Die Erfindung bezieht sich auf eine Wäschebehandlungsmaschine mit einer Wäschetrommel,
die innerhalb eines Gehäuses in einem Träger drehbar gelagert ist, und mit
mindestens einem elektromechanischen Wandler, dessen Ausgangssignale einer Steuerschaltung
zuführbar sind und ein Maß für das Gewicht eines in die Wäschetrommel eingebrachten
Wäschepostens darstellen.
Aus der DE 30 25 088 C2 ist bereits eine derartige Wäschebehandlungsmaschine bekannt.
Bei dieser Wäschebehandlungsmaschine, beispielsweise einer Waschmaschine,
werden elektromechanische Wandler an Teilen des Trägers, die unter Einwirkung des
Trommelgewichts besonders auffälligen Belastungen ausgesetzt sind, vorgesehen. Die
von den Wandlern erzeugten Ausgangssignale stellen ein Maß für das Trommelgewicht
oder für dessen Veränderung dar. Auf diese Weise ist es möglich, die durch die eingefüllte
Wäsche verursachte Gewichtszunahme vollautomatisch zu erfassen und auszuwerten.
Dabei läßt sich eine Gewichtszunahme mit einer Auflösung von ca. 0,1 kg erfassen.
In der bekannten Wäschebehandlungsmaschine ist als Träger ein Laugenbehälter vorgesehen,
der in bekannter Weise aus Metall besteht. An seiner Rückseite ist mittels
Schrauben und Laschen ein Tragstern befestigt, in dessen Lagergehäuse der Zapfen einer
Wäschetrommel auf zwei Wälzlagern gelagert ist. Gemäß den in den DE 30 25 088
C2 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die elektromechanischen Wandler entweder
auf den Laschen oder den Speichen des Tragsterns befestigt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, den Einsatz von elektromechanischen Wandlern auch
dann zu ermöglichen, wenn ein Tragstern nicht vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Wäschebehandlungsmaschine der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß der Träger aus Kunststoff besteht und daß der
Wandler an einer Rückwand des Trägers angebracht ist.
Vielfach werden heute Träger aus Kunststoff für Wäschebehandlungsmaschinen eingesetzt,
beispielsweise als Laugenbehälter für eine Waschmaschine. Ein derartiger Träger
aus Kunststoff ist an seiner Rückwand in sich selbst so gestaltet, daß nicht noch ein zusätzlicher
Tragstern vorgesehen werden muß. Beispielsweise weist der Träger radiale
Verstärkungsrippen auf, zusätzlich können auch zu einer Lagerung für die Antriebswelle
einer sich in dem Laugenbehälter drehenden Wäschetrommel konzentrische Verstärkungsringe
vorgesehen werden.
Gemäß der Erfindung ist es ausreichend, wenn der mindestens eine elektromechanische
Wandler auf der Rückwand des Trägers selbst befestigt ist.
Vorzugsweise ist er auf einer Verstärkungsrippe angebracht.
Sofern die Rückwand einen ersten zentralen, die Welle umgebenden Teil und einen
zweiten, den ersten Teil umgebenden äußeren Teil hat, wobei die Teile unter verschiedenen
Winkeln gegenüber der Welle geneigt sind, ist es vorteilhaft, den elektrischen
Wandler im Übergangsbereich zwischen den beiden Teilen anzuordnen.
Sofern die Rückwand zusätzlich zu den Verstärkungsrippen auch noch verstärkende konzentrische
Ringe aufweist, wird der Wandler vorzugsweise dort auf eine Verstärkungsrippe
angebracht, wo sie einen Verstärkungsring kreuzt. Als elektromechanische
Wandler kommen entweder Dehnungsmeßstreifen oder piezoelektrische Druckwandler
zum Einsatz. Durch den Einsatz der elektromechanischen Wandler in unmittelbarer Nähe
zu der Wäschetrommel, die Dehnungen und Stauchungen im Bereich der Rückwand des
Trägers verursacht, ist eine sehr unmittelbare Messung der Gewichtsveränderung beim
Einfüllen oder bei der Entnahme der Wäsche möglich. Daraus folgt eine hohe Genauigkeit
bei der Feststellung der Gewichtsveränderung. Insbesondere läßt sich die Erfindung
auch einsetzen, um das Umwuchtverhalten einer Wäschetrommel festzustellen; ebenso
ist die Erfindung anwendbar zur Überwachung der mechanischen Stabilität und der
Schwingungsverhältnisse des Trägerbodens, d. h. des Laugenbehälterbodens.
Gegenüber der bei Verwendung einer induktiven Differentialdrossel erforderlichen Wegmessung
zur Bestimmung der Beladungsmenge der Wäsche wird der Nachteil dieses
Meßverfahrens vermieden, der darin besteht, daß die Federn und Dämpfer des Schwingsystems,
in dem der Träger gelagert ist, der Wägung der Wäsche entgegenwirken, so
daß bei diesem Prinzip stets eine durch die Dämpfer und Federn verursachte Ungenauigkeit
berücksichtigt werden muß. Erfindungsgemäß wird das Gewicht der Wäsche direkt
ermittelt, indem der auf einer Seitenwand des Trägers angebrachte Wandler Dehnung
oder Stauchung des Trägers mißt, woraus sich in einer Auswerteschaltung das Gewicht
errechnen läßt.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird eine Mehrzahl von elektrischen
Wandlern eingesetzt, wobei vorzugsweise die Wandler an, bezogen auf die Lagerung
der Welle, einander gegenüberliegenden Punkten auf der Bodenwand des Trägers
angeordnet sind, beispielsweise ein erster Wandler unterhalb des Lagers und ein zweiter
Wandler oberhalb des Lagers, so daß der eine Wandler die durch das Befüllen der Wäsche
verursachte Stauchung der Rückwand und der andere die damit einhergehende
Dehnung der Rückwand registriert, so daß beide Meßwerte in die Berechnung des Wäschegewichts
einfließen, wodurch die Meßgenauigkeit erheblich erhöht wird. Es können
auch mehrere Wandler neben- und untereinander Verwendung finden. Als Wandler eignen
sich Dehnungsmeßstreifen und piezoelektrische Wandler.
Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen
näher erläutert: Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf die Rückwand des Laugenbehälters und
- Fig. 2
- einen Querschnitt durch einen Laugenbehälter und eine Wäschetrommel
in einer Waschmaschine an einer Schnittlinie II -II.
Eine Waschmaschine weist ein Gehäuse 1 (Fig. 1) auf, das u. a. einen Laugenbehälter 2
umschließt, der über federnde und gegebenenfalls auch dämpfende Stützen 3 an einem
Boden 4 der Waschmaschine abgestützt ist. Dabei ist der Laugenbehälter 2 über Abstützplatten
5 mit den Stützen 3 verbunden.
Der Laugenbehälter 2 besteht aus einem Kunststoff, beispielsweise Polypropylen und
weist eine Rückwand 6 auf, deren Stabilität zusätzlich durch radiale Verstärkungsrippen 7
und konzentrisch zu einer Lagerhülse 8 (Fig. 2) verlaufende Verstärkungsringe 9 erhöht
ist.
Die Lagerhülse 8 nimmt einen Wellenzapfen 10 auf, der über Wälzlager 11, 12 in der
Lagerhülse 8 gelagert ist. Der Wellenzapfen 10 trägt eine Wäschetrommel 13, die sich im
Innern des Laugenbehälters 2 dreht. Der Laugenbehälter 2 bildet somit den Träger der
Waschmaschine.
Wenn die Wäschetrommel 13 mit einem Wäscheposten 14 beladen wird, übt dieser eine
Kraft Fw auf den Boden der Wäschetrommel 13 aus. Diese Kraft wird über den Wellenzapfen
10 auf die Lagerhülse 8 und die Rückwand 6 übertragen. Dabei entsteht eine
Stauchungskraft FSt auf der Außenseite der Rückwand 6 im Bereich oberhalb der Hülse 8
und eine Dehnungskraft FD auf der der Wäschetrommel 13 zugewandten Seite der
Rückwand 6 im Bereich oberhalb des Wellenzapfens 10.
Im Bereich unterhalb des Wellenzapfens 10 sind die Verhältnisse genau umgekehrt: Dort
wird die Rückwand 6 auf ihrer Außenseite gedehnt, während sie auf der der Wäschetrommel
13 zugewandten gestaucht wird. Es hat sich gezeigt, daß die Dehnungskräfte FD
und die Stauchungskräfte Fst besonders in dem Übergangsbereich von einem eine verdickte
Wandung aufweisenden konzentrisch um die Lagerhülse 8 angeordneten inneren
Bereich 15 zu einem weiter nach außen angeordneten weniger dicken Bereich 16 auftritt.
Daher werden vorteilhaft elektromechanische Wandler 17, 18 in diesem Übergangsbereich
zwischen dem Bereich 15 und dem Bereich 16 angeordnet. Der Wandler 17 mißt
somit eine Stauchung der Rückwand 6, während der Wandler 18 eine Dehnung mißt.
Erfindungsgemäß ist stets mindestens ein Wandler, also entweder der Wandler 17 oder
der Wandler 18, vorgesehen; neben den Wandlern 17, 18 lassen sich jedoch auf der
Rückwand 6 weitere Wandler zusätzlich anbringen, so daß deren Meßsignale miteinander
verglichen werden können und aus einer Mehrzahl von Meßsignalen in einer Auswerteschaltung
(hier nicht dargestellt) ein Mittelwert gebildet wird. Dadurch läßt sich die Meßgenauigkeit
erhöhen.
Da die Wirkung der Gewichtsveränderung bei Be- und Entladung der Wäschetrommel 13
bei den Wandlern 17 und 18 gerade genau entgegengesetzt sind, ergibt sich aus den
beiden von den Wandlern 17, 18 erzeugten Signalen ein leicht meßbares und gegenüber
den Einzelsignalen betragsmäßig viel größeres Differenzsignal, das sich in einer Auswerteschaltung,
wie sie beispielsweise dem Prinzip nach bereits aus der DE 20 34 847 A1
bekannt ist, verarbeiten läßt. Über Leitungen 19, 20 sind die Wandler 17, 18 mit einer
Steuerschaltung 21 verbunden, in der die Meßsignale ausgewertet werden. Die Steuerschaltung
21 übernimmt somit die Funktion einer Auswerteschaltung.
Als elektromechanische Wandler 17, 18 eignen sich Dehnungsmeßstreifen oder piezoelektrische
Druckwandler.
Es versteht sich, daß sich die Wandler auch auf der Innenseite der Rückwand 6, d. h. auf
der der Wäschetrommel 13 zugewandten Seite, anordnen lassen können. Ebenso ist es
möglich, die Wandler im Bereich zwischen den Wälzlagern 11, 12 und der Lagerhülse
oder zwischen der Lagerhülse 8 und dem ersten Bereich 15 anzuordnen.
Die gemäß Fig. 2 dargestellte Anordnung der Wandler 17, 18 hat den Vorteil der leichten
Zugänglichkeit und der einfachen Auswechselbarkeit.
Vorteilhaft werden die Wandler 17, 18 auch im Bereich der Verstärkungsringe 9 und zusätzlich
auf einer der Verstärkungsrippen 7 angeordnet.
Erfindungsgemäß lassen sich die bei einem aus einem Kunststoff bestehenden Laugenbehälter
2 entstehenden Zug- und Druckspannungen auf der Rückwand 6 des Laugenbehälters
2, d. h. des Trägers der Wäschetrommel 13, auf einfache Weise mittels elektromechanischer
Wandler 17, 18 ermitteln, wobei insbesondere der Aufbau der Rückwand
6 mit Verstärkungsringen 9 und Verstärkungsrippen 7 bei der Anordnung der
Wandler 17, 18 berücksichtigt wird, an denen Druck- und Zugspannungen verstärkt auftreten.
Dies gilt besonders für den Übergangsbereich zwischen dem ersten Bereich 15,
der die Lagerhülse 8 umgibt, und dem zweiten Bereich 16, der den ersten Bereich 15
konzentrisch umgibt.
Es versteht sich, daß die Erfindung bei allen Wäschebehandlungsmaschinen, d. h.
Waschmaschinen, Wäscheschleudern und Wäschtrocknern, einzusetzen ist.
Durch die Auswertung der Meßsignale in der Steuerschaltung 21 stehen diese auch für
den Bediener und/oder den Kundendienst zur Verfügung. Die gemessenen Gewichtsdaten
lassen sich mittels eines Anzeigeelements auf der Bedienblende anzeigen, so daß
der Bediener das Gewicht Fw des Wäschepostens 14 in der Wäschetrommel 13 kennt.
Die Steuerschaltung 21 dient daher als Signalverarbeitungseinrichtung.
Anstelle der Anordnung der Wandler 17, 18 an der Rückwand 6 können sie auch an einer
anderen Seitenwand des Laugenbehälters 2 angebracht sein.
Aus den von den Wandlern 17, 18 gelieferten Meßwerten wird in der Steuerschaltung 21
sowohl statisch das Gewicht der Wäschetrommel 13 bestimmt als auch dynamisch das
Unwuchtverhalten der Wäschetrommel 13 und des Laugenbehälters 2 bestimmt. Aus
diesen Werten bestimmt die Steuerschaltung 21, wann beispielsweise bei Erreichen einer
maximal zulässigen Unwucht die Schleuderdrehzahl der Wäschetrommel 13 abgesenkt
werden muß.
Vorteilhaft ist zusätzlich auf dem Laugenbehälterboden oder unter dem Laugenbehälterboden
mindestens ein weiterer elektromechanischer Wandler vorgesehen, der die
Schwingungsverhältnisse des Laugenbehälterbodens mißt. Aufgrund gespeicherter
Werte für maximal zulässige Auslenkungen des Laugenbehälterbodens und/oder einer
Seitenwand des Laugenbehälters 2 wird dessen mechanische Stabilität von der Steuerschaltung
21 überwacht. Wenn ein vorgegebener Grenzwert überschritten wird, bricht die
Steuerschaltung 21 den Waschvorgang ab oder erzeugt eine Information für den Bediener
oder den Kundendienst.