ES2228627T3 - Maquina rotativa con funcionamiento desiquilibrado. - Google Patents
Maquina rotativa con funcionamiento desiquilibrado.Info
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Abstract
Método para hacer funcionar una máquina (1) que tiene un contenedor giratorio (5) así como por lo menos una cámara equilibradora (6 a-f) que se puede llenar de un líquido para corregir el funcionamiento giratorio desequilibrado del contenedor (5), que comprende: detector un grado de funcionamiento desequilibrado del contenedor (5) e inyectar el líquido en por lo menos una cámara equilibradora (6 a-f) para corregir el funcionamiento desequilibrado del contenedor giratorio (5) en base al paso detector, caracterizado porque la detección se efectúa en una posición de un subsistema de la máquina (1) en la cual una relación de la frecuencia rotacional máxima del contenedor y la frecuencia de resonancia del subsistema es inferior al 90%, más preferentemente inferior al 85% y aún más preferentemente inferior al 80%, siendo el factor b de amortiguación del subsistema inferior a 0, 1.
Description
Máquina rotativa con funcionamiento
desequilibrado.
La presente invención se refiere de manera
general a objetos giratorios tales como los tambores, especialmente
a aquellos que tienen un funcionamiento desequilibrado,
especialmente en las máquinas de lavar. Un aspecto de la presente
invención se refiere a un objeto giratorio y a un método para
equilibrar el objeto, el cual gira alrededor de un eje y está
provisto de cámaras equilibradoras que pueden llenarse
selectivamente de un líquido equilibrador suministrado por un
número adecuado de dispositivos alimentadores de líquido, por
ejemplo, una corriente líquida controlada por válvulas de
solenoide. Los dispositivos alimentadores de líquido se accionan
cuando el funcionamiento desequilibrado del objeto giratorio excede
de un cierto límite máximo y el equilibrado continúa hasta que el
movimiento se halla de nuevo dentro de su límite prefijado. En otro
aspecto, la presente invención se refiere a una máquina que
contiene un tambor para extraer líquido de artículos absorbentes de
líquidos, como una máquina lavadora o secadora cuyo tambor gira en
torno a un eje horizontal o vertical y más particularmente a la
prevención o reducción de la vibración debida a fuerzas
desequilibradas causadas por una distribución desigual de los
artículos absorbentes en torno a la periferia interna del tambor
durante una etapa de giro intermedia o final.
US 4.991.247 describe un método para equilibrar
una máquina de lavar cuyo tambor gira en torno a un eje horizontal.
Se disponen unas cavidades distribuidas uniformemente a lo largo de
la periferia del tambor 5 y que tienen unas aberturas a través de
las cuales puede introducirse un líquido en una cavidad. Se dispone
un sensor para percibir las vibraciones causadas por las fuerzas
desequilibradas que resultan de la ropa distribuida de manera
desigual en el tambor. La señal de salida del sensor es una medida
del funcionamiento desequilibrado del tambor en cada momento. Se
pone el tambor a una primera velocidad de giro y se lee la señal de
los sensores. Se introduce una cantidad predeterminada de líquido
en una cavidad escogida al azar en la periferia del tambor. Se lee
de nuevo la señal del sensor y se compara su valor con el valor
percibido anteriormente. Si el nuevo valor es inferior al
anterior, se introduce una cantidad predeterminada de agua en la
cavidad seleccionada, mientras que si el valor es igual o superior
al precedente, la cantidad predeterminada de agua se introduce en
la cavidad inmediata siguiente a lo largo de la periferia. Se
repite esa secuencia hasta que la señal de los sensores es inferior
a un valor predeterminado y permisible en el cual el contenedor es
puesto a girar a una segunda velocidad de rotación, mayor que la
anterior. Se repite la secuencia descrita para diferentes
velocidades de giro hasta que se haya alcanzado la velocidad de
giro deseada y la señal de los sensores sea inferior al valor
predeterminado.
US 5.280.660 describe un método para equilibrar
una máquina de lavar cuyo tambor gira en torno a un eje horizontal
y está provisto de cavidades distribuidas uniformemente a lo largo
de la periferia del mismo y que tienen unas aberturas a través de
las cuales puede introducirse selectivamente un líquido en una
cavidad. La magnitud del desequilibrio se determina por medio de un
acelerómetro montado en la envolvente entre el tambor y la
envolvente. Se determina la posición del desequilibrio midiendo el
tiempo transcurrido entre el paso de un objeto montado en el tambor
giratorio y el momento en que el acelerómetro genera una señal por
encima de cierto umbral. El paso del objeto es percibido por medio
de un sensor inductivo. Comparando ese tiempo transcurrido,
conociendo la velocidad del tambor, con valores almacenados en un
elemento de memoria, se determina el inyector que se ha de activar.
El inyector permanece activado mientras la magnitud del
desequilibrio supera el valor umbral. En la realización preferida,
se realiza un proceso de inyección en cavidades en una sola etapa.
Si el tiempo t indica que el desequilibrio está situado
inmediatamente frente a una cavidad, esa cavidad se llena de agua
hasta que la magnitud del desequilibrio cae por debajo de un nivel
aceptable. Si el tiempo t indica que el desequilibrio no está
situado inmediatamente frente a una cavidad, se llenan al mismo
tiempo dos cavidades predeterminadas con el mismo caudal, para
mover eficazmente la posición del desequilibrio para que esté
inmediatamente frente a otra cavidad, en cuyo momento se llena la
nueva cavidad para anular el desequilibrio.
EP 0.856.604 describe un método para equilibrar
el tambor de una máquina lavadora provisto de tres o más cámaras de
agua huecas distribuidas a lo largo de la periferia interna del
tambor. Se compensa el desequilibrio mientras el tambor se acelera
desde una velocidad inicial baja hasta una velocidad de giro final
máxima. Se inyecta agua en una cámara determinada de agua que se
sitúa diametralmente opuesta a la posición del desequilibrio. La
adición de agua de compensación es continua, a base de un caudal
predeterminado, durante una aceleración continuada y gradual,
mientras se miden continuamente las vibraciones, y sólo el grado de
la aceleración depende del resultado de la medida de la vibración.
Con este método conocido se obtiene un giro uniforme sin que se
supere un valor admisible de la vibración de la máquina lavadora
por medio de una aceleración del tambor a un ritmo gradual hasta
alcanzar la velocidad máxima. Se indica que el desequilibrio de
las prendas se compensa para un tiempo total del proceso más
corto.
Con los antedichos métodos conocidos se necesita
a menudo una sincronización entre la amplitud máxima de la señal de
desequilibrio y la rotación del tambor. Esto puede conseguirse
mediante un elemento de referencia en el tambor, por ejemplo, un
codificador, combinado con una medición muy precisa del
desplazamiento máximo causado por el desequilibrio o la máxima
fuerza desequilibradora. Esta medida de la máxima fuerza
desequilibradora requiere un preciso dispositivo de medición con un
filtrado apropiado de su señal de salida a fin de impedir que
fluctuaciones de ruido enmascaren el verdadero máximo. Hace muchos
años que Leo Kahn propuso una solución a este problema en US
3.330.168, en la cual se disponen unas cámaras en torno a la
circunferencia del tambor y se inyecta agua en una cámara opuesta
al desequilibrio. Es el movimiento desequilibrado del tambor el que
activa un microrruptor que a su vez acciona el suministro de agua
a una de las cámaras. Sin embargo, estos métodos conocidos parten
de la premisa que el desequilibrio viene determinado por la
distribución de las prendas en el tambor y que esto no puede
influirse. Asimismo, la medición del funcionamiento desequilibrado
de un tambor en su periferia implica la totalidad del mecanismo de
soporte del tambor que hasta cierto punto es un sistema elástico y
compensado. Esta implicación de un gran número de los componentes
de la máquina puede derivar en un movimiento complejo del tambor.
En particular, la fase cambia en la temporización del máximo
desequilibrio en función de la velocidad de giro. Igualmente, el
movimiento no se limita a dos dimensiones. El tambor puede girar de
varias maneras en una trayectoria tridimensional. Esto significa
que se registran diferentes movimientos en función de dónde se
colocan los sensores.
US 2.791.917 describe una máquina lavadora de
tres tambores con un sistema equilibrador. Cada una de una
pluralidad de cámaras equilibradoras tiene una entrada para un
líquido equilibrador y también una salida para la expulsión del
líquido de la cámara durante el funcionamiento. Asimismo, en una
realización, se disponen dos microrruptores, uno en cada tambor y
el sistema de control regula la inyección del líquido equilibrador
en el primer tambor en base a la señal de salida del primer
microrruptor y en el segundo tambor en base al segundo
microrruptor. Sin embargo, debido al acopla- miento mecánico entre
los dos tambores, los movimientos de cada tambor no son
independientes. Se admite que no existe ningún sistema conocido
para garantizar que el líquido se inyecte en la cámara correcta.
La inyección indebida se traduce en un aumento del desequilibrio en
vez de reducirlo. La posibilidad de expulsar líquido de cada cámara
permite efectuar correcciones, pero esto disminuye la velocidad a
la cual puede alcanzarse el equilibrio.
Otro problema es la contaminación del agua
expulsada de las máquinas lavadoras y de otras máquinas de
tratamiento debida a la cantidad excesiva de productos químicos,
tales como jabón, detergentes, almidones, blanqueadores,
acondicionadores, etc. Esa cantidad excesiva puede derivar de un
error del operador.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un aparato con un componente giratorio y un método de
hacer funcionar el aparato para equilibrar el giro del componente
que sea más eficaz y/o más económico que los aparatos y métodos
conocidos.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un aparato para extraer un líquido de un sólido
utilizando un tambor hueco giratorio y un método para hacer
funcionar el aparato que reduzca la cantidad de productos químicos
contaminantes eliminados en comparación con los aparatos y los
métodos convencionales.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un aparato para extraer un líquido de un sólido usando
un tambor hueco giratorio con unas cavidades equilibradoras para
ser llenadas con un líquido equilibrador y un método de
funcionamiento del aparato que alcance un equilibrio en un tiempo
más corto.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar un aparato destinado a extraer un líquido de un sólido
usando un tambor giratorio hueco con unas cavidades equilibradoras
destinadas a ser llenadas de un líquido equilibrador y un método
para hacer funcionar el aparato, que sea más sencillo de
diseñar.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
método sencillo para determinar la posición y la amplitud de un
desequilibrio en un contenedor que gira alrededor de un eje
horizontal o vertical. Ese contenedor puede ir montado sobre un
bastidor flexible o rígido.
La presente invención puede proporcionar un
método para hacer funcionar una máquina que tiene un contenedor
giratorio, así como por lo menos una cámara basculante que se puede
llenar de un líquido para corregir el funcionamiento rotativo
desequilibrado del contenedor, caracterizado por comprender los
pasos de:
- -
- detectar un grado de funcionamiento desequilibrado del contenedor en una posición de un subsistema de la máquina en la cual la relación entre una frecuencia máxima de rotación del tambor y la frecuencia de resonancia del subsistema es inferior al 90%, más preferentemente inferior al 85% y más preferentemente inferior al 80%, e inyectar el líquido en la como mínimo una cámara equilibradora para corregir el funcionamiento desequilibrado del contenedor giratorio en base al paso de detección. El líquido equilibrador puede estar contenido en un sistema cerrado de manera que el agua se distribuya entre unas cámaras equilibradoras, por ejemplo, mediante una bomba, o el líquido equilibrador puede inyectarse en las cámaras desde una fuente de líquido exterior, por ejemplo, una entrada de alimentación de agua. Preferentemente, el contenedor va montado en un eje para su rotación y el subsistema se halla sobre o debajo del o de los cojinetes sobre los que se halla montado el eje o bien en o sobre ese eje. El método puede también emplearse para una máquina que tiene un primer y un segundo juegos de cámaras, teniendo los dos juegos de cámaras, respectivamente, sus centros de gravedad en dos planos perpendiculares a un eje cilíndrico del contenedor, comprendiendo el método los pasos de: detectar el funcionamiento giratorio desequilibrado del contenedor en dos planos perpendiculares a un eje cilíndrico del contenedor, y controlar la introducción de líquido en una primera cámara equilibradora y en la segunda cámara en base a los resultados del paso de detección.
La presente invención puede también proporcionar
una máquina que tiene un contenedor giratorio, así como por lo
menos una cámara equilibradora que se puede llenar de un líquido
para corregir el funcionamiento rotativo desequilibrado del
contenedor, caracterizada por comprender: un sensor para detectar
un grado de funcionamiento desequilibrado del contenedor, estando
situado el sensor en una posición de un subsistema de la máquina en
la cual una relación entre una frecuencia máxima de rotación del
tambor y la frecuencia de resonancia del subsistema sea inferior al
90%, preferentemente inferior al 85% y más preferentemente inferior
al 80%. El líquido equilibrador puede estar contenido en un sistema
cerrado de modo que el agua se distribuya entre las cámaras
equilibradoras o bien el líquido equilibrador puede inyectarse
desde una fuente de líquido exterior, por ejemplo, una entrada de
alimentación de agua. La máquina tiene preferentemente un inyector
para introducir el líquido en por lo menos una cámara equilibradora
del contenedor giratorio en base al paso de detección.
Preferentemente, la máquina comprende una unidad de control para
regular la inyección del líquido en por lo menos una cámara
equilibradora del contenedor giratorio en base a la señal de salida
del sensor. Preferentemente, el contenedor se monta sobre un eje
para su rotación con el mismo y el subsistema se halla
preferentemente sobre o bien debajo del o los cojinetes sobre los
que se monta el eje o bien en o sobre ese eje. La máquina puede ser
una lavadora.
La presente invención puede proporcionar una
máquina que comprende un contenedor rotativo para hacer girar una
pluralidad de objetos absorbentes de líquido en el contenedor, un
sensor para percibir el funcionamiento giratorio desequilibrado del
contenedor, en el que la máquina comprende una unidad de control
para redistribuir la pluralidad de objetos absorbentes de líquido
en respuesta a una señal de salida del sensor. La máquina puede
tener como mínimo una cámara equilibradora que se puede llenar de
un líquido equilibrador para corregir el funcionamiento giratorio
desequilibrado del contenedor, pero esto es opcional. El líquido
equilibrador puede estar contenido en un sistema cerrado de modo
que el agua se distribuya entre cámaras equilibradoras, por
ejemplo, por medio de una bomba o por fuerzas centrífugas, o bien
el líquido puede inyectarse desde una fuente exterior de líquido,
por ejemplo, una entrada de alimentación de agua. La máquina puede
ser una lavadora.
La presente invención puede proporcionar un
método para hacer funcionar la máquina que comprende:
- -
- un contenedor giratorio para hacer girar una pluralidad de objetos absorbentes de líquido situados en el contenedor, que comprende el paso de: detectar el funcionamiento desequilibrado del contenedor y re-distribuir la pluralidad de objetos absorbentes de líquido situados en el contenedor durante la rotación en respuesta al paso de detección. La máquina puede comprender por lo menos una cámara equilibradora que se puede llenar de un líquido equilibrador para corregir el funcionamiento giratorio desequilibrado del contenedor. El líquido equilibrador puede estar contenido en un sistema cerrado de modo que el agua se distribuya entre cámaras equilibradoras o bien el líquido equilibrador puede inyectarse desde una fuente de líquido externa, por ejemplo, una entrada de alimentación de agua. La máquina puede ser una lavadora.
La presente invención puede proporcionar una
máquina lavadora que tiene un tambor giratorio para recibir una
carga de lavado, un dispositivo medidor de carga para medir la carga
de lavado recibida por el tambor y una unidad de control para
distribuir una cierta cantidad de productos químicos de tratamiento
de acuerdo con la carga medida.
La presente invención puede proporcionar un
método para hacer funcionar una máquina lavadora que tiene un tambor
giratorio para recibir una carga de lavado, que comprende los pasos
de:
- -
- medir la carga de lavado recibida por el tambor y automáticamente entregar una cierta cantidad de productos químicos de tratamiento de acuerdo con la carga medida.
La presente invención puede proporcionar un
aparato que comprende un objeto giratorio y un método para
equilibrar el objeto giratorio. El objeto puede ser un tambor hueco
que gira alrededor de un eje horizontal o vertical y está provisto
de cámaras equilibradoras de modo que pueda ser utilizado, por
ejemplo, en máquinas lavadoras. El tambor puede en particular girar
alrededor de un eje horizontal como es habitual en las máquinas
lavadoras de carga frontal o de carga lateral. Preferentemente, el
tambor tiene como mínimo tres cámaras equilibradoras más hacia la
parte delantera (el lado por el cual pueden introducirse los
objetos en el tambor) y/o más hacia la parte lateral del tambor.
Preferentemente, hay seis o más cámaras. Las cámaras pueden estar
distribuidas uniformemente a lo largo de la periferia interior o
exterior del tambor.
Un aspecto de la presente invención es un método
para el equilibrado para un contenedor montado rígido o flexible,
que gira en torno a un eje horizontal o vertical y está provisto de
cámaras equilibradoras que pueden llenarse selectivamente de
líquido equilibrador, por ejemplo, el suministrado por un número
adecuado de válvulas de solenoide. Esas válvulas de solenoide
pueden activarse cuando las fuerzas de reacción sobre los cojinetes
(que sustentan el eje del tambor) superan un cierto límite
preseleccionado causado por un desequilibrio del tambor hasta que
aquellas fuerzas se hallan de nuevo por debajo de otro límite
predeterminado. La velocidad angular del contenedor aumenta hasta
que las fuerzas de reacción sobre los cojinetes superan cierto
límite prefijado, en aquel momento se produce un funcionamiento
equilibrado. La secuencia se repite hasta que se alcanza la
velocidad de giro final deseada. Según la presente invención, los
medios para detectar el desequilibrio pueden ser un detector de
movimiento o fuerza y no existe la necesidad de una sincronización
adicional de la señal de desequilibrio con la velocidad de giro del
tambor, a pesar del líquido equilibrador que se introduce en las
correspondientes cámaras equilibradoras. Como consecuencia de ello,
este sistema es más barato de fabricar que los sistemas conocidos,
incluso en el caso de las máquinas lavadoras de pequeña capacidad.
Con empleo de dos de los sensores de desequilibrio puede realizarse
un equilibrado en dos planos.
A continuación se describirá la invención con
referencia a los siguientes dibujos.
La figura 1 es un diagrama esquemático de una
máquina lavadora.
La figura 2 es un diagrama esquemático del
diagrama de fuerzas que actúan sobre un tambor giratorio de una
máquina lavadora según una realización de la presente
invención.
La figura 3 es un gráfico de la respuesta de
frecuencia de un subconjunto de eje y tambor de una máquina
lavadora.
La figura 4 es una representación esquemática de
una máquina lavadora según una realización de la presente invención
que tiene un equilibrado de dos planos y seis cámaras
equilibradoras distribuidas entre las partes frontal y lateral de
la máquina (sistema abierto) 3 costillas 20°.
La figura 5 es una vista en sección
A-A de la máquina lavadora según la figura 4.
La figura 6 es una vista detallada de la
situación de un sensor de fuerzas en el anillo exterior de un
cojinete según una realización de la presente invención.
La figura 7 es un gráfico que muestra la señal
desequilibradora (A) dada por un sensor situado sobre los cojinetes
delanteros y la señal desequilibradora (B) dada por un sensor
situado sobre los cojinetes traseros según una realización de la
presente invención.
La figura 8 es una representación esquemática de
una máquina lavadora según otra realización de la presente
invención que tiene un equilibrado en un plano (sistema abierto)(3
costillas 20°).
La presente invención se describirá con
referencia a ciertos dibujos y ciertas realizaciones, pero la
presente invención no se limita a éstas, sino sólo por las
reivindicaciones. La presente invención se describirá
principalmente con referencia a las máquinas lavadoras de carga
frontal en las cuales el eje del tambor está horizontal y en
voladizo respecto a un cojinete, pero la presente invención no se
limita a éstas. Por ejemplo, la presente invención puede aplicarse
ventajosamente a las máquinas lavadoras de carga superior en las
cuales el eje del tambor está vertical como se ha representado, por
ejemplo, y meramente a fines explicativos, en US 5.269.159 y US
5.829.084 o en la solicitud de patente internacional WO 97/00349.
La presente invención se describirá principalmente con referencia a
la inyección de líquido equilibrador desde una fuente externa, tal
como una entrada de alimentación de agua, pero la presente
invención no se limita a esto, sino que comprende las máquinas en
las que el líquido equilibrador se redistribuye entre cámaras de un
sistema cerrado. Además, el experto en la materia apreciará que
los métodos y los aparatos de la presente invención pueden tener un
uso ventajoso fuera de las máquinas lavadoras, como se indica como
ejemplo por las solicitudes descritas en US 4.688.355 y US
5.561.993.
En lo que sigue, términos como delante, detrás,
arriba, abajo, superior, inferior, etc. Se refieren a una máquina
lavadora en su posición funcional usual, esto es, la máquina se
carga a través de una puerta en la parte delantera y en un tambor
que está montado giratoriamente en forma de voladizo en la parte
trasera de la máquina.
La presente invención puede aplicarse a una
máquina lavadora 1 representada esquemáticamente en la figura 1a.
La máquina 1 comprende una envolvente 2. La envolvente puede
montarse de manera bien fijada a un bastidor 4 o bien puede
montarse sobre unidades de suspensión, por ejemplo, bloques de
caucho 3 dentro del bastidor 4. Un tambor rotativo 5 está montado
giratoriamente dentro de la envolvente, estando montado el tambor
en voladizo a partir de un cojinete 32. el alojamiento tiene una
puerta frontal 38 para cargar el material a lavar en el tambor 5.
Se dispone un motor 19 para accionar el tambor, por ejemplo,
mediante un sistema de correa y poleas. También se disponen un
suministro de agua 30, una válvula de desagüe 34 y una bomba 36
para expulsar el agua sucia. Es bien sabido que el soporte
amortiguador de una máquina debe tener idealmente un reducido
módulo elástico, esto es, ha de ser muy "blando", con
amortiguación viscosa para reducir las oscilaciones. Idealmente, el
sistema debe diseñarse de modo que 1.414 veces la frecuencia de
resonancia natural del sistema debe quedar muy debajo de la
frecuencia de trabajo del sistema. Este planteamiento se ha
utilizado extensamente en las suspensiones de los automóviles y
requiere una disposición de amortiguadores costosa, voluminosa y
complicada. Dicho sistema de suspensión no resulta muy adecuado
para una máquina lavadora que tiene que trabajar a bajas
frecuencias durante los ciclos de lavado y a más altas frecuencias
durante los ciclos de extracción del agua (giro). La presente
invención no establece limitaciones específicas sobre el sistema
de suspensión, esto es, si el tambor y la envolvente están montados
rígidamente o bien flexiblemente, como sería sobre bloques de
caucho. Estos bloques de caucho pueden disponerse para absorber
movimientos o energías importantes o bien pueden disponerse sólo
para suprimir el ruido. Para reducir las fuerzas desequilibradoras
se dispone por lo menos una cámara equilibradora, que puede
llenarse de agua para proporcionar el equilibrado. El agua empleada
para el equilibrado puede ser reutilizada en el ciclo siguiente.
La cámara puede separarse del tambor por medio de un cierre. Un
cierre puede también impedir que el agua sucia del tambor entre en
la cámara equilibradora. El funcionamiento desequilibrado del
tambor se corrige preferentemente por una compensación de uno o dos
planos. Se emplean por lo menos dos cámaras equilibradoras, de modo
que en algunas realizaciones se coloca una cámara más cerca de la
parte frontal de la máquina 1 que la otra.
Se describirá una primera realización con
referencia a las figuras 2 a 7. Como se ve mejor en la figura 4,
una máquina lavadora 1 comprende una envolvente 2 fijada
rígidamente a un bastidor 4 o montada sobre unidades de suspensión
como los bloques de caucho 3 o resortes que a su vez están unidos
al bastidor 4. Un tambor 5 destinado a contener el material de
lavado gira alrededor de un eje horizontal 3a. El tambor 5 tiene
opcionalmente una pluralidad de cámaras equilibradoras 6a, 6b, 6c
distribuidas circunferencialmente y preferentemente contiguas y
separadas regularmente, montadas hacia la superficie vertical
delantera del tambor 5 y opcionalmente una pluralidad de cámaras
6d, 6e, 6f distribuidas circunferencialmente y de preferencia
contiguamente y uniformemente separadas, montadas hacia la parte
posterior del tambor 5. Por ejemplo, se prefieren particularmente
seis cámaras equilibradoras 6. En la parte posterior de la
envolvente 2 va fijado un soporte 2a portador de cojinetes 14 para
el eje 3a. Se puede distribuir un líquido equilibrador entre las
cámaras 6 con el fin de equilibrar el tambor 5. Según una
realización, unos tubos de inyección 8a, 8b suministran un líquido
tal como el agua procedente de una fuente de agua, por ejemplo, una
entrada de alimentación de agua, a las cámaras equilibradoras
delanteras 6a, 6b, 6c por medio de tubos de conexión 10a, 10b, 10c,
etc., respectivamente, y de cámaras equilibradoras traseras 6d,
6e, 6f, sin embargo, la presente invención no se limita a éstas. El
líquido equilibrador puede incluirse en un sistema cerrado y se
redistribuye entre las cámaras 6 para equilibrar el tambor como es
conocido, por ejemplo, por EP 0.795.639 o ser bombeado de una
cámara a otra.
En realizaciones en que se inyecta agua, el
suministro de agua se regula con válvulas controlables de agua 13a,
b que se hallan bajo el mando de un controlador 17. El controlador
17 recibe como entrada la salida de por lo menos un sensor 18 de
desequilibrio y más preferentemente dos sensores
18-1 y 18-2. El sensor de
desequilibrio 18 puede ser un sensor de movimiento tal como un
microrruptor, un acelerómetro o un sensor de proximidad, o bien un
sensor de fuerza como un medidor de esfuerzos, un sensor
piezoeléctrico de fuerzas o similar. Cuando se emplean
microrruptores, éstos pueden ser activados por los movimientos del
tambor o los movimientos originados por el tambor, esto es, los
movimientos de la envolvente 2. Los expertos en la materia
apreciarán que los movimientos desequilibrados o las fuerzas
generadas por la rotación del tambor 5 pueden percibirse de
diferentes maneras, tales como un interruptor magnético, un sensor
inductivo, un medidor de tensiones o un elemento piezoeléctrico o
cualquier otro sensor de proximidad o de fuerza adecuado. En
particular, la medición de un movimiento físico o un desplazamiento
no es necesario para equilibrar según la presente invención. Puede
existir poco movimiento, pero pueden generarse fuerzas
importantes, que pueden ser percibidas por un sensor de fuerza,
sensores de fuerza, sensores de tensiones o sensores de tensiones
colocados en posiciones adecuadas.
En una realización preferida de la presente
invención, por lo menos un sensor 18 de desequilibrio va fijado al
eje 3A o a uno o más de los cojinetes 14 o a una parte de la
máquina lavadora, por ejemplo, a una parte del subsistema tambor
5/eje 3a, que tiene una frecuencia de resonancia natural mayor que
la frecuencia máxima de rotación del tambor 5. La figura 3 muestra
una gráfica de la frecuencia (eje X, en Hz) en función de la fuerza
(eje Y, escala logarítmica) para el subsistema eje/tambor de una
máquina lavadora de ejemplo medida en los cojinetes 14. Debido a la
colocación con apriete mecánico del eje 3A en los cojinetes 14, la
primera frecuencia de resonancia de ese subsistema aparece a unos
40 Hz, que son 2.400 rpm. Típicamente, un tambor de máquina
lavadora se acelerará a unas 1.500 rpm (25 Hz) máximo durante la
rotación, lo cual es el 62,5% de la frecuencia de resonancia de
este subsistema. Los cambios de fase tienen un efecto apreciable en
el equilibrado cuando el subsistema empleado para la colocación del
sensor presenta una relación entre la frecuencia máxima de giro
del tambor y la frecuencia de resonancia del subsistema mayor que
el 90%. Por ello, según una realización de la presente invención,
el sensor o los sensores de desequilibrio se colocan en un
subsistema de una máquina 1 que tiene una relación de la
frecuencia giratoria máxima del tambor a la frecuencia de
resonancia del subsistema inferior al 90%, más preferentemente
inferior al 85% y aún más preferentemente inferior al 80%. Este
subsistema está preferentemente sobre, en o debajo del o los
cojinetes 14 o en o encima del eje 3A. Además, es preferible
escoger un subsistema giratorio de la máquina 1 que tenga un bajo
factor de amortiguación "b". El factor b de amortiguación,
para un sistema amortiguado viscosamente ideal, viene dado por:
b^{2} =
D^{2}/4km,
donde k es la constante elástica, m
es la masa a oscilar, y D es la magnitud de la amortiguación de
modo que D x velocidad de la masa es la fuerza que se opone al
movimiento de la masa. Para un valor de b = 0 (sin amortiguación) no
hay cambios de fase en el supuesto de que la frecuencia de rotación
permanezca por debajo de la frecuencia de resonancia (esto es, que
la relación de la frecuencia angular y la frecuencia angular de
resonancia, \omega/\Omega, sea inferior a 1). Sin embargo, en
todos los casos prácticos b puede ser finita. Cuanto mayor sea el
valor de b, mayor será el cambio de fase de cualquier valor
particular de \omega/\Omega. Se prefiere, según la presente
invención, que el valor de b para el subsistema a utilizar para
detectar sea inferior a 0,1, más preferentemente inferior a 0,05.
El valor de b puede influirse eliminando juego en alguna parte del
sistema giratorio, por ejemplo, montando rígidamente el tambor 5
sobre el eje 3A, montando con apriete el eje 3A en los cojinetes
14, con el uso de cojinetes de alta calidad con una muy baja fuerza
de rozamiento. También se prefiere reducir el número de elementos
elásticos montados en serie. El tambor y el eje son giratorios, de
manera que se prefiere montar sensores de desequilibrio en el
siguiente elemento en línea, a saber los cojinetes 14. Montar los
sensores en la carcasa 2A se ha visto que es insatisfactorio, ya
que se incluye un nuevo elemento elástico en el subsistema y esto
puede introducir cambios de fase
indeseados.
Limitando \omega/\Omega y b tal como se ha
indicado más arriba, el desfase angular máximo al ir de la
frecuencia cero a un máximo de 1500 rpm debe ser inferior a 30°.
Para estar seguro el ángulo \alpha de inyección del líquido
equilibrador se reduce preferentemente en 30° o un ángulo apropiado
para permitir los cambios de fase desde frecuencia cero a
\omega/\Omega = 1.
\omega/\Omega = 1.
En la figura 6 se representa esquemáticamente un
método preferido para localizar un sensor de fuerza
18-1 sobre los cojinetes 14 del eje 3A. El eje 3AA
se fija firmemente, pero giratoriamente en el cojinete
14-2, que a su vez va montado en la carcasa 2a. El
cojinete 14-2 puede ser un rodamiento de bolas o
similar, normalmente sellado y lubrificado a perpetuidad. Una parte
de la periferia exterior del cojinete 14-2 no está
sustentada por la carcasa 2a y se monta un sensor de fuerza
18-1 en la parte sustentada del cojinete
14-2. Cuando el eje 3a gira y está sujeto a una
fuerza desequilibradora, la parte no sustentada del cojinete
14-2 se curvará muy ligeramente y esa pequeña
tensión se mide con el sensor de fuerza 18-1. La
detección del desequilibrio puede efectuarse asimismo con
microtransductores, medidores de esfuerzos, sensores capacitivos o
de posición de flujo, y transductores de fuerza piezoeléctricos.
Éstos pueden montarse sobre el anillo exterior de los cojinetes o
con precauciones especiales directamente sobre el eje 3a.
Un motor 19 de c.a. puede controlarse con un
convertidor de frecuencia 20 de manera que el tambor 5 pueda
hacerse girar a velocidades entre 10 y 1000 rpm o más. En algunas
realizaciones de la presente invención la velocidad necesaria para
el secado por rotación puede alcanzarse aumentando gradualmente la
velocidad según alguna de las siguientes series de velocidades no
limitativas que presentan saltos discretos:
Serie 1 | Serie 2 | Serie 3 | |
n_{1} | 100 rpm | 125 rpm | 100 rpm |
n_{2} | 200 rpm | 250 rpm | 150 rpm |
n_{3} | 400 rpm | 500 rpm | 300 rpm |
n_{4} | 800 rpm | 1000 rpm | 400 rpm |
n_{5} | 1000 rpm | 550 rpm | |
n_{6} | 1200 rpm | 800 rpm | |
n_{7} | 1000 rpm |
Está claro que se puede escoger cualquier
secuencia según sean los parámetros de construcción de la máquina.
En vez de usar pasos de frecuencia fijos, se prefiere que el tambor
pueda acelerarse hasta que el funcionamiento desequilibrado del
tambor 5 haya alcanzado un cierto nivel, en cuyo momento se detiene
y se efectúa una operación equilibradora.
El controlador 17 puede ser un microcontrolador
o un microcontrolador programable y puede incluir alguna
inteligencia local, esto es, un microprocesador o disposición de
puerta programable para controlar el funcionamiento de las válvulas
de agua, así como del motor 19. La inteligencia local, por
ejemplo, un microprocesador o un dispositivo de puerta programable,
se programa preferentemente para realizar algunos de los algoritmos
de control de la presente invención como se explica a
continuación.
En una etapa inicial puede efectuarse un ciclo
opcional de optimización de acuerdo con una realización de la
presente invención. El ciclo puede realizarse con máquinas con o
sin cámaras equilibradoras en el supuesto de que existan medios
para detectar el funcionamiento desequilibrado del tambor 5. En este
ciclo de optimización se realiza un intento de redistribuir el
material de lavado en el tambor cuando esa distribución no es
óptima. Cuando se disponen cámaras equilibradoras, éstas pueden ser
un sistema cerrado que incluya un líquido equilibrador o bien el
líquido equilibrador puede inyectarse desde una fuente externa.
Para conseguir una optimización de la carga en el tambor 5, se
acelera el tambor hasta una primera velocidad de giro f1 a la cual
la fuerza en las prendas húmedas sea ligeramente superior a 1G.
Esto significa que el material de lavado es forzado contra el
interior de la superficie externa del tambor por la acción
centrífuga. El grado de desequilibrio se mide utilizando el uno o
los sensores de desequilibrado 18. Si el nivel medido de
desequilibrio supera un límite predeterminado, se realiza un
intento de redistribución. Si el desequilibrio es inferior a ese
límite, se continúa una aceleración normal del tambor. La
redistribución puede efectuarse de varias maneras. Normalmente se
reducirá la velocidad de manera que la fuerza centrífuga sobre el
material de lavado se ligeramente inferior a 1G, por ejemplo, se
reduce a f1/2. Esto inicia un ciclo de volteo, conocido en sí por
las secadoras de tambor giratorio. El movimiento del tambor puede
optimizarse; por ejemplo, puede dársele una serie de impulsos
intermitentes para generar un movimiento giratorio no lineal,
aplicando al material de lavado un gran número de movimientos de
volteo. Después del ciclo de volteo, se acelera de nuevo el tambor
hasta f1. Se mide de nuevo el nivel de desequilibrio. Si es menor
que el nivel del límite predeterminado, se acelera ahora el tambor
normalmente; si no, puede hacerse un nuevo intento de
redistribución. Este ciclo de optimización puede repetirse un
cierto número de veces. Si, tras estos intentos, no se ha obtenido
una mejora el tambor 5 puede equilibrarse con una operación
equilibradora si está previsto el sistema equilibrador o puede
acelerarse hasta la velocidad de rotación final. Alternativamente,
puede acelerarse hasta que el nivel de desequilibrio supere un
segundo nivel predeterminado en el cual se realice entonces una
operación equilibradora.
En una nueva fase inicial, la cantidad de
productos químicos de tratamiento, como jabón, detergente,
acondicionador, blanqueador, almidón o equivalente se puede
determinar automáticamente. En este método se comprueba
primeramente el hecho de que el tambor 5 esté fijo. Esto puede
hacerse determinando por un sensor de rotación montado en el eje
3a que no exista movimiento. Después, como se ha indicado más
arriba, se acelera la máquina lavadora 1 hasta la velocidad de giro
f1. Durante esa aceleración se mide una propiedad que se refiere a
la cantidad de material a lavar existente en el tambor, por
ejemplo; la carga en el motor 19 se mide con el controlador 17, por
ejemplo, la corriente que circula por los devanados del motor 19 o
el tiempo para alcanzar la velocidad f1. Por experimentos
anteriores, se determina experimentalmente la relación entre la
carga del motor o el tiempo para alcanzar f1 y la carga de material
a lavar en la máquina lavadora 1 y se almacena en una memoria no
volátil adecuada del controlador 17, por ejemplo, en la forma de
una tabla de valores en la que la propiedad específica se refiere a
una cierta cantidad de productos químicos de tratamiento. Después,
cuando se acelera una cantidad específica de material de lavado
hasta f1, se determina la propiedad de control medida y se consulta
la tabla de valores para determinar la cantidad de productos
químicos de tratamiento. Esta cantidad de productos químicos se
introduce en el tambor de la máquina lavadora. Por ejemplo, cuando
el detergente está en forma líquida, éste se puede suministrar
abriendo una válvula que está siendo comandada por el controlador
17. Alternativamente, la carga de lavado se puede determinar
midiendo el momento de la flexión del eje 3a. En un primer paso se
determina que el eje 3a está fijo, como se ha descrito más arriba.
Entonces se mide la carga en el sensor de fuerza
18-1. Como se ve mejor en la figura 4, se coloca el
sensor 18-1 en la parte superior del cojinete
14-2. Así, una carga adicional sobre el tambor 5
causada por la adición de material de lavado aumentará la señal de
salida del sensor de fuerza 18-1. Esta salida
proporciona una medida directa de la carga de lavado existente en
el tambor 5. Por lo tanto, esa salida puede utilizarse para
determinar la cantidad de productos químicos de tratamiento a
utilizar en el ciclo de lavado.
En cada operación de equilibrado del tambor se
puede inyectar líquido equilibrador independientemente en cualquier
o en ambos juegos de cámaras equilibradoras 6 a-c
y/o 6 d-f si el tambor 5 está desequilibrado, por
ejemplo, porque el material de lavado dentro del tambor 5 esté
situado todo en un solo lugar el tambor tenga un movimiento
desequilibrado que deba corregirse. El paso de equilibrado según la
presente invención se describirá con referencia a la figura 7 para
una máquina lavadora representada en la figura 4.
En la figura 7, la curva A indica la fuerza
desequilibradora F_{fb} sobre el cojinete delantero determinada
por el sensor 18-2. La curva B muestra la fuerza
desequilibradora F_{rb} sobre el cojinete trasero, determinada por
el sensor 18-1. Preferentemente, los sensores
18-1 y 18-2 están montados formando
un ángulo uno con otro con relación al eje 3A de modo que las
fuerzas desequilibradoras medidas por los dos sensores están en
fase. Por ejemplo, los dos sensores pueden colocarse desfasados
180° con referencia al eje 3A. Generalmente se tomaría la mayor de
las dos fuerzas medidas a fines de equilibrado, pero para fines de
explicación se supone que F_{fb} es la mayor. En las
realizaciones de la presente invención en que sólo hay un sensor
18, sólo se tendría disponible de todos modos un valor de fuerza
medida.
En el paso siguiente se realiza un ciclo de
equilibrado. Cuando F_{fb} alcanza un valor máximo F_{fbmax} se
empieza un ciclo de equilibrado. El tiempo de inyección del líquido
equilibrador viene determinado de acuerdo con un segundo nivel
predeterminado F_{fbmin}. Este valor mínimo puede hacerse
dependiente del ángulo rotacional \alpha del tambor con el cual
debe inyectarse el líquido equilibrador. Por ejemplo, si el ángulo
\alpha es de 60°, el tiempo de inyección es más corto que si el
ángulo es de 120°. Se prefiere, según la presente inyección, que el
agua se inyecte en el número suficiente de cámaras de equilibrado 6
contiguas que, en conjunto, formen el ángulo \alpha de la
circunferencia del tambor 5. Preferentemente, ese ángulo es de unos
120°, por ejemplo, 120° \pm 30°, o más preferentemente, 120° \pm
15°. Esto puede conseguirse mediante seis cámaras equilibradoras 6
equidistantes entre sí, cada una de las cuales tenga un ángulo
incluido de 60°. El agua debe inyectarse de manera que se llenen
dos cámaras con agua de equilibrado que formen 120° de la
circunferencia del tambor 5. Se ha visto que introduciendo el agua
en una cámara estrecha 6 no es tan eficaz como en una cámara o
cámaras que tengan un ángulo total de unos 120°. Cuanto más
estrecha sea la cámara, menos agua puede contener y menor es el
efecto de corrección. Por otra parte, las cámaras próximas a
\pm90° de la posición opuesta a la carga desequilibradora tienen
sólo un efecto equilibrador reducido porque la fuerza equilibradora
está en una dirección que forma 90° con la dirección de la carga
desequilibradora, de modo que no producen efecto de corrección.
Algún ángulo incluido entre los extremos de 180° y unos 10° es,
por consiguiente, óptimo y se ha visto que es adecuado el de unos
120°. Esto se consigue más fácilmente con 3, 6, 9 ó 12 cámaras
equilibradoras equidistantes alrededor de la circunferencia del
tambor 5. Una manera de asegurar que sólo 120° de cámaras están
llenos de agua durante el equilibrado es iniciar la inyección de
agua por los puntos de intersección de la curva A y la
F_{fbmin120^{o}} mínima predeterminada. Para la inyección de 60°
se emplean los puntos de intersección de la curva A con
F_{fbmin60^{o}}. Idealmente, se inyecta líquido equilibrador en
las cámaras equilibradoras 6 a cada lado del punto medio del
periodo de tiempo determinado por los puntos de intersección.
Debido al hecho de que los sensores 18 se han colocado en una
posición de un subsistema que tiene una frecuencia de resonancia
mayor que la frecuencia rotacional máxima, existe un cambio de
fase pequeño, nulo o insignificante con una frecuencia rotacional
del tambor. Por ello, la única corrección requerida puede ser un
desfase constante de corrección que puede determinarse
experimentalmente.
Cuando las cámaras equilibradoras 6 están
situadas con sus centros de gravedad en dos planos diferentes que
son perpendiculares al eje del árbol 3a y espaciadas a lo largo de
ese eje, es preciso decidir si se introduce líquido equilibrador en
las cámaras 6 delanteras o traseras. La ventaja de equilibrar en
dos planos es que el centro de gravedad de las cantidades de
líquido equilibrador combinadas en las cámaras delanteras o
traseras 6 puede estar alineado exactamente con el centro de
gravedad de las fuerzas desequilibradoras generado por cargas
desequilibradoras del material de lavado en el tambor 5. Esto
conduce a fuerzas de cizallamiento reducidas sobre el árbol
principal 3a que sustenta el tambor 5.
La figura 2 muestra un diagrama simplificado de
fuerzas de las fuerzas que actúan sobre un tambor giratorio con una
carga desequilibrada en una máquina como la representada en la
figura 4, donde:
F_{fb} = la fuerza de reacción sobre el
cojinete delantero 18-2 (medida)
F_{rb} = la fuerza de reacción sobre el
cojinete trasero 18-1 (medida)
F_{u} = fuerza desequilibrada periódica sobre
el sistema (desconocida)
L_{fbu} = distancia entre cojinete delantero y
el centro de gravedad del desequilibrio (desconocida)
L_{rbu} = distancia entre cojinete trasero y el
centro de gravedad del desequilibrio (desconocida)
Lb = distancia fija entre los cojinetes
delanteros y traseros
F_{cr} = fuerza de corrección a crear en la
parte posterior del tambor 5 inyectando líquido equilibrador
F_{cf} = fuerza de corrección a crear en la
parte anterior del tambor 5 inyectando líquido equilibrador
A = distancia del cojinete trasero al centro de
gravedad de las cámaras equilibradoras traseras
B = distancia del cojinete delantero al centro
de gravedad de las cámaras equilibradoras traseras.
Para las exigencias de que \SigmaF = 0 y
\SigmaM = 0 para la estabilidad a mantener, puede deducirse la
siguiente ecuación
F_{u} = F_{fb}
-
F_{rb}
L_{fbu} =
F_{rb} \ x \ L_{b}/ (F_{fb} -
F_{rb}).
En una situación equilibrada, Ffb y Frb deben
estar próximas o iguales a cero. En este caso:
F_{u} = F_{cr}
+
F_{cf}
F_{cf} =
F_{cr} (L_{fbu} - A) / (B -
L_{fu})
y por
consiguiente
F_{fb}/F_{rb}
\sim F_{cr} /
F_{cf}.
Puede realizarse un algoritmo de control
práctico que se base en calcular Ffb/Frb de los valores medidos. Al
principio se supone que el tambor está equilibrado y el valor de
T1_{front}/T1_{rear} es igual a 1. Si, a medida que aumenta la
velocidad, el valor de Ffb/Frb aumenta, significa que el líquido
equilibrador debe introducirse en las cámaras traseras. Si
disminuye, debe inyectarse líquido en las cámaras delanteras. Una
vez que Ffb/Frb ha alcanzado un valor próximo a una constante tal
como 1, el tambor está equilibrado o bastante equilibrado. Por
este medio el tambor puede mantenerse equilibrado igualmente en todo
su rango de velocidades. Los necesarios cálculos y el control de la
válvula pueden realizarse programando el controlador 17
adecuadamente. Acelerando uniformemente y no demasiado aprisa, los
pasos equilibradores y la indicación continua del desequilibrio
pueden efectuarse continuadamente sin tener que ralentizar el
proceso de aceleración. Esto puede proporcionar un tiempo de
aceleración óptimo.
El efecto del paso de equilibrado será reducir
el movimiento del tambor 5 y las curvas medidas A y/o B tienen un
máximo en o por debajo F_{fbmin} y F_{rbmin}. En este punto el
tambor ha alcanzado un nivel satisfactorio de equilibrio y se
completa el paso de equilibrado en curso. El tambor 5 puede
entonces acelerarse con seguridad hasta que se alcanza la
siguiente velocidad predeterminada o hasta que las fuerzas
desequilibradas superan de nuevo F_{fbmax}, en que se realiza una
nueva operación de equilibrado. El control de la operación de
equilibrado se realiza con el controlador 17 programado para
efectuar las acciones de control descritas más arriba.
Las operaciones de equilibrado se repiten hasta
que se alcanza la velocidad de giro final. La máquina lavadora 1 se
mantiene a su velocidad máxima por el controlador 17 hasta que se
ha extraído bastante agua de la carga de lavado de acuerdo con el
diseño de la máquina. Antes de la deceleración se cierra la
válvula de desagüe de la máquina lavadora y se abre la válvula del
agua 15. Toda el agua que se halla en las cámaras equilibradoras y
está sometida a una fuerza centrífuga inferior a 1G será
eliminada.
Aunque la invención se ha presentado y descrito
con referencia a las realizaciones preferidas, se comprenderá por
los expertos en la materia que pueden hacerse diversos cambios o
modificaciones en la forma y el detalle, sin apartarse del marco de
la invención. Por ejemplo, en la realización antedicha de la
presente invención pueden disponerse sólo las cámaras traseras 6 d,
e, f o las cámaras delanteras 6 a, b, c.
En la figura 8 se representa otra realización de
la presente invención. Esta máquina difiere de la máquina de la
figura 4 en que hay solamente un juego de cámaras equilibradoras 6
a, b, c dispuestas circunferencialmente alrededor de una periferia
del tambor 5 y sólo hay un sensor 18-1 de
desequilibrado que preferentemente se monta en el anillo exterior
del cojinete trasero 14-2. La máquina es adecuada
para el equilibrado en un plano.
Las ventajas de la presente invención pueden
ser:
- 1.
- Proporciona la posibilidad de determinar la cantidad de ropa para lavar cargada y con ello adaptar la cantidad requerida de agua y jabón necesarias para lavar la ropa eficazmente con el consumo de la menor cantidad posible de energía, agua y detergentes.
- 2.
- Ofrece la oportunidad a las lavadoras que no están equipadas con el equilibrado con agua del tambor giratorio para obtener todavía una distribución deseable de las prendas, de manera que las vibraciones se limiten al mínimo.
- 3.
- Permite el equilibrado de plano 1 o plano 2 sin necesidad de tener un elemento de referencia en el tambor para determinar la diferenciación de fase entre causa (fuerza de desequilibrio) y consecuencia (vibración) porque la diferenciación de fase es mínima.
- 4.
- Si se percibe el desequilibrio en los cojinetes, el normal mantenimiento de la máquina no se verá afectado. Los cojinetes se calculan para durar el tiempo de vida de la máquina.
- 5.
- No hay partes móviles en el caso de una máquina montada rígida, de modo que no debe esperarse fatiga de ningún componente. Especialmente en el caso de montajes flexibles con bloques de caucho sus características varían con el tiempo y con aspectos medioambientales (como la humedad, la temperatura, etc.).
- 6.
- En algunas realizaciones la velocidad del tambor aumenta hasta que se alcanza un cierto límite de fuerzas en los cojinetes, con lo cual el tiempo de equilibrado se hace tan corto como sea posible.
- 7.
- Debido a que la frecuencia máxima de giro del tambor de una lavadora es de hasta 25 Hz y la frecuencia de resonancia del subsistema de la lavadora en que se efectúa la detección es superior a 45 Hz, no se requiere una sincronización adicional de la señal de desequilibrio con la velocidad de rotación del tambor. Como consecuencia de ello, ese sistema es más económico que los sistemas conocidos, lo cual lo hace adecuado para constituir el sistema incluso en máquinas lavadoras de pequeña capacidad.
Claims (23)
1. Método para hacer funcionar una máquina (1)
que tiene un contenedor giratorio (5) así como por lo menos una
cámara equilibradora (6 a-f) que se puede llenar de
un líquido para corregir el funcionamiento giratorio desequilibrado
del contenedor (5), que comprende:
- detector un grado de funcionamiento desequilibrado del contenedor (5) e inyectar el líquido en por lo menos una cámara equilibradora (6 a-f) para corregir el funcionamiento desequilibrado del contenedor giratorio (5) en base al paso detector, caracterizado porque la detección se efectúa en una posición de un subsistema de la máquina (1) en la cual una relación de la frecuencia rotacional máxima del contenedor y la frecuencia de resonancia del subsistema es inferior al 90%, más preferentemente inferior al 85% y aún más preferentemente inferior al 80%, siendo el factor b de amortiguación del subsistema inferior a 0,1.
2. Método según la reivindicación 1, en el que el
contenedor (5) está montado sobre un árbol (3a) para su rotación
con el mismo y el subsistema incluye el contenedor (5) y el árbol
(3a).
3. Método según la reivindicación 2, en el que
el subsistema está limitado al contenedor (5), el árbol (3a) y los
cojinetes (14) en que se halla montado el árbol (3a).
4. Método según una de las reivindicaciones
precedentes, empleado con una máquina (1) que tiene un primer y un
segundo juegos de cámaras equilibradoras (6 a-c, 6
d-f), teniendo los dos juegos de cámaras (6
a-c, 6 d-f) respectivamente centros
de gravedad en dos planos perpendiculares a un eje cilíndrico del
contenedor (5), comprendiendo el método los pasos de: detectar el
funcionamiento rotacional desequilibrado del contenedor (5) en dos
planos perpendiculares a un eje cilíndrico del contenedor (5); y
controlando la introducción de líquido en una primera cámara
equilibradora (6 a-c) y en la segunda cámara en
base a los resultados del paso de detección.
5. Método según una de las reivindicaciones
precedentes, en el que el factor b de amortiguación del subsistema
es inferior a 0,05.
6. Método según una de las reivindicaciones
precedentes, en el que el contenedor giratorio (5) es para hacer
girar una pluralidad de objetos absorbentes de líquido situados en
el contenedor (5), comprendiendo además el paso de: detectar el
funcionamiento desequilibrado del contenedor (5) y
re-distribuir la pluralidad de objetos absorbentes
de líquido en el contenedor (5) durante la rotación en respuesta
al paso de detección.
7. Método según la reivindicación 6, que
comprende además los pasos de: acelerar el contenedor (5) hasta una
velocidad de rotación tal que un objeto situado en el contenedor
(5) experimente una fuerza de 1G o superior, midiendo la carga
desequilibrada, y, en respuesta a la medición, disminuyendo la
velocidad de rotación de modo que un objeto situado en el contenedor
experimente una fuerza inferior a 1G.
8. Método según una de las reivindicaciones
precedentes, en el que la máquina (1) es una máquina lavadora.
9. Método según la reivindicación 8,
caracterizado porque el contenedor giratorio (5) es para
recibir una carga de lavado, comprendiendo además los pasos de:
medir la carga del lavado recibida por el contenedor (5) y
automáticamente entregar una cantidad de productos químicos de
tratamiento de acuerdo con la carga medida.
10. Método según una de las reivindicaciones
precedentes, que comprende además el paso de acelerar el contenedor
(5) hasta que se perciba un grado de desequilibrio que esté por
encima de un límite predeterminado y después realizar un paso de
equilibrado del contenedor.
11. Máquina (1) que tiene un contenedor rotativo
(5) así como por lo menos una cámara equilibradora (6
a-f) que se puede llenar de un líquido para corregir
el funcionamiento rotativo desequilibrado del contenedor (5),
caracterizada por un sensor (18) para detectar un grado de
funcionamiento desequilibrado del contenedor (5), estando situado
el sensor (18) en una posición de un subsistema de la máquina (1)
en la cual la relación de una frecuencia rotacional máxima del
contenedor (5) y la frecuencia resonante del subsistema es inferior
al 90%, más preferentemente
inferior al 85% y aún más preferentemente inferior al 80%, siendo el factor de amortiguación b del subsistema inferior a 0,1.
inferior al 85% y aún más preferentemente inferior al 80%, siendo el factor de amortiguación b del subsistema inferior a 0,1.
12. Máquina (1) según la reivindicación 11, en
la que el líquido equilibrador está contenido en un sistema
cerrado.
13. Máquina (1) según la reivindicación 12, en
la que el líquido equilibrador se suministra desde una fuente de
líquido exterior a la máquina (1).
14. Máquina (1) según una de las
reivindicaciones 11 a 13, que comprende además un dispositivo
inyector (8 a,b) para inyectar el líquido en por lo menos una
cámara equilibradora para corregir el funcionamiento desequilibrado
del contenedor rotativo.
15. Máquina (1) según la reivindicación 14, en
la que la máquina (1) tiene una unidad de control para controlar la
inyección del líquido en por lo menos una cámara equilibradora (6
a-f) para corregir el funcionamiento desequilibrado
del contenedor rotativo (5) en base a la señal de salida del sensor
(18).
16. Máquina (1) según una de las
reivindicaciones 11 a 15, en la que el contenedor (5) está montado
sobre un eje (3a) para su rotación con el mismo, y el subsistema
incluye el contenedor (5) y el eje (3a).
17. Máquina (1) según la reivindicación 16, en
la que el subsistema está limitado al contenedor (5), el eje (3a) y
los cojinetes (14) en que se halla montado el eje (3a).
18. Máquina (1) según una de las
reivindicaciones 11 a 17, que comprende además un primer y un
segundo juegos de cámaras equilibradoras (6 a-c, 6
d-f), teniendo los dos juegos de cámaras
equilibradoras (6 a-c, 6 d-f)
respectivamente sus centros de gravedad en dos planos
perpendiculares a un eje cilíndrico del contenedor, un primer y un
segundo sensores de desequilibrio (18-1,
18-2) para detectar el funcionamiento rotacional
desequilibrado del contenedor (5); en dos planos perpendiculares a
un eje cilíndrico del contenedor (5), y un controlador (17) para
controlar la introducción de líquido en una primera cámara
equilibradora y en la segunda cámara en respuesta a las señales de
salida de los sensores (18-1,
18-2).
19. Máquina (1) según una de las
reivindicaciones 11 a 18, en la que el factor de amortiguación b
del subsistema es inferior a 0,05.
20. Máquina (1) según una de las
reivindicaciones 11 a 19, en la que el contenedor rotativo (5) es
para hacer girar una pluralidad de objetos absorbentes de líquido
situados en el contenedor (5), comprendiendo además un controlador
(17) para redistribuir la pluralidad de objetos absorbentes de
líquido situados en el contenedor (5) durante la rotación en
respuesta a las señales de salida del sensor (18).
21. Máquina (1) según la reivindicación 20, en
la que el controlador (17) controla la aceleración del contenedor
(5) a una velocidad de rotación tal que un objeto situado en el
contenedor (5) experimenta una fuerza de 1G o superior y
disminuyendo la velocidad de rotación del contenedor (5) de manera
que un objeto situado en el contenedor (5) experimenta una fuerza
inferior a 1G en respuesta a las señales de salida del sensor
(18).
22. Máquina (1) según una de las
reivindicaciones 11 a 21, en la que la máquina (1) es una máquina
lavadora.
23. Máquina (1) según la reivindicación 22, en
la que el contenedor rotativo (5) es para recibir una carga de
lavado, comprendiendo además un controlador para entregar
automáticamente una cierta cantidad de productos químicos de
tratamiento de acuerdo con las señales de salida del sensor
(18).
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