EP4127296A1 - Verfahren zum betreiben eines waschautomaten und waschautomat - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines waschautomaten und waschautomat

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EP4127296A1
EP4127296A1 EP21715187.7A EP21715187A EP4127296A1 EP 4127296 A1 EP4127296 A1 EP 4127296A1 EP 21715187 A EP21715187 A EP 21715187A EP 4127296 A1 EP4127296 A1 EP 4127296A1
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EP
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drum
laundry
motor
washing machine
value
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EP21715187.7A
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EP4127296C0 (de
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Markus Drücker
Magnus Kortenjann
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Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
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Publication date
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Definitions

  • washing machine drums have ribs in their interior.
  • a rib which is also referred to as a driver, is a part of the drum which, when the drum moves, also sets the laundry inside the drum in motion, i.e. takes it with it.
  • the rib is usually a plate in the drum, to which the laundry in the drum hangs up to a certain height when the drum is rotated and then falls back down and is swirled and shifted in this way.
  • ribs in the drum which are arranged at predetermined distances from one another. The ribs are essential so that the laundry is shifted while a washing program is being carried out. However, the ribs are additional components that incur costs. Therefore, a ribless drum would be desirable.
  • the invention relates to a method for operating an automatic washing machine with a tub for receiving washing liquid, a ribless drum rotatably mounted in the tub for receiving laundry, a motor for driving the drum and a control device, having the following steps while the drum is rotating in one subcritical speed range
  • the invention is based on the basic idea that rolling laundry in a washing drum differs from laundry lying next to it in that rolling laundry exerts impulses on the drum shell. They are caused by the surface of the rolling laundry, which in practice deviates from the perfect spherical shape. These pulses cause a deceleration of the drum's peripheral speed and thus a deviation or difference between the target and actual speed of the drum. This behavior can be evaluated mathematically by determining the mean value as well as the minimum and the maximum for each complete oscillation, ie one drum revolution.
  • the mean value of all signal values is subtracted from all determined maxima and minima and the amount is calculated from the results. If one forms the standard deviation from these amounts as a measure for the fluctuation of the minima and maxima, it can be recognized whether there is rolling laundry in the drum, ie whether the drum is loaded with rolling laundry. According to the invention, it is recognized in the method as a function of the determined standard deviation whether laundry is rolling in the drum - or not. If it is determined in the method according to the invention that there is a loading situation with rolling laundry, a predetermined measure is preferably also carried out, which is stored in the washing machine, in order to prevent or at least reduce the rolling of the laundry.
  • a ribless drum is a drum that does not have a rib or driver inside. However, it can have other elevations and / or depressions that do not have the shape of the plate-shaped rib or the driver.
  • the drum preferably the drum shell, preferably has depressions and / or elevations other than ribs, for example in the form of embossings. It preferably has honeycombs, each of which is designed as an elevation or depression.
  • the variable is scanned.
  • the size is preferably sampled at a predetermined frequency.
  • the predetermined frequency for sampling is preferably high and is, for example, 100 Hz.
  • the physical variable relating to the drum or the motor is an actual speed of the drum or a variable that correlates with the actual speed.
  • the physical quantity relating to the drum or the motor is a Torque of the motor or a quantity that correlates with the torque of the motor. More preferably, the size is the torque of the motor or the actual speed of the drum. More preferably, the size is the torque.
  • the drum has a loading situation with rolling laundry when the ascertained standard deviation is greater than a predetermined limit value.
  • the predetermined limit value is preferably stored in the washing machine.
  • the method therefore preferably also has a comparison of the ascertained standard deviation with the predetermined limit value.
  • limit values can also be stored in the washing machine, each of which depends, for example, on the speed of the drum at which the variable is scanned over the predetermined period and / or on the load quantity. The larger the load, the greater the problems with rolling laundry described above. Furthermore, several limit values can also be stored in the washing machine, each of which depends, for example, on the type of fabric to be subjected to the washing program, which is defined by the user setting the washing program when the washing program is started. Rolling is much more problematic for delicate laundry such as silk or wool than for less delicate laundry such as cotton laundry, because the risk of damage due to the friction between the textile and the drum shell is greater.
  • a predetermined measure is furthermore preferably carried out.
  • the predetermined measure is preferably carried out when the ascertained standard deviation is greater than the predetermined limit value.
  • the predetermined measure is preferably stopping the rotation of the drum or continuing the rotation of the drum with a pendulum process.
  • the rotation of the drum is continued in a pendulum process when it is recognized that the drum has a loading situation with rolling laundry. If the rotation of the drum is continued in a pendulum process, the drum is made to move right-left with the aid of the motor offset that a pendulum movement of the laundry is caused with a predetermined pendulum frequency. As a result, the drum does not make a complete rotation, but oscillates from left to right and vice versa.
  • the washing program is preferably continued without performing the predetermined measure.
  • the torque required to drive the drum also has a uniform sinusoidal curve.
  • the torque of the motor is increased when an actual speed of the drum is less than a target speed of the drum, and decreased when the actual speed of the drum is greater than the target speed of the drum.
  • a fixed imbalance that occurs in practice and is applied to the drum at speeds greater than the application speed causes a difference between the actual and target speed, which is determined by the regulation of the motor by increasing and reduction in torque is compensated for.
  • the rolling, not perfectly round laundry exerts impulses of force on the drum shell, so that in addition to the deviation from the actual speed to the target speed caused by the fixed imbalance, another additional deviation occurs by chance. If these impulses occur, they also brake the drum if the fixed imbalance has to be increased. If the fixed unbalance has rotated further by 180 °, whereby the speed of the drum is increased, this increase in drum speed can be lower if an impulse caused by the rolling laundry occurs at this point in time.
  • the minima and maxima below and above the mean value of the actual drum speed as well as the motor torque fluctuate more than in the case described above without rolling washing, in which only the fixed imbalance occurs.
  • the predetermined period of time preferably has an integral multiple of a complete revolution of the drum.
  • the integer multiple is preferably in the range from 2 to 20, more preferably 3 to 10. If the target speed of the drum is, for example, 120 min 1 , which corresponds to two complete revolutions of the drum per second, then the predetermined period of time can be, for example, 3 seconds that it comprises six complete revolutions of the drum.
  • the method can also be carried out at any desired desired speed, the predetermined period of time being adapted accordingly and being stored accordingly in the washing machine. The longer an item of laundry rolls on the drum shell, the greater the risk that the textile will be damaged due to the friction between the textile and the drum shell.
  • the predetermined period of time is therefore preferably in the period of a few seconds.
  • the predetermined period of time is preferably in the range from 1 to 15 seconds. More preferably, the predetermined time is in the range of 2 to 10 seconds. More preferably, the predetermined time is in the range of 3 to 5 seconds.
  • the invention also relates to an automatic washing machine with a tub for holding washing liquid, a ribless drum rotatably mounted in the tub for holding laundry, a motor for driving the drum and a control device which is designed and set up, a method according to one of the preceding claims perform. Embodiments and advantages described for the method apply accordingly to the washing machine and vice versa.
  • the washing machine can be a front loader or a top loader.
  • the term “washing machine” also includes a combination device such as a washer-dryer.
  • the drum is preferably mounted in the tub so that it can rotate horizontally.
  • the control device can be designed in one or more parts. In addition to regulating the speed of the motor for driving the drum, it has other regulations or controls that are required to carry out the washing program.
  • Fig. 1 shows a partial curve of a torque in a time sequence.
  • Fig. 1 shows the partial curve of the torque of a motor of a washing machine carrying out a washing program with a drum which has a loading situation with and without rolling laundry.
  • Fig. 1 shows the time waveform of the torque at a target speed of the drum of 120 min -1 .
  • the partial torque curve is shown for a predetermined period of 3 seconds, in which the drum executes six complete revolutions at two revolutions per second.
  • a washing machine has a tub for holding washing liquid, a drum without ribs rotatably mounted in the tub for holding laundry, a motor for driving the drum and a control device with a motor control.
  • the washing machine runs a washing program with laundry in the drum. In the course of the washing program, the drum is rotated at a target speed of 120 min -1.
  • the control device determines, at least in part, a time profile of a torque of the motor while the washing program is being carried out. The determined course of the torque is shown in FIG. 1.
  • Table 1 shows the respective minima and maxima of the signal curve of the engine torque for the case of the loading situation only with fixed imbalance without rolling washing, derived from FIG. 1, as well as the above-described process steps which lead to the formation of the standard deviation.
  • the standard deviation is smaller than the predetermined limit value, so that it is recognized by means of the method that the drum has a loading situation without rolling laundry.
  • the drum continues to rotate at the target speed of 120 min -1 .
  • Table 2 shows the respective minima and maxima of the signal course of the engine torque for the case of the loading situation with fixed unbalance and with rolling washing, derived from FIG. 1, as well as the above-described process steps which lead to the formation of the standard deviation.
  • Table 2 Representation of the minima and maxima per drum revolution, subtraction of the total mean value, amount formation and final result of the standard deviation for the case of the load situation with rolling laundry
  • the standard deviation determined is now compared with the predetermined limit value which is stored in the washing machine and is 10, for example.
  • the determined The standard deviation is greater than the predetermined limit value, so that it is recognized by means of the method that the drum is loaded with rolling laundry.
  • a predetermined measure is also carried out, since it has been recognized that the laundry is rolling in the drum.
  • the predetermined measure is to stop rotating the drum or to continue rotating the drum in a pendulum process.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, einer in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten rippenlosen Trommel zur Aufnahme von Wäsche, einem Motor zum Antreiben der Trommel und einer Regeleinrichtung, aufweisend folgende Schritte während eines Drehens der Trommel in einem unterkritischen Drehzahlbereich Ermitteln eines Mittelwerts, eines Minimums und eines Maximums einer pro vollständiger Umdrehung der Trommel auftretenden Schwingung einer die Trommel oder den Motor betreffenden physikalischen Größe über einen vorbestimmten Zeitraum, in dem mehrere Umdrehungen der Trommel stattfinden; Bilden eines Gesamt-Mittelwerts aus den ermittelten Mittelwerten; Abziehen des gebildeten Gesamt-Mittelwerts von dem jeweiligen pro Schwingung bestimmten Minimum und dem jeweiligen pro Schwingung bestimmten Maximum, um jeweils einen Maximum- und Minimum-Wert pro Schwingung zu berechnen; Bilden jeweils eines Betrags von dem jeweiligen berechneten Maximum-Wert und jeweils eines Betrags von dem jeweilig berechneten Minimum-Wert; Ermitteln einer Standardabweichung aus den gebildeten Beträgen über den vorbestimmten Zeitraum; und Erkennen anhand der ermittelten Standardabweichung, ob die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist. Ferner betrifft die Erfindung einen entsprechenden Waschautomaten.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten und Waschautomat
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten und einen Waschautomaten. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten und einen Waschautomaten mit rippenloser Trommel.
Üblicherweise weisen Waschautomaten-Trommeln Rippen in ihrem Inneren auf. Eine Rippe, die auch als Mitnehmer bezeichnet wird, ist ein Teil der Trommel, der bei Bewegung der Trommel sich im Inneren der Trommel befindende Wäsche ebenfalls in Bewegung versetzt d.h. mitnimmt. Die Rippe ist üblicherweise eine Platte in der Trommel, an der sich die in der Trommel befindende Wäsche beim Drehen der Trommel bis zu einer bestimmten Höhe festhängt und danach wieder nach unten fällt und auf diese Weise durchgewirbelt und umgeschichtet wird. Üblicherweise befinden sich in der Trommel mehrere Rippen, die in vorbestimmten Abständen zueinander angeordnet sind. Die Rippen sind essenziell, damit die Wäsche während einer Durchführung eines Wasch program ms umgeschichtet wird. Die Rippen sind jedoch zusätzliche Bauteile, die Kosten verursachen. Daher wäre eine rippenlose Trommel wünschenswert.
Bei der Entwicklung eines Waschautomaten mit rippenloser Trommel hat sich jedoch gezeigt, dass es Wäschebeladungen gibt, die nicht am Trommelmantel anliegen, sondern aufgrund der fehlenden Rippen in der Trommel rollen. Dieses Verhalten ist besonders problematisch, wenn die rollende Wäsche eine Masse von 1 kg oder mehr besitzt und durch eine Störung der Rollbewegung, z.B. durch den Trommelboden, das Türschauglas oder andere Wäschestücke in der Trommel, zum Anliegen an den Trommelmantel gebracht wird.
Hierdurch entsteht plötzlich eine Unwuchtmasse, die aufgrund ihrer Größe zu einem Anschlägen des Trommelaggregates an ein Gehäuse des Waschautomaten und weiterhin zu einem Versetzen des gesamten Waschautomaten führen kann. In extremer Ausprägung kann der Waschautomat hierdurch zerstört werden. Darüber hinaus ist das Rollen für empfindliche Wäschestücke problematisch. Je länger ein Wäschestück auf dem Trommelmantel rollt, desto größer ist die Gefahr, dass das Textil aufgrund von Reibung zwischen dem Textil und dem Trommelmantel beschädigt wird.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten und einen Waschautomaten mit rippenloser Trommel bereitzustellen, bei denen ein Auftreten von rollender Wäsche beim Drehen der Trommel insbesondere bei einer Drehzahl im unterkritischen Drehzahlbereich erkannt werden kann. Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einen Waschautomaten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass sie eine wichtige Voraussetzung für den sicheren Betrieb eines Waschautomaten mit einer rippenlosen Trommel bietet. Sie schützt den Waschautomaten durch Detektion von durch rollende Wäsche hervorgerufene Unwuchten vor Zerstörung und damit auch einen Nutzer des Waschautomaten und die in dem Waschautomaten gewaschene Wäsche vor Schäden.
Durch das Verfahren wird daher ermöglicht, den Waschautomaten und die Wäsche vor Schäden zu schützen. Als Folge einer erkannten Beladungssituation mit rollender Wäsche kann eine vorbestimmte Maßnahme durchgeführt, die in dem Waschautomaten hinterlegt ist, um Beschädigungen zu verhindern oder zumindest zu reduzieren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, einer in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten rippenlosen Trommel zur Aufnahme von Wäsche, einem Motor zum Antreiben der Trommel und einer Regeleinrichtung, aufweisend folgende Schritte während eines Drehens der Trommel in einem unterkritischen Drehzahlbereich
- Ermitteln eines Mittelwerts, eines Minimums und eines Maximums einer pro vollständiger Umdrehung der Trommel auftretenden Schwingung einer die Trommel oder den Motor betreffenden physikalischen Größe über einen vorbestimmten Zeitraum, in dem mehrere Umdrehungen der Trommel stattfinden;
- Bilden eines Gesamt-Mittelwerts aus den ermittelten Mittelwerten;
- Abziehen des gebildeten Gesamt-Mittelwerts von dem jeweiligen pro Schwingung bestimmten Minimum und dem jeweiligen pro Schwingung bestimmten Maximum, um jeweils einen Maximum-Wert und Minimum-Wert pro Schwingung zu berechnen;
- Bilden jeweils eines Betrags von dem jeweiligen berechneten Maximum-Wert und jeweils eines Betrags von dem jeweilig berechneten Minimum-Wert;
- Ermitteln einer Standardabweichung aus den gebildeten Beträgen über den vorbestimmten Zeitraum; und
- Erkennen anhand der ermittelten Standardabweichung, ob die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist. Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass rollende Wäsche in einer Waschtrommel sich von anliegender Wäsche dadurch unterscheidet, dass rollende Wäsche Impulse auf den Trommelmantel ausübt. Sie entstehen durch die in der Praxis von der perfekten Kugelform abweichenden Oberfläche der rollenden Wäsche. Diese Impulse bewirken ein Abbremsen der Trommelumfangsgeschwindigkeit und damit eine Abweichung bzw. Differenz von Soll- und Istdrehzahl der Trommel. Dieses Verhalten ist mathematisch auswertbar, indem pro vollständiger Schwingung d.h. eine Trommelumdrehung der Mittelwert sowie das Minimum und das Maximum bestimmt werden. Im nächsten Berechnungsschritt wird je nach Auswertedauer von allen ermittelten Maxima und Minima jeweils der Mittelwert aller Signalwerte abgezogen und von den Ergebnissen jeweils der Betrag gebildet. Bildet man von diesen Beträgen die Standardabweichung als Maß für die Schwankung der Minima und Maxima, so kann erkannt werden, ob sich rollende Wäsche in der Trommel befindet, d.h., ob die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist. Erfindungsgemäß wird in dem Verfahren in Abhängigkeit von der ermittelten Standardabweichung erkannt, ob Wäsche in der Trommel rollt - oder nicht. Wenn in dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt wird, dass eine Beladungssituation mit rollender Wäsche vorliegt, wird bevorzugt weiterhin eine vorbestimmte Maßnahme durchgeführt, die in dem Waschautomaten hinterlegt ist, um das Rollen der Wäsche zu verhindern oder zumindest zu vermindern.
Eine rippenlose Trommel ist eine Trommel, die keine Rippe bzw. Mitnehmer in ihrem Inneren aufweist. Sie kann aber andere Erhebungen und/oder Vertiefungen aufweisen, die nicht die Form der plattenförmigen Rippe bzw. des Mitnehmers aufweisen. Die Trommel bevorzugt der Trommelmantel weist bevorzugt andere als eine Rippe ausgebildete Vertiefungen und/oder Erhebungen beispielsweise in Form von Prägungen auf. Bevorzugt weist sie Waben auf, die jeweils als Erhöhung oder Vertiefung ausgebildet sind.
Damit eine Beladungssituation mit rollender Wäsche vorliegt, muss nicht die gesamte Wäsche in der Trommel rollen, vielmehr ist es ausreichend, wenn ein Teil der Wäsche in der Trommel rollt. Eine Beladungssituation ohne rollende Wäsche liegt bevorzugt vor, wenn die gesamte Wäsche am Trommelmantel anliegt.
Um den Mittelwert, das Maximum und das Minimum der pro vollständiger Umdrehung der Trommel auftretenden Schwingung der physikalischen Größe über den vorbestimmten Zeitraum zu ermitteln, wird die Größe abgetastet. Das Abtasten der Größe erfolgt bevorzugt in einer vorbestimmten Frequenz. Bevorzugt ist die vorbestimmte Frequenz zum Abtasten hoch und beträgt beispielsweise 100 Hz.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die die Trommel oder den Motor betreffende physikalische Größe eine Istdrehzahl der Trommel oder eine mit der Istdrehzahl korrelierende Größe. Alternativ ist die die Trommel oder den Motor betreffende physikalische Größe ein Drehmoment des Motors oder eine mit dem Drehmoment des Motors korrelierende Größe. Bevorzugter ist die Größe das Drehmoment des Motors oder die Istdrehzahl der Trommel. Noch bevorzugter ist die Größe das Drehmoment.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird erkannt, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist, wenn die ermittelte Standardabweichung größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist. Bevorzugt ist in dem Waschautomaten der vorbestimmte Grenzwert hinterlegt. Bevorzugt weist das Verfahren daher weiterhin ein Vergleichen der ermittelten Standardabweichung mit dem vorbestimmten Grenzwert auf.
Es können auch mehrere Grenzwerte in dem Waschautomaten hinterlegt sein, die beispielsweise jeweils von der Drehzahl der T rommel abhängen, bei der die Größe über den vorbestimmten Zeitraum abgetastet wird, und/oder von der Beladungsmenge abhängen. Je größer die Beladungsmenge ist, desto größer sind die vorstehend beschriebenen Probleme mit der rollenden Wäsche. Desweiteren können auch mehrere Grenzwerte in dem Waschautomaten hinterlegt sein, die beispielsweise jeweils von der dem Waschprogramm zu unterziehenden Textilart abhängen, die durch Einstellen des Waschprogramms vom Nutzer mit Starten des Waschprogramms definiert wird. Das Rollen ist für empfindliche Wäsche wie Seide oder Wolle wesentlich problematischer als für weniger empfindlichere Wäsche wie Baumwoll-Wäsche, weil die Gefahr von Beschädigungen aufgrund der Reibung zwischen dem Textil und dem Trommelmantel größer ist.
Im Fall des Erkennens, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist, wird weiterhin bevorzugt eine vorbestimmte Maßnahme durchgeführt. Die vorbestimmte Maßnahme wird bevorzugt durchgeführt, wenn die ermittelte Standardabweichung größer als der vorbestimmte Grenzwert ist.
Die vorbestimmte Maßnahme ist bevorzugt ein Abbrechen des Drehens der Trommel oder ein Fortsetzen des Drehens der Trommel mit einem Pendelprozess.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Drehen der Trommel gestoppt, wenn erkannt wird, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist. Wenn das Drehen der Trommel gestoppt wird, wird bevorzugt die Drehzahl der Trommel auf 0 min-1 gesetzt, wobei die Trommel nach dem Setzen der Drehzahl der Trommel auf 0 min-1 anschließend wieder erneut gedreht werden kann.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird das Drehen der Trommel in einem Pendelprozess fortgesetzt, wenn erkannt wird, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist. Wenn das Drehen der Trommel in einem Pendelprozess fortgesetzt wird, wird die Trommel mit Hilfe des Motors in eine Rechts-Links-Bewegung derart versetzt, dass eine Pendelbewegung der Wäsche mit einer vorbestimmten Pendelfrequenz verursacht wird. Dadurch führt die Trommel keine vollständige Umdrehung aus, sondern pendelt von links nach rechts und umgekehrt.
Wenn die Standardabweichung kleiner oder gleich zu dem vorbestimmten Grenzwert ist, wird bevorzugt erkannt, dass die Trommel eine Beladungssituation ohne rollende Wäsche aufweist. Im Falle des Erkennens, dass die Trommel eine Beladungssituation ohne rollende Wäsche aufweist, wird bevorzugt das Waschprogramm ohne Durchführen der vorbestimmten Maßnahme fortgesetzt.
Die Drehzahl, mit der die Trommel während des Verfahrens gedreht werden soll, liegt im unterkritischen Bereich. Bevorzugt ist die Solldrehzahl größer als eine Anlegedrehzahl, bei der die Wäsche am Trommelmantel anliegen sollte. Bei einer Solldrehzahl von 70 min-1, liegt die Wäsche üblicherweise am Trommelmantel an. Der unterkritische Drehzahlbereich ist daher bevorzugt ein Bereich mit Drehzahlen von gleich oder größer 70 min-1. Der unterkritische Drehzahlbereich liegt bevorzugter im Bereich von 70 bis 149 min-1. Bevorzugter liegt die Drehzahl der Trommel, bei der die Trommel in dem Verfahren gedreht werden soll, im Bereich von 120 bis 149 min-1. Die Solldrehzahl wird bevorzugt während des Abtastens der Größe, um den Mittelwert, das Maximum und das Minimum der pro vollständiger Umdrehung der Trommel auftretenden Schwingung der physikalischen Größe über den vorbestimmten Zeitraum zu ermitteln, konstant gehalten.
Die Istdrehzahl der Trommel kann von der Solldrehzahl je nach auftretender Unwucht abweichen. Bei Drehzahlen ab ca. 70 min-1 liegt die Wäsche üblicherweise am Trommelmantel an. Da sie in der Praxis nie vollständig gleichmäßig auf dem Trommelmantel verteilt ist, bildet sich eine je nach Verteilung der Wäsche eine unterschiedlich große Unwucht aus. Diese Unwucht bewirkt ein sinusförmiges Istdrehzahlsignal, das um den Wert der Solldrehzahl geringfügig schwankt. Muss die Unwuchtmasse angehoben werden, so verlangsamt sich die Trommeldrehgeschwindigkeit. Die Regelung des Motors gleicht dies durch eine Erhöhung des Drehmomentes des Motors aus. Hat sich die Trommel um eine halbe Umdrehung weitergedreht, so unterstützt die Unwucht durch ihre Masse die Drehbewegung. Die Trommel dreht sich etwas schneller als die vorgegebene Solldrehzahl. Das Drehmoment muss verringert werden, um die Istdrehzahl zu reduzieren. Diese Schwingung der Istdrehzahl tritt pro Trommelumdrehung einmal auf und ist sehr gleichmäßig, da sich die dafür bestimmenden physikalischen Größen wie Unwuchtmasse, Hebelarm, Trommeldrehzahl nicht ändern. Ebenso wie die Istdrehzahl der Trommel weist auch das für den Antrieb der Trommel notwendige Drehmoment einen gleichmäßigen sinusförmigen Verlauf auf. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Drehmoment des Motors erhöht, wenn eine Istdrehzahl der Trommel kleiner als eine Solldrehzahl der Trommel ist, und verringert, wenn die Istdrehzahl der Trommel größer als die Solldrehzahl der Trommel ist. Zusätzlich zu den Impulsen, die durch die rollende Wäsche auf dem Trommelmantel hervorgerufen werden, bewirkt eine in der Praxis auftretende und bei Drehzahlen größer als die Anlegedrehzahl an der Trommel anliegende Festunwucht eine Differenz zwischen Ist- und Solldrehzahl, die von der Regelung des Motors durch Erhöhung und Verringerung des Drehmomentes ausgeglichen wird. Wenn nun zumindest ein Teil der Wäsche rollt, übt die rollende, nicht perfekt runde Wäsche auf den Trommelmantel Kraftstöße aus, so dass zu einer zusätzlichen zur durch Festunwucht verursachten Abweichung von Ist- zur Solldrehzahl nun zufällig eine weitere zusätzliche Abweichung auftritt. Treten diese Impulse auf, so bremsen sie die Trommel zusätzlich ab, wenn die Festunwucht angehoben werden muss. Hat sich die Festunwucht um 180° weitergedreht, wodurch die Drehzahl der Trommel erhöht wird, so kann diese Trommeldrehzahlerhöhung geringer ausfallen, wenn zu diesem Zeitpunkt gerade ein durch die rollende Wasche verursachter Impuls auftritt. Eine Folge dieser beschriebenen physikalischen Effekte ist, dass die Minima und Maxima unter und über dem Mittelwert der Isttrommeldrehzahl ebenso wie des Motordrehmomentes stärker schwanken als im oben beschriebenen Fall ohne rollende Wasche, in dem nur die Festunwucht auftritt.
Bevorzugt weist der vorbestimmte Zeitraum ein ganzzahliges Vielfaches einer vollständigen Umdrehung der Trommel auf. Bevorzugt liegt das ganzzahlige Vielfache im Bereich von 2 bis 20, beträgt bevorzugter 3 bis 10. Wenn die Solldrehzahl der Trommel beispielsweise 120 min 1 ist, was zwei vollständigen Umdrehungen der Trommel pro Sekunde entspricht, dann kann der vorbestimmte Zeitraum beispielsweise 3 Sekunden betragen, so dass er sechs vollständige Umdrehungen der Trommel umfasst. Das Verfahren kann jedoch auch mit jedweder beliebigen Solldrehzahl ausgeführt werden, wobei der vorbestimmte Zeitraum entsprechend angepasst ist und entsprechend in dem Waschautomaten hinterlegt ist. Je länger ein Wäschestück auf dem Trommelmantel rollt, desto größer ist die Gefahr, dass das Textil aufgrund der Reibung zwischen Textil und Trommelmantel beschädigt wird. Der vorbestimmte Zeitraum liegt daher bevorzugt im Zeitraum von wenigen Sekunden. Bevorzugt liegt der vorbestimmte Zeitraum im Bereich von 1 bis 15 Sekunden. Bevorzugter liegt der vorbestimmte Zeitraum im Bereich von 2 bis 10 Sekunden Noch bevorzugter liegt der vorbestimmte Zeitraum im Bereich von 3 bis 5 Sekunden.
Die Erfindung betrifft ferner einen Waschautomat mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, einer in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten rippenlosen Trommel zur Aufnahme von Wäsche, einem Motor zum Antreiben der Trommel und einer Regeleinrichtung, die ausgebildet und eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche durchzuführen. Zu dem Verfahren beschriebene Ausführungsformen und Vorteile gelten für den Waschautomaten entsprechend und umgekehrt.
Bei dem Waschautomaten kann es sich um einen Frontlader oder einen Toplader handeln. Der Begriff „Waschautomat“ umfasst auch ein Kombigerät wie einen Waschtrockner. Die Trommel ist bevorzugt horizontal drehbar in dem Laugenbehälter gelagert.
Die Regeleinrichtung kann ein oder mehrteilig ausgebildet sein. Neben einer Drehzahlregelung des Motors zum Antreiben der Trommel weist sie weitere Regelungen oder Steuerungen auf, die zum Durchführen des Waschprogrammes benötigt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine rein schematische Zeichnung und ein Beispiel nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Teil-Verlauf eines Drehmoments in zeitlicher Abfolge.
Fig. 1 zeigt einen Teil-Verlauf eines Drehmoments in zeitlicher Abfolge. Fig. 1 zeigt den Teil- Verlauf des Drehmoments eines Motors eines ein Waschprogramm durchführenden Waschautomaten mit einer Trommel, die eine Beladungssituation mit und ohne rollende Wäsche aufweist. Fig. 1 zeigt den zeitlichen Signalverlauf des Drehmomentes bei einer Solldrehzahl der Trommel von 120 min-1. Der Teil-Verlauf des Drehmomentes ist für einen vorbestimmten Zeitraum von 3 Sek. gezeigt, in dem die Trommel bei zwei Umdrehungen pro Sekunde sechs vollständige Umdrehungen ausführt.
Die Wäsche liegt in dem Fall der durchgezogenen Linie vollständig am Trommelmantel an, so dass die Trommel ohne rollende Wäsche ist, und es hat sich eine Festunwucht ausgebildet. Diese Festunwucht sorgt dafür, dass die Regelung des Motors pro Trommelumdrehung das Drehmoment relativ zu einem Mittelwert erhöht, wenn das Anheben der Festunwucht eine Verlangsamung der Istdrehzahl bewirkt, und relativ zu einem Mittelwert verringert, wenn das Absenken der Festunwucht eine Beschleunigung der Istdrehzahl bewirkt. Die durchgezogene Linie zeigt daher die Beladungssituation nur mit Festunwucht ohne rollende Wäsche. Die gestrichelte Linie zeigt die Beladungssituation mit Festunwucht und mit rollender Wäsche Der Signalverlauf des Drehmomentes bei der Trommel mit Festunwucht und rollender Wäsche, bei der die Wäsche nicht vollständig am Trommelmantel anliegt, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt, weicht von dem Signalverlauf des Drehmomentes bei der Trommel ohne rollende Wäsche ab.
Beispiel
Ein Waschautomat weist einen Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, eine in dem Laugenbehälter drehbar gelagerte rippenlose Trommel zur Aufnahme von Wäsche, einen Motor zum Antreiben der Trommel und eine Regeleinrichtung mit einer Motorregelung auf. Der Waschautomat führt ein Waschprogramm durch, wobei sich Wäsche in der T rommel befindet. Im Laufe des Waschprogramms wird die Trommel mit einer Solldrehzahl von 120 min-1 gedreht. Die Regeleinrichtung ermittelt zumindest teilweise während der Durchführung des Waschprogramms einen zeitlichen Verlauf eines Drehmoments des Motors. Der ermittelte Verlauf des Drehmomentes ist in Fig. 1 gezeigt.
Nun werden von dem Waschautomaten insbesondere der Regeleinrichtung folgende Schritte durchgeführt:
- Ermitteln eines Mittelwerts, eines Minimums und eines Maximums einer pro vollständiger Umdrehung der Trommel auftretenden Schwingung des Drehmomentes über den vorbestimmten beispielsweise in Fig. 1 gezeigten Zeitraum, in dem mehrere - rein beispielhaft sechs vollständige - Umdrehungen der Trommel stattfinden;
- Bilden eines Gesamt-Mittelwerts aus den ermittelten Mittelwerten;
- Abziehen des gebildeten Gesamt-Mittelwerts von dem jeweiligen pro Schwingung bestimmten Minimum und dem jeweiligen pro Schwingung bestimmten Maximum, um jeweils einen Maximum-Wert und einen Minimum-Wert pro Schwingung zu berechnen;
- Bilden jeweils eines Betrags von dem jeweiligen berechneten Maximum-Wert und jeweils eines Betrags von dem jeweiligen berechneten Minimum-Wert;
- Ermitteln einer Standardabweichung aus den gebildeten Beträgen über den vorbestimmten Zeitraum; und
- Erkennen, ob die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist, in Abhängigkeit von der ermittelten Standardabweichung.
Tabelle 1 zeigt die jeweiligen Minima und Maxima des Signalverlaufs des Motordrehmomentes für den Fall der Beladungssituation nur mit Festunwucht ohne rollende Wasche, abgeleitet aus Fig. 1, sowie die vorstehenden beschriebenen Verfahrensschritte, die zur Bildung der Standardabweichung führen.
Tabelle 1: Darstellung der Minima und Maxima pro Trommelumdrehung, Subtraktion des Gesamt-Mittelwertes, Betragsbildung und Endergebnis der Standardabweichung für den Fall der Beladungssituation ohne rollende Wäsche
Nun wird die ermittelte Standardabweichung mit einem vorbestimmten Grenzwert, der in dem Waschautomaten hinterlegt und beispielsweise 10 ist, verglichen. Die ermittelte
Standardabweichung ist kleiner als der vorbestimmte Grenzwert, so dass mittels des Verfahrens erkannt wird, dass die Trommel eine Beladungssituation ohne rollende Wäsche aufweist. Das Drehen der Trommel wird mit der Solldrehzahl von 120 min-1 fortgesetzt.
Tabelle 2 zeigt die jeweiligen Minima und Maxima des Signalverlaufs des Motordrehmomentes für den Fall der Beladungssituation mit Festunwucht und mit rollender Wasche, abgeleitet aus Fig. 1, sowie die vorstehenden beschriebenen Verfahrensschritte, die zur Bildung der Standardabweichung führen.
Tabelle 2: Darstellung der Minima und Maxima pro Trommelumdrehung, Subtraktion des Gesamt-Mittelwertes, Betragsbildung und Endergebnis der Standardabweichung für den Fall der Beladungssituation mit rollender Wäsche
Nun wird die ermittelte Standardabweichung mit dem vorbestimmten Grenzwert, der in dem Waschautomaten hinterlegt und beispielsweise 10 ist, verglichen. Die ermittelte Standardabweichung ist größer als der vorbestimmte Grenzwert, so dass mittels des Verfahrens erkannt wird, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist. In dem Verfahren wird weiterhin eine vorbestimmte Maßnahme durchgeführt, da erkannt wurde, dass die Wäsche in der Trommel rollt. Die vorbestimmte Maßnahme ist ein Abbruch des Drehens der Trommel oder ein Fortsetzen des Drehens der Trommel in einem Pendelprozess.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten mit einem Laugenbehälter zur
Aufnahme von Waschflüssigkeit, einer in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten rippenlosen Trommel zur Aufnahme von Wäsche, einem Motor zum Antreiben der
Trommel und einer Regeleinrichtung, aufweisend folgende Schritte während eines
Drehens der Trommel in einem unterkritischen Drehzahlbereich
- Ermitteln eines Mittelwerts, eines Minimums und eines Maximums einer pro vollständiger Umdrehung der Trommel auftretenden Schwingung einer die Trommel oder den Motor betreffenden physikalischen Größe über einen vorbestimmten Zeitraum, in dem mehrere Umdrehungen der Trommel stattfinden;
- Bilden eines Gesamt-Mittelwerts aus den ermittelten Mittelwerten;
- Abziehen des gebildeten Gesamt-Mittelwerts von dem jeweiligen pro Schwingung bestimmten Minimum und dem jeweiligen pro Schwingung bestimmten Maximum, um jeweils einen Maximum- und Minimum-Wert pro Schwingung zu berechnen;
- Bilden jeweils eines Betrags von dem jeweiligen berechneten Maximum-Wert und jeweils eines Betrags von dem jeweilig berechneten Minimum-Wert;
- Ermitteln einer Standardabweichung aus den gebildeten Beträgen über den vorbestimmten Zeitraum; und
- Erkennen anhand der ermittelten Standardabweichung, ob die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Trommel oder den Motor betreffende physikalische Größe eine Istdrehzahl der Trommel oder eine mit der Istdrehzahl korrelierende Größe ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Trommel oder den Motor betreffende physikalische Größe ein Drehmoment des Motors oder eine mit dem Drehmoment des Motors korrelierende Größe ist.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erkannt wird, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist, wenn die ermittelte Standardabweichung größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall des Erkennens, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist, weiterhin eine vorbestimmte Maßnahme durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Maßnahme ein Abbrechen des Drehens der Trommel oder ein Fortsetzen des Drehens der Trommel mit einem Pendelprozess ist.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Zeitraum im Bereich von 1 bis 15 Sekunden, bevorzugt 2 bis 10 Sekunden, bevorzugter 3 bis 5 Sekunden liegt.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der unterkritische Drehzahlbereich im Bereich von 70 bis 149 min-1 liegt.
9. Waschautomat mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, einer in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten rippenlosen Trommel zur Aufnahme von Wäsche, einem Motor zum Antreiben der Trommel und einer Regeleinrichtung, die ausgebildet und eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprüche durchzuführen.
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