IT202000006271A1 - Lavatrice con unita´di bilanciamento e suo metodo di controllo - Google Patents

Description

L? invenzione riguarda un sistema di bilanciamento per una elettrodomestico lavatrice o asciugatrice per compensare lo sbilanciamento creato da una non uniforme distribuzione dei panni nel cestello.

In generale una lavatrice comprende un cestello da caricare con panni ed un motore per far ruotare il cestello ed eseguire una serie di fasi in un ciclo di lavaggio come fasi di lavaggio, di risciacquo e centrifuga.

Quando i panni non sono distribuiti uniformemente nel cestello ed una certa massa e? concentrata in una parte del cestello, durante la rotazione del cestello nella fase di centrifuga si presentano vibrazioni e rumore dovuti alla rotazione eccentrica del cestello. Se queste rotazioni eccentriche diventano rilevanti, alcune parti della lavatrice come il cestello, i cuscinetti che reggono il cestello o la vasca possono essere danneggiate.

Normalmente per prevenire i danni listati sopra viene fatta una misura di controllo dello sbilanciamento, che prima della centrifuga misura il livello di sbilanciamento. Nel caso di eccessivo sbilanciamento il controllo della lavatrice tenta di ridistribuire i panni nel cestello e, se dopo alcuni tentativi, lo sbilanciamento e? ancora troppo grande, esegue la centrifuga ad un numero di giri ridotto.

Lo sbilanciamento ha diversi effetti negativi sulla soddisfazione del cliente a causa del rumore generato e delle vibrazioni, della maggior durata del ciclo di lavaggio/ asciugatura per i tentativi di bilanciamento e la scarsa qualita? di asciugatura, quando in caso di sbilanciamento eccessivo la velocita? di centrifuga e? ridotta.

Inoltre le vibrazioni meccaniche generate causano uno stress significativo alle strutture meccaniche riducendo l? affidabilit? dell? elettrodomestico che e? in parte compensato nella progettazione della lavatrice grazie all? uso di parti pi? grandi, pi? robuste e costose.

Quindi nella progettazione della lavatrice e? di beneficio l? uso di un bilanciatore, che compensa il carico sbilanciato generato nel cestello, per stabilizzare la rotazione del cestello.

I sistemi noti di bilanciatori fanno uso di un anello bilanciatore con uno spazio interno dove sono posizionate delle masse, tipicamente a forma sferica che sono libere di muoversi nell? anello bilanciatore. Spesso l? anello bilanciatore e? riempito con un fluido per limitare la velocita? di movimento delle masse di bilanciamento. Anche se questi noti sistemi di bilanciamento aiutano a ridurre il livello di sbilanciamento, essi soffrono di diversi svantaggi: -Nella fase di lavaggio le masse si muovono durante la rotazione creando sbilanciamento, rumore ed una forza resistente per il motore della lavatrice.

-In centrifuga il processo di bilanciamento e? molto lento e complesso, puo richiedere diversi minuti finche? le masse si muovano per controbilanciare lo sbilanciamento presente nel cestello.

Allo scopo di migliorare il processo di bilanciamento sono stati svelati bilanciatori attivi per esempio EP 3378 982 rivela un bilanciatore con una unit? di bilanciamento che riceve potenza wireless da una bobina trasmittente fissata alla vasca.

Essendo la bobina trasmittente alimentata da un convertitore di trasmissione sotto il controllo di un controllore di trasmissione per trasmettere sufficiente potenza wireless alla unit? di bilanciamento in un breve periodo di tempo.

Mentre EP 2955 263 A1 e JP 2005021505 rivelano unita?di bilanciamento con motore/attuatore alimentate wireless da una bobina trasmittente fissata ad un punto stazionario dell? elettrodomestico. EP3594402 rivela una macchina lavatrice con masse bilancianti che sono spostatibili in modo attivo ed un loro metodo di controllo. In queste rilevazioni l?azione delle forze gravitazionale o inerziale non e?sfruttata che e? rivelato vantaggiosamente nella presente invenzione.

Inoltre nella presente invenzione e?sfruttata l?azione di un attuatore che puo?cambiare la forza di attrito della unita?di bilanciamento per cambiare la posizione della unita?di bilanciamento. L?attuatore ha due stati meccanici che contattano o non contattano meccanicamente il contenitore del bilanciatore, mentre nelle invenzioni citate sopra il contatto dell?attuatore/motore e?sempre presente ed il movimento e? ottenuto tramite lavoro meccanico fatto dall? attuatore/ motore.

Oggetto dell?invenzione e fornire una macchina di lavaggio con unit? di bilanciamento in un contenitore fissato al cestello ed un metodo per controllare la loro posizione per compensare lo sbilanciamento presente nel cestello.

Secondo l?invenzione c?? un contenitore a forma di anello fissato al cestello, centrato al suo asse di rotazione, che ha un canale al suo interno. Unit? di bilanciamento, sono disposte nel contenitore a forma di anello. Le unit? di bilanciamento ricevono potenza wireless attraverso bobine accoppiate elettromagneticamente ad una bobina trasmittente fissata alla vasca , parallela al contenitore a forma di anello.

La configurazione della posizione tra la bobina trasmittente e le bobine delle unita?di bilanciamento assicura un accoppiamento magnetico costante quando l?unita? di bilanciamento si muove nel canale difronte all?avvolgimento della bobina trasmittente.

Le unita?di bilanciamento posizionate nel contenitore a forma di anello hanno una forma ad arco. Nel lato dell? unita?di bilanciamento esterno in direzione radiale si estende dal profilo ad arco una ruota che permette uno spostamento con basso attrito della unita?di bilanciamento sul canale del contenitore. La proiezione del centro di gravita? in direzione radiale e?uno dei punti di contatto della superficie della ruota sulla superficie del contenitore. Questo assicura che le componenti in direzione radiale della forza di accelerazione e gravitazionale sono trasferite alla superficie del contenitore attraverso la ruota. Nel seguito di questo documento le parole radiale ed assiale si riferiscono all?asse di rotazione del cestello.

Per tenere la ruota spinta contro la superficie esterna in direzione radiale la forza normale Fn durante la rotazione del cestello deve essere sempre Fn>0. Dove Fn ? la direzione esterna in direzione radiale, che agisce sul centro di gravit? dell?unit? di bilanciamento durante la rotazione del cestello.

Questo si verifica se il cestello ha una velocit? di rotazione ?>?m, per dato un diametro d del cestello, che assicura che la forza di accelerazione ? sempre maggiore della componente normale in direzione interna della forza gravitazionale.

Vantaggiosamente, la ruota ha un basso coefficiente di attrito volvente, che permette un basso coefficiente di attrito Cf per la unit? di bilanciamento. Il coefficiente di attrito Cf tiene conto della forza di attrito volvente della ruota pi? tutti gli altri attriti radenti dovuti ai contatti delle pareti della unit? di bilanciamento che strisciano sulle superfici del contenitore parallele in direzione radiale. In aggiunta c?? un piccolo contributo di attrito dovuto a tolleranze nel posizionamento del centro di gravit?.

Il coefficiente di attrito totale pu? essere abbastanza basso, per esempioCf<0,2, fin quando la forza centrifuga ? limitata con accelerazioni fino a 3-4g. Questo dipende dalla deformazione della superficie di contatto tra la ruota ed il contenitore.

Questo significa che se la velocit? di rotazione del cestello, dato un diametro del cestello d, e? la forza di attrito Ff che frena il movimento della unit? di bilanciamento ? minore della componente tangenziale Ft della forza gravitazionale la unit? di bilanciamento si pu? muovere nel contenitore.

Ad esempio dato un cestello di 50 cm di diametro con una velocit? di rotazione di 100 rpm la forza di accelerazione e ?Fn=2,73g*m, dove g ? l?accelerazione di gravit? m e la massa della unit? di bilanciamento. Questo assicura la forza per mantenere la ruota spinta sul contenitore. Inoltre se la unita ? di bilanciamento ha un a Cf=<0,2 ci saranno momenti durante della rotazione del cestello dove Ft>Ff , per esempio alla posizione dove la forza gravitazionale ? perpendicolare alla forza di accelerazione, cio? in questa condizione Ft=mg>Ff=2,73g*0,2*m=0,55g*m.

Se la unit? di bilanciamento si pu? muovere sotto l?azione della forza gravitazionale, essa si muove nel canale del contenitore ogni giro del cestello avanti ed indietro (rispetto alla direzione di rotazione del cestello). Le ampiezze dei movimenti avanti ed indietro dipendono dalla velocit? di rotazione del cestello e dalla forza di attrito tra la unit? di bilanciamento ed il contenitore.

Per controllare le posizioni delle unit? di bilanciamento nel canale del contenitore una forza di attrito controllata aggiuntiva Af ? prevista nelle unit? di bilanciamento.

Questa forza di attrito aggiuntiva nell?esempio sopra pu? essere: Af=0 durante il tempo, nel periodo di rotazione del cestello, dove la forza gravitazionale agisce per muovere da unit? di bilanciamento nella direzione desiderata e Af>0,45g*m nel tempo rimanente del periodo di rateazione del cestello.

In una realizzazione per creare la forza di attrito controllata, la superficie interna in direzione radiale della unit? di bilanciamento a forma di arco ha due elementi frenanti che si estendono all?esterno in direzione radiale, posizionati tra loro opposti rispetto alla ruota. Quando la unit? di bilanciamento cambia la sua inclinazione nel contenitore, ruotando intorno all?asse della ruota, uno dei due elementi frenanti ? spento sulla parete interna del contenitore. Ogni unit? agganciamento ha un attuatore con un controllabile perno estendibile che in condizioni estese esercita una forza di spinta meccanica sulla parete interna del contenitore parallela alla direzione radiale.

La interazione meccanica tra il perno dell?attuatore e la superficie del contenitore crea una forza di attrito. La forza di attrito che agisce sul perno dell? attuatore crea una copia con la forza inerziale che agisce sul centro di gravit? ruotando la unit? di bilanciamento e spingendo uno degli elementi frenanti sulla parete del contenitore. La forza di attrito dell?elemento frenante crea una copia aggiuntiva che aumenta la forza di attrito in un modo rigenerativo, frenando la unit? di bilanciamento. La funzione degli elementi frenanti e? di aumentare La forza totale di attrito che agisce sulla unita? di bilanciamento quando il perno dell?attuatore e? in condizione estesa.

Una seconda e terza realizzazione prevedono un attuatore che cambia l?asse di rotazione della ruota della unit? di bilanciamento di un angolo alfa rispetto la condizione perpendicolare al piano radiale. Questo cambia l?attrito della palla da volvente a radente aumentando il coefficiente di attrito.

Una quarta realizzazione prevede un freno controllato nella unit? di bilanciamento che agisce sulla ruota.

Per tutte queste realizzazioni quando il cestello ruota ad una velocit? minore di ?m, ad esempio in lavaggio, le unit? di bilanciamento vengono bloccate da un sistema meccanico.

Su una delle pareti del contenitore ci sono aperture di parcheggio, quando il perno dell? attuatore e? nell?apertura di parcheggio, esso blocca il movimento della unit? di bilanciamento. Il perno dell?attuatore e la forma dell?apertura permettono al perno di entrare dentro l?apertura solo quando la unit? di bilanciamento si muove con una velocit? inferiore ad una velocit? massima. Se il perno della torre raggiunge una apertura di parcheggio con una velocit? uguale o inferiore a quella massima, la unit? di bilanciamento ? bloccata in quella posizione di parcheggio. Le aperture di parcheggio permettono di tenere le unit? di bilanciamento bloccate quando il cestello gira a bassi numeri di giri al minuto.

Il posizionamento delle unit? di bilanciamento e gestito da una bobina trasmittente che ? fissata da una parte stazionaria della lavatrice, accoppiata magneticamente alle bobine delle unit? di bilanciamento.

Le bobine delle unit? di bilanciamento risuonano a frequenze differenti permettendo di selezionare quale ? attivata attraverso un cambiamento della frequenza trasferita wireless della bobina trasmittente.

Per effettuare un cambiamento della posizione della unit? di bilanciamento, l? attuatore che normalmente blocca il movimento della unit? di bilanciamento, viene attivato permettendo il suo spostamento. L?attivazione dell?attuatore viene fatta in un periodo temporale, durante la rotazione del cestello, quando la forza gravitazionale che agisce sulla unita? di bilanciamento la muove nella direzione desiderata.

Il campo magnetico generato dalle bobine delle unit? di bilanciamento induce una tensione elettrica in una bobina di rilevazione posizionata sulla vasca. L?impulso di tensione nella bobina di rilevazione indotto dalle bobine delle unit? di bilanciamento ? usato per rilevare il passaggio delle unit? di bilanciamento alla posizione della bobina di rilevazione. Il campo magnetico accoppiato alla bobina di rilevazione dalla bobina trasmittente viene compensato da una bobina di compensazione disposta lontana dalla bobina di rilevazione e che ha un flusso accoppiato di compensazione con la bobina trasmittente.

Essa genera la stessa tensione con frase apposta che cancella la tensione indotta dalla bobina trasmittente sulla bobina di rilevazione.

Conoscendo la posizione della bobina di trasmissione e la velocit? di rotazione del cestello si pu? selezionare la unit? di bilanciamento da spostare, la tempistica di attivazione dello attuatore, basata sulla quantit? e direzione del cambiamento di posizione desiderato.

Altri vantaggi e caratteristiche di un sistema di bilanciamento per un apparato di trattamento della biancheria, secondo questa invenzione, saranno chiari dalla seguente descrizione dettagliata, fornita come esempio non limitativo in cui:

Fig. 1 e?una vista in sezione di una prima possibile realizzazione di una macchina lavatrice ad asse orizzontale con un sistema di bilanciamento oggetto di questa invenzione.

Fig. 2 e? una vista frontale che mostra le unit? di bilanciamento nel contenitore.

Fig. 3 e? una vista in dettaglio di Fig. 2.

Fig. 4 e? una vista in sezione secondo la linea I I di Fig. 3.

Fig. 5 e? una vista in sezione secondo la linea II II di Fig. 3.

Fig. 6 e? una vista in dettaglio presa lungo il perimetro della parete laterale con aperture.

Fig. 7 e? una vista frontale della bobina trasmittente.

Fig. 8 mostra una vista frontale della bobina di rilevazione.

Fig. 9 mostra lo schema elettrico della bobina di rilevazione connessa in serie ad una bobina di compensazione.

Fig. 10 mostra il trasferimento di energia e l?accoppiamento magnetico tra bobina trasmittente, bobina ricevente dell?unit? di bilanciamento e bobina di rilevazione.

Fig. 11 mostra le unita?di bilanciamento nel contenitore in condizione bloccata nelle loro posizioni dal perno dell?attuatore nelle aperture del contenitore.

Fig. 12 mostra un dettaglio di Fig. 11.

Fig. 13 e Fig. 14, Fig. 15 mostrano rispettivamente le posizioni iniziali delle unita?di bilanciamento e una unita? di bilanciamento che si muove in avanti rispetto alla direzione di rotazione del cestello.

Fig. 15 mostra un dettaglio di Fig. 14.

Fig. 16 mostra una unita?di bilanciamento che si muove indietro.

Fig. 17 mostra una tavola di possibili tempi di attivazione dell? attuatore e di velocita?di rotazione del cestello per muovere una unita?di bilanciamento.

Fig. 18 e Fig. 19 mostrano un?altra realizzazione dell? invenzione.

Nelle figure le stesse parti sono indicate con le stesse indicazioni di riferimento.

In Fig. 1 ? mostrata una vista in sezione delle principali parti strutturali di una lavatrice 10 ad asse orizzontale. In particolare ? mostrata la unit? di lavaggio che comprende la vasca 30 nella quale ? montato libero di ruotare il cestello 50. L?unit? di lavaggio e? sospesa al cabinet 20 per mezzo di molle 40 e ammortizzatori 80.

Sul perimetro esterno del cestello 50 e?fissato un contenitore 500, a forma di anello, con un canale all?interno e posizionato difronte ad una bobina trasmittente piatta 620 fissate alla vasca 30 tramite un elemento di supporto 62.

Fig. 2 mostra una vista frontale del contenitore 500 senza copertura con pareti interne in direzione assiale 331 e 341 dove sono disposte due unit? di bilanciamento 400.

Nella parete interna del contenitore 351, parallela alla direzione radiale sono presenti aperture circolare 353 disposte tra loro distanza uguale e posizionate alla stessa distanza rispetto il centro del contenitore 500.

Fig. 3 mostra una vista in dettaglio di una unit? di bilanciamento 400 nel contenitore 500. La unit? di bilanciamento 400 ha una forma ad arco in direzione assiale e due pareti parallele alla direzione radiale. Essa ha una ruota 430 che si estende in direzione radiale esterna dal profilo ad arco della unit? di bilanciamento, contattando la parete interna 331 del canale. La posizione del suo centro di gravit? 432 ? uno dei punti dell?asse di rotazione della ruota 440 e la sua proiezione in direzione radiale sulla parete del canale 331 ? uno dei punti di contatto 431 della ruota 430.

La dimensione della ruota 430, in direzione assiale, ? inferiore al lato interno del canale 331, ad esempio e.g.

<1/3, ma abbastanza da assicurare che la proiezione del centro di gravit? 432 e? un punto di contatto della ruota 430 sulla parete del canale 331. La dimensione delle unit? di bilanciamento in direzione radiale e? inferiore alla dimensione del canale del contenitore formato dalle pareti 331, 341, che permettono un movimento di rotazione parziale intorno all?asse di rotazione 440 della ruota 430.

Sul lato della unit? di bilanciamento opposto alla ruota sono disposti elementi frenanti 446 e 448. Quando la unit? di bilanciamento ruota intorno all?asse 440, cambiando la sua inclinazione, gli elementi frenanti 446, 448 contattano la parete interna del canale 341.

L?unit? di bilanciamento 400 ha un attuatore 200 e quattro bobine riceventi 630 connesse elettricamente in serie. Le bobine riceventi sono disposte parallele alla direzione radiale, di fronte alla bobina trasmittente 620. Le bobine riceventi 630 sono avvolte intorno ad un corpo cilindrico di ferite che si estende in direzione radiale, perpendicolare alla tangente dei fili dell? avvolgimento della bobina trasmittente.

La configurazione della posizione tra la bobina trasmittente 620 e le bobine riceventi 630 assicura un accoppiamento magnetico costante quando la unit? di bilanciamento 400 si muove nel canale difronte all? avvolgimento della bobina trasmittente.

Come mostrato nella vista in sezione di Fig. 4, presa lungo la linea I I indicata in Fig. 3, la ruota a 430 ? fissata con un cuscinetto 450 ad un albero 440. L?albero 440 parallelo alla direzione assiale ? fissato alla struttura della unit? di bilanciamento 470. Il centro di gravit? 432 della unit? di bilanciamento ? uno dei punti dell?asse di rotazione 430 della ruota, posizionato centrato rispetto alla ruota 430.

Fig. 5 mostra la vista in sezione dell? attuatore elettromagnetico 200 presa lungo la linea II II di Fig. 3 dove un cilindro ferromagnetico 230 si pu? muovere in uno spazio guidante ed ha un perno 240. Una molla 320 lo tiene in una condizione estesa, che spinge sulla parete 351. Se a quella posizione c?e? una delle aperture 353 esso vi entra dentro. Quando ? applicata tensione all?avvolgimento 250 , il campo magnetico che agisce sul cilindro ferromagnetico 230 lo muove, spingendo la molla e ritraendo il perno 240. Nel lato opposto al perno c?? un distanziatore 471 che assicura il corretto posizionamento della unit? di bilanciamento 400 in direzione assiale.

La apertura 353 ? mostrata in un dettaglio della vista in sezione perimetrale di Fig. 6. Intorno all?apertura 353 ci sono piccole colline 356 che aiutano ad evitare che il perno 240 entri nell?apertura 353 quando la unit? di bilanciamento 400 si sta muovendo nel canale del contenitore 500. Tra le aperture 353 c?? una superficie piatta 354.

Fig. 7 mostra una vista frontale della turbina trasmittente 620 fissata all?elemento di supporto 62. Una piccola bobina di rilevazione 641, mostrata in Fig. 8, posizionata sulla bobina trasmittente, ha una funzione di rilevazione rilevando il passaggio delle unit? di bilanciamento 400. La bobina di rilevazione 641 e? una bobina piatta rotonda con un diametro uguale o inferiore alla dimensione dell?avvolgimento della bobina trasmittente in direzione radiale. La disposizione della bobina di rilevazione 641 ed il suo percorso elettrico di connessione 642 assicurano che non c?? flusso netto totale accoppiato cio? non c?? tensione netta indotta dalla bobina trasmittente 620 sui morsetti 645.

Fig. 9 mostra il circuito elettrico equivalente della bobina di rilevazione 641 in serie con un flusso di percorso accoppiato rappresentato dalla bobina 642. Ai morsetti 645 del circuito in serie non c?? tensione direttamente indotta dalla bobina trasmittente 620.

Dovuto alla disposizione relativa c?? un accoppiamento magnetico tra le bobine riceventi 630 delle unit? di bilanciamento e la bobina di rilevazione 641. Come mostrato schematicamente in Fig. 10 le bobine in serie riceventi 630 formano un circuito risonante con il condensatore 632 nella unit? di bilanciamento 400.

La corrente che fluisce nel circuito risonante delle bobine riceventi 630 ? indotta dalla bobina trasmittente 620. Quando una bobina ricevente 630 e? allineata alla bobina di rilevazione 641, questa induce una tensione nella bobina 641. Quanto una unit? di bilanciamento 400, durante la rotazione del cestello, passa per la posizione della bobina di rilevazione 641 vengono generati quattro impulsi di tensione che rilevano il suo passaggio.

Quando la bobina trasmittente 620 trasferisce potenza alle bobine riceventi 630, essa alimenta l?attuatore 200 che ritrae il suo perno 240 e permette il movimento della unita? di bilanciamento nel contenitore. In questa condizione la unit? di bilanciamento 400 si pu? muovere sulla parete 331 del contenitore con la ruota 430 sotto l?azione della forza gravitazionale e/o la forze inerziale.

Le due unit? di bilanciamento nel contenitore hanno due differenti frequenze di risonanza ottenute, per esempio, selezionando due differenti valori di capacit? per il condensatore risonante 632.

Cambiando la la frequenza della tensione del generatore di tensione 618 che pilota la bobina trasmittente 620 ? possibile selezionare la unit? di bilanciamento 400 da attivare. Inoltre trasferendo un livello di potenza abbastanza basso che ha entrambe le componenti delle frequenze di risonanza ? possibile rilevare entrambe posizioni delle unit? di bilanciamento, ma non attivare attuatore 200 che pu? essere ottenuto quando un molto pi? alto livello di potenza viene trasferito. Gli impulsi della bobina di rilevazione avranno differenti frequenze che corrispondono alle frequenze di risonanza delle due unit? di bilanciamento.

Una funzione di unit? di controllo del bilanciamento (non mostrata) potrebbe valutare e cambiare le posizioni delle unit? di bilanciamento 400 interfacciando la bobina trasmittente e le bobine di rilevazione 641 per compensare lo sbilanciamento presente nel cestello. Questa potrebbe essere parte o operare sotto la supervisione dell?unit? di controllo dell?elettrodomestico (non mostrato).

Nella fase di lavaggio a bassi numeri di giri entrambe unit? il bilanciamento 400 hanno i loro perni 240 nelle aperture 253. Questo blocca i loro movimenti nel canale del contenitore 500. Durante la rotazione del cestello la forza di gravit? che agisce sul centro di gravit? 432 della unit? di bilanciamento le fa oscillare intorno all?asse del perno dell?attuatore 240 spingendo in modo alternativo i suoi elementi frenanti 445,446 contro la parete 341 del contenitore 500 come mostrato in Fig. 11.

Il modo vantaggioso se la unita?di bilanciamento 400 ha un comportamento elastico il profilo ad arco smorza lo stress meccanico che agisce sul perno dell?attuatore 240.

Fig. 12 mostra un dettaglio della unit? di bilanciamento 400 nel contenitore 500 dove viene mostrato il perno dell?attuatore 240 dentro la apertura 253 e la forza di gravit? che agisce sul centro di gravit? dell? unit? di bilanciamento 240b spingendo l?elemento frenante 446 sulla parete 341 del canale del contenitore.

Con riferimento alla Fig. 13, per cambiare la posizione di una unit? di bilanciamento a basso numero di giri, per esempio in lavaggio, il suo attuatore 200 viene attivato quando ? alla posizione 71 dove la forza di accelerazione e la forza gravitazionale sono allineate con lo stesso verso. In questa posizione la forza gravitazionale non spinge il perno 240 dell?attuatore contro la parete dell?apertura 353 minimizzando la forza richiesta per il movimento. In generale l?attivazione richiede un trasferimento maggiore iniziale di potenza per il movimento del perno 240 e una potenza inferiore per tenerlo ritirato.

Il tempo di attivazione, cio? il tempo in cui il perno e? mantenuto ritirato, viene calcolato dalla velocit? di rotazione del cestello ed il cambiamento desiderato di posizione. A bassa velocit? le unit? di bilanciamento si muoveranno nel contenitore 500 sotto l?azione della forza gravitazionale, restando nella posizione bassa del cestello fin quando il terra 340 viene rilasciato. Una volta che questo viene rilasciato attrito tra il perno 240 e la parete 351 non ? sufficiente a bloccarlo, cos? esso si muover? fin quando viene raggiunta una prima apertura 253.

In condizioni di biancheria satellizzata e quando ?>?m, riducendo la forza di attrito per mezzo dell?attivazione dell?attuatore 200 al momento giusto permette di muovere la unit? di bilanciamento nella direzione desiderata. Per esempio in Fig. 13, assumendo una direzione di rotazione nel cestello 50 di tipo orario, quando la unit? di bilanciamento e? nella posizione pi? alta in direzione verticale 70 (o in modo equivalente la posizione dove la forza gravitazionale e la forza di accelerazione sono allineate con direzioni opposte. Sei), il suo attuatore 200 viene alimentato trasferendo alta potenza wireless alla frequenza di risonanza della bobina di bilanciamento 400a permettendo il movimento delle unit? di bilanciamento 400a. In questa condizione l?azione della forza gravitazionale nel secondo mezzo giro di rotazione del cestello 50 agisce sulla unit? di bilanciamento 400a muovendola in avanti rispetto alla rotazione del cestello, come mostrato in Fig. 14.

Se il perno dell?attuatore 240 viene rilasciato nella seconda met? del giro di rotazione del cestello 50, la forza gravitazionale sposta la unit? di bilanciamento indietro, in direzione opposta alla direzione di rotazione del cestello 50. Quando il perno dell?attuatore 200 viene rilasciato terminando il trasferimento di alta potenza senza fili, dopo l?attivazione, la unit? di bilanciamento 200 si muove nel canale del contenitore 500. La forza di attrito tra il perno dell?attuatore 240 e la parete 351 del contenitore e la forza gravitazionale ed inerziale al centro di gravit?, ruotano unit? di bilanciamento intorno all?asse della ruota 440 spingendo uno degli elementi frenanti 445,446 sulla parete del contenitore 341. La forza di attrito dell?elemento frenante 446 agisce aumentando la coppia di spinta che frena l?unit? di bilanciamento, come mostrato in dettaglio in Fig. 15.

Riducendo il tempo di attivazione dell?attuatore 200 a meno di mezzo giro del cestello, riduce lo spostamento della unit? di bilanciamento 400a, che dipende anche dalla velocit? di rotazione del cestello 50 e dal coefficiente di attrito meccanico. Se lo spostamento ottenuto dalla unit? di bilanciamento in un giro non ? abbastanza, il passo di attivazione pu? essere ripetuto nelle seguenti rotazioni del cestello 50 sin quando il the la desiderata entit? di spostamento e? ottenuta.

Fig. 16 mostra il processo di cambiamento di posizione, in questo caso il movimento delle unit? di bilanciamento 400a viene abilitato nel secondo mezzo giro di rotazione del cestello 50, cio? dopo la rilevazione del passaggio della unit? di bilanciamento da parte della bobina di rilevazione 641, avendola assunta nella posizione 71 dove la forza gravitazionale e la forza di accelerazione sono allineate con lo stesso verso. Questo permette lo spostamento delle unit? di bilanciamento 400 in direzione opposta rispetto alla direzione di rotazione del cestello 50.

Per attivare nel tempo giusto l?attuatore 200 dell?unit? di bilanciamento per cambiare la posizione, all?inizio, viene trasferito un basso livello di potenza che contiene nel suo spettro le due frequenze di risonanza delle unit? di bilanciamento. Il loro passaggio viene rilevato dalla bobina rilevazione 641 con impulsi caratterizzati dalle due frequenze filtrate dalla loro frequenza di risonanza. Un?altra possibilit? potrebbe essere, mantenendo il cestello 50 ad una velocit? costante, fare le rilevazioni dei passaggi su due giri consecutivi del cestello prima trasferendo potenza che contiene una frequenza e dopo con la seconda frequenza.

Se la velocit? di rotazione del cestello 50 pu? essere assunta costante la differenza temporale tra due consecutive rilevazioni della stessa unit? di bilanciamento misura il periodo di rotazione del cestello. Mentre dalla differenza temporale tra le rilevazioni del passaggio delle due unit? di bilanciamento ? possibile conoscere la distanza tra loro.

La tempistica di attivazione dell?attuatore pu? essere definita rispetto al tempo di rilevazione delle unit? di bilanciamento nella posizione 71 dove la forza di accelerazione e quella gravitazionale sono allineate con lo stesso verso. La attivazione e? preferibilmente fatta alle posizioni 70 o 71 dove la forza di attrito per muovere il perno dell?attuatore e? minima.

Se la posizione della bobina di rilevazione 641 e? differente dalla posizione dove c?? la lineamento tra forza gravitazionale e forza di accelerazione, basta calcolare il tempo di attivazione conoscendo la posizione angolare della bobina di rilevazione e la velocit? angolare del cestello.

Iniziando con le unit? di bilanciamento posizionate opposte nel canale, la massa equivalente e posizione dello sbilanciamento presente nel cestello viene valutata. Pu? essere fatto con sensori noti o altri metodi noti ad esempio usando la coppia del motore della lavatrice (non mostrato ). Conoscendo lo sbilanciamento presente nel cestello si possono calcolare le posizioni delle unit? di bilanciamento che lo compensano.

Il processo di riposizionamento delle unit? di bilanciamento deve tener conto che gli spostamenti all?indietro sono molto pi? grandi degli spostamenti in avanti. Questo ? dovuto al fatto che spostando la unit? di bilanciamento direzione indietro allunga il tempo dell?azione della forza gravitazionale nel mezzo periodo di rotazione, mentre questo tempo viene ridotto nello spostamento in avanti. Inoltre la forza di attrito delle unit? di bilanciamento diminuisce durante il movimento all? indietro mentre aumenta durante il movimento in avanti, questo aumenta l?azione della forza gravitazionale del movimento in direzione alle dietro.

In generale dentro il range di velocit? di rotazione del cestello ?m<?<?M per il cambiamento di posizione possono essere scelte due o pi? velocit? di rotazione S1, S2 dove S2>S1 che permettono pi? grandi o pi? piccoli spostamenti delle unita? di bilanciamento. Inoltre, principalmente a basse velocit? S1, c?? la possibilit? di ridurre il movimento all?indietro tenendo l?attuatore 200 attivato per una rotazione completa del cestello cosicch? il movimento in avanti compensa in modo parziale il movimento indietro.

Queste considerazioni offrono differenti possibilit? di spostamenti, come mostrato nella tavola di Fig. 17 dove il numero di segni indica la quantit? di spostamento ed il tempo di attivazione e?indicato rispetto alla posizione 71 dove forza gravitazionale e la forza di accelerazione sono allineate con lo stesso verso.

Per un riposizionamento veloce delle unita?di bilanciamento pu? essere fatto prima un cambiamento di posizione grossolano, seguito da un aggiustamento pi? fine del bilanciamento. Una volta che sbilanciamento nel cestello e 50 ? stato compensato la sua velocit? di rotazione viene aumentata per estrarre l?acqua dal carico.

A velocit? alta di rotazione del cestello, se la unita?di bilanciamento ha comportamento elastico, il lato a forma di arco in modo vantaggioso sotto l?azione della intensa forza di accelerazione si siedera? sulla parete interna del contenitore 331.

Fig. 18 mostra un? altra realizzazione dell?invenzione. In questa realizzazione il lati in direzione radiale delle unita? bilanciamento 400 hanno un profilo 470, 480 lineare convergente verso gli estremi a partire dalla posizione 471 corrispondente all?asse di rotazione della ruota 430.

La dimension in direzione assiale si riduce in modo lineare dalla posizione delegasse di rotazione fino agli estremi.

In questa realizzazione quando l?attuatore viene attivato con il perno 240 ritratto, la ruota a 430 e? libera di muoversi in direzione parallela al piano radiale con il suo asse di rotazione 440 perpendicolare al piano radiale. . Quanti l? attuatore 200 viene disattivato ed il perno 240 e? rilasciato, questo spinge sulla parete del contenitore 351 spostando il lato opposto 470 della unit? di bilanciamento con il profilo lineare convergente contro la parete del contenitore 321 e cambiando l?angolo formato tra lasse della ruota 440 ed il piano radiale, come mostrato in Fig. 19.

In queste condizioni la direzione del movimento rotatorio della ruota non e? piu? parallela al piano radiale ed e? orientata a muoversi contro la parete del contenitore 321. Questo cambia il tipo di attrito della ruota da volvente a radente che aumenta il suo coefficiente di attrito.

Una terza realizzazione per creare la forza di attrito controllata Af cambiando la direzione del movimento della ruota 430 prevede un attuatore nell?unit? di bilanciamento 400 con una configurazione meccanica che cambia l? angolo dell? asse di rotazione della ruota 430.

Una quarta realizzazione la generazione della forza di attrito controllata Af prevede un attuatore che agisce nell?unit? di bilanciamento sulla ruota a 430 creando una forza di attrito che frena la sua rotazione.

Claims (10)

1. Rivendicazioni 1. Un apparato per il trattamento di biancheria (10) comprendente una vasca (30), un cestello (50) libero di ruotare montato nella vasca (30), almeno una bobina trasmittente (620) fissata ad una parte stazionaria dell? apparato (10) configurata per fornire potenza elettrica senza fili; almeno un contenitore (500) a forma di anello montato centrato al cestello (50) sul suo perimetro, avente un canale anellare definito all?interno; almeno una unit? di bilanciamento (400) disposta libera di muoversi nel suddetto canale, detta unit? di bilanciamento (400) ha almeno una bobina (630) configurata per ricevere potenza elettrica senza fili da detta bobina trasmittente (620), detta unita?di bilanciamento (400) ha una ruota (430) che si estende all`esterno in direzione radiale, essendo perpendicolare all? asse del cestello (50), per contattare (431) la parete (331) del canale del contenitore, dove l`asse di rotazione (440) della ruota passa per il centro di gravita? (432) della unita? di bilanciamento e la proiezione del centro di gravita?in direzione radiale e?uno dei punti di contatto della ruota (430) con la parete (331) del contenitore, caratterizzato dal fatto che attraverso mezzi di attuazione (200) nell?unit? di bilanciamento (400), alimentati dalla detta bobina (630) configurata per ricevere potenza wireless, e?possibile cambiare la forza di attrito che frena il movimento della unita?di bilanciamento (400) nel canale anellare del contenitore (500).
2. 2. Apparato per il trattamento di biancheria (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli elementi di attuazione (200) alimentati dalla bobina (630) della unita? di bilanciamento per cambiare la forza di attrito della unita? di bilanciamento (400) agiscono frenando la ruota (430).
3. 3. Apparato per il trattamento di biancheria (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di attuazione (200) alimentati dalla bobina (630) della unit? di bilanciamento per cambiare la forza di attrito che frena la unit? di bilanciamento (400) agiscono cambiando l?angolo dell'asse di rotazione (440) della ruota sul piano radiale definito dalla perpendicolare all'asse del cestello (50).
4. 4. Apparato per il trattamento di biancheria (10) secondo la rivendicazione da 2 a 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi di attuazione (200) e? un attuatore (200) con perno (240) ad estensione controllabile che quanto esteso tocca la parete (251) del canale spingendo su di essa(251).
5. 5. Apparato per il trattamento di biancheria (10) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il punto di contatto del perno (240) dell?attuatore sulla parete (251) del canale del contenitore ed il centro di gravit? (432) dell? unit? di bilanciamento hanno distanze differenti in direzione radiale definita dalla perpendicolare all?asse del cestello (50).
6. 6. Apparato per il trattamento di biancheria (10) secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che la unit? di bilanciamento (400) ha due elementi frenanti (445), (446) sulla superficie del lato interno in direzione radiale che si estendono in direzione interna radiale e posizionati opposti tra loro rispetto alla ruota (430).
7. 7. Apparato per il trattamento di biancheria (10) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che gli elementi frenanti (445, (446) hanno un coefficiente di attrito dipendente della direzione del movimento.
8. 8. Apparato per il trattamento di biancheria (10) secondo la rivendicazione da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che almeno sulla superficie di un lato (351) del canale del contenitore ci sono almeno due aperture (353) dove pu? entrare il perno (240) estensibile dell'attuatore.
9. 9 Metodo di controllo di un apparato per il trattamento di biancheria (10) secondo le rivendicazioni da 1 a 8 che comprende una vasca (30), un cestello (50) montato libero di ruotare dentro la vasca (30), un contenitore (500) fissato alla circonferenza del cestello (50) che ha un canale anellare definito all?interno, con aperture (353) in una parete interna (351) del detto canale anellare; un elemento di misura che valuta la posizione ed il livello dello sbilanciamento del cestello (50); almeno due unit? di bilanciamento (400) posizionate nel detto canale ognuna con almeno una bobina (630) configurata per ricevere potenza elettrica da una bobina di trasmissione (620) fissata ad una parte stazionaria (30) dell?apparato, dove le bobine delle due unit? di bilanciamento sono configurate per risuonare a frequenze differenti; ognuna almeno con un attuatore (200) alimentato dalle dette bobine (630), il detto attuatore (200) quando attivato riduce la forza di attrito che frena il movimento della unita?di bilanciamento (400); almeno una bobina di rilevazione (641) presente sulla parte stazionaria dell?apparato (30) e configurata per rilevare passaggio delle unita? di bilanciamento alla sua posizione, il metodo comprendente: -La velocit? di rotazione del cestello viene regolata in modo costante e maggiore della velocit? di satellizzazione dei panni. -La bobina trasmittente (620) alimenta potenza wireless, non sufficiente per attivare gli attuatori e con uno spettro che possiede componenti con entrambe le frequenze di risonanza delle unit? di bilanciamento (400). -Vengono rilevati gli impulsi di tensione della bobina di rilevazione alle due differenti frequenze di risonanza. -Dai tempi di rilevazione degli impulsi di tensione vengono stimati il periodo di rotazione del cestello (50) e le posizioni relative delle unit? di bilanciamento (400). -Per cambiare indietro, rispettivamente in avanti, la posizione di una unit? di bilanciamento (400), la bobina trasmittente (620) trasferisce abbastanza potenza alla frequenza risonante della unit? bilanciamento (400) selezionata per un tempo T/2 che riduce la forza di attrito dopo il passaggio per la posizione (70) dove la forza gravitazionale e? allineata alla forza di accelerazione con lo stesso verso, rispettivamente dopo il passaggio per la posizione (71) dove forza di accelerazione e la forza gravitazionale hanno versi opposti.
10. 10.Metodo di controllo di un apparato per il trattamento di biancheria (10) secondo la rivendicazione 9, che comprende inoltre i passi: -Il livello dello sbilanciamento e posizione nel cestello viene stimato con l'elemento di misura dello sbilanciamento. -Le unit? di bilanciamento nel canale del contenitore vengono posizionate per creare una forza bilanciante opposta allo sbilanciamento presente nel cestello (50). -Il livello di bilanciamento viene misurata nuovamente, e se necessario, una nuova regolazione pi? fine delle posizioni delle unit? di bilanciamento viene fatta dopo aver aumentato la velocit? di rotazione del cestello.