ITMI20010657A1 - Macchina lavatrice del tipo a tamburo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell’Invenzione industriale avente per titolo:

«MACCHINA LAVATRICE DEL TIPO A TAMBURO»

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una macchina lavatrice del tipo a tamburo avente un tamburo girevole attorno ad un asse sostanzialmente orizzontale. In particolare, la presente invenzione riguarda una macchina lavatrice in cui una vasca esterna con un tamburo posizionato all'interno è ritenuto in modo oscillabile da elementi elastici.

La macchina lavatrice del tipo a tamburo può essere impiegata non solamente per estrarre acqua ma anche per estrarre altri liquidi come solventi di petrolio dalla biancheria.

SFONDO DELL’INVENZIONE

In generale, una macchina lavatrice del tipo a tamburo ha un tamburo a cestello cilindrico girevole attorno ad un asse orizzontale. Quando il tamburo è fatto ruotare ad alta velocità con la biancheria umida caricata in esso, l'acqua ritenuta dalla biancheria viene estratta e dispersa da forza centrifuga. Un problema concernente questa estrazione centrifuga è che vibrazione e/o rumore anormali si verificano quando il tamburo è fatto ruotare ad alta velocità se la distribuzione delle masse attorno all'asse di rotazione è squilibrata in conseguenza di disuniforme distribuzione della biancheria sulla parete circonferenziale interna del tamburo.

Relativamente a tale problema, sono stati proposti vari procedimenti per equilibrare il carico nello stadio iniziale del processo di estrazione. Mediante un procedimento, il carico eccentrico viene ridotto distribuendo uniformemente la biancheria nella direzione circonferenziale del tamburo. Secondo un altro procedimento, un elemento pesante avente un peso fisso o variabile è fissato ad una parte del tamburo in modo tale che la biancheria e l'elemento pesante sono equilibrati per ridurre il carico eccentrico. Mediante queste macchine lavatrici convenzionali, dapprima la biancheria è appropriatamente distribuita o raccolta sulla parete circonferenziale del tamburo per rendere il carico eccentrico del tamburo nel suo complesso minore di una quantità prefissata, e quindi la velocità del tamburo viene aumentata ad una elevata velocità per una estrazione centrifuga.

I procedimenti convenzionali riguardano l'equilibrio del carico nella direzione circonferenziale del tamburo, cioè l'equilibrio del carico attorno all'asse di rotazione. I procedimenti, tuttavia, non riguardano l'equilibrio del carico lungo l'asse di rotazione, cioè nella direzione della profondità del tamburo cilindrico. Nella macchina lavatrice del tipo a tamburo, il tamburo è supportato mediante una struttura a sbalzo in cui un albero di rotazione orizzontale fissato alla parete posteriore del tamburo è ritenuto girevolmente da un elemento di supporto. Mediante questa struttura, anche quando la quantità del carico eccentrico nella direzione circonferenziale è la medesima, se il carico eccentrico è posizionato nella parte anteriore del tamburo, il carico che agisce sull'elemento di supporto nel processo di estrazione ad alta velocità è maggiore a causa della maggiore distanza tra l'elemento di supporto ed il carico eccentrico. Conformemente allo studio dell'inventore concernente una macchina lavatrice in cui una vasca esterna con il tamburo posizionato all'interno è sospesa mediante elementi elastici come molle per assorbire oscillazioni, l'oscillazione della vasca esterna diviene maggiore quando aumenta la distanza tra il carico eccentrico e l'elemento di supporto.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

Per risolvere i problemi precedenti, uno scopo della presente invenzione è quello di proporre una macchina lavatrice del tipo a tamburo costruita tenendo in considerazione non solamente l'entità del carico eccentrico nella direzione circonf erenziale del tamburo ma anche la posizione del carico eccentrico nella direzione assiale del tamburo, sopprimendo così vibrazione o rumore suscettibili di verificarsi quando il tamburo è fatto ruotare ad alta velocità.

Così, in una macchina lavatrice del tipo a tamburo in cui un albero è ritenuto girevolmente da un elemento di supporto a cuscinetto previsto in una vasca esterna, un tamburo avente una parete circonferenziale sostanzialmente cilindrica e fissata ad una estremità dell'albero, ed il tamburo è azionato tramite l'albero per ruotare attorno ad un asse centrale della parete circonferenziale ad alta velocità per estrarre liquido dalla biancheria caricata nel tamburo, la macchina lavatrice di tipo a tamburo secondo la presente invenzione è caratterizzata dal fatto che il tamburo è posizionato in modo tale che l'asse centrale del tamburo è inclinato verso il basso ad una estremità di fissaggio dell'albero del tamburo ove è fissato l'albero, ed una unità di controllo controlla la rotazione del tamburo in modo tale che la biancheria è spostata verso l'estremità di fissaggio dell'albero nello stadio iniziale del processo di estrazione.

Secondo la presente invenzione, il tamburo è posizionato in maniera tale che l'asse centrale è inclinato verso il basso alla estremità di fissaggio dell'albero (o estremità posteriore) del tamburo. Perciò, quando la biancheria è agitata, ad esempio facendo ruotare il tamburo, la biancheria si sposta gradualmente lungo la parete circonferenziale inclinata e da ultimo perviene vicina alla estremità posteriore del tamburo. In questo stato, quando la velocità del tamburo viene aumentata ad un valore superiore ad una velocità specifica per la quale la forza centrifuga e la forza gravitazionale agenti sulla biancheria si equilibrano (tale velocità sarà in seguito chiamata la "velocità di equilibrio" ), è altamente probabile che il carico eccentrico, che è provocato da una distribuzione disuniforme della biancheria sulla parete circonf erenziale del tamburo, sia posizionato vicino alla estremità di fissaggio dell'albero. Così, poiché la distanza tra il carico eccentrico e l'elemento di supporto a cuscinetto è relativamente piccola, il carico che agisce sull'elemento a cuscinetto durante la rotazione ad alta velocità del tamburo è relativamente piccolo, per cui l'usura o il danneggiamento dell'elemento di supporto o a cuscinetto sono ridotti. Inoltre, oscillazione o vibrazione del tamburo e della vasca esterna è soppressa mentre il tamburo è fatto ruotare ad alta velocità.

Al fine di spostare gradualmente la biancheria nel tamburo lungo la parete circonferenziale inclinata, il tamburo può preferibilmente esser fatto ruotare ad una velocità leggermente inferiore alla velocità di equilibrio. Mediante tale processo, parte della biancheria posizionata vicina all'asse centrale è preferibilmente distribuita nella direzione circonferenziale del tamburo essendo nel contempo spostata verso l'estremità posteriore del tamburo stesso.

In un modo preferibile della presente invenzione, la macchina lavatrice include un rivelatore di carico eccentrico per rivelare il valore o un indice del valore del carico eccentrico a causa di una distribuzione disuniforme della biancheria attorno all'asse centrale.

In una realizzazione dell'invenzione, il rivelatore del carico eccentrico è costruito in modo tale che il carico eccentrico è rivelato in base ad una componente della corrente di coppia contenuta in una corrente alimentata al motore per far ruotare il tamburo nella condizione in cui il tamburo è fatto ruotare ad una velocità prefissata. Quando il carico attorno all'asse centrale del tamburo è squilibrato, la coppia di carico varia entro un periodo di rotazione del tamburo, e la componente della corrente di coppia varia in conformità. La variazione corrisponde al valore e alla posizione del carico eccentrico nella direzione circonferenziale del tamburo. Così, il valore del carico eccentrico, o quantità di eccentricità, può essere rivelato dalla variazione.

La macchina lavatrice avente il rivelatore di carico eccentrico precedentemente descritto può essere costruita in modo tale che il fatto se sia possibile aumentare ulteriormente la velocità del tamburo per attuare l'operazione di estrazione viene determinato comparando il valore o indice del valore del carico eccentrico ad un valore di riferimento preimpostato. Mediante questa costruzione, al tamburo è consentito di accelerare solamente quando è previsto che il valore o entità della vibrazione verif icantesi nel processo di estrazione sia inferiore ad un livello ammissibile preimpostato. Così, nel processo di estrazione viene con sicurezza soppressa la vibrazione.

Grazie alla macchina lavatrice secondo la presente invenzione, il carico eccentrico, se presente, è posizionato in modo sicuro vicino all'elemento a cuscinetto-di supporto per cui il valore di riferimento per determinare se o no attuare il processo di estrazione può essere impostato superiore che non nel caso in cui il carico eccentrico si trova distante dall'elemento di supporto o a cuscinetto. Ciò significa che il livello ammissibile della quantità di eccentricità è sostanzialmente maggiore. Perciò, il processo di correzione dell'equilibrio della biancheria, che convenzionalmente richiede un tempo notevolmente lungo, può essere completato in un breve tempo.

Il procedimento per correggere l'equilibrio della biancheria nello stadio iniziale del processo di estrazione può essere tale che il tamburo è semplicemente fatto ruotare ad una velocità leggermente inferiore alla velocità di equilibrio. Inoltre, in un modo preferibile della presente invenzione, la macchina lavatrice è costruita in modo tale che, nel processo di correzione dell'equilibrio della biancheria, la velocità del tamburo è controllata mediante un procedimento includente fasi di far ruotare il tamburo ad una velocità leggermente superiore alla velocità di equilibrio e ridurre temporaneamente la velocità per risultare inferiore alla velocità di equilibrio quando il carico eccentrico ruotante con il tamburo perviene alla sommità del tamburo.

Mediante la costruzione precedente, parte della biancheria raccolta fa sì che il carico eccentrico abbia a cader via dalla parete circonferenziale del tamburo a causa della riduzione della velocità, per cui il carico eccentrico è efficacemente ridotto. In aggiunta, poiché il tamburo è inclinato, la parte della biancheria perviene più vicina all'elemento di supporto-a cuscinetto quando essa cade sul fondo del tamburo.

Così, il precedente controllo della velocità è vantaggioso per il movimento del carico eccentrico verso l'estremità di fissaggio dell'albero del tamburo .

BREVE DESCRIZIONE DEIDISEGNI

Fig. 1 illustra una sezione verticale di una macchina lavatrice del tipo a tamburo in una prima forma di realizzazione della presente invenzione, vista da un lato.

Fig. 2 illustra la struttura interna della macchina lavatrice della prima forma di realizzazione, vista dalla parte anteriore.

Fig. 3A-3B sono illustrazioni rappresentanti distribuzioni della biancheria nel tamburo nel processo di estrazione mediante la macchina lavatrice della prima forma di realizzazione.

Fig. 4 è uno schema a blocchi illustrante la costruzione del sistema o impianto elettrico della macchina lavatrice della prima forma di realizzazione .

Fig. 5 è un grafico illustrante segnali impulsivi di rotazione prodotti da un sensore di rotazione ed un esempio di forma d'onda di componente di corrente di coppia variante causa del carico eccentrico nella macchina lavatrice della prima forma di realizzazione.

Fig. 6 è un diagramma di flusso illustrante fasi di controllo nello stadio iniziale del processo di estrazione mediante la macchina lavatrice della prima forma di realizzazione.

Fig. 7 è uno schema a blocchi illustrante la costruzione dell'impianto elettrico di una macchina lavatrice di una seconda forma di realizzazione della presente invenzione.

Fig. 8 è un diagramma di flusso illustrante fasi di controllo dell'operazione di equilibratura nel processo di estrazione della macchina lavatrice della seconda forma di realizzazione.

Fig. 9A-9C sono illustrazioni rappresentanti la distribuzione della biancheria nella direzione circonf erenziale nel tamburo della macchina lavatrice della seconda forma di realizzazione.

Fig. 10 è una illustrazione rappresentante la distribuzione della biancheria lungo la direzione assiale del tamburo della macchina lavatrice della seconda forma di realizzazione.

Fig. 11A-11C sono illustrazioni rappresentanti una macchina lavatrice del tipo a tamburo convenzionale con carichi eccentrici esistenti nel tamburo.

Descrizione Dettagliata Di Forme Di Realizzazione Preferite [Prima Forma di Realizzazione]

Sarà descritta in seguito una prima forma di realizzazione della macchina lavatrice di tipo a tamburo secondo la presente invenzione.

La macchina lavatrice della prima forma di realizzazione ha un alloggiamento di corpo 1 in cui una vasca esterna 2 avente una parete sostanzialmente cilindrica è ritenuta in modo oscillatile mediante quattro molle 3 e quattro ammortizzatori 4. Nella vasca esterna 2, un tamburo cilindrico 5 per contenere la biancheria avente una parete sostanzialmente cilindrica, è montato su un albero principale 8. Una porta 7 è prevista nella parete anteriore dell'alloggiamento di corpo 1 per chiudere l'apertura anteriore 5a del tamburo 5. La porta 7 viene aperta quando la biancheria deve essere caricata nel tamburo 5. Una pluralità di perforazioni 6 sono formate nella parete circonferenziale del tamburo 5. Nel processo di lavaggio o risciacquatura, quando acqua è alimentata nella vasca esterna 2, l'acqua entra attraverso le perforazioni 6 nel tamburo 5. Nel processo di estrazione, acqua estratta dalla biancheria è scaricata dalle perforazioni 6 alla vasca esterna 2. Deflettori 9 per sollevare la biancheria sono fissati alla parete circonf erenziale interna del tamburo 5. In questa forma di realizzazione, i deflettori 9 sono disposti a intervalli angolari di circa 120 gradi.

L'albero principale 8 è ritenuto girevolmente mediante un elemento di supporto a cuscinetto 10 fissato nella vasca esterna 2. Una puleggia principale 11 avente un grande diametro è fissata alla estremità posteriore dell'albero principale 8. Un motore 12 è fissato al fondo della vasca esterna 2, ed una puleggia 13 del motore è fissata all'albero girevole del motore 12. La rotazione della puleggia 13 del motore è trasmessa tramite una cinghia a V 14 alla puleggia principale 11. Una luce 15 per il collegamento di tubi è prevista in corrispondenza della parte posteriore dell'alloggiamento 1 del corpo, a cui è collegato un tubo di alimentazione dell'acqua (non rappresentato) estendentesi da un rubinetto dell'acqua esterno. Acqua alimentata attraverso il tubo di alimentazione dell'acqua scorre attraverso una valvola 16 di alimentazione dell'acqua ed è alimentata da una luce di alimentazione dell'acqua posizionata in corrispondenza della parte posteriore della vasca esterna 2 nella vasca esterna 2 stessa. Un tubo di drenaggio 17 è collegato al fondo della vasca esterna 2. Quando una pompa di drenaggio 18 prevista nel tubo di drenaggio 17 viene eccitata, l'acqua raccolta nella vasca esterna 2 è scaricata attraverso il tubo di drenaggio e scarico 17 all'esterno.

Un sensore 19 di rotazione è costituito da un fotoemettitore fissato alla vasca esterna 2 e un fotorivelatore è fissato all'alloggiamento di corpo 1 attraverso la puleggia principale 11. Un'apertura è formata nell'orlo della puleggia principale 11 in corrispondenza di una posizione tale che luce emessa dal fotoemettitore si propaga attraverso l'apertura e raggiunge il fotorivelatore una volta per ogni rotazione del tamburo 5.Ricevendo la luce, il fotorivelatore produce segnali impulsivi sincronizzati con la rotazione del tamburo 5. Si deve notare che il sensore 19 di rotazione può essere differentemente costruito a patto che esso produca segnali da cui possa essere rivelata la posizione rotazionale del tamburo 5. Ad esempio, il sensore 19 di rotazione può essere costruito impiegando un sensore magnetico.

Secondo la presente invenzione, la macchina lavatrice della prima forma di realizzazione è caratterizzata dal fatto che la vasca esterna 2 con il tamburo 5 posizionato all'interno è inclinata all 'indietro. In altre parole, com'è rappresentato in Fig. 1, la vasca esterna 2 è posizionata in modo tale che l'asse centrale C del tamburo 5 è inclinato secondo un angolo di Θ dalla linea orizzontale H. La ragione relativa all'adottare tale posizione è la seguente.

Fig. HA- 11C mostrano una macchina lavatrice del tipo a tamburo convenzionale avente un tamburo montato su un albero sostanzialmente orizzontale, in cui un carico eccentrico esiste a causa di una distribuzione disuniforme della biancheria. In termini convenzionali, correzione dell'equilibrio del tamburo 5 consiste nel ridurre la quantità di eccentricità (W) dovuta alla distribuzione della biancheria attorno all'albero principale 8 com'è rappresentato in Fig. 11C. Quando, tuttavia, la quantità d« eccentricità W in termini convenzionali è la medesima, la posizione del carico eccentrico nella direzione di profondità del tamburo 5 può essere differente. Ad esempio, il carico eccentrico può essere posizionato nella parte anteriore del tamburo 5 (com'è rappresentato in Fig. 11A) o nella parte posteriore del tamburo 5 (com'è rappresentato in Fig. 11B). Si deve notare che quelli che precedono sono gli esempi più estremi, e che il carico eccentrico effettivo è posizionato in posizione intermedia tra due posizioni estreme.

Nella macchina lavatrice, il tamburo 5 è fissato ad una estremità dell'albero principale 8 e l'albero principale 8 si estende a sbalzo mediante il cuscinetto 10. Mediante tale costruzione, un elevato carico agisce sull'elemento a cuscinetto 10 a causa del peso del tamburo 5 della biancheria. Quando un carico eccentrico esiste nel tamburo 5, la forza per agitare il tamburo 5 è maggiore e la distanza L tra il carico eccentrico e l'elemento a cuscinetto 10 è maggiore. La forza di agitazione è uguale alla forza di flessione operante sull'albero principale 8. La forza esercitata sull'elemento a cuscinetto 10 nel caso di Fig. H A è maggiore che non nel caso di Fig. 11B. L'elemento a cuscinetto 10, costituito normalmente da cuscinetti a sfere e altre parti, può essere rotto dalla elevata forza oppure, anche se non è così, la durata utile dell'elemento a cuscinetto 10 si riduce. Inoltre, nella macchina lavatrice in cui la vasca esterna 2 è supportata in modo oscillabile mediante elementi elastici come molle, la vasca esterna 2 oscilla violentemente quando essa riceve l'elevata forza attraverso l'elemento a cuscinetto 10, che provoca vibrazione e rumore della macchina lavatrice.Perciò, oltre a ridurre la quantità di eccentricità W, è desiderabile rendere il carico eccentrico quanto più possibile vicino alla estremità posteriore del tamburo 5, com'è rappresentato in Fig. 11B.

Con la macchina lavatrice convenzionale rappresentata nelle Fig. 11A-11C, è impossibile controllare la distribuzione della biancheria lungo l'asse centrale del tamburo 5 poiché il tamburo 5 è orientato in maniera tale che l'asse centrale giace sostanzialmente orizzontalmente. Mediante la macchina lavatrice della prima forma di realizzazione, d'altro canto, la biancheria nel tamburo 5 può facilmente spostarsi all'indietro sotto l'effetto della forza gravitazionale poiché il tamburo 5 è orientato per inclinarsi all'indietro. Fig. 3A-3B sono illustrazioni rappresentanti distribuzioni della biancheria nel tamburo 5 nel processo di estrazione mediante la macchina lavatrice della prima forma di realizzazione. Quando il tamburo 5 è fatto appropriatamente ruotare per agitare la biancheria nel tamburo 5 stesso, la biancheria si sposta gradualmente verso l'estremità posteriore del tamburo 5, com'è rappresentato in Fig. 3A. Conseguentemente, la biancheria si raccoglie nella parte posteriore del tamburo 5, com'è rappresentato in Fig. 3B. In questo stato, se la biancheria è distribuita disuniformemente attorno all'asse centrale del tamburo 5, il carico eccentrico è posizionato vicino all'estremità posteriore del tamburo 5 e all'elemento a cuscinetto 10. Così, mediante la macchina lavatrice secondo la presente invenzione, il carico eccentrico può essere portato nella parte posteriore del tamburo con elevata probabilità, essendo questa una posizione desiderabile per sopprimere la vibrazione ed il rumore.

Fig. 4 è uno schema a blocchi illustrante la costruzione dell'impianto elettrico della macchina lavatrice della prima forma di realizzazione. Un'unità di controllo 20 per controllare l'intero sistema include una memoria in cui è preliminarmente memorizzato un programma operativo per attuare processi di lavaggio, risciacquatura ed estrazione. Collegati all'unità di controllo 20 vi sono un'unità operativa 31, un'unità di visualizzazione 32, un elemento di pilotaggio 33, un controllore 34 a inverter ed un rivelatore 35 della corrente del motore. L'unità operativa 31 ha un pannello operativo di azionamento posizionato in corrispondenza della estremità anteriore dell'alloggiamento 1 del corpo. Quando un utente esegue un'operazione sul pannello operativo, l'unità operativa 31 trasmette un segnale indicativo della operazione all'unità di controllo 20. L'unità di visualizzazione 32 include un pannello di visualizzazione posizionato in corrispondenza dell'estremità anteriore dell'alloggiamento di corpo 1. L'unità di visualizzazione 32 riceve informazione relativa all'operazione da parte dell'utente e/o allo stato operativo dall'unità di controllo 20 e mostra l'informazione sul pannello di visualizzazione .

L'unità di controllo 20 include funzionalmente un'unità 21 di controllo della velocità ed un elemento 22 di determinazione del carico eccentrico. L'unità 21 di controllo della velocità trasmette un segnale di designazione di velocità all'unità 34 di controllo dell 'inverter . L'unità 34 di controllo dell 'inverter converte il segnale ad un segnale modulato nella larghezza degli impulsi (PWM) e applica una tensione di pilotaggio corrispondente al segnale PWM al motore 12. Il motore 12 ruota ad una velocità designata e in un senso designato (in avanti o all'indietro) ed il tamburo 5 ruota ad una velocità di un rapporto di riduzione prefissato. Il rivelatore 35 della corrente del motore rivela una componente della corrente della coppia contenuta nella corrente di azionamento alimentata al motore 12 dall'unità 34 di controllo dell 'inverter . Quando il tamburo ruota ad una velocità per la quale la biancheria viene pressata sulla parete circonferenziale interna del tamburo 5 per effetto della forza centrifuga, la coppia di carico varia durante la rotazione del tamburo 5 se la biancheria è distribuita disuniformemente nella direzione circonf erenziale del tamburo 5. Perciò, durante una rotazione del tamburo 5, la componente della corrente di coppia contenuta nella corrente del motore varia corrispondentemente al carico eccentrico dovuto alla distribuzione disuniforme della biancheria.

Fig. 5 è un grafico illustrante segnali impulsivi di rotazione (marcatori di rotazione) prodotti dal sensore 19 di rotazione ed un esempio di forma d'onda del componente della corrente di coppia variante a causa di un carico eccentrico.

In ciascuna rotazione del tamburo 5, il picco massimo Vmax della componente della corrente della coppia appare in corrispondenza di un istante temporale in cui la coppia di carico è massima. In generale, la coppia di carico è massima entro un periodo di tempo quando la biancheria determinante il carico eccentrico viene sollevata contro la forza gravitazionale verso la sommità del tamburo 5. Perciò, in generale, il picco massimo Vmax appare entro un periodo di tempo quando il carico eccentrico si trova entro un intervallo dal fondo al lato del tamburo 5. Il picco minimo Vmin della componente della corrente di coppia, d'altro canto, appare entro un periodo di tempo in cui il carico eccentrico è entro un intervallo dalla sommità al lato del tamburo 5. La differenza a tra il valore di picco massimo ed il valore di picco minimo (i.e. a=Vmax -Vmin) o l'ampiezza d'onda della componente della corrente di coppia, riflette l'entità o valore del carico eccentrico (o quantità di eccentricità) . La relazione tra la quantità di eccentricità e l'ampiezza d'onda a della componente della corrente di coppia viene analizzata preliminarmente, e viene predeterminato un valore di riferimento in modo tale che la quantità di eccentricità in corrispondenza di qualsiasi istante temporale può essere valutata comparando l'ampiezza d'onda della componente di coppia in corrispondenza dell'istante temporale del valore di riferimento.

Facendo riferimento a Fig. 4, l'elemento 22 determinatore del carico eccentrico riceve onde dal rivelatore 35 della corrente del motore e segnali impulsivi dal sensore di rotazione 19, e determina mediante il procedimento precedentemente descritto se la quantità di eccentricità è inferiore ad un valore prefissato.

Facendo riferimento a Fig. 6, sarà qui di seguito descritto il processo di estrazione eseguito mediante la macchina lavatrice della prima forma di realizzazione.

Il processo di estrazione viene attuato dopo un'operazione di lavaggio o risciacquatura. Il processo di estrazione può essere un cosiddetto processo di estrazione intermedio o processo di estrazione finale.

Dopo l'inizio del processo di estrazione, l'unità di controllo 20 trasmette un comando all'elemento di pilotaggio 33 per eccitare la pompa di drenaggio 18 per iniziare a drenare o scaricare acqua (Passo SII). Dopo aver completato il drenaggio, l'unità 21 di controllo della velocità controlla il motore 12 attraverso l'unità 34 di controllo dell 'inverter per attuare un'operazione di equilibratura (Passo S12). Nell'operazione di equilibratura, il tamburo 5 è fatto ruotare a velocità entro un campo leggermente inferiore alla velocità di equilibrio in cui la forza centrifuga e la forza gravitazionale agenti sulla biancheria sono equilibrate. In questa forma di realizzazione, la velocità di equilibrio è supposta essere 90 [r.p.m.] o giri per minuto, e la velocità del tamburo viene controllata per variare entro l'intervallo di 60-85 [r.p.m.] nell'operazione di equilibratura .

Nell'operazione di equilibratura, il comportamento della biancheria dipende dalla distanza dall'asse centrale del tamburo 5. La parte esterna della biancheria giacente sulla parete circonferenziale del tamburo 5 continua a ruotare con il tamburo 5 poiché una adeguata forza centrifuga agisce su quella parte della biancheria. La parte interna della biancheria, d'altro canto, non è pressata sulla parete circonferenziale del tamburo 5 in grado tale da ripetere l'azione di barilatura mentre il tamburo 5 ruota. Tramite questo processo di agitazione, l'intera biancheria varia la posizione lungo la parete circonferenziale inclinata verso l'estremità posteriore del tamburo 5, com'è stato spiegato precedentemente. Inoltre, la biancheria è adeguatamente distribuita nella direzione circonf erenziale .

Dopo aver attuato l'operazione di equilibratura per un periodo di tempo prefissato, viene rivelata la quantità di eccentricità (Passo S13). In altre parole, l'unità 21 di controllo della velocità trasmette un comando all'unità 34 di controllo dell 'inverter per aumentare la velocità del tamburo 5 ad una velocità leggermente superiore alla velocità di equilibrio, 100 [r.p.m.], ad esempio, e mantiene la velocità (Passo S14). In questo processo, l'intera biancheria viene pressata sulla parete circonf erenziale del tamburo 5 per effetto della forza centrifuga e ruota con il tamburo 5. In questo stato, il rivelatore 35 della corrente del motore rivela la componente della corrente della coppia e l'elemento 22 di determinazione del carico eccentrico, in base alla componente della corrente della coppia, determina se o no il valore del carico eccentrico, o il valore o quantità di eccentricità, è inferiore ad un valore prefissato (Passo S15).

Mediante la macchina lavatrice della prima forma di realizzazione, la biancheria nel tamburo 5 è spostata verso l'estremità posteriore del tamburo 5 stesso. Pertanto, anche quando esiste un carico eccentrico a causa di una distribuzione disuniforme della biancheria attorno all'asse centrale, è altamente probabile che il carico eccentrico sia posizionato nella parte posteriore del tamburo 5, com'è rappresentato in Fig. 3B e che la distanza tra il carico eccentrico e l'elemento a cuscinetto 10 sia piccola. Così, anche quando la quantità di eccentricità è notevolmente grande, il carico che opera sull'elemento a cuscinetto 10, e pertanto l'oscillazione e la vibrazione della vasca esterna 2 del tamburo 5, sono minimizzati.

In questo caso, si suppone che il valore di riferimento della quantità di eccentricità sia di 4 [kg]. Nel Passo S15, l'elemento 22 determinatore del carico eccentrico determina se la quantità di eccentricità è inferiore a 4 [kg]. Quando essa è inferiore a 4 [kg], la velocità del tamburo 5 viene rapidamente aumentata a 350 [r.p.m.] (Passo S16). In questo caso, la velocità del tamburo corrispondente alla frequenza di oscillazione naturale della vasca esterna 2 (o velocità di oscillazione) è supposta essere di 250 [r.p.m.]. Alla velocità di oscillazione, la vasca esterna 2 oscilla o vibra eccessivamente. Mediante il precedente controllo della velocità, tuttavia, poiché la velocità del tamburo 5 oltrepassa rapidamente la velocità di oscillazione, non si verifica eccessiva oscillazione o vibrazione della vasca esterna 2 e del tamburo 5. Dopo di ciò, la velocità del tamburo è mantenuta per 5 secondi (Passo S17), e quindi è aumentata a 800 [r.p.m.] (Passo S18). Dopo mantenimento della velocità per un periodo di tempo prefissato, il processo di estrazione risulta completato.

Quando, nel Passo S15, la quantità di eccentricità viene determinata come superiore a 4 [kg], è altamente probabile che vibrazione o rumore normale si verifichi se la velocità del tamburo 5 è ulteriormente aumentata. In questo caso, l'unità di controllo 20 determina se il precedente processo di determinazione è stato ripetuto per tre volte (Passo S19). Quando il numero di ripetizioni è inferiore a tre, il processo ritorna al Passo S12 per riavviare lo stadio iniziale del processo di estrazione. In altre parole, la velocità del tamburo 5 viene bruscamente ridotta per risultare inferiore alla velocità di equilibrio, facendo così sì che la biancheria abbia a cader via dalla parete circonf erenziale del tamburo 5 e promuovendo la ridistribuzione della biancheria. Quando, nel Passo S19, il numero di ripetizioni è tre, si suppone che una anormalità si sia verificata nello stadio iniziale del processo di estrazione. Così, l'unità di controllo 20 comanda l'unità di visualizzazione 32 per evidenziare un messaggio d'errore (Passo S20). L'unità di controllo 20 può inoltre produrre un suono d'avviso-allarme con un ronzatore o simili, se necessario. Dopo di ciò, l'unità di controllo 20 arresta l'intera operazione (Passo S21).

Così, mediante la macchina lavatrice del tipo a tamburo della prima forma di realizzazione, anche quando un carico eccentrico esiste a causa di una distribuzione disuniforme attorno all'asse centrale del tamburo 5, il carico eccentrico è portato vicino all'elemento a cuscinetto 10 per il carico sull'elemento a cuscinetto 10 come pure la vibrazione della vasca esterna 2 del tamburo 5 divengono relativamente piccoli. Così, ad esempio, il valore di riferimento impiegato per la determinazione nel Passo S15 può essere impostato relativamente grande. Ciò significa che il livello ammissibile della quantità di eccentricità è relativamente grande.

Così, la probabilità che l'operazione di equilibratura debba essere ripetuta diviene minore, per cui il periodo di tempo richiesto per il processo di estrazione viene abbreviato. In aggiunta, la probabilità di un errore del processo di estrazione diviene minore.

[Seconda Forma di Realizzazione]

Sarà descritta in seguito una seconda forma di realizzazione della macchina lavatrice della presente invenzione. La struttura meccanica della macchina lavatrice della seconda forma di realizzazione è la medesima di quella della prima forma di realizzazione, per cui la struttura non sarà in seguito esplicitamente descritta. Fig. 7 è uno schema a blocchi illustrante l'impianto elettrico della macchina lavatrice della seconda forma di realizzazione. La costruzione basilare dell'impianto elettrico è la medesima che nella prima forma di realizzazione, e un'unica differenza è che l'unità di controllo 20 della seconda forma di realizzazione include un elemento direttore di decelerazione 23. Pertanto, la funzione dell'elemento direttore 23 di decelerazione sarà spiegata per prima.

Come è stato illustrato con riferimento a Fig.

5, quando un carico eccentrico esiste nel tamburo 5, la componente della corrente di coppia nella corrente del motore varia periodicamente in sincronismo con la rotazione del tamburo 5, e il picco massimo appare in corrispondenza dell'istante temporale in cui la coppia di carico è massima in ciascuna rotazione del tamburo 5. In generale, la coppia di carico è massima entro un periodo di tempo quando il carico eccentrico viene sollevato contro la forza gravitazionale verso la sommità del tamburo 5. Perciò, nella maggior parte dei casi, il picco massimo della componente della corrente di coppia appare entro un periodo di tempo quando il carico eccentrico viene sollevato dal fondo al lato del tamburo 5. Un efficiente procedimento per distribuire uniformemente la biancheria attorno all'asse del tamburo 5 è quello di "rompere" o separare una parte della biancheria impilata provocante il carico eccentrico e far sì che essa abbia a cadere. Pertanto, l'elemento direttore o rivelatore di decelerazione 23 rivela il picco massimo del segnale d'onda della componente della corrente di coppia e produce un segnale impulsivo con una temporizzazione ritardata di un periodo di tempo prefissato dalla rivelazione del picco massimo.

Quando la lunghezza del periodo di tempo è preimpostata appropriatamente, il segnale impulsivo viene prodotto in corrispondenza di un istante temporale in cui il carico eccentrico si trova in corrispondenza della sommità del tamburo 5. Questo segnale impulsivo è qui chiamato segnale di direzione di decelerazione. Alla ricezione del segnale di direzione della decelerazione, l'unità 21 di controllo della velocità opera per ridurre temporaneamente la velocità del tamburo 5.

Come per il processo di estrazione mediante la macchina lavatrice della seconda forma di realizzazione, il procedimento di controllo è fondamentalmente il medesimo di quello rappresentato nella Fig. 6 della prima forma di realizzazione, e l'unica differenza è che l'operazione di equilibratura nel Passo S12 del diagramma di flusso viene eseguita in una maniera differente. Fig. 8 è un diagramma di flusso illustrante fasi di controllo dell'operazione di equilibratura mediante la macchina lavatrice della seconda forma di realizzazione. Nella parte seguente, l'operazione di equilibratura mediante la macchina lavatrice sarà descritta con riferimento a Fig. 8, e facendo ulteriore riferimento alle Fig. 9A-10. Le Fig.

9A-9C sono illustrazioni rappresentanti una distribuzione della biancheria nella direzione circonferenziale del tamburo 5, e Fig. 10 è una illustrazione rappresentante una distribuzione della biancheria nella direzione assiale del tamburo 5.

Impiegando l'unità 34 di controllo dell'inverter, l'unità 21 di controllo della velocità aziona il motore 12 per mantenere il tamburo 5 ad una prima velocità leggermente superiore alla velocità di equilibrio, 100 [r.p.m.], ad esempio (Passo S121). Quando il tamburo 5 è fatto ruotare a 100 [r.p.m.], tutta la biancheria viene compressa sulla parete circonferenziale del tamburo 5 mediante la forza centrifuga e ruota con il tamburo 5 (Fig. 9A). Se un carico eccentrico esiste a causa di una distribuzione disuniforme della biancheria attorno all'asse del tamburo 5, allora la componente della corrente di coppia varia corrispondentemente alla posizione del carico eccentrico. Quando il carico eccentrico viene sollevato dopo passaggio per il lato del tamburo 5 (cioè quando il carico eccentrico si trova nella parte superiore del tamburo 5), l'elemento 22 direttore di decelerazione trasmette un segnale di direzione della decelerazione all'unità 21 di controllo della rotazione (Passo S122). Alla ricezione del segnale, l'unità 21 di controllo della velocità produce un segnale di designazione di velocità corrispondente ad una seconda velocità inferiore alla prima velocità, 60 [r.p.m.], ad esempio, per un breve periodo di tempo prefissato, per cui la velocità del tamburo 5 è temporaneamente ridotta (Passo S123).

Lo scopo della rapida decelerazione precedentemente descritta è quello di ridurre la forza centrifuga agente sulla biancheria che viene pressata sulla parete circonferenziale del tamburo 5 e ruotante con il tamburo 5 in maniera tale che la forza gravitazionale supera temporaneamente la forza centrifuga. Quando il tamburo 5 è decelerato in corrispondenza di un istante temporale in cui la massa della biancheria perviene alla sommità del tamburo 5, la biancheria cade ed è separata in pezzi (Fig. 9B). Poiché la forza centrifuga agente su un articolo di biancheria è proporzionale alla distanza tra l'articolo e l'asse di rotazione, articoli di biancheria che si trovano più vicini all'asse di rotazione subiscono minore forze centrifughe. Perciò, quando il tamburo 5 è decelerato da una velocità per la quale ogni articolo di biancheria subisce una forza centrifuga superiore alla forza gravitazionale, quegli articoli che si trovano più vicini all'asse di rotazione cadono prima degli altri articoli. Così, eseguendo la decelerazione con una seconda velocità ed un periodo di tempo appropriatamente prefissati, solamente una parte della biancheria che si trova più vicina all'asse può essere indotta a cadere, mentre l'altra parte della biancheria che si trova sulla parete circonferenziale si mantiene in rotazione con il tamburo 5.

Dopo la decelerazione per il breve periodo di tempo, la velocità del tamburo 5 è rapidamente ripristinata a 100 [r.p.m.] (Passo S124). Poiché la biancheria che ha provocato il carico eccentrico nello stadio precedente è ora moderatamente distribuita, la quantità di eccentricità è minore che quella che si aveva prima della decelerazione (Fig. 9C).

Nella macchina lavatrice della seconda forma di realizzazione, quando un articolo di biancheria viene sollevato dal fondo alla sommità del tamburo 5, l'articolo di biancheria si sposta come indicato mediante la freccia U in Fig. 10. Dopo essere arrivato alla sommità del tamburo 5 in cui il tamburo 5 viene decelerato e la forza gravitazionale agente sull'articolo di biancheria supera la forza centrifuga, l'articolo di biancheria cade come indicato mediante la freccia D in Fig. 10. L'articolo di biancheria cade sul fondo del tamburo 5 in una posizione spostata di una distanza Dm dalla posizione originale verso l'estremità posteriore del tamburo 5. Così, mediante la macchina lavatrice della seconda forma di realizzazione, la biancheria si sposta verso l'estremità posteriore del tamburo 5 ogni qualvolta essa cade con la decelerazione descritta precedentemente. Perciò, anche quando un carico eccentrico rimane a causa di una inadeguata correzione dell'equilibrio attorno all'asse, è altamente probabile che il carico eccentrico sia portato nella parte posteriore del tamburo 5.

Mediante la macchina lavatrice della seconda forma di realizzazione, la distribuzione o dispersione della biancheria viene attuata relativamente a quegli articoli di biancheria che provocano principalmente il carico eccentrico. Perciò, è altamente probabile che il carico eccentrico divenga inferiore a quello che si ha nella macchina lavatrice della prima forma di realizzazione, per cui la vibrazione è soppressa in modo più sicuro, ed il periodo di tempo richiesto per il processo di estrazione viene abbreviato.

Risulterà ovvio che le precedenti forme di realizzazione sono semplici esempi e possono essere variate o modificate entro l'ambito protettivo della presente invenzione. Ad esempio, nelle macchine lavatrici delle precedenti forme di realizzazione, la vasca esterna 2 è sospesa in modo oscillatile mediante le molle 3 e gli ammortizzatori 4. La struttura consentente oscillazione può essere tale che la vasca esterna 2 è montata su molle posizionate al di sotto di essa. E' pure possibile che la vasca esterna 2 sia posizionata in modo fisso nell'alloggiamento di corpo 1 senza consentire oscillazioni.

Benché le macchine lavatrici delle precedenti forme di realizzazione impieghino acqua per lavare la biancheria, risulterà ovvio agli esperti del ramo che la presente invenzione è applicabile ad una macchina di pulitura a secco impiegante solventi di petrolio.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina lavatrice del tipo a tamburo in cui un albero è ritenuto girevolmente da un elemento di supporto- a cuscinetto previsto in una vasca esterna, un tamburo avente una parete circonferenziale sostanzialmente cilindrica e fissata ad una estremità dell'albero, ed il tamburo è azionato tramite l'albero per ruotare attorno ad un asse centrale della parete circonf erenziale ad alta velocità per estrarre liquido da biancheria caricata nel tamburo, in cui il tamburo è posizionato in modo tale che l'asse centrale è inclinato verso il basso ad una estremità di fissaggio dell'albero del tamburo in cui l'albero è fissato, ed una unità di controllo controlla la rotazione del tamburo in modo tale che la biancheria è spostata verso l'estremità di fissaggio dell'albero in uno stadio iniziale del processo di estrazione.
2. 2. Macchina lavatrice secondo la rivendicazione 1, in cui il tamburo è fatto ruotare ad una velocità leggermente inferiore ad una velocità di equilibrio per la quale la forza centrifuga e la forza gravitazionale agenti sulla biancheria si equilibrano, per cui la biancheria nel tamburo è spostata verso l'estremità di fissaggio dell'albero del tamburo.
3. 3. Macchina lavatrice secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente inoltre un rivelatore di carico eccentrico per rivelare l'entità o un indice dell'entità del carico eccentrico dovuto ad una distribuzione disuniforme della biancheria attorno all'asse centrale.
4. 4. Macchina lavatrice secondo là rivendicazione 3, in cui il rivelatore del carico eccentrico è costruito in modo tale che il carico eccentrico è rivelato in base ad una componente della corrente della coppia contenuta in una corrente alimentata ad un motore per far ruotare il tamburo in una condizione tale per cui il tamburo è fatto ruotare ad una velocità prefissata.
5. 5. Macchina lavatrice secondo la rivendicazione 3 o 4, comprendente inoltre un elemento di determinazione per determinare se è possibile -aumentare ulteriormente la velocità del tamburo per attuare il processo di estrazione confrontando l'entità o indice dell'entità del carico eccentrico con un valore di riferimento prefissato.
6. 6. Macchina lavatrice secondo una delle rivendicazioni 1-5, in cui, nel processo di correzione dell'equilibrio della biancheria, la velocità del tamburo viene controllata mediante un procedimento includente fasi di far ruotare il tamburo ad una velocità leggermente superiore alla velocità di equilibrio per ridurre temporaneamente la velocità per risultare inferiore alla velocità di equilibrio quando il carico eccentrico ruotante con il tamburo arriva in corrispondenza della sommità del tamburo stesso.