pas être utilisés avec un
moteur de type dit universel, qui équipe généralement les lave-linge actuels.
On connaít par ailleurs des dispositifs de positionnement
fonctionnant avec un moteur universel, ces dispositifs comportant soit des
moyens de blocage mécanique du tambour, soit des capteurs à effet Hall,
comme décrit par exemple dans le document DE-A-4 037 868. Ces solutions
sont trop onéreuses pour pouvoir être mises en oeuvre dans des lave-linge
fabriqués en grande série.
La présente invention a pour objet un procédé de positionnement
à l'arrêt d'une pièce rotative, entraínée en rotation par un moteur universel,
en particulier du tambour d'un lave-linge à chargement par le dessus,
permettant d'arrêter ce tambour de façon que son portillon s'arrête face à
l'ouverture supérieure de la machine (celle par laquelle on introduit le linge et
on le sort) dans pratiquement tous les cas d'utilisation, le plus rapidement
possible.
La présente invention a également pour objet un dispositif de
mise en oeuvre de ce procédé, dispositif qui soit le moins onéreux possible.
Le procédé conforme à l'invention consiste à repérer le point
d'arrêt de la pièce rotative à l'aide d'un capteur à sortie électrique, et dès le
début de la phase d'arrêt du moteur de la pièce, à couper son alimentation et
à lui envoyer des impulsions de courant contrôlées, sensiblement
régulièrement espacées, de durées croissantes jusqu'à détection du
passage au point d'arrêt, puis à inverser le sens de rotation si la pièce ne
s'est pas arrêtée à la position recherchée et à lui envoyer d'autres
impulsions de courant sensiblement régulièrement espacées, de durées
croissantes, et ainsi de suite jusqu'à l'arrêt à la position recherchée. Si, au
bout d'un laps de temps déterminé après le début de la phase d'arrêt, on
n'obtient pas l'arrêt à la position recherchée, on commande une deuxième
phase de positionnement qui applique au moteur une autre série
d'impulsions de durées croissantes, avec éventuellement changement de
sens de rotation à chaque passage par la position recherchée, et on arrête
l'envoi de ces impulsions lorsque la pièce est au plus près possible de la
position recherchée, ou bien lorsque cette pièce passe pour la première fois
de cette deuxième phase par la position recherchée.
Le dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention appliqué
à une machine comportant une pièce rotative entraínée en rotation par un
moteur universel, comprend un capteur de position ou de présence dont une
première partie est fixée sur la pièce rotative et la deuxième sur le support
de la pièce rotative, face à la première partie lorsque la pièce rotative est
dans la position d'arrêt recherchée, un circuit de traitement relié à l'une des
parties du capteur, et un dispositif de commande du moteur, relié au capteur
et comprenant des circuits de production d'impulsions de courant à durée
variable.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la
description détaillée d'un mode de réalisation, pris à titre d'exemple non
limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 est une vue schématique simplifiée d'un lave-linge conforme à l'invention;
- la figure 2 est un exemple de chronogramme de signaux relevés dans la machine de la figure 1, dans des conditions normales,
- la figure 3 est un autre exemple de chronogramme de signaux relevés dans la machine de la figure 1 en présence d'un fort balourd de linge dans cette machine.
La présente invention est décrite ci-dessous en référence à un
lave-linge, mais il est bien entendu qu'elle peut être mise en oeuvre dans
d'autres types de machines ou d'équipements nécessitant un positionnement
précis à l'arrêt de pièces entraínées en rotation, par exemple un sèche-linge
à tambour à chargement par le dessus.
Sur la figure 1, on a uniquement représenté les parties du lave-linge
nécessaires à la compréhension de l'invention, à savoir la poulie 1 du
tambour de la machine, son moteur d'entraínement universel 2, et la
courroie 3 qui les relie. On fixe sur la poulie 1, près de son bord, un aimant
4, et on fixe sur le bâti de la machine un interrupteur à lame souple 5, de
façon qu'il se trouve juste face à l'aimant 4 et le plus près possible de celui-ci
lorsque le portillon du tambour portant la poulie 1 est juste en face de
l'ouverture supérieure du lave-linge. L'interrupteur 5 est relié à une entrée
d'un microprocesseur 6. Ce microprocesseur est soit celui équipant la
machine, lorsque tel est le cas, soit un processeur dédié à la fonction de
positionnement du tambour. Le microprocesseur 6 est relié à un circuit 7 de
commande du moteur 2. Ce circuit 7 est un circuit de puissance qui
commande, de façon connue en soi, sous le contrôle du microprocesseur de
la machine, lorsqu'il existe, ou d'un programmateur électromécanique, les
différents régimes du moteur (marche, arrêt, inversion de sens de rotation et
différentes vitesses). Pour les besoins de l'invention, le microprocesseur 6
contrôle également le circuit 7 en lui faisant envoyer au moteur 2 des
impulsions de courant à largeur variable, de la façon décrite ci-dessous.
En référence à la figure 2, supposons qu'à un instant to le
programme du microprocesseur 6 débute la phase de positionnement du
tambour, par exemple après le dernier essorage du linge contenu dans ce
tambour. Supposons qu'à cet instant to le tambour se soit arrêté de façon
que l'aimant 4 soit loin de l'interrupteur 5. Cet interrupteur 5 est donc ouvert.
Le microprocesseur 6 passe à un premier sous-programme qui commande
alors l'envoi par le circuit 7 d'impulsions contrôlées (permettant une
régulation de vitesse) au moteur 2. La première de ces impulsions est
référencée I1. La durée de cette impulsion I1 est par exemple de 200 ms
environ, et elle fait tourner le moteur 2 d'un certain angle. Supposons
qu'après I1, l'aimant 4 soit encore éloigné de l'interrupteur 5. Au bout d'un
laps de temps d'environ 1s après I1, suffisant pour permettre au tambour de
se stabiliser à l'arrêt, le microprocesseur 6 commande l'envoi à l'instant t1
par le circuit 7 d'une deuxième impulsion I2 de durée 200 + 200 = 400 ms
environ. Supposons qu'à la suite de I2 le tambour se stabilise à l'arrêt sans
que l'aimant 4 ne passe devant l'interrupteur 5. Au bout d'un laps de temps
d'environ 1s après I2, le microprocesseur 6 commande, à l'instant t2, l'envoi
d'une troisième impulsion I3 au moteur 2. La progression des durées des
impulsions étant arithmétique, de raison 200 ms environ, la durée de 13 est
donc de 400 + 200 = 600 ms environ. Supposons que peu après l'envoi de
I3 l'aimant 4 passe devant l'interrupteur 5 à l'instant t3, mais que l'inertie de
l'ensemble moteur + tambour entraíne ce dernier un peu au-delà de la
position angulaire d'arrêt recherchée.
La fermeture passagère de l'interrupteur 5, prise en compte par le
microprocesseur 6, le fait passer à un deuxième sous-programme qui
commande l'inversion du sens de rotation du moteur 2 et l'envoi, environ 2
secondes après t3, à l'instant t4, d'une impulsion I4 d'une durée d'environ
200 ms. On suppose que peu de temps après t4, à l'instant t5, lorsque le
tambour se stabilise à l'arrêt, l'aimant 4 est en face de l'interrupteur 5 qui se
ferme définitivement. Dans ce cas, le microprocesseur 6 met fin au
programme de positionnement, et peut avantageusement signaler ce fait en
commandant l'allumage d'un voyant approprié.
Si, après I4, l'aimant 4 n'arrive pas jusqu'à l'interrupteur 5, le
microprocesseur 6 commande l'envoi d'une autre impulsion, similaire à I2, et
ainsi de suite jusqu'à la fermeture de l'interrupteur 5. Si cette fermeture est
définitive, le programme de positionnement s'arrête. Sinon, ledit premier
sous-programme est appelé à nouveau, et ainsi de suite.
Pour que le microprocesseur puisse facilement détecter le
passage de l'aimant 4 devant l'interrupteur 5, il faut que la vitesse de
rotation du tambour soit relativement basse (par exemple inférieure à
40t/mn), afin que l'impulsion produite par la fermeture transitoire de
l'interrupteur au passage de l'aimant ait une largeur suffisante pour être
prise en compte par les circuits électroniques du microprocesseur.
Si le linge contenu dans le tambour y est mal réparti et présente
un balourd élevé, le programme de positionnement peut mettre un temps
élevé à arrêter le tambour à la bonne position angulaire, ou même ne pas y
arriver. Pour éviter ceci, l'invention prévoit, selon un aspect avantageux, de
limiter, par exemple à une minute environ, la phase de recherche. Au bout
de ce laps de temps, si le positionnement recherché n'est pas obtenu, on
peut soit arrêter momentanément le programme de positionnement décrit ci-dessus
et commander une courte phase de re-répartition de linge dans le
tambour (quelques rotations lentes alternées suivies d'une courte rotation à
vitesse élevée, par exemple) et commander aussitôt une seconde phase de
répartition, similaire à la première, soit passer aussitôt à une seconde phase
de répartition, et se contenter en cas de deuxième échec, d'un
positionnement approximatif, c'est-à-dire un arrêt à ± 10° environ de la
position recherchée. Dans cette limite angulaire, l'utilisateur peut apercevoir
le portillon du tambour à travers l'ouverture supérieure de la machine, et
tourner à la main le tambour pour l'amener à la position désirée. Un tel cas
est illustré en figure 3 où, à la fin de la première phase de positionnement
P1, d'une durée d'environ une minute, se terminant à l'instant T'1, la position
désirée n'est pas obtenue. Aussitôt après commence la phase suivante P2.
A l'instant T'2, l'interrupteur S se ferme transitoirement, c'est-à-dire que le
tambour dépasse légèrement le point d'arrêt désiré. Le programme de
positionnement est aussitôt arrêté, car il y a alors de fortes probabilités que
le tambour ait dépassé de peu le point d'arrêt désiré.
Claims (11)
- Procédé de positionnement à l'arrêt d'une pièce rotative (1), entraínée en rotation par un moteur universel (2), selon lequel on repère le point d'arrêt de la pièce rotative à l'aide d'un capteur (4,5), à sortie électrique, caractérisé en ce qu'il consiste, dès le début de la phase d'arrêt du moteur de la pièce, à couper son alimentation et à lui envoyer des impulsions de courant contrôlées (I1, I2, I3) sensiblement régulièrement espacées, de durées croissantes jusqu'à détection du passage au point d'arrêt, puis à inverser le sens de rotation si la pièce ne s'est pas arrêtée à la position recherchée et à lui envoyer d'autres impulsions de courant sensiblement régulièrement espacées (I4), de durées croissantes, et ainsi de suite jusqu'à l'arrêt à la position recherchée.
- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si, au bout d'un laps de temps déterminé après le début de la phase d'arrêt, on n'obtient pas l'arrêt à la position recherchée, on commande une deuxième phase de positionnement qui applique au moteur une autre série d'impulsions contrôlées de durées croissantes, et on arrête l'envoi de ces impulsions lorsque la pièce passe par la position recherchée.
- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que si, au bout d'un laps de temps déterminé après le début de la phase d'arrêt, on n'obtient pas l'arrêt à la position recherchée, on commande une deuxième phase de positionnement qui applique au moteur une autre série d'impulsions contrôlées de durées croissantes, avec changement de sens de rotation à chaque passage par la position recherchée, et on arrête l'envoi de ces impulsions lorsque la pièce est au plus près possible de la position recherchée.
- Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé les impulsions de courant ont des durées respectives d'environ 200 ms, 400 ms, 600 ms, ..., selon une progression arithmétique de raison 200 ms.
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les impulsions sont espacées d'environ 1s.
- Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit laps de temps déterminé est d'environ 1 mn.
- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première impulsion (I4) envoyée après détection du passage par la position d'arrêt recherchée, sans arrêt en cette position, est envoyée environ 2s après cette détection.
- Procédé selon l'une des revendications 2 à 7 pour l'application à une machine à laver le linge dont la pièce rotative est son tambour, caractérisé en ce que si le linge que renferme son tambour présente un balourd élevé, on procède à une re-répartition du linge avant de commander la deuxième phase de positionnement.
- Dispositif de positionnement à l'arrêt d'une pièce rotative (1) entraínée en rotation par un moteur universel (2), comprenant un capteur de position ou de présence dont une première partie (4) est fixée sur la pièce rotative et la deuxième (5) sur le support de la pièce rotative, face à la première partie lorsque la pièce rotative est dans la position d'arrêt recherchée, un circuit de traitement (6) relié à l'une des parties du capteur, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de commande du moteur (7), relié au capteur et comprenant des circuits de production d'impulsions de courant à durée variable.
- Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le capteur de position ou de présence comprend un aimant (4) et un interrupteur à lame souple (5).
- Lave-linge caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de positionnement du tambour selon la revendication 9 ou 10.
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| EP96401568A Expired - Lifetime EP0754797B1 (fr) | 1995-07-21 | 1996-07-16 | Procédé de positionnement à l'arrêt d'une pièce rotative mue par un moteur universel, en particulier du tambour d'une machine à laver à chargement par le dessus, et dispositif de mise en oeuvre |
Country Status (4)
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