EP0787848B1 - Verfahren zum Bestimmen der Wäschemenge und/oder der Wäscheart in einer Waschmaschine - Google Patents

Verfahren zum Bestimmen der Wäschemenge und/oder der Wäscheart in einer Waschmaschine Download PDF

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EP0787848B1
EP0787848B1 EP97101794A EP97101794A EP0787848B1 EP 0787848 B1 EP0787848 B1 EP 0787848B1 EP 97101794 A EP97101794 A EP 97101794A EP 97101794 A EP97101794 A EP 97101794A EP 0787848 B1 EP0787848 B1 EP 0787848B1
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laundry
level
phase
tub
liquid
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EP97101794A
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Valerio Aisa
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Original Assignee
Wrap SpA
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/02—Water supply

Definitions

  • the present invention refers to a method to determine the quantity of clothes and the type of fabric introduced in a laundry washer, and a laundry washer implementing such a method.
  • Said information may be transmitted to the laundry washer control-system directly by the user, through appropriate means (such as keyboards with display, indexed knobs, keys, etc.), or can be automatically obtained by the control system itself, when the latter is technologically appropriate to this purpose (e.g. including an electronic microprocessor control system).
  • the measure of the quantity of clothes and the type of fabric can be performed either directly or indirectly.
  • a direct measurement method appears stricter but difficult to implement, as some sophisticated and expensive sensors are required, whereas an indirect measurement method better complies with the low-cost and moderate accuracy requirements as demanded by a commercial laundry washer.
  • Said methods are based on the physical capacity of fabrics to absorb water, according to a procedure based on their quantity and fibre type.
  • German patent application DE-A-4.122.307 discloses an indirect measurement method as mentioned above.
  • the control system of a laundry washer elaborates the data information supplied by an electromechanical level sensor (pressure switch) during the initial phases of a washing cycle; such data information relate to the water level restoring process in the washing tub of the laundry washer.
  • an electromechanical level sensor pressure switch
  • FIG. 1 shows the main figure of said application DE-A4.122.307; said Fig. 1 shows a diagram indicating the water level in a laundry washer tub as a function of time.
  • the axis of ordinates show some phases of water inlet into the machine tub, indicated by t1 and tk , and some phases of water absorption by the laundry, indicated by ts.
  • a quantity of water preset by the manufacturer is introduced through a proper solenoid valve into the machine tub, while the drum is at standstill; upon reaching the preset working level NA (i.e. the "full” level), the pressure switch trips causing said water inlet solenoid valve to close.
  • NA preset working level
  • This second phase occurs during a time interval ts1 , whose duration provides a measurement of the water absorption capacity by the laundry and consequently by the type of laundry.
  • the pressure switch Upon reaching the level NE , the pressure switch reacts, so causing the water inlet solenoid valve to open; therefore, during the subsequent time interval tk , water will be topped up in the washing tub to reach the working level NA ; upon reaching it the pressure-switch will react again, causing said solenoid valve to close.
  • the number of top-ups, or the sum of top-up times tk represents a measurement of the quantity of clothes introduced into the laundry washer.
  • the method described above has two main problems :
  • the method according to the present invention allows to overcome the two problems related to the cited known art, due to the fact that it is independent from the characteristics of the level sensor being used and is based on the concept of a "forced restoration" of the water level, as it will be better explained later.
  • the method according to the present invention develops through the following five phases shown in Fig. 2 by their time intervals indicated with T1, T2, T3, T4 and T5 respectively.
  • water is supplied into the laundry washer tub for a fixed time T1 as imposed by the machine control system.
  • said time T1 allows the introduction in the tub of an appropriate water quantity, which is below the one related to the final working level ("full" level); in particular, said water quantity indicated with " a " in Fig. 2, equals a fraction (eg. 1/2 or 2/3) of the quantity related to the final level and, in any case, is such to allow the laundry to be wetted, without however that the same is fully immersed in the water.
  • the level sensor of the laundry washer is "by-passed" by the electronic control system of the machine.
  • Said water inlet takes place while the laundry-washer drum is at standstill.
  • the laundry-washer drum is constantly rotated at a fixed speed for a preset time T2.
  • the water level in the tub gradually decreases due to the water absorption by the clothes.
  • Time T2 is conveniently selected as a function of the machine geometry, i.e. as a function of the tub and drum characteristics, so as to warrant the required contact between the water supplied in the tub and the fabric contained in the drum.
  • the level sensor of the laundry-washer according to the present invention is in fact "by-passed" by the control system.
  • the drum is at standstill and the water inlet in the tub is completed up to the fixed level (indicated with “ c " in Fig. 2) related to the "full” condition of the level sensor in the laundry-washer (therefore the "full” level will be detected by the level sensor, which is enabled during this phase).
  • the machine control system will then execute the counting of time T3, as required for this purpose.
  • the value of the ratio T3/T1 (multiplied by an appropriate experimental coefficient K, which takes the machine geometry into account) is in relation with the water absorption speed by the fabric inside the laundry-washer drum, thus allowing the machine control system to identify the type of such fabric, on the basis of experimental reference data previously stored in permanent memory means contained in the control circuit itself.
  • the control system will cause the drum to rotate again at a constant speed for a preset time T4 long enough ( T4 > T2 ) to warrant that the water absorption is proportional to both the quantity of clothes and type of fabric (this latter data information being already obtained by the control system at the end of previous Phase 3).
  • time T4 is adequately selected as a function of the machine geometry without taking into account the characteristics of the level sensor.
  • the only condition being required is that at the end of the fourth phase the level sensor have left the "full” level and is in the socalled "empty" level condition, which is required for completion of the fifth phase.
  • the hystheresis of the level sensor is equal to a water quantity being not over about a liter of water, a condition which can be easily obtained for any type of level sensor available in trade.
  • the fourth phase is a phase with a preset time.
  • T5 jointly with the ratio T3/T1 (indicating the fabric type) provides a good evaluation of the quantity of clothes contained in the laundry-washer.
  • the water inlet process Upon completion of the fifth phase, i.e. after the control system of the machine has determined both the quantity of clothes and the type of fabric, the water inlet process goes on in the usual manner (i.e. normally using the level sensor) till it reaches saturation, according to the inlet procedure which is typical for the type of level sensor being used. Said procedures, as mentioned, are apart from this invention.
  • both the restoration and water absorption phases are always started by the response of the pressure-switch, when crossing preset thresholds (called NA and NE ), but the start instant is considerably affected by the sensor physical and manufacturing characteristics (specifically the hystheresis), so that the measurements are often unreliable.
  • the time required to complete the measurement phase may be considerably long, due to the progressive extension of the absorption times tS, as the clothes become gradually saturated with water, and to the non-determinability of the required number of top-up/absorption cycles.
  • the method being the object of the present invention is fully independent from the characteristics of the level sensor and the total time required is restricted and exclusively a function of the values T3 and T5.
  • the method of an indirect measurement of the quantity of clothes and of the fabric type in a laundry washer being the object of the present invention is based on the following conditions, which can be easily complied with:
  • the first condition is warranted by the flowrate self-setting characteristics being typical of the solenoid valves presently used for household laundry washers.
  • the second condition is always verified, being required for the water level control inside the laundry washer. It is independent from the type of the adopted level sensor, which may then be a conventional pressure-switch or an optical sensor (i.e. based on liquid refraction) or still a conductivity sensor or a solid state pressure sensor, etc.
  • the third condition fully agrees with the control system evolution in the field of household appliances, favoured by the increasing availability of low-cost microcontrollers.
  • control technology based on fuzzy logic, widely used by now in the consumers' application field, in particular in the household appliances field.
  • the evaluation of the quantity and type of clothes will then be executed using experimental data adequately codified in a permanent memory being comprised in the control system, since the latter, as previously mentioned, will be based on a microcontroller.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Claims (17)

  1. Wäschewaschmaschine, enthaltend einen Waschbottich, eine innerhalb des Bottichs angeordnete Trommel, einen Pegelsensor für die Waschflüssigkeit in dem Bottich, eine elektronische Steuerschaltung, wobei die Wäschewaschmaschine mehr als einen Flüssigkeitseinlauf in den Waschbottich bis zu dem Vollpegel des Sensors ausführt, gefolgt durch einen Flüssigkeitsabsorptionszyklus durch die Wäsche, welcher den Flüssigkeitspegel in dem Bottich bis unter den Leerpegel des Sensors verringert,
    dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die das Steuersystem veranlassen, am Ende des ersten Flüssigkeitseinlaufzyklusses (T1, T2, T3) bis zu dem Erreichen des Vollpegels (c) den Typ der Textilien abzuleiten und am Ende des zweiten Flüssigkeitseinlaufzyklusses (T5) bis zu dem Erreichen des Vollpegels die Menge der Textilen abzuleiten.
  2. Wäschewaschmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel vorgesehen sind, um während des ersten Flüssigkeitseinlaufzyklusses (T1, T2, T3) bis zu dem Erreichen des Vollpegels (c) eine Flüssigkeitsabsorptionsphase (T2) durch die Wäsche, die eine vorbestimmte Dauer hat, welche unabhängig von dem Signal aus dem Pegelsensor ist, zu kontrollieren.
  3. Wäschewaschmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel vorgesehen sind, um vor dem zweiten Flüssigkeitseinlaufzyklus (T5) bis zu dem Erreichen des Vollpegels (c) eine Flüssigkeitsabsorptionsphase (T4) durch die Wäsche, die eine vorbestimmte Dauer besitzt, welche unabhängig von dem Signal des Pegelsensors ist, zu kontrollieren.
  4. Wäschewaschmaschine nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel vorgesehen sind, um an dem Beginn des ersten Flüssigkeitseinlaufzyklusses (T1, T2, T3) bis zu dem Erreichen des Vollpegels (c) eine Anfangsflüssigkeits-Einlaufphase (T1), die eine vorbestimmte Dauer besitzt, zu steuern, welche von der Flüssigkeitsabsorptionsphase (T2) durch die Wäsche gefolgt wird.
  5. Wäschewaschmaschine nach dem vorstehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel vorgesehen sind, um nach der Flüssigkeitsabsorptionsphase (T2) durch die Wäsche eine abschließende Flüssigkeitseinlaufphase (T3) zu steuern, welche bei Erreichen des durch den Sensor erfassten Vollpegels endet.
  6. Wäschewaschmaschine nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Dauer der Flüssigkeitsabsorptionsphase (T2, T4) durch die Wäsche als Funktion der Maschinengeometrie, dass heißt, als Funktion der Bottich- und Trommelmerkmale ausgewählt wird.
  7. Wäschewaschmaschine nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel vorgesehen sind, die Drehung der Trommel zu steuern, während die Flüssigkeitsabsorptionsphase (T2, T4) durch die Wäsche stattfindet.
  8. Wäschewaschmaschine nach dem vorstehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem zum Ableiten der Art der Wäsche als Funktion der Dauer des abschließenden Flüssigkeitseinlaufs (T3) bis zu dem Vollpegel (c) programmiert ist.
  9. Wäschewaschmaschine nach dem vorstehenden Anspruch,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem zum Ableiten der Menge der Wäsche als Funktion der Dauer des zweiten Flüssigkeitszuführzyklusses (T5) und in Funktion der Wäscheart programmiert ist.
  10. Verfahren zum Bestimmen der Art der Wäsche, die in eine Wäschewaschmaschine eingefüllt ist, welche einen Waschbottich, eine Trommel innerhalb des Bottichs, einen Pegelsensor für die Waschflüssigkeit und eine elektronische Steuerschaltung enthält,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgende Sequenz bereitstellt:
    eine erste Waschflüssigkeits-Einlaufphase in den Bottich, welche bei Erreichen eines vorbestimmten Wasserpegels (a) unterhalb des Vollpegels des Pegelsensors endet, wobei der vorbestimmte Wasserpegel (a) durch eine konstante Wassereinströmmenge während eines ersten voreingestellten Zeitintervalls (T1) erreicht wird;
    eine erste Flüssigkeitsabsorptionsphase durch die Wäsche, insbesondere während sich die Trommel dreht, mit einer vorbestimmten Dauer (T2), welche von der Geometrie der Wäschewaschmaschine abhängt;
    eine zweite Waschflüssigkeits-Einlaufphase in den Bottich, welche bei Erreichen des Vollpegels (c) des Pegelsensors endet;
    wobei das Verhältnis zwischen der Dauer der zweiten Einlaufphase (T3) und dem voreingestellten ersten Zeitintervall (T1) dem Steuersystem ein Maß für die Flüssigkeitsabsorptionsgeschwindigkeit durch die Wäsche, welche in der Trommel aufgenommen ist, liefert, so dass das Steuersystem in der Lage ist, die Wäscheart auf Basis der Dateninformationen, welche in geeigneten Speichermitteln gespeichert sind, zu identifizieren.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass nach der zweiten Waschflüssigkeits-Einlaufphase (T3) in dem Bottich, insbesondere während sich die Trommel dreht, eine zweite Flüssigkeitsabsorptionsphase durch die Wäsche vorgesehen ist, deren voreingestellte Dauer (T4) so bemessen ist, dass eine Flüssigkeitsabsorption durch die Wäsche erfolgt, welche proportional zu der Menge der Wäsche selbst ist, wobei die vorbestimmte Zeit (T4) eine solche ist, dass am Ende der zweiten Absorptionsphase der Flüssigkeitspegel (c) in dem Waschbottich niedriger ist als der Leerpegel des Pegelsensors.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass nach der zweiten Flüssigkeitsabsorptionsphase (T4) durch die Wäsche eine dritte Waschflüssigkeits-Einlaufphase in den Bottich vorgesehen ist, welche bei Erreichen des Vollpegels (c) des Pegelsensors endet, wobei die Dauer (T5) der dritten Einlaufphase durch das Steuersystem verwendet wird, um die Menge der Wäsche als Funktion ihrer Art auf der Basis der Dateninformationen, die in geeigneten Speichermitteln gespeichert sind, zu evaluieren.
  13. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Wassers (a), welches während der ersten Waschflüssigkeits-Einlaufphase dem Bottich zugeführt wird, einem Teil (beispielsweise ½ oder 2/3) der Menge für den Vollpegel (c) des Pegelsensors entspricht, und/oder in jedem Fall ein solchen Wert annimmt, dass es ermöglicht wird, die Wäsche zu nässen, ohne dass die Wäsche vollständig in der Flüssigkeit eingetaucht ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass nach dem ersten Einlauf (T1, T2, T3) die folgende Sequenz bereitgestellt wird:
    eine Flüssigkeitsabsorptionsphase durch die Wäsche, insbesondere während sich die Trommel dreht, mit einer vorbestimmten Dauer (T4) in der Weise, dass eine Flüssigkeitsabsorption durch die Wäsche erfolgt, welche proportional zu ihrer Menge ist, wobei die vorbestimmte Zeit (T4) eine solche ist, dass am Ende der Absorptionsphase der Flüssigkeitspegel (d) in dem Bottich niedriger ist als der Leerpegel des Pegelsensors;
    eine zweite Waschflüssigkeits-Einlaufphase in den Bottich, welche bei Erreichen des Vollpegels (c) des Pegelsensors endet, wobei die Einlaufphase durch das Steuersystem am Ende des vorbestimmten Zeitintervalls (T4), welches der Flüssigkeitsabsorptionsphase entspricht ist, gestartet wird;
    wobei die Dauer (T5) der zweiten Einlaufphase durch das Steuersystem verwendet wird, um gemäß der Art der Textilien die Menge der Wäsche auf der Basis der Dateninformationen, die in einem geeigneten Speichermittel gespeichert sind, zu evaluieren.
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Waschflüssigkeitseinlauf enthält:
    eine erste Waschflüssigkeits-Teileinlaufphase in den Bottich, welche bei Errechen eines vorbestimmten Wasserpegels (a) unterhalb des Vollpegels des Pegelsensors endet, wobei der vorbestimmte Wasserpegel (a) durch eine konstante Wassereinströmmenge während eines vorbestimmten ersten Zeitintervalls (T1) erreicht wird;
    eine zweite Waschflüssigkeits-Teileinlaufphase (T3) in den Bottich, welche bei Erreichen des Vollpegels (c) des Pegelsensors endet.
  16. Verfahren nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der zweiten Teileinlaufphase (T1, T3) eine Flüssigkeitsabsorptionsphase durch die Wäsche, insbesondere während sich die Trommel dreht, mit einer vorbestimmten Dauer (T2) in der Weise vorgesehen ist, dass am Ende der Flüssigkeitsabsorptionsphase der Flüssigkeitspegel (b) in dem Bottich sich unterhalb des Leerpegels des Pegelsensors befindet.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 und 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Dauer der zweiten Teileinlaufphase (T3) und dem vorbestimmten ersten Zeitintervall (T1) dem Steuersystem ein Maß für die Flüssigkeitsabsorptionsgeschwindigkeit durch die Wäsche, die in der Trommel aufgenommen ist, liefert, so dass das Steuersystem in der Lage ist, die Wäscheart auf der Basis der Dateninformationen, die in geeigneten Speichermitteln gespeichert sind, zu identifizieren.
EP97101794A 1996-02-05 1997-02-05 Verfahren zum Bestimmen der Wäschemenge und/oder der Wäscheart in einer Waschmaschine Expired - Lifetime EP0787848B1 (de)

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EP0787848A1 EP0787848A1 (de) 1997-08-06
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