EP2652192A2 - Waschmaschine, waschtrockner od. dgl. mit antrieb bzw. antriebssystem sowie verfahren zum betreiben eines solchen antriebssystems - Google Patents

Waschmaschine, waschtrockner od. dgl. mit antrieb bzw. antriebssystem sowie verfahren zum betreiben eines solchen antriebssystems

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EP2652192A2
EP2652192A2 EP11793447.1A EP11793447A EP2652192A2 EP 2652192 A2 EP2652192 A2 EP 2652192A2 EP 11793447 A EP11793447 A EP 11793447A EP 2652192 A2 EP2652192 A2 EP 2652192A2
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EP
European Patent Office
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washing machine
drum
housing
lye
washing
Prior art date
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Application number
EP11793447.1A
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English (en)
French (fr)
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EP2652192B1 (de
Inventor
Christoph Oertel
Wilfried Wildung
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP2652192B1 publication Critical patent/EP2652192B1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/20—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations
    • D06F37/22—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations in machines with a receptacle rotating or oscillating about a horizontal axis
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/20—Mountings, e.g. resilient mountings, for the rotary receptacle, motor, tub or casing; Preventing or damping vibrations

Definitions

  • the invention relates to a washing machine, also a washer-dryer or the like, with a washing drum in a lye housing, wherein the washing drum is rotatably mounted in the lye housing, in that the lye housing is guided or suspended relative to an outer housing of the washing machine, and that the washing machine has a first drive for rotation of the drum with respect to the lye housing. It is usually considered a resilient suspension of the lye housing relative to the housing of the washing machine.
  • the object of the invention is therefore to provide a washing machine, also a washer-dryer or the like, which uses the so-called introduced mechanism to improve the washing performance. Likewise, a belonging to this process is to operate according to such a washing machine.
  • this object is achieved in that an at least second drive is provided for a linear movement of the lye housing and the drum with respect to the housing of the washing machine.
  • a second drive may be added to the movement, which receives the laundry by the, even reversing, rotation of the washing drum with their ribs and leads to a continuous falling of the laundry items in the washing liquor of the tub, a further movement can be obtained after the first found explanation should show as acceleration of the falling process of the laundry into the liquor.
  • substantially vertical (in relation to the substantially horizontal floor surface mounted washing machine) movements are triggered by the least second drive, as well as transversely occurring movements can contribute to the accelerated washing result, since any movement between the laundry and lye for the cleaning result of the laundry is conducive.
  • the thus occurring acceleration of the washing process can be reflected in a shortening of the washing time.
  • the washing performance is increased according to the invention by up to 30 percent.
  • a linear movement can take place by a conversion of a rotational movement of an electric drive, such as an electric motor with rotating output shaft in a linear movement, which could serve a geared eccentric or a pinion with associated rack, it has proved to be advantageous to a linear motor for the at least second drive.
  • This can then either be a plunger anchor within a surrounding magnet coil, or a magnet coil arrangement can be selected with which a linearly moving field (see Transrapid) can be generated.
  • Transrapid see Transrapid
  • a drive which has, for example, only one eccentric and is physically connected to the tub, but has no geared connection to the housing of the washing machine, is also already suitable to realize the claimed teaching of the invention, as even then a linear movement of the tub body and the drum with respect to the washing machine housing can be formed. It has proved to be advantageous if it is effected by a control of the above-mentioned linear motor, that the drum is deflected in a nearly vertical direction by 3 to 40 mm, preferably 25 to 35 mm relative to the rest position in a positive and negative sense. Furthermore, it has been found that a frequency range for the movement of the drum according to the invention in the nearly vertical direction from 0.05 to 10 Hz, preferably from 0.1 to 5 Hz, is considered particularly favorable.
  • the at least second drive is designed as an arrangement of a plurality of linear motors, that is, as a second drive system for linear deflection of the lye housing, wherein the plurality of linear motors are provided exclusively for driving connection between the lye housing and the housing of the washing machine , Then it is unnecessary to resiliently suspend the tub relative to the housing of the washing machine, since a guide of the tub in relation to the housing of the washing machine via the movable part or anchor of the linear motors can be done, the stationary part attached to the housing of the washing machine, in particular, preferred with more than one degree of freedom, is rotatably mounted.
  • the linear motors incidentally in the deflection and frequency range as previously stated, then benefits can be gained because the properties of the springs otherwise required for suspension are not taken into account.
  • the linear motors are controlled so that a damping of the resulting during the spinning oscillation of tub and drum is effected.
  • the characteristic of the springs otherwise required for suspending the lye housing is not taken into account.
  • active damping is effected by the control of the linear motors, so that basically the conventional dampers can be dispensed with. Again, there is also the possibility of energy recovery in the supply network.
  • the invention is achieved in that, in the presence of a further drive system for the linear deflection of the lye housing and the drum relative to the housing of the washing machine, the method causes a washing process to be carried out more effectively or with higher performance.
  • the acceleration of the washing process resulting from the further movement can, for example, be reflected in a shortening of the washing time.
  • the washing performance is increased according to the invention.
  • the drum is deflected in a direction transverse to its axis of rotation, in particular nearly vertical direction, by 3 to 40 mm, preferably 25 to 35 mm relative to its rest position in a positive and negative sense, wherein a frequency range of 0, 05 to 35 Hz, with a frequency of 35 Hz corresponds to a drum speed of 2100 1 / min.
  • a frequency range of 0.05 Hz to 10 Hz in particular from 0, 1 to 5 Hz, and provided in a spinning process, a frequency of up to 35 Hz.
  • the washing machine is equipped with a washing drum in a lye housing, the washing drum being rotatably mounted in the lye housing, and the lye housing is guided relative to an outer housing of the washing machine, and the washing machine is a first Drive system for rotation of the drum with respect to the lye housing
  • the washing machine is a first Drive system for rotation of the drum with respect to the lye housing
  • another drive system for linear deflection of the lye housing and the drum relative to the housing of the washing machine by the inventive method can also be effected, that in the step of spinning the introduced into the drum Laundry, a nearly complete damping of the resulting in this process step oscillations of tub and drum is effected without damper in the conventional sense are required.
  • the energy generated during oscillation can be fed back into the supply network.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a washing machine according to a first embodiment
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a washing machine according to a second embodiment.
  • a washing machine 1 which can also be od as a washer-dryer. The like. Formed, shown with a housing 1 a of the washing machine. In the housing 1 a of
  • Washing machine is initially a tub 3 of the housing 1 a with springs 9, in particular two springs 9 and 9 ', suspended.
  • at least second drive 6 arranged as a linear motor, which establishes a connection between the lower portion of the tub 3 and the housing 1 a of the washing machine 1.
  • the at least second drive or the linear motors 6 and 6 ' replace - at least as far as the leadership and connection of the lower portion of the sheet container with the housing 1a - the damper otherwise used for this purpose.
  • the function of the linear motor or the two linear motors 6 and 6 ' will be explained in more detail below with respect to its or their particular significance for the invention.
  • a washing drum 8 for receiving laundry W is rotatably mounted. About ribs 15 (only one is indicated), the laundry W is raised during the washing process continuously, so that they can fall into the liquor again and again.
  • the drum is connected via a belt drive 4 to a first drive 5, such as an electric motor with a rotating output shaft.
  • a first drive 5 such as an electric motor with a rotating output shaft.
  • the belt drive can also be dispensed with if the electric motor is designed as a direct drive motor 5 '(FIG. 2), so that an axis of rotation 13 of the drum coincides with the axis or output shaft of the direct drive motor.
  • a sleeve 7 connects a loading opening of the tub with an outlet.
  • a balance weight 1 1 can be attached to the tub 3. All connected to the tub 3 in rigid or fixed relation components, such as the drum 8, the first drive 5, optionally with the associated belt drive 4 and the balance weight 11 can be considered as essential parts of the tub 3 attributable vibration system.
  • a center of gravity 14 of the tub oscillating system results from the mass distribution in the batch container 3, which is usually achieved by the construction of the washing machine that the center of gravity 14 preferably on the axis of rotation 13 of the drum 8 and one of the connection points of the springs 9, 9 'and or the linear motors 6, 6 'formed plane lies.
  • the washing machine 1 also has a program control 10 which is capable of supplying signals from a plurality of measuring points, as well as a measuring device 2, which is capable of detecting changes in position of the tub 3 with respect to the washing machine 1 or its housing.
  • the program controller 10 is also connected via one or more signal lines 10 'with a drive control 20 in accordance with the program control 10 to the first drive 5 for rotation of the laundry drum and to the at least second drive, in particular to linear motors 6 and 6' to Achievement of a different position of the tub 3 with respect to the washing machine 1 or the housing 1 a, required power through lines 21 and 22 or 22 'can spend.
  • the first drive 5 for rotating the laundry drum 8 receives the required power in the usual way by the interaction of program control 10 and the drive control, as denoted here by 20.
  • the rotational speeds of the drum 8 for phases of the washing process and the phases of centrifugal processes are set or regulated. Since this is known in principle, this will not be explained further.
  • the at least second drive, so linear motors 6 and 6 ' occupy the geometric local, as shown above, the location of the usual damper, to trigger in a washing process, an additional, linear movement of the laundry drum.
  • linear motors can be easily constructed by a in a ring cylindrical stator with immersed soft iron anchor, it is preferably provided below that linear motors are formed by a multi-phase stator magnetic field, so that its armature in accordance with the linear migration of the stator magnetic field a fairly accurate, predetermined by the control position can take.
  • the dynamics of the vibration on the measuring device 2 on the tub can be tuned in an excellent manner to the needs of the program selected by the program control 10 wash program. It goes without saying that the elastomeric sleeve 7 between the tub 3 and the housing 1 a of the washing machine 1 with respect to the dimensioning and the choice of material on this vibration situation is to interpret gene. Incidentally, it is found that the washing performance can be influenced or increased by the over the linear motors 6 and 6 'introduced or excited vibration of the oscillating liquor container system in a predetermined manner and indeed by up to 30%.
  • a washing process can be carried out in a shorter time in the case of equally soiled items of laundry, or parts of the amount of detergent or introduced electrical energy can be saved for heating the wash liquor.
  • the vibratory tub system is excited to oscillate by itself in a spin process by laundry W, which is generally unevenly distributed in the drum.
  • laundry W which is generally unevenly distributed in the drum.
  • There are numerous approaches to how this imbalance can be reduced by appropriate measures. It can, for example, the drum 8 detected when stopped (as by the measuring device 2) to high unbalance, and thus a more favorable distribution of the laundry W can be achieved.
  • the linear motors 6, 6' and 16, 16 ' form an overall arrangement of linear motors belonging to the at least second drive according to the invention.
  • a washing process can be achieved by driving the linear motors, a vibration of the tub substantially in the z-direction, with an amplitude of 3 to 40 mm, preferably from 25 to 35 mm of the oscillation, while a frequency of 0.05 Hz to 10 Hz, preferably from 0.1 to 5 Hz forms.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Main Body Construction Of Washing Machines And Laundry Dryers (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine oder auch einen Waschtrockner od. dgl., mit einer Waschtrommel in einem Laugengehäuse, wobei die Waschtrommel in dem Laugengehäuse drehbar gelagert ist, dass das Laugengehäuse gegenüber einem äusseren Gehäuse der Waschmaschine, insbesondere federnd aufgehängt, bzw. geführt ist, und dass die Waschmaschine einen ersten Antrieb für Drehung der Trommel in Bezug auf das Laugengehäuse aufweist, wobei ein mindestens zweiter Antrieb (6, 6) für eine lineare Bewegung des Laugengehäuses (3) und der Trommel (8) in Bezug auf das Gehäuse (1) der Waschmaschine (1) vorgesehen ist.

Description

Waschmaschine, Waschtrockner od. dgl. mit hinzukommenden Antrieb bzw. Antriebssystem sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebssystems Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine, auch Waschtrockner od. dgl., mit einer Waschtrommel in einem Laugengehäuse, wobei die Waschtrommel in dem Laugengehäuse drehbar gelagert ist, dass das Laugengehäuse gegenüber einem äußeren Gehäuse der Waschmaschine, geführt bzw. aufgehängt ist, und dass die Waschmaschine einen ersten Antrieb für Drehung der Trommel in Bezug auf das Laugengehäuse aufweist. Es wird üblicherweise eine federnde Aufhängung des Laugengehäuses gegenüber dem Gehäuse der Waschmaschine berücksichtigt.
Bei Waschmaschinen gibt es grundlegende Betrachtungen, wie eine zugrunde zu legende Waschzeit, die Menge und Art der einzubringenden Waschmittel, auch mit Stichwort Chemie zu bezeichnen, die zugrunde zu legende Temperatur, also die einzubringende Energie sowie die auszulösende mechanische Bewegung der Wäsche in einer Waschtrommel, auch beschrieben mit dem Stichwort eingebrachte Mechanik, in Beziehung zueinander zu bringen sind, um eine optimales Waschergebnis bzw. eine gewünschte Waschperformance zu erreichen. Im Fachgebiet wird dies mit dem so genannten Sinner- sehen Kreis beschrieben, wonach es gilt, dass ein Gleichgewicht aus Waschzeit, eingebrachter Mechanik Chemie und Temperatur bzw. Energie bestehen muss, um eine gleich gute Waschperformance zu erreichen.
Es ist auch bekannt, dass bei in der Waschtrommel wegen ungleich verteilter Wäsche, insbesondere bei einem Schleudervorgang, Gegenmaßnahmen ergriffen werden müssen, damit eine in einem Haushalt aufgestellte Waschmaschine nicht so stark zu schwingen beginnt, dass sie sozusagen wegwandert.
Im Vorfeld der Erfindung wurden Überlegungen angestellt, welche Möglichkeiten beste- hen könnten, die Waschperformance zu verbessern, ohne dabei die Waschzeit, die eingebrachte Chemie oder die eingebrachte Energie in ungünstigem Sinne verändern zu müssen. Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Waschmaschine, auch Waschtrockner od. dgl. anzugeben, die die so genannte eingebrachte Mechanik zur Verbesserung der Waschperformance heranzieht. Ebenso soll ein hierzu gehörendes Verfahren zählen, nach dem eine solche Waschmaschine zu betreiben ist.
Bezüglich der Vorrichtung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein mindestens zweiter Antrieb für eine lineare Bewegung des Laugengehäuses und der Trommel in Bezug auf das Gehäuse der Waschmaschine vorgesehen ist. Mit einem solchen zweiten Antrieb kann hinzukommend zu der Bewegung, die die Wäsche durch die, auch reversierende, Drehung der Waschtrommel mit deren Rippen erhält und zu einem laufenden Hinabfallen der Wäschestücke in die Wäschelauge des Laugenbehälters führt, eine weitere Bewegung erhalten werden, die nach erster gefundener Erklärung sich als Beschleunigung des Fallvorganges der Wäschestücke in die Lauge er- weisen dürfte. Auch wenn im Wesentlichen vertikale (in Bezug auf die im Wesentlichen auf horizontal Bodenfläche aufgestellte Waschmaschine) Bewegungen, durch den mindesten zweiten Antrieb ausgelöst werden, so können auch quer dazu auftretende Bewegungen einen Beitrag zum beschleunigten Waschergebnis liefern, da jede Bewegung zwischen Wäschestück und Lauge für das Reinigungsergebnis der Wäsche förderlich ist.
Die so stattfindende Beschleunigung des Waschvorganges kann beispielsweise sich in einer Verkürzung der Waschzeit niederschlagen. Jedoch ist es bei gleicher Waschzeit auch möglich den Anteil von Chemie und/oder einen Anteil teurer elektrische Energie zum Aufheizen der Waschlauge zu vermindern. Auf jeden Fall wird erfindungsgemäß die Waschperformance erhöht und zwar um bis zu 30 Prozent.
Da zwar eine Linearbewegung durch eine Umsetzung einer Drehbewegung von einem elektrischen Antrieb, wie einem Elektromotor mit sich drehender Ausgangswelle, in eine Linearbewegung erfolgen kann, wozu eine getriebliche Exzenteranordnung oder ein Ritzel mit zugeordneter Zahnstange dienen könnte, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen Linearmotor für den mindestens zweiten Antrieb einzusetzen. Dies kann dann entweder ein Tauchanker innerhalb einer diesen umgebenden Magnetspule sein, oder es kann eine Magnetspulen-Anordnung gewählt werden, mit der sich ein sich linear bewegendes Feld (vgl. Transrapid) erzeugen lässt. Mit dieser aufwändigeren Anordnung lassen sich in be- sonders exakter Weise vorbestimmte Linearbewegungen des Laugenbehälters auslösen. Besteht die Führung des Laugenbehälters innerhalb der Gehäuses der Waschmaschine darin, dass eine federnde Aufhängung des Laugenbehälters gewählt wird, so wird durch den mindestens zweiten Antrieb eine Linearbewegung unter Erhöhung und Herabsetzung der Kraft von Federn der Anordnung zur Aufhängung des Laugengehäuses gegenüber dem Waschmaschinengehäuse ausgeübt.
Es wird noch darauf hingewiesen, dass ein Antrieb, der zum Beispiel lediglich einen Exzenter aufweist und körperlich mit dem Laugenbehälter verbunden ist, jedoch keine getriebliche Verbindung zu dem Gehäuse der Waschmaschine aufweist, auch schon geeignet ist, die beanspruchte erfindungsgemäße Lehre realisieren zu können, da auch dann eine lineare Bewegung des Laugengehäuses und der Trommel in Bezug auf das Waschmaschinengehäuse sich ausbilden lässt. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn durch eine Steuerung des weiter oben erwähnten Linearmotors bewirkt wird, dass die Trommel in nahezu vertikaler Richtung um 3 bis 40 mm, vorzugsweise 25 bis 35 mm bezogen auf deren Ruhelage in positivem und negativem Richtungssinn ausgelenkt wird. Ferner hat es sich gezeigt, dass ein Frequenzbereich für die erfindungsgemäße Bewegung der Trommel in nahezu vertikaler Richtung von 0,05 bis 10 Hz, vorzugsweise von 0, 1 bis 5 Hz als besonders günstig infrage kommt.
Obwohl der Focus der Erfindung darauf ausgerichtet ist, die Waschperformance zu erhö- hen, hat es sich in ganz überraschender Weise gezeigt, dass es für die Beherrschung der Schleuderbetriebsphase dem Grunde nach nicht erforderlich ist Dämpfer (vgl. auch Bezugszeichen 6 der DE 10 2006 032 337 A1) zwischen dem Laugegehäuse und dem Gehäuse der Waschmaschine einzusetzen. Der Linearmotor kann so gesteuert werden, dass er im Sinne einer aktiven Dämpfung die Funktion der herkömmlichen Dämpfer (vgl. DE 10 2006 032 337 A1) übernimmt, wobei sich hier auch eine Möglichkeit zur Energierückspeisung ergibt, da in dieser Betriebsphase der Linearmotor generatorisch betrieben wird. Sollten jedoch ganz bestimmte Anforderungen an die Dämpfung bei einem Schleudervorgang bestehen, die nicht restlos durch die aktive Dämpfung durch die Steuerung über den Linearmotor sich als lösbar zeigen, so kann ergänzend noch ein in seiner Dämpfungswir- kung schaltbarer Dämpfer (vgl. die offenbarten Grundprinzipien der DE 10 2004 047 999 A1) hinzukommen.
Die erfinderische Lehre ist auch verwirklicht, wenn der mindestens zweite Antrieb als eine Anordnung von mehreren Linearmotoren, also als ein zweites Antriebssystem zur linearen Auslenkung des Laugengehäuses ausgebildet ist, wobei die mehreren Linearmotoren ausschließlich zur trieblichen Verbindung zwischen dem Laugengehäuse und dem Gehäuse der Waschmaschine vorgesehen sind. Dann erübrigt es sich den Laugenbehälter gegenüber dem Gehäuse der Waschmaschine federnd aufzuhängen, da eine Führung des Laugenbehälters in Bezug auf das Gehäuse der Waschmaschine über den beweglichen Teil bzw. Anker der Linearmotoren erfolgen kann, wobei deren Stationärteil am Gehäuse der Waschmaschine befestigt, insbesondere, bevorzugt mit mehr als einem Freiheitsgrad, drehbeweglich befestigt ist. Bei der Steuerung der Linearmotoren, im Übrigen in dem Auslenkungs- und Frequenzbereich wie auch zuvor angegeben, können sich dann Vorteile ergaben, da die Eigenschaften der ansonsten zur Aufhängung erforderlichen Federn nicht zu berücksichtigen sind.
Ebenso ist es möglich, dass bei Einnahme der Schleuder-Betriebsphase durch die Waschmaschine, die Linearmotoren derart steuerbar sind, dass eine Dämpfung der beim Schleudervorgang entstehenden Schwingung von Laugenbehälter und Trommel bewirkt wird. Bei der Steuerung der Linearmotoren ist es vorteilhaft, dass die Charakteristik der ansonsten zur Aufhängung des Laugengehäuses erforderlichen Federn nicht zu berücksichtigen ist. Es wird wiederum ein aktive Dämpfung durch die Steuerung der Linearmotoren bewirkt, so dass dem Grunde nach die herkömmlichen Dämpfer entfallen können. Es steht hier wiederum auch die Möglichkeit einer Energierückspeisung in das Versorgungsnetz an.
Die Erfindung wird in verfahrensmäßiger Hinsicht dadurch gelöst, dass bei Vorhandensein eines weiteren Antriebssystems zur linearen Auslenkung des Laugengehäuses und der Trommel gegenüber dem Gehäuse der Waschmaschine das Verfahren bewirkt, dass ein Waschvorgang wirkungsvoller bzw. mit höherer Performance durchgeführt werden kann.
Mit einem solchen zweiten Antriebssystem kann hinzukommend zu der Bewegung, die die Wäsche durch die, auch reversierende, Drehung der Waschtrommel mit deren Rippen erhält und zu einem laufenden Hinabfallen der Wäschestücke in die Wäschelauge des Laugenbehälters führt, eine weitere Bewegung erhalten werden.
Die durch die weitere Bewegung sich ergebende Beschleunigung des Waschvorganges kann beispielsweise sich in einer Verkürzung der Waschzeit niederschlagen. Jedoch ist es bei gleicher Waschzeit auch möglich den Anteil von Chemie und/oder einen Anteil teurer elektrische Energie zum Aufheizen der Waschlauge zu vermindern. Auf jeden Fall wird erfindungsgemäß die Waschperformance erhöht. Es ist dabei vorgesehen, dass die Trommel in einer Richtung quer zu deren Drehachse, insbesondere nahezu vertikaler Richtung, um 3 bis 40 mm, vorzugsweise 25 bis 35 mm bezogen auf deren Ruhelage in positivem und negativem Richtungssinn ausgelenkt wird, wobei ein Frequenzbereich von 0,05 bis 35 Hz, wobei eine Frequenz von 35 Hz eine Trommeldrehzahl von 2100 1/min entspricht. Vorzugsweise wird für einen Betrieb der Waschmaschine bei einem Waschvorgang ein Frequenzbereich von 0,05 Hz bis 10 Hz, insbesondere von 0, 1 bis 5 Hz, und bei einem Schleudervorgang eine Frequenz von bis zu 35 Hz vorgesehen.
Wenn die Waschmaschine, der Waschtrockner od. dgl., mit einer Waschtrommel in ei- nem Laugengehäuse ausgerüstet ist, wobei die Waschtrommel in dem Laugengehäuse drehbar gelagert ist, sowie das Laugengehäuse gegenüber einem äußeren Gehäuse der Waschmaschine, geführt ist, und die Waschmaschine ein erstes Antriebssystem für Drehung der Trommel in Bezug auf das Laugengehäuse aufweist, kann bei Vorhandensein eines weiteren Antriebssystems zur linearen Auslenkung des Laugengehäuses und der Trommel gegenüber dem Gehäuse der Waschmaschine durch das erfindungsgemäße Verfahren auch bewirkt werden, dass bei dem Verfahrensschritt des Schleuderns der in die Trommel eingebrachten Wäsche, eine nahezu vollständige Dämpfung der bei diesem Verfahrenschritt entstehenden Schwingungen von Laugenbehälter und Trommel bewirkt wird, ohne dass Dämpfer in herkömmlichen Sinne erforderlich sind. Die bei der Schwin- gung entstehende Energie kann in das Versorgungsnetz zurückgeführt werden.
Soweit die Erfindung durch auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen, nicht selbständigen Ansprüche weitergebildet ist, soll es so sein, dass eine zunächst vorgenommene Kette von Rückbeziehungen nicht einschränkend in Bezug auf die insgesamt mitgeteil- te Lehre anzusehen ist, soweit auch andere Kombinationen von Merkmalen von Ansprüchen sich als geeignet und ausführbar aus Sicht des Fachmannes ergeben.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genau- er beschrieben. Gleiche Bezugszeichen zeigen gleiche oder vergleichbare Teile. Die Figuren werden zunächst kurz erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Waschmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Waschmaschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 ist eine Waschmaschine 1 , die auch als Waschtrockner od. dgl. ausgebildet sein kann, mit einem Gehäuse 1 a der Waschmaschine dargestellt. Im Gehäuse 1 a der
Waschmaschine befindet sich zunächst ein Laugenbehälter 3 der gegenüber dem Gehäuse 1 a mit Federn 9, insbesondere zwei Federn 9 und 9', aufgehängt ist. Gegenüber der Bodenseite des Gehäuses der Waschmaschine ist mindestens zweiter Antrieb 6, wie ein Linearmotor angeordnet, der eine Verbindung zwischen dem unteren Bereich des Laugenbehälters 3 und dem Gehäuse 1 a der Waschmaschine 1 herstellt. Meist werden zwei Antriebe 6 und 6' eingesetzt. Der mindestens zweite Antrieb bzw. der Linearmotore 6 und 6' ersetzen - zumindest was die Führung und Verbindung des unteren Bereichs der des Lagenbehälters mit dem Gehäuse 1a anbetrifft - die ansonsten hierfür eingesetzten Dämpfer. Die Funktion des Linearmotors bzw. der beiden Linearmotore 6 und 6' wird in Bezug auf dessen bzw. deren besondere Bedeutung für die Erfindung noch nachfolgend ausführlicher erläutert werden. In dem Laugebehälter 3 ist eine Wasch-Trommel 8 zur Aufnahme von Wäsche W drehbar gelagert. Über Rippen 15 (nur eine ist angedeutet) wird die Wäsche W beim Waschvorgang laufend angehoben, so dass sie immer wieder in die Lauge hineinfallen kann. Die Trommel ist über einen Riementrieb 4 mit einem ersten Antrieb 5, wie einem elektrischen Motor mit einer sich drehenden Ausgangswelle verbunden. Es kann jedoch auch auf den Riementrieb verzichtet werden, wenn der Elektromotor als Direktantriebsmotor 5' (FIG. 2) ausgeführt ist, so dass eine Drehachse 13 der Trommel mit der Achse bzw. Ausgangswelle des Direktantriebsmotors zusammenfällt. Eine Manschette 7 verbindet eine Beladungsöffnung des Laugenbehälters mit einem Aus- schnitt im Gehäuse 1 der Waschmaschine, in den eine kreisförmige bzw. augenähnliche Tür (ohne Bezugszeichen) eingefügt ist. Es wird noch dargelegt, dass an dem Laugenbehälter 3 ein Ausgleichsgewicht 1 1 angebracht sein kann. Alle mit dem Laugenbehälter 3 in starrer bzw. fester Relation verbundenen Bauteile, wie die Trommel 8, der erste Antrieb 5, gegebenenfalls mit dem zugeordneten Riementrieb 4 und das Ausgleichsgewicht 11 können als wesentliche Teile eines dem Laugenbehälter 3 zuzuordnenden Schwingungssystems betrachtet werden.
Ein Schwerpunkt 14 des Laugenbehälter-Schwingungssystems resultiert aus der Massenverteilung im Laugebehälter 3, wobei durch die Konstruktion der Waschmaschine meist erreicht wird, dass der Schwerpunkt 14 bevorzugt auf der Drehachse 13 der Trommel 8 und einer von den Anbindungspunkten der Federn 9, 9' und des bzw. der Linearmo- tore 6, 6' gebildeten Ebene liegt.
Die Waschmaschine 1 verfügt auch über eine Programmsteuerung 10, der Signale von mehreren Messstellen, wie auch einer Messeinrichtung 2, die Lage- Veränderungen des Laugenbehälters 3 in Bezug auf die Waschmaschine 1 bzw. deren Gehäuse zu erfassen vermag, zugeführt werden.
Die Programmsteuerung 10 steht auch über eine oder mehrere Signalleitungen 10' mit einer Antriebssteuerung 20 in Verbindung, die nach Vorgaben der Programmsteuerung 10 die an den ersten Antrieb 5 zur Drehung der Wäschetrommel und an den mindestens zweiten Antrieb, insbesondere an Linearmotore 6 und 6' zur Erreichung einer unterschiedlichen Lage des Laugenbehälters 3 in Bezug auf die Waschmaschine 1 bzw. deren Gehäuse 1 a, erforderliche Leistung über Leitungen 21 und 22 bzw. 22' auszugeben vermag.
Der erste Antrieb 5 zur Drehung der Wäschetrommel 8 erhält die erforderliche Leistung in üblicher weise durch das Zusammenwirken von Programmsteuerung 10 und der Antriebsteuerung, wie hier mit 20 bezeichnet. Es werden insbesondere die Drehzahlen der Trommel 8 für Phasen des Waschvorganges und die Phasen von Schleudervorgängen eingestellt bzw. geregelt. Da dies grundsätzlich bekannt ist, wird dies nicht weiter erläutert. Der mindestens zweite Antrieb, also Linearmotore 6 und 6' die geometrisch örtlich, wie obig dargestellt, die Lage der sonst üblichen Dämpfer einnehmen, soll bei einem Waschvorgang eine zusätzliche, lineare Bewegung der Wäschetrommel auslösen. Obwohl Linearmotore sich sehr einfach durch einen in einen ringzylindrischen Stator mit eintauchbarem Weicheisenanker aufbauen lassen, ist nachfolgend bevorzugt vorgesehen, dass Linearmotore durch ein mehrphasiges Ständermagnetfeld gebildet werden, so dass dessen Anker entsprechend dem linearen Wandern des Ständermagnetfeldes eine ziemlich genaue, über die Steuerung vorgegebene Stellung einnehmen kann. Durch entspre- chende Abstimmung/ größenmäßige Auslegung der Linearmotore 6, 6' ist es also auch möglich, über die Antriebssteuerung 20, die über Steuerungsteile mit abgehenden Leitungen 22, 22' für die Speisung der Linearmotore 6, 6' verfügt, im Betrieb der Waschmaschine bei einem Waschvorgang das obige herausgestellte schwingungsfähige Laugenbehältersystem, so in Schwingung zu versetzen, dass in ungefährer vertikaler Richtung bzw. z- Richtung eine Amplitude von 3 bis 40 mm, vorzugsweise von 25 bis 35 mm der Schwingung entsteht, während dabei eine Frequenz von 0,05 Hz bis 10 Hz, bevorzugt von 0, 1 bis 5 Hz ausbildet. Auslenkungen in y-Richtung - soweit die Konstruktion der Waschmaschine es zulässt - werden zwar nicht primär angestrebt, tragen jedoch, wenn sie auftreten, auch zum Waschvorgang bei. Dabei wird auch berücksichtigt, dass die Dynamik der Schwingung über die Messeinrichtung 2 am Laugenbehälter sich in hervorragender Weise auf die Erfordernisse des über die Programmsteuerung 10 ausgewählten Waschprogramms abstimmen lässt. Es versteht sich von selbst, dass die Elastomer-Manschette 7 zwischen dem Laugenbehälter 3 und dem Gehäuse 1 a der Waschmaschine 1 bezüglich der Dimensionierung und der Materialwahl auf diese Schwingungssituation hin auszule- gen ist. Im Übrigen wird festgestellt, dass die Waschperformance sich die durch die über die Linearmotoren 6 und 6' eingebrachte bzw. angeregte Schwingung des schwingungsfähigen Laugenbehältersystems, in vorbestimmter Weise beeinflussen bzw. erhöhen lässt und zwar um bis zu 30%. Es kann also bei gleich verschmutzten Wäschestücken ein Waschvorgang in kürzerer Zeit durchgeführt werden oder es können Teile der Waschmit- telmenge oder eingebrachte elektrische Energie für das Aufheizen der Waschlauge eingespart werden. Dabei darf man sich auch darauf stützen, dass der Einsatz elektrischer Energie zum Erhalt elektromotorisch ausgelöster Bewegungen stets äußerst energieeffizient abläuft. Bekanntlicherweise wird das schwingungsfähige Laugenbehältersystem bei einem Schleudervorgang durch meist ungleich in der Trommel verteilte Wäsche W von selbst sehr stark zum Schwingen angeregt. Es gibt zahlreiche Ansätze, wie diese Unwucht durch geeignete Maßnahmen reduziert werden kann. Es kann zum Beispiel die Trommel 8 bei erkannt (wie durch die Messeinrichtung 2) zu hoher Unwucht abgestoppt werden, und damit eine günstigere Verteilung der Wäsche W erreicht werden. Vorliegend soll davon ausgegangen werden, dass die Verteilung der Wäsche zur Reduzierung der Unwucht durch eine zuvor beschriebene Maßnahme schon primär gelöst ist. Dennoch ist es nach wie vor erforderlich die in der Schleuder-Betriebsphase auftretende Schwingung zu dämp- fen. Da es schon betreffend des aggregativen Aufwandes ungünstig wäre, neben den Linearmotoren 6 und 6', die örtlich geometrisch die Lage vormalig eingesetzter Dämpfer einnehmen, zusätzliche Dämpfer einsetzen zu müssen, wurde untersucht, ob durch die Steuerung bzw. Regelung der Linearmotore nicht auch eine Dämpferfunktion nachgebildet werden kann.
Dabei wurde herausgefunden, dass über die Linearmotore 6 und 6' bei deren geeigneter Ansteuerung, wobei über die Messeinrichtung 2 die gemessene Werte der Auslenkung mittelbar über die Programmsteuerung herangezogen werden, eine aktive Dämpfung der beim Schleudervorgang entstehenden Schwingung des schwingungsfähigen Laugenbe- hältersystems erzielt werden kann. Damit ist es also möglich, über die steuerbaren Linearmotore 6 und 6', die gegenüber dem Antrieb der Trommel ein weiteres Antriebssystem bilden, nicht nur die Waschperformance zu erhöhen, sondern auch eine wirksame aktive Dämpfung zu erreichen. Hier würde auch ein Ansatz liegen, die beim Schleudervorgang ungewollt entstehende Energie durch Energierückführung (Rekuperation) mittels der An- triebssteuerung 20 in das Versorgungsnetz zu leiten.
Darüber hinaus ist es auch möglich, zur Erzielung der aktiven Dämpfung beim Schleudervorgang über die Linearmotore 6 und 6' eine lineare Bewegung des Laugenbehältersystems zu bewirken, wobei die lineare Bewegung der von einer Unwucht verursachten Be- wegung des Laugenbehältersystems entgegengerichtet ist. In seltenen Ausnahmefällen könnte es erforderlich werden, eine Dämpfereinrichtung mit einem mechanischen Reibdämpfer hinzuzunehmen, die dann jedoch von ihrer Dämpferwirkung her schaltbar ausgelegt sein müssten, da in der eigentlichen Waschphase über die Linearmotore 6 und 6' ausgelöste Schwingung zur Erhöhung der Waschperformance nicht noch gedämpft werden darf.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die Federn 9 und 9' zur Aufhängung des Laugenbehälters 3 in Wegfall gekommen. Stattdessen werden Linearmotore 16 und 16' eingesetzt, die eine antriebsmäßige Verbindung des Laugengehäuses 3 zum Gehäuse V der Waschmaschine 1 herstellen. Hinsichtlich der zunächst wie bei Fig. 1 gleichartigen Steuerung 20 ist es jedoch erforderlich, weitere Steuerungsteile vorzusehen, die für die Speisung der Linearmotore 16, 16' vorliegen müssen. Von diesen Steuerungsteilen ausgehend führen Leitungen 24, 24' an die erwähnten Linearmotore 16 und 16'. Hinsichtlich des eingesetzten Direktantriebsmotors 5' für die Trommel, der direkt an dem Laugenbehälter 3 angeflanscht ist, ergeben sich bezüglich der der Ansteuerung über die Leitung 21 keine hervorhebenswerten Unterschiede gegenüber der Fig. 1. Die Linearmotore 6, 6' und 16, 16' bilden insgesamt eine Anordnung von Linearmotoren, die zu dem mindestens zweiten Antrieb nach der Erfindung gehören. Bei einem Waschvorgang kann über die Ansteuerung der Linearmotore eine Schwingung des Laugenbehälters im wesentlichen in z-Richtung erzielt werden, wobei eine Amplitude von 3 bis 40 mm, vorzugsweise von 25 bis 35 mm der Schwingung entsteht, während sich dabei eine Frequenz von 0,05 Hz bis 10 Hz, bevorzugt von 0,1 bis 5 Hz ausbildet. Mittels der Erfassung der Schwingungsdynamik über die Messeinrichtung 2 am Laugenbehälter ist eine gute Anpassung der erzeugten Schwingung an das über die Programmsteuerung 10 ausgewählte Waschprogramm möglich, wobei sich Vorteile gegenüber der Ausführungsform, bei der der Laugenbehälter 3 über Federn 6, 6' am Gehäuse der Waschmaschine aufgehängt ist, gezeigt haben. Dies gilt auch für die aktive Dämpfung einer bei einem Schleudervorgang entstehenden Schwingung von Laugenbehälter und Trommel sowie der sich dabei eröffnenden Möglichkeit der Energierücklieferung an das Versorgungsnetz.
Zur Beschreibung der verfahrensmäßigen Lehre wird von einem ersten Antriebssystem für die Drehung der Trommel und von einem weiteren Antriebssystem zur linearen Auslenkung der Trommel gesprochen. Dies soll für beide Ausführungsbeispiele so gelten. Bezugszeichenliste:
I Waschmaschine
1a Gehäuse der Waschmaschine
2 Messeinrichtung (Lageveränderungssignal)
3 Laugenbehälter
4 Riemenantrieb
5 erster Antrieb - Elektromotor
5' Direktantriebsmotor
6 Linearmotor, auch 6'
7 Manschette
8 Wäsche-Trommel
9 Feder, auch 9'
10 Programmsteuerung
10' Signale der Programmsteuerung
I I Ausgleichsgewicht
12 Ebene
13 Trommelachse, Drehachse
14 Schwerpunkt
15 Rippen
16 Linearmotor, auch 16'
20 Antriebssteuerung
21 Speiseleitung erster Antrieb, Elektromotor
22 Speiseleitung Linearmotor 6
22' Speiseleitung Linearmotor 6'
24 Speiseleitung Linearmotor 16
24' Speiseleitung Linearmotor 16'
W Wäsche

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Waschmaschine, auch Waschtrockner od. dgl., mit einer Waschtrommel in einem Laugengehäuse, wobei die Waschtrommel in dem Laugengehäuse drehbar gelagert ist, dass das Laugengehäuse gegenüber einem äußeren Gehäuse der Waschmaschine, insbesondere federnd aufgehängt, bzw. geführt ist, und dass die Waschmaschine einen ersten Antrieb für Drehung der Trommel in Bezug auf das Laugengehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein mindestens zweiter Antrieb (6, 6'; 16, 16') für eine lineare Bewegung des Laugengehäuses (3) und der Trommel (8) in Bezug auf das Gehäuse (1') der Waschmaschine (1) vorgesehen ist.
Waschmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Antrieb als mindestens ein Linearmotor (6, 6') ausgebildet ist, der eine Linearbewegung unter Erhöhung und Herabsetzung der Kraft von Federn (9, 9') einer Anordnung zur Aufhängung des Laugengehäuses (3) gegenüber dem Waschmaschinengehäuse (1') bewirkt.
3. Waschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor (6, 6') derart steuerbar ist, dass die Trommel in nahezu vertikaler Richtung (z) um 3 bis 40 mm, vorzugsweise 25 bis 35 mm bezogen auf deren Ruhelage in positivem und negativem Richtungssinn ausgelenkt wird.
4. Waschmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearmotor (6, 6') derart steuerbar ist, dass die Trommel in nahezu vertikaler Richtung (z) mit einer Frequenz von 0,05 bis 35 Hz, vorzugsweise von 0,1 bis 5 Hz bewegt wird.
Waschmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einnahme der Schleuder-Betriebsphase durch die Waschmaschine, der Linearmotor (6, 6') derart steuerbar ist, dass eine aktive Dämpfung der beim Schleudervorgang entstehenden Schwingung von Laugenbehälter (3) und Trommel (8) bewirkt wird und dabei vorzugsweise eine Energierücklieferung in das Versorgungsnetz erfolgt.
6. Waschmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens zweite Antrieb als eine Anordnung von mehreren Linearmotoren (6, 6'; 16, 16') ausgebildet ist, wobei die mehreren Linearmotore (6, 6'; 16, 16') ausschließlich zur trieblichen Verbindung zwischen dem Laugengehäuse (3) und dem Gehäuse (1') der Waschmaschine (1) vorgesehen sind.
7. Waschmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearmotoren (6, 6'; 16, 16') derart steuerbar sind, dass die Trommel (8) in einer Richtung quer zu deren Drehachse, insbesondere in nahezu vertikaler Richtung (z), um 3 bis 40 mm, vorzugsweise 25 bis 35 mm, bezogen auf deren Ruhelage in positivem und negativem Richtungssinn ausgelenkt wird.
8. Waschmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearmotoren (6, 6'; 16, 16') derart steuerbar sind, dass die Trommel in einer Richtung quer zu deren Drehachse, insbesondere in nahezu vertikaler Richtung (z) mit einer Frequenz von 0,05 bis 10 Hz, vorzugsweise von 0,1 bis 5 Hz bewegt wird.
9. Waschmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einnahme der Schleuder-Betriebsphase durch die Waschmaschine, die Linearmotoren (6, 6'; 16, 16') derart steuerbar sind, dass eine Dämpfung der beim Schleudervorgang entstehenden Schwingung von Laugenbehälter (3) und Trommel (8) bewirkt wird und dabei vorzugsweise eine Energierücklieferung in das Versorgungsnetz erfolgt.
10. Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine, Waschtrockner od. dgl., mit einer Waschtrommel in einem Laugengehäuse, wobei die Waschtrommel in dem Laugengehäuse drehbar gelagert ist, dass das Laugengehäuse gegenüber einem äußeren Gehäuse der Waschmaschine, insbesondere federnd, aufgehängt ist, und dass die Waschmaschine ein erstes Antriebssystem für Drehung der Trommel in Bezug auf das Laugengehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem weiteren Antriebssystem das Laugengehäuse gegenüber dem Gehäuse der Waschmaschine linear ausgelenkt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vorsieht, dass die Trommel in einer Richtung quer zu deren Drehachse, insbesondere nahezu vertikaler Richtung, um 3 bis 40 mm, vorzugsweise 25 bis 35 mm bezogen auf deren Ruhelage in positivem und negativem Richtungssinn ausgelenkt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren vorsieht, dass die Trommel in einer Richtung quer zu deren Drehachse, insbesondere in nahezu vertikaler Richtung mit einer Frequenz von 0,05 bis 35 Hz, vorzugsweise von 0, 1 bis 5 Hz bewegt wird.
13. Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine, Waschtrockner od. dgl., mit einer Waschtrommel in einem Laugengehäuse, wobei die Waschtrommel in dem Laugengehäuse drehbar gelagert ist, dass das Laugengehäuse gegenüber einem äu- ßeren Gehäuse der Waschmaschine, geführt ist, und dass die Waschmaschine ein erstes Antriebssystem für Drehung der Trommel in Bezug auf das Laugengehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein eines weiteren Antriebssystems zur linearen Auslenkung des Laugengehäuses und der Trommel gegenüber dem Gehäuse der Waschmaschine das Verfahren bewirkt, dass bei dem Verfahrensschritt des Schleuderns der in die Trommel eingebrachten Wäsche, eine nahezu vollständige Dämpfung der bei diesem Verfahrenschritt entstehenden Schwingung von Laugenbehälter und Trommel bewirkt wird und dabei vorzugsweise eine Energierücklieferung in das Versorgungsnetz erfolgt.
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