ES2325177T3 - Metodo para determinar el peso de la ropa de una colada y lavadora para llevar a la practica dicho metodo. - Google Patents
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Abstract
Un método para determinar el peso de la ropa contenida en el tambor (6) de una lavadora (1), en la que dicho tambor (6) está montado para girar dentro de una cuba de lavado (3) suspendida de forma flotante de un bastidor de soporte (2) por, al menos, un miembro de conexión elástico (4), cuyo método se caracteriza porque comprende los pasos de: - hacer girar el tambor (6) a una velocidad angular predeterminada; - adquirir, en cada instante, el valor de la longitud (H) de dicho miembro de conexión elástico (4) cuando el tambor (6) gira a dicha velocidad angular predeterminada; y - calcula el peso total (mtot) de la ropa contenida en dicho tambor (6) extrapolando su valor a partir del patrón (H(t)) en el tiempo del valor de la longitud (H) de dicho miembro de conexión elástico (4) cuando el tambor (6) gira a dicha velocidad angular predeterminada.
Description
Método para determinar el peso de la ropa de una
colada y lavadora para llevar a la práctica dicho método.
El presente invento se refiere a un método para
determinar el peso de la ropa de una colada contenida en el tambor
de una lavadora y a una lavadora para llevar a la práctica dicho
método (véase, por ejemplo, el documento
GB-A-2247250).
Más específicamente, el presente invento se
refiere a un método para determinar el peso de la ropa contenida en
el tambor de una lavadora doméstica de tambor giratorio, a la que la
siguiente descripción se refiere, puramente, a modo de ejemplo.
Como es sabido, las lavadoras domésticas son
hechas funcionar, con frecuencia, con sólo una carga parcial, es
decir, para lavar una cantidad de ropa menor que la cantidad máxima
para la que está diseñada la máquina, con todas las desventajas que
ello supone en términos de consumo de agua, detergente y
electricidad, ya que los ciclos de lavado de la máquina están
optimizados, tradicionalmente, con vistas a un funcionamiento a
plena carga de la misma.
Para reducir el desperdicio provocado al hacer
funcionar la máquina con sólo una carga parcial, algunos modelos de
lavadoras comercializados recientemente, se han diseñado para
optimizar el ciclo de lavado en función de la carga real. En algunos
de estos modelos, se llega, incluso, a dosificar el agua y el
detergente empleados en función de la cantidad y de las
características de la ropa contenida en el tambor de la lavadora, lo
que supone ventajas evidentes en términos de reducción del consumo
de agua, detergente y electricidad en cada ciclo de lavado.
Desafortunadamente, los métodos corrientemente
empleados para determinar el peso de la ropa contenida en el tambor
de la lavadora, no son totalmente precisos, con el resultado de que,
a veces, la unidad electrónica de control central de la máquina
puede subestimar significativamente la cantidad de agua y de
detergente necesarios para realizar un ciclo de lavado
satisfactorio, con las desventajas que ello supone.
Más específicamente, los modelos de lavadoras
más recientemente comercializados determinan el peso de la ropa
contenida en el tambor basándose en el tiempo que tarda el tambor
cargado en pararse por sí solo después de haber sido hecho girar a
una velocidad angular de referencia. El tiempo que tarda en pararse
el tambor, de hecho, depende de la energía cinética acumulada por
el tambor cargado y, por tanto, del peso de la ropa contenida en el
tambor.
Desafortunadamente, la utilización del tiempo de
parada del tambor para determinar el peso real de la ropa contenida
en el tambor no tiene en cuenta el hecho de que, cuando la ropa está
distribuida de manera desigual dentro del tambor, una parte
significativa de la energía cinética del sistema es disipada por los
muelles y los amortiguadores que suspenden el conjunto de lavado
del bastidor de la máquina, con el resultado de que la ropa
distribuida de forma particularmente desigual por el tambor, puede
hacer que el tiempo empleado para que éste llegue de tenerse por
completo sea notablemente menor que si la misma cantidad de ropa
estuviese distribuida de manera uniforme.
Dada la imposibilidad de determinar la cantidad
de energía disipada por las suspensiones que conectan el conjunto
de lavado al bastidor de la máquina, la unidad de control central se
ve forzada, evidentemente, a sobrestimar la cantidad de ropa
contenida en el tambor a fin de garantizar un ciclo de lavado
satisfactorio aún cuando la ropa esté distribuida de manera
desigual en el interior del tambor.
Un objeto del presente invento es proporcionar
una lavadora diseñada para determinar, de manera más exacta y
económica, el peso de la ropa contenida en el tambor.
De acuerdo con el presente invento, se
proporciona un método de determinar el peso de la ropa dentro del
tambor de una lavadora, como se reivindica en la reivindicación 1 y,
preferible aunque no necesariamente, en una cualquiera de las
reivindicaciones dependientes, directa o indirectamente, de la
reivindicación 1.
De acuerdo con el presente invento, se
proporciona también una lavadora, como se reivindica en la
reivindicación 8 y, preferible aunque no necesariamente, en una
cualquiera de las reivindicaciones dependientes, directa o
indirectamente, de la reivindicación 8.
Se describirá una realización no limitativa del
presente invento, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos
adjuntos, en los que:
la figura 1 muestra una vista en perspectiva,
con partes en sección y partes retiradas por motivos de claridad, de
una lavadora de acuerdo con las enseñanzas del presente invento;
la figura 2 ilustra una vista esquemática de una
parte componente de la lavadora de la fig. 1;
las figuras 3, 4 y 5 representan gráficas de
tiempo de magnitudes relacionadas con el funcionamiento de la
lavadora de la figura 1.
\newpage
En la figura 1, el número 1 indica, en conjunto,
una lavadora particularmente ventajosa para uso doméstico y que,
sustancialmente, comprende un bastidor de soporte 2 que descansa
sobre el suelo, una cuba de lavado 3, de preferencia aunque no
necesariamente, cilíndrica, suspendida de forma flotante dentro del
bastidor 2 por medio de varios muelles helicoidales 4 (de los que
solamente se muestra uno en la figura 1), preferible aunque no
necesariamente, combinados con uno o más amortiguadores 5 conocidos;
un tambor giratorio 6 alojado de manera que pueda ser hecho girar
girar axialmente dentro de la cuba de lavado 3; y una unidad de
accionamiento 7 conectada mecánicamente al tambor 6 para hacerlo
girar en torno al eje longitudinal A del tambor en el interior de la
cuba de lavado 3.
La cuba de lavado 3, el tambor 6 y las otras
partes componentes de la lavadora 1, suspendidas del bastidor 2
mediante los muelles helicoidales 4, forman el conjunto de lavado de
la lavadora.
Con referencia a las figuras 1 y 2, la lavadora
1 comprende, también, un dispositivo 8 detector del peso de la
ropa, para determinar el peso de la ropa contenida en ese momento en
el tambor 6 y para comunicar el valor del peso a la unidad
electrónica 9 de control central de la lavadora 1 la cual, a su vez,
optimiza los parámetros del ciclo de lavado en forma conocida en
función del peso real de la ropa contenida en el tambor 6.
Más específicamente, a diferencia de las
soluciones conocidas, el dispositivo detector 8 determina, en cada
instante, el valor de la longitud H de, al menos, uno de los muelles
helicoidales 4 que suspenden la cuba de lavado 3 - denominado
también en lo que sigue, muelle helicoidal 4 de referencia - cuando
el tambor 6 es hecho girar en torno al eje longitudinal A a una
velocidad angular, de preferencia aunque no necesariamente,
constante \omega_{0}; y, luego, determina el peso real de la
ropa contenida en el tambor 6 extrapolando dicho valor a partir del
patrón H(t) generado en el tiempo para la longitud H del
muelle helicoidal 4 de referencia (figura 3) durante un intervalo
\DeltaT de tiempo de control predeterminado cuando el tambor 6
gira a la velocidad angular \omega_{0}.
Más específicamente, el dispositivo detector 8
determina estadísticamente el valor medio H_{m} de la longitud H
del muelle helicoidal 4 de referencia durante el intervalo de tiempo
\DeltaT en el que el tambor 6 gira a la velocidad angular
\omega_{0}; y, luego, determina el peso total del conjunto de
lavado, es decir, incluyendo también la ropa contenida en el tambor
6, que actúa sobre los muelles helicoidales 4, sobre la base del
valor medio H_{m} de la longitud H del muelle helicoidal 4 de
referencia, la distribución de peso del conjunto de lavado entre
los muelles helicoidales 4 que soportan la cuba de lavado 3, y las
características mecánicas del muelle helicoidal 4 de referencia.
Finalmente, el dispositivo detector 8 extrapola
el peso total m_{tot} de la ropa contenida en ese momento en el
tambor 6, restando el peso "sin carga" del conjunto de lavado,
es decir, el peso del conjunto de lavado sin ropa en el tambor 6,
del peso total del conjunto de lavado deducido a partir del valor
medio H_{m} de la longitud H del muelle helicoidal 4 de
referencia.
En relación con lo que antecede, debe señalarse
que el peso "sin carga" del conjunto de lavado, la
distribución del peso del conjunto de lavado entre los muelles
helicoidales 4 que soportan el conjunto de lavado, y las
características mecánicas del muelle helicoidal 4 de referencia, son
parámetros estructurales específicos de la lavadora 1 que pueden
determinarse fácilmente en la etapa de diseño de la máquina.
El dispositivo detector 8, preferible aunque no
necesariamente, trata también el patrón H(t) en el tiempo de
la longitud H del muelle helicoidal 4 de referencia (figura 3)
durante el intervalo de tiempo \DeltaT para determinar
estadísticamente el valor de la desviación \DeltaH en el patrón
H(t) en el tiempo de la longitud H del muelle helicoidal 4
de referencia durante el intervalo de tiempo \DeltaT, extrapola a
partir del valor de la desviación \DeltaH en el patrón (Ht) en el
tiempo de la longitud H del muelle helicoidal 4 de referencia, un
coeficiente de desequilibrio que indica el grado de desequilibrio de
la ropa contenida en ese momento en el tambor 6 y, finalmente,
transmite el coeficiente de desequilibrio a la unidad electrónica 9
de control central de la lavadora 1.
Más específicamente, de acuerdo con un modelo
cinemático del comportamiento de la ropa en el tambor 6, ésta puede
dividirse en dos masas distintas: una distribuida uniformemente
dentro del tambor 6, y la otra concentrada en un punto de la pared
lateral del tambor 6 y responsable de la vibración absorbida por los
muelles helicoidales 4 y los amortiguadores 5.
Sobre la base del modelo cinemático antes
mencionado, el dispositivo detector 8 extrapola el peso m' de la
masa de ropa teóricamente concentrada en un punto de la pared
lateral del tambor 6 sobre la base del valor de la desviación
\DeltaH en el patrón H(t) en el tiempo de la longitud H del
muelle helicoidal 4 de referencia, la distribución de peso del
conjunto de lavado entre los muelles helicoidales 4 que soportan la
cuba de lavado 3, y las características mecánicas del muelle
helicoidal 4 de referencia. De hecho, cuando el tambor 6 gira, la
masa de ropa teóricamente concentrada en un punto de la pared
lateral del tambor 6 genera vibraciones mecánicas, que son
absorbidas por los muelles helicoidales 4 y los amortiguadores 5, y
cuyo resultado son continuas variaciones de la longitud de los
muelles helicoidales 4, incluyendo el muelle helicoidal 4 de
referencia, que soportan el conjunto de lavado.
Además, el dispositivo detector 8 determina,
también, el peso m'' de la masa de ropa distribuida uniformemente
en el interior del tambor 6 como la diferencia entre el peso total
m_{tot} de la ropa contenida en el tambor 6, y el peso m' de la
masa de ropa concentrada en la pared lateral del tambor 6.
\newpage
Con referencia a las figuras 1 y 2, en el
ejemplo representado, el dispositivo detector 8 determina
indirectamente el valor instantáneo de la longitud H del muelle
helicoidal 4 de referencia aprovechando el hecho de que el cuerpo
del muelle helicoidal 4 está hecho de metal y, así, constituye una
hélice 4 de material eléctricamente conductor, que tiene una
inductancia L cuyo valor instantáneo está correlacionado
matemáticamente con el valor instantáneo de la longitud H de la
hélice 4 de material eléctricamente conductor, es decir, del muelle
helicoidal 4.
En este caso, el valor instantáneo, en
microHenrios (10^{-6} Henrios) de la inductancia L del muelle
helicoidal 4 de referencia es inversamente proporcional a la
longitud H del muelle helicoidal 4 de referencia, y puede definirse
mediante la siguiente ecuación empírica:
donde r es el radio exterior de las
espiras del muelle helicoidal 4 de referencia; N es el número de
espiras del muelle helicoidal 4 de referencia; y H es el valor
instantáneo de la longitud del muelle helicoidal 4 de
referencia.
En el ejemplo representado, el dispositivo
detector 8 determina indirectamente el valor instantáneo de la
longitud H del muelle helicoidal 4 de referencia merced a la
medición continua de la frecuencia f de la señal eléctrica generada
por un circuito oscilador LC cuya inductancia, que contribuye a
determinar el valor de la frecuencia f de oscilación natural de la
señal eléctrica, es definida por el muelle helicoidal 4 de
referencia.
Con referencia en particular a la figura 2, el
dispositivo detector 8 comprende un circuito oscilador LC 10 que
incorpora el muelle helicoidal 4 de referencia como inductancia, y
que genera una señal eléctrica que tiene una frecuencia f de
oscilación natural (figura 4) que se correlaciona matemáticamente
con el valor de capacitancia constante del condensador estándar
integrado en el circuito oscilador LC 10 y con el valor, variable
con el tiempo, de la inductancia L del muelle helicoidal 4 de
referencia.
Más específicamente, el muelle helicoidal 4 de
referencia está eléctricamente aislado de la cuba de lavado 3 y el
bastidor 2, y está conectado en paralelo al condensador estándar del
circuito oscilador LC 10 mediante dos conductores eléctricos
conocidos, 11, con el fin de ser incorporado en el circuito
oscilador LC 10; y el dispositivo detector 8 comprende, también,
una unidad 12 de tratamiento de señales, que trata la señal
eléctrica procedente del circuito oscilador LC 10 para determinar el
peso total m_{tot} de la ropa contenida en el tambor 6, y
comunicar el valor del peso total a la unidad electrónica 9 de
control central de la lavadora 1.
La unidad 12 de tratamiento de señales, de
preferencia aunque no necesariamente, trata también la señal
eléctrica procedente del circuito oscilador LC 10 para determinar el
peso m' de la masa de ropa teóricamente concentrada sobre la pared
lateral del tambor 6, y el peso m'' de la masa de ropa teóricamente
distribuida uniformemente dentro del tambor 6.
Más específicamente, la señal eléctrica
procedente del circuito oscilador LC 10 tiene una frecuencia de
oscilación natural f matemáticamente correlacionada con el valor de
la capacitancia del condensador estándar y con el valor de la
inductancia L del muelle helicoidal 4 de referencia mediante la
siguiente ecuación:
donde C es el valor de la
capacitancia del condensador estándar; r es el radio exterior de las
espiras del muelle helicoidal 4 de referencia; N es el número de
espiras del muelle helicoidal 4 de referencia; y H es el valor
instantáneo de la longitud del muelle helicoidal 4 de
referencia.
Como algunas de las magnitudes anteriores son
constantes y pueden determinarse empíricamente en la etapa de
fabricación de la lavadora 1, el valor instantáneo de la longitud H
del muelle helicoidal 4 de referencia está correlacionado
matemáticamente con la frecuencia f de la señal eléctrica del
circuito oscilador LC 10 por la siguiente ecuación empírica:
donde \alpha y \beta son dos
constantes que pueden determinarse empíricamente y que dependen de
la estructura del muelle helicoidal 4 de referencia; y f es el
valor instantáneo de la frecuencia de la señal eléctrica procedente
del circuito oscilador LC
10.
La unidad 12 de tratamiento de señales trata,
por tanto, la señal eléctrica procedente del circuito oscilador LC
10 para reconstruir el patrón f(t) en el tiempo de la
frecuencia de oscilación f de la mencionada señal (figura 4)
durante un intervalo de tiempo \DeltaT predeterminado en el que el
tambor 6 gira a la velocidad angular \omega_{0}; trata
estadísticamente la señal eléctrica procedente del circuito
oscilador LC 10 para determinar el valor medio f_{m} de la
frecuencia f de dicha señal durante el intervalo de tiempo \DeltaT
en el que el tambor 6 gira a la velocidad angular \omega_{0};
y, finalmente, calcula el peso total m_{tot} de la ropa
contenida en ese momento en el tambor 6 sobre la base del valor
medio f_{m} de la frecuencia f de la señal eléctrica procedente
del circuito oscilador LC 10 durante el intervalo de tiempo
\DeltaT en el que el tambor 6 gira a la velocidad angular
\omega_{0}.
Más específicamente, la unidad 12 de tratamiento
de señales calcula el peso total m_{tot} de la ropa que en ese
momento se encuentra en el tambor 6 sobre la base del valor medio
f_{m} de la frecuencia f de la señal eléctrica procedente del
circuito oscilador LC 10 y teniendo en cuenta la distribución del
peso total del conjunto de lavado de la lavadora 1 entre los
muelles helicoidales 4 que soportan la cuba de lavado 3.
La unidad 12 de tratamiento de señales,
preferible aunque no necesariamente, trata también estadísticamente
la señal eléctrica procedente del circuito oscilador LC 10 para
determinar el valor de la desviación \Deltaf del patrón
f(t) en el tiempo de la frecuencia f de la señal eléctrica
(figura 4) durante el intervalo de tiempo \DeltaT en el que el
tambor 6 gira a la velocidad angular \omega_{0}; extrapola, a
partir del valor de desviación \Deltaf del patrón f(t) en
el tiempo de la frecuencia f de la señal eléctrica procedente del
circuito oscilador LC 10, un coeficiente de desequilibrio que indica
el grado de desequilibrio de la ropa contenida en ese momento en el
tambor 6; y, finalmente, transmite el coeficiente de desequilibrio a
la unidad electrónica 9 de control central de la lavadora 1.
Más específicamente, sobre la base de la
relación existente entre la frecuencia f de la señal eléctrica
procedente del circuito oscilador LC 10 y la longitud H del muelle
helicoidal de referencia, la unidad 12 de tratamiento de señales
extrapola el peso m' de la masa de ropa teóricamente concentrada en
un punto de la pared lateral del tambor 6 sobre la base del valor
de la desviación \Deltaf del patrón f(t) en el tiempo de
la frecuencia f de la señal eléctrica procedente del circuito
oscilador LC 10; y el peso m'' de la masa de ropa teóricamente
distribuida de manera uniforme en el interior del tambor 6 como la
diferencia entre el peso total m_{tot} de la ropa contenida en el
tambor 6 y el peso m' de la masa de ropa concentrada en la pared
lateral del tambor 6.
Con referencia a las figuras 1 y 5, el
dispositivo detector 8, preferible aunque no necesariamente,
comprende también un perceptor 13 de posición (por ejemplo, un
perceptor de efecto Hall) orientado hacia el tambor 6 y que
determina cuando el tambor 6 se encuentra en una posición angular de
referencia dentro de la cuba de lavado 3 y alimenta una señal
eléctrica s(t) que indica cuándo el tambor 6 se encuentra en
la posición angular de referencia.
En este caso, la unidad 12 de tratamiento de
señales compara la señal eléctrica s(t) procedente del
perceptor 13 con el patrón f(t) en el tiempo de la frecuencia
de oscilación f de la señal eléctrica procedente del circuito
oscilador LC 10 para determinar el valor del desfase \Phi en el
tiempo entre el instante en que el tambor 6 alcanza la posición
angular de referencia y el instante en que la frecuencia f de la
señal eléctrica procedente del circuito oscilador LC 10 alcanza su
valor máximo (o mínimo), es decir, el instante en que la longitud H
del muelle helicoidal 4 de referencia alcanza su valor máximo (o
mínimo); y, entonces, calcula, sobre la base del valor del desfase
\Phi en el tiempo y la velocidad angular \omega_{0} del
tambor 6, la posición del punto de la pared lateral del tambor 6 en
el que está concentrada, teóricamente, la masa de ropa distribuida
de manera desigual por el interior del tambor 6.
La información concerniente al peso m' y a la
posición, en la pared lateral del tambor 6, del baricentro de la
ropa distribuida de manera desigual, es decir, de forma
desequilibrada, en el interior del tambor 6, puede ser utilizada
entonces por la unidad electrónica 9 de control central de la
lavadora 1 como parámetros de referencia en virtud de los cuales
mover selectivamente el tambor 6 en forma controlada en un intento
de distribuir de modo más uniforme la ropa en él contenida.
El funcionamiento de la lavadora 1 puede
deducirse fácilmente a partir de la descripción que antecede, sin
que sea necesaria ninguna explicación adicional.
Por otra parte, en lo que respecta al
funcionamiento del dispositivo 8 detector del peso de la ropa que
forma la colada, la unidad electrónica 9 de control central de la
lavadora 1 activa la unidad de accionamiento 7 para hacer girar el
tambor 6 alrededor del eje longitudinal A a la velocidad angular
\omega_{0}, y luego activa el dispositivo detector 8, que
determina el patrón H(t) en el tiempo de la longitud H del
muelle helicoidal 4 de referencia cuando el tambor 6 gira a la
velocidad angular constante \omega_{0}.
Más específicamente, la unidad 12 de tratamiento
de señales del dispositivo detector 8 adquiere, en cada instante,
la señal eléctrica procedente del circuito oscilador LC 10 que
incorpora el muelle helicoidal 4 de referencia como inductancia,
para reconstruir el patrón f(t) en el tiempo de la frecuencia
f de oscilación de la señal eléctrica (figura 4) que,
a su vez, es proporcional al patrón H(t) en el tiempo de la longitud H del muelle helicoidal 4 de referencia (figura 3).
a su vez, es proporcional al patrón H(t) en el tiempo de la longitud H del muelle helicoidal 4 de referencia (figura 3).
Al adquirir el patrón H(t) en el tiempo
de la longitud H del muelle helicoidal 4 de referencia, la unidad
12 de tratamiento de señales trata estadísticamente el patrón
H(t) en el tiempo de la longitud H del muelle helicoidal 4
de referencia para determinar el valor medio H_{m} de la longitud
H del muelle helicoidal 4 de referencia durante el intervalo de
tiempo \DeltaT en el que el tambor 6 gira a la velocidad angular
\omega_{0}; y, luego, calcula el peso total m_{tot} de la ropa
contenida en ese momento en el tambor 6 sobre la base del valor
medio H_{m} de la longitud H del muelle helicoidal 4 de referencia
y teniendo en cuenta la distribución del peso del conjunto de
lavado entre los muelles helicoidales 4 que soportan la cuba de
lavado 3, y las características mecánicas del muelle helicoidal 4 de
referencia.
En este caso, la unidad 12 de tratamiento de
señales trata estadísticamente el patrón f(t) en el tiempo
de la frecuencia de oscilación f de la señal eléctrica procedente
del circuito oscilador LC 10 para determinar el valor medio f_{m}
de la frecuencia f de la señal eléctrica durante el intervalo de
tiempo \DeltaT y, luego, calcula el peso total m_{tot} de la
ropa que en ese momento está contenida en el tambor 6 sobre la base
del valor medio f_{m} de la frecuencia f de la señal eléctrica
procedente del circuito oscilador LC 10.
Cuando está previsto, la unidad 12 de
tratamiento de señales trata también, estadísticamente, el patrón
H(t) en el tiempo de la longitud H del muelle helicoidal 4 de
referencia para determinar el valor de la desviación \DeltaH del
patrón H(t) en el tiempo de la longitud H del muelle
helicoidal 4 de referencia durante el intervalo \DeltaT; y,
luego, extrapola, a partir del valor de la desviación \DeltaH del
patrón H(t) en el tiempo de la longitud H del muelle
helicoidal 4 de referencia, el peso m' de la masa de ropa
concentrada, teóricamente, en un punto de la pared lateral del
tambor 6, es decir, un coeficiente de desequilibrio que indica el
grado de desequilibrio de la ropa que en ese momento se encuentra
en el tambor 6.
En este caso, la unidad 12 de tratamiento de
señales trata estadísticamente el patrón f(t) en el tiempo
de la frecuencia de oscilación de la señal eléctrica procedente del
circuito oscilador LC 10 para determinar el valor de la desviación
\Deltat del patrón f(t) en el tiempo de la frecuencia de
oscilación f de la señal eléctrica y, luego, extrapola, a partir
del valor de la desviación \Deltaf del patrón f(t) en el
tiempo de la frecuencia de oscilación f de la señal eléctrica
procedente del circuito oscilador LC 10, el peso m' de la masa de
ropa concentrada, teóricamente, en un punto de la pared lateral del
tambor 6.
Con referencia a la figura 5, al adquirir el
patrón H(t) en el tiempo de la longitud H del muelle
helicoidal 4 de referencia, la unidad 12 de tratamiento de señales,
de preferencia aunque no necesariamente, compara también la señal
eléctrica s(t) del perceptor de posición 13 con el patrón
H(t) en el tiempo de la longitud H del muelle helicoidal 4
de referencia o, en su lugar, con el patrón f(t) en el tiempo
de la frecuencia de oscilación f de la señal eléctrica procedente
del circuito oscilador LC 10, para determinar el valor del desfase
\Phi en el tiempo entre el instante en que el tambor 6 alcanza
dicha posición angular de referencia, y el instante en que la
frecuencia f de la señal eléctrica procedente del circuito oscilador
LC 10 alcanza su valor máximo (o mínimo); y, luego, calcula, sobre
la base del valor del desfase \Phi en el tiempo y de la velocidad
angular \omega_{0} del tambor 6, la posición exacta del punto,
en la pared lateral del tambor 6,
en el que está concentrada, teóricamente, la masa de ropa distribuida de forma desigual por el interior del tambor 6.
en el que está concentrada, teóricamente, la masa de ropa distribuida de forma desigual por el interior del tambor 6.
Las ventajas del método para determinar el peso
de la ropa contenida en el tambor 6, y del dispositivo detector 8
para llevar a la práctica el citado método, son evidentes: al
utilizar como magnitud de referencia la longitud H de uno de los
resortes helicoidales 4 que soportan la cuba de lavado 3, el
dispositivo detector 8 es capaz de determinar, de forma
extremadamente precisa, el peso de la ropa contenida en el tambor 6
y con independencia del modo en que está distribuida la ropa por el
interior del tambor 6.
El dispositivo 8 detector del peso de la ropa
es, también, extremadamente barato de producir y puede integrarse
fácilmente en las lavadoras hoy en día comercializadas con, sólo,
alteraciones menores de las unidades electrónicas de control central
que regulan el funcionamiento de las lavadoras comercializadas en la
actualidad.
Evidentemente, pueden introducirse cambios en el
método para determinar el peso de la ropa contenida en el tambor 6
y en el dispositivo detector 8 para llevar a la práctica dicho
método sin, sin embargo, salirse del alcance del presente
invento.
Por ejemplo, algunos o todos los muelles
helicoidales 4 que soportan la cuba de lavado 3 pueden ser
reemplazados por miembros elásticos de caucho u otro material
elástico no metálico. En el caso de que el muelle helicoidal 4 de
referencia, sea sustituido, también, por un miembro elástico de
caucho o de otro material elástico, no metálico, el dispositivo
detector 8 comprende un extensímetro u otro perceptor para
determinar la longitud del miembro elástico en cada instante, y
trata la señal procedente del extensímetro o similar, en forma
estadística, como se ha descrito en lo que antecede, para extrapolar
el peso total m_{tot} de la ropa contenida en ese momento en el
tambor 6.
Evidentemente, el dispositivo detector 8 puede
determinar también el peso m' de la masa de ropa concentrada,
teóricamente, en un punto de la pared lateral del tambor 6 sobre la
base de la desviación del patrón en el tiempo de la longitud del
miembro elástico de referencia; el peso m'' de la masa de ropa
distribuida uniformemente por el interior del tambor 6 como la
diferencia entre el peso total m_{tot} de la roa contenida en el
tambor 6 y el peso m' de la masa de ropa concentrada en la pared
lateral del tambor 6; y la posición del punto de la pared lateral
del tambor 6 en que está concentrada, teóricamente, la masa de ropa
distribuida de manera desigual en el interior del tambor 6.
Con referencia a la figura 5, la unidad 12 de
tratamiento de señales del dispositivo detector 8 puede tratar,
también, el patrón H(t) en el tiempo de la longitud H del
muelle helicoidal 4 de referencia, es decir, el patrón f(t)
en el tiempo de la frecuencia de oscilación f de la señal eléctrica
generada por el circuito oscilador LC 10, para determinar el valor
instantáneo de la velocidad angular del tambor 8. De hecho, el
período de oscilación del patrón H(t) en el tiempo de la
longitud H del muelle helicoidal 4 de referencia, depende del valor
instantáneo de la velocidad angular del tambor 6.
Claims (14)
1. Un método para determinar el peso de la ropa
contenida en el tambor (6) de una lavadora (1), en la que dicho
tambor (6) está montado para girar dentro de una cuba de lavado (3)
suspendida de forma flotante de un bastidor de soporte (2) por, al
menos, un miembro de conexión elástico (4), cuyo método se
caracteriza porque comprende los pasos de:
- -
- hacer girar el tambor (6) a una velocidad angular predeterminada;
- -
- adquirir, en cada instante, el valor de la longitud (H) de dicho miembro de conexión elástico (4) cuando el tambor (6) gira a dicha velocidad angular predeterminada; y
- -
- calcula el peso total (m_{tot}) de la ropa contenida en dicho tambor (6) extrapolando su valor a partir del patrón (H(t)) en el tiempo del valor de la longitud (H) de dicho miembro de conexión elástico (4) cuando el tambor (6) gira a dicha velocidad angular predeterminada.
2. Un método como se reivindica en la
reivindicación 1, caracterizado porque dicho paso de calcular
el peso total (m_{tot}) de la ropa contenida en el tambor (6)
comprende calcular el valor medio (H_{m}) de la longitud (H) de
dicho miembro de conexión elástico (4) durante un intervalo de
tiempo de referencia (\DeltaT) en el que dicho tambor gira a la
velocidad angular predeterminada y, luego, extrapolar el peso total
(m_{tot}) de la ropa contenida en el tambor (6) a partir de dicho
valor medio (H_{m}) de la longitud (H) de dicho miembro de
conexión elástico (4).
3. Un método como se reivindica en la
reivindicación 1 o en la reivindicación 2, caracterizado
porque comprende, también, el paso de calcular un primer coeficiente
de desequilibrio (m'), que indica el grado de desequilibrio de la
ropa contenida en el tambor (6), extrapolando su valor a partir del
patrón (H(t)) en el tiempo del valor de la longitud (H) de
dicho miembro de conexión elástico (4) cuando el tambor (6) gira a
dicha velocidad angular predeter-
minada.
minada.
4. Un método como se reivindica en la
reivindicación 3, caracterizado porque dicho paso de calcular
dicho primer coeficiente de desequilibrio (m') comprende calcular
estadísticamente el valor de la desviación (\DeltaH) del patrón
(H(t)) en el tiempo de la longitud (H) del miembro de
conexión elástico (4) durante un intervalo de tiempo de referencia
(\DeltaT) en el que dicho tambor (6) gira a la velocidad angular
predeterminada y, luego, extrapolar dicho coeficiente de
desequilibrio (m') a partir del valor de dicha desviación
(\DeltaH) del patrón (H(t)) en el tiempo de la longitud (H)
del miembro de conexión elástico (4).
5. Un método como se reivindica en la
reivindicación 3 o en la reivindicación 4, caracterizado
porque comprende, también, el paso de generar una señal de
referencia (s(t)) que indica cuando el tambor (6) se
encuentra en una posición angular de referencia, y el paso de
calcular un segundo coeficiente de desequilibrio (\Phi) que
indica la posición del baricentro de la ropa distribuida de manera
desigual por el interior del tambor (6), extrapolando su valor a
partir de una comparación entre el patrón (H(t)) en el tiempo
del valor de la longitud (H) de dicho miembro de conexión elástico
(4) cuando el tambor (6) gira a dicha velocidad angular
predeterminada, y el patrón (H(t)) en el tiempo de la señal
de referencia (s(t)) que indica cuando el tambor (6) se
encuentra en dicha posición angular de referencia.
6. Un método como se reivindica en una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado
porque dicho al menos un miembro de conexión elástico (4) es un
muelle helicoidal (4) de material eléctricamente conductor, y dicho
paso de determinar en cada instante el valor de la longitud (H) de
dicho miembro de conexión elástico (4) comprende medir, en cada
instante, el valor de una magnitud física (f) relacionada con el
valor instantáneo de la inductancia (L) de dicho muelle helicoidal
(4).
7. Un método como se reivindica en la
reivindicación 6, caracterizado porque dicho paso de medir en
cada instante el valor de una magnitud física (f) relacionada con
el valor instantáneo de la inductancia (L) de dicho muelle
helicoidal (4) comprende medir en cada instante la frecuencia de
oscilación natural (f) de una seña generada por un circuito
oscilador LC (10) que incorpora dicho muelle helicoidal (4) como
inductancia.
8. Una lavadora (1) que comprende un bastidor
(2); una cuba de lavado (3) suspendida de manera flotante dentro
del citado bastidor (2) por medio de, al menos, un miembro de
conexión elástico (4); un tambor (6) alojado de forma que pueda ser
hecho girar axialmente dentro de dicha cuba de lavado (3); y un
dispositivo (8) detector del peso de la ropa que constituye la
colada, para determinar el peso de la ropa contenida en dicho tambor
(6); caracterizándose dicha lavadora (1) porque dicho
dispositivo (8) detector del peso de la ropa comprende medios de
medición (8, 10) para determinar en cada instante el valor de la
longitud (H) de dicho miembro de conexión elástico (4), y primeros
medios de tratamiento (8, 12) para calcular el peso total
(m_{tot}) de la ropa contenida en el mencionado tambor (6) sobre
la base del patrón (H(t)) en el tiempo del valor de la
longitud (H) de dicho miembro de conexión elástico (4) cuando el
tambor (6) gira a una velocidad angular predeterminada.
9. Una lavadora como se reivindica en la
reivindicación 8, caracterizada porque dichos primeros medios
de tratamiento (8, 12) calculan el valor medio (H_{m}) de la
longitud (H) de dicho miembro de conexión elástico (4) durante un
intervalo de tiempo de referencia (\DeltaT) en el que dicho tambor
(6) gira a dicha velocidad angular predeterminada y, luego,
extrapolan el peso total (m_{tot}) de la ropa contenida en el
tambor (6) a partir del valor medio (H_{m}) de la longitud (H) de
dicho miembro de conexión elástico (4).
10. Una lavadora como se reivindica en la
reivindicación 8 o en la reivindicación 9, caracterizada
porque dicho dispositivo (8) detector del peso de la ropa comprende
segundos medios de tratamiento (8, 12) que calculan un primer
coeficiente de desequilibrio (m') que indica el grado de
desequilibrio de la ropa contenida en el citado tambor (6),
extrapolando su valor a partir del patrón (H(t)) en el tiempo
del valor de la longitud (H) del miembro de conexión elástico (4)
cuando el tambor (6) gira a dicha velocidad angular
predeterminada.
11. Una lavadora como se reivindica en la
reivindicación 10, caracterizada porque dichos segundos
medios de tratamiento (8, 12) calculan estadísticamente el valor de
la desviación (\DeltaH) del patrón (H(t)) en el tiempo de
la longitud (H) de dicho miembro de conexión elástico (4) durante un
intervalo de tiempo de referencia (\DeltaT) en el que el
mencionado tambor (6) gira a la velocidad angular predeterminada y,
luego, extrapolan dicho primer coeficiente de desequilibrio (m') a
partir del valor de dicha desviación (\DeltaH) del patrón
(H(t)) en el tiempo de la longitud (H) del miembro de
conexión elástico (4).
12. Una lavadora como se reivindica en una
cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada
porque dicho al menos un miembro de conexión elástico (4) es un
muelle helicoidal (4) de material eléctricamente conductor, y los
medios de medición (8, 10) determinan en cada instante el valor de
una magnitud física (f) relacionada con el valor instantáneo de la
inductancia (L) de dicho muelle helicoidal (4).
13. Una lavadora como se reivindica en la
reivindicación 12, caracterizada porque dichos medios de
medición (8, 10) comprenden un circuito oscilador LC (10) que
incorpora dicho muelle helicoidal (4) como inductancia, y generan
una señal de frecuencia (f) variable, cuyo valor instantáneo es
función del valor instantáneo de la inductancia (L) de dicho muelle
helicoidal (4), determinando dichos primeros medios de tratamiento
(8, 12), en cada instante, el valor de la frecuencia (f) de la
señal generada por dicho circuito oscilador LC (10), para
determinar el patrón (H(t)) en el tiempo de la longitud (H)
de dicho muelle helicoidal (4).
14. Una lavadora como se reivindica en una
cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizada
porque dicho dispositivo (8) detector del peso de la ropa
comprende, también, un perceptor de posición (13) para determinar
cuando el tambor (6) se encuentra en una posición angular de
referencia y para alimentar una señal (s(t)) que indica
cuando el tambor (6) se encuentra en dicha posición angular de
referencia, comprendiendo también dicho dispositivo (8) detector
del peso de la ropa terceros medios de tratamiento (8, 12) para
determinar el desfase (\Phi) en el tiempo entre la señal
(s(t)) generada por dicho perceptor de posición (13) y el
patrón (H(t)) en el tiempo del valor de la longitud (H) del
miembro de conexión elástico (4) y para determinar un segundo
coeficiente de desequilibrio, que indica la posición del baricentro
de la ropa distribuida de manera desigual por el interior de dicho
tambor (6), extrapolando su valor a partir del valor de dicho
desfase (\Phi) en el tiempo.
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