ITMI980578A1

ITMI980578A1 - Estrattore a centrifugazione

Info

Publication number: ITMI980578A1
Application number: IT98MI000578A
Authority: IT
Inventors: Tomonari Kawaguchi; Tetsuo Harada; Yozo Kawamura; Kiyoyuki Suo
Original assignee: Sanyo Electric Co
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-09-20
Also published as: DE19812683B4; JP3188209B2; CN1197863A; DE19812683A1; KR19980080501A; JPH10263290A; CN1179078C; IT1298647B1

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione Industriale avente per titolo:

«ESTRATTORE A CENTRIFUGAZIONE»

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un estrattore a centrifugazione per estrarre liquido, come ad esempio acqua od un solvente per la pulitura a secco, da biancheria facendo ruotare un tamburo-cestello ad alta velocità con la biancheria contenuta in esso attorno ad un asse orizzontale. L’estrattore a centrifugazione secondo la presente invenzione può pure essere impiegato in una macchina lavatrice od in una macchina lavatrice lava/asciugatrice in grado di eseguire lavaggio, estrazione ed asciugatura in modo continuo.

SFONDO DELL’INVENZIONE Nell'estrattore a centrifugazione del tipo cosiddetto a cestello (o del tipo a caricamento frontale), biancheria bagnata, dopo essere stata lavata, viene scagliata in un tamburo-cestello avente un asse di rotazione orizzontale dall'apertura anteriore, ed il cestello è fatto ruotare attorno all'asse orizzontale ad alta velocità. Quando, nell'estrattore a centrifugazione di questo tipo, il cestello è fatto ruotare ad alta velocità con la biancheria distribuita disuniformemente in esso, si verifica anormale vibrazione o rumore a causa della distribuzione disuniforme della massa attorno all'asse. In macchine lavatrici convenzionali che includono un simile estrattore di centrifugazione del tipo a cestello, uno o più pesanti pesi sono fissati alla vasca racchiudente il cestello per sopprimere questa vibrazione anormale. Ciò fa naturalmente aumentare il peso della macchina lavatrice, il che rende il trasporto e l'installazione più difficoltosi.

Varie proposte sono state avanzate per risolvere questo tipo di vibrazione anormale degli estrattori a centrifugazione del tipo a cestello. Nella Domanda Di Brevetto Giapponese Non Esaminata Pubblicata No. H6-254294, è descritto un estrattore a centrifugazione in cui la biancheria è uniformemente distribuita sulla parete interna del cestello facendo ruotare il cestello a bassa velocità prima di farlo ruotare ad alta velocità per l'estrazione. Il processo dettagliato è il seguente. Dapprima, il cestello è fatto ruotare a bassissima velocità per un brevissimo tempo, e quindi esso è fatto ruotare nuovamente ad una bassa velocità che è leggermente superiore a detta bassissima velocità ma alquanto inferiore ad un'alta velocità per l'estrazione di liquido. Mediante l'operazione di rotazione a due stadi, la biancheria nel cestello viene ridistribuita. Inoltre, la macchina è dotata di un sensore di vibrazioni sulla sua base in qualità dimezzo per rivelare il carico eccentrico. Quando il sensore rivela vibrazione mentre il cestello è fatto ruotare ad alta velocità per l'estrazione, la velocità del cestello viene ridotta.

Nel precedente estrattore a centrifugazione, non è garantito che la biancheria sia ridristribuita uniformemente con una singola operazione di rotazione a bassa velocità. Se vibrazione viene rivelata dal sensore quando il cestello è fatto ruotare ad alta velocità per l'estrazione dopo l'operazione di rotazione a bassa velocità, un altro tentativo di operazione di rotazione a bassa velocità è necessario per ridistribuire biancheria. Può essere richiesto un lungo tempo prima che sia ottenuta una distribuzione completamente uniforme se tali tentativi sono ripetuti varie volte.

Un altro inconveniente del precedente estrattore a centrifugazione è costituito dal fatto che è impossibile una distribuzione uniforme nel cestello se la biancheria nel cestello è un articolo singolo ed è pesante, ad esempio jeans. In questo caso, mediante il procedimento precedente la vibrazione non può essere soppressa.

Nella Domanda Di Brevetto Giapponese Esaminata Pubblicata No. H7-100095, è descritto un estrattore a centrifugazione che regola l'equilibrio di rotazione impiegando un pezzo-peso fissato su una parte della parete periferica intèrna del cestello. Nell'estrattore a centrifugazione si suppone che, mentre esso è fatto ruotare a bassa velocità, il centello sia equilibrato quando il pezzo-peso si trova in corrispondenza della sommità poiché la biancheria nel cestello poggia sul fondo per effetto naturale dovuto alla gravità, in corrispondenza del quale momento la velocità del cestello viene aumentata ad un' elevata velocità per l ' estrazione.

Tuttavia, completa equilibratura del cestello non è garantita dal precedente procedimento poiché il peso della biancheria non è sempre uguale al peso del pezzo-peso. E' naturalmente possibile equilibrare i pesi se il peso della biancheria lanciata nel cestello viene rigorosamente controllato, la qual cosa non è possibile nell'impiego effettivo di un estrattore a centrifugazione.

Alla luce dei problemi precedenti, la Richiedente della presente invenzione ha depositato una Domanda di Brevetto Giapponese No. H8-354520 per proporre un nuovo estrattore a centrifugazione avente un portaliquido tipo tasca formato in un deflettore del cestello in cui acqua viene iniettata in una quantità determinata conformemente alla disuniformità nella distribuzione della biancheria in modo tale che l'equilibrio del cestello sia regolato complessivamente. In dettaglio, l'equilibrio del cestello viene regolato mediante un procedimento includente le fasi di scuotere la biancheria in maniera tale che il carico eccentrico abbia ad opporsi al portaliquido o contenitore del liquido, ed iniettare acqua nel contenitore del liquido in una quantità adeguata determinata conformemente all'entità del carico eccentrico.

Nel precedente estrattore a centrifugazione, la biancheria nel cestello ha peso considerevole appena prima dell'inizio dell'estrazione poiché una gran quantità d'acqua è ritenuta nella biancheria. Il peso, tuttavia, diminuisce dopo l'avviamento dell'estrazione poiché l'acqua viene estratta dalla biancheria gradualmente quando la velocità del cestello viene aumentata ad un'alta velocità e/o quando il cestello è fatto ruotare a velocità più elevata. La riduzione nel peso della biancheria provoca una variazione nel valore del carico eccentrico (cioè quantità di eccentricità). Pertanto, possono verificarsi vibrazioni o rumore anormali nonostante il fatto che il carico eccentrico sia stato annullato dall'operazione di equilibratura descritta precedentemente prima dell'inizio dell'estrazione.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE Relativamente ai problemi precedenti, la presente invenzione fornisce un perfezionamento nel summenzionato estrattore a centrifugazione, in cui vibrazione o rumore anormali sono soppressi in modo sicuro iniettando un'appropriata quantità di liquido nel contenitore del liquido anche quando la quantità di eccentricità varia durante l'estrazione.

Così, la presente invenzione propone un primo estrattore a centrifugazione per estrarre liquido dalla biancheria facendo ruotare un tamburo-cestello con la biancheria contenuta in esso attorno ad un asse orizzontale, che include:

a) un contenitore d'acqua formato in una parte della parete del cestello;

b) un iniettore d'acqua per iniettare una quantità d'acqua nel contenitore d'acqua;

c) un rivelatore di carico eccentrico per rivelare l'entità e la posizione di un carico eccentrico entro il cestello;

d) un'unità di determinazione per determinare se l'entità del carico eccentrico è superiore di un valore preimpostato e la posizione del carico eccentrico si trova in prossimità di una posizione sulla parete periferica interna del cestello opposta al contenitore dell’acqua, in cui l'entità e la posizione del carico eccentrico sono rivelate mediante il rivelatore di carico eccentrico quando nessun'acqua è contenuta nel contenitore d'acqua; e) un’unità di controllo di alimentazione d'acqua per controllare l'iniettore d'acqua per iniettare una quantità d'acqua quando l'entità del carico eccentrico è maggiore del valore preimpostato e la posizione del carico eccentrico si trova in prossimità della posizione sulla parete periferica interna del cestello opposta al contenitore d'acqua, in cui la quantità d'acqua è determinata in dipendenza dall'entità del carico eccentrico rispetto ad un rapporto di assorbimento d'acqua o rapporto di estrazione d'acqua della biancheria.

Nel precedente estrattore a centrifugazione, il cestello stesso non ha alcun carico eccentrico quando nessun'acqua è contenuta nel contenitore d'acqua, mentre, quando acqua è contenuta nel contenitore d'acqua, il cestello ha un carico eccentrico corrispondente alla quantità d'acqua.

Il rivelatore di carico eccentrico rivela 1'entità e la posizione del carico eccentrico nella condizione in cui nessun'acqua è contenuta nel contenitore d'acqua quando il carico eccentrico è provocato esclusivamente dalla distribuzione disuniforme della biancheria. Ad esempio, il rivelatore di carico eccentrico può essere realizzato per rivelare il carico eccentrico in base a fluttuazione nella corrente ad un motore (corrente del motore) per far ruotare il cestello quando il cestello fatto ruotare ad una velocità per la quale la forza centrifuga agente sulla biancheria è maggiore della forza di gravità.

Anche quando l'entità del carico eccentrico rivelata come è stato descritto precedentemente è maggiore del valore preimpostato, l'equilibrio del cestello può essere regolato iniettando acqua nel contenitore d'acqua se la posizione del carico eccentrico è disposta in prossimità della posizione sulla parete periferica interna del cestello opposta al contenitore d'acqua. L'unità di controllo d'alimentazione d'acqua estima il rapporto d'assorbimento d'acqua (o rapporto di estrazione d'acqua) della biancheria preliminarmente, ed aziona l'iniettore d'acqua in maniera tale che acqua è iniettata nel contenitore d'acqua, in cui la quantità d'acqua che deve essere iniettata è determinata per corrispondere ad un peso inferiore all'entità del carico eccentrico, tenendo in considerazione la diminuzione del peso della biancheria che si verifica durante l'estrazione. Perciò, all'inizio dell'estrazione, il peso del contenitore d'acqua è minore del carico eccentrico provocato dalla distribuzione disuniforme della biancheria, per cui l'equilibrio del cestello non è ancora ottimizzato. L'equilibrio, tuttavia, è regolato in modo ottimale in un breve periodo di tempo con il procedere dell'estrazione della biancheria.

In un modo preferito dell'estrattore a centrifugazione secondo l'invenzione, il rivelatore di carico eccentrico rivela l'entità del carico eccentrico del cestello nuovamente dopo che l'acqua è stata iniettata nel contenitore d'acqua, e un'unità di controllo di velocità controlla un motore per far ruotare il cestello ad un'alta velocità per l'estrazione quando l'entità del carico eccentrico rivelata da esso è inferiore ad un secondo valore preimpostato.

In un ulteriore modo preferito, l'unità di controllo dell'alimentazione d'acqua controlla l'iniettore d'acqua in modo tale che un'addizionale quantità d'acqua è iniettata ripetutamente nel contenitore d'acqua, finché l'entità del carico eccen- -trico non diviene inferiore al secondo valore preimpostato, quando l'entità del carico eccentrico rivelato dopo un'iniezione d'acqua è ancora maggiore del secondo valore preimpostato.

Nell'estrattore a centrifugazione precedentemente descritto, l'entità del carico eccentrico è rivelata dopo che una piccola quantità d'acqua è stata iniettata inizialmente nel contenitore d'acqua, e quindi è determinato se il valore del carico eccentrico è adeguatamente piccolo. Se la quantità d'acqua iniettata inizialmente non è adeguatamente grande, allora una piccola quantità d'acqua è ripetutamente iniettata nel contenitore d'acqua, in cui l'entità del carico eccentrico è pure rivelata ripetutamente. Così, impedendo ad acqua di essere iniettata in eccesso nel contenitore dell'acqua, l'entità di eccentricità prima dell'avviamento dell'estrazione può esser regolata in maniera più precisa.

Nel valutare il rapporto di assorbimento di acqua (o rapporto di estrazione d'acqua) come è stato descritto precedentemente, è preferibile tenere in considerazione il tipo di biancheria che è effettivamente caricata nel cestello poiché il rapporto di assorbimento d'acqua (o rapporto di estrazione d'acqua) della biancheria dipende dal tipo del tessuto componente la biancheria o dal tipo di tessitura, etc. In vista di ciò, in un altro modo preferito della presente invenzione, l'estrattore a centrifugazione comprende un'unità operativa prevista per essere impiegata per immettere dati relativi al tipo di biancheria. L'unità di controllo di alimentazione d'acqua corregge la stima del rapporto di assorbimento d'acqua o del rapporto di estrazione d'acqua conformemente ai dati e calcola quindi la quantità d'acqua che deve essere iniettata.

Un esempio dell'unità operativa è un pannello operativo avente uno o più tasti per selezionare un tipo di biancheria. Quando il tipo di biancheria selezionato è "coperte" o "corredi del letto", ad esempio, l'unità di controllo di iniezione calcola la quantità d'acqua impiegando un rapporto di assorbimento dell'acqua che è maggiore di un normale rapporto di assorbimento dell'acqua. Mediante tale metodo, la riduzione nel peso della biancheria che si verifica durante l'estrazione viene stimata in modo più affidabile poiché il rapporto di assorbimento dell'acqua della biancheria è stimato più accuratamente, per cui l'equilibrio del cestello viene regolato in modo più desiderabile.

Pertanto, mediante l'estrattore a centrifugazione secondo la presente invenzione, quando il carico eccentrico esiste in prossimità di una posizione sulla parete periferica interna del cestello opposta al contenitore dell'acqua, una quantità d'acqua viene iniettata nel contenitore dell'acqua prima che sia avviato un processo di estrazione, in cui, tenendo in considerazione la diminuzione nel peso della biancheria che si verifica durante l'estrazione, la quantità viene determinato come essere più piccola di un peso per annullare completamente il carico eccentrico. Dopo l'inizio dell'estrazione, l'entità del carico eccentrico sul cestello diviene sempre più piccola poiché il peso della biancheria diminuisce tramite l'estrazione. Cosi, l'equilibrio del cestello è mantenuto durante tutta l'estrazione, per cui vibrazioni o rumore normali sono soppressi in modo sicuro.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Forme di realizzazione preferite della presente invenzione saranno descritte dettagliatamente, facendo riferimento ai disegni acclusi in cui:

la Fig. 1 è una vista in sezione verticale di una macchina lavatrice del tipo a tamburo o cestello avente un estrattore a centrifugazione incorporante la presente invenzione, visto da un lato;

la Fig. 2 è una vista da dietro di una macchina lavatrice del tipo a cestello con il suo pannello posteriore rimosso;

le Fig. 3A-3C sono illustrazioni rappresentanti fasi per alimentare acqua ad un equilibratore e scaricare acqua dall'equilibratore nell'estrattore a centrifugazione;

la Fig. 4 è uno schema a blocchi dell'impianto elettrico dell'estrattore a centrifugazione;

la Fig. 5 è un grafico illustrante un esempio di fluttuazioni nella corrente del motore provocate dal carico eccentrico;

la Fig. 6 è un grafico illustrante un esempio della relazione tra l'entità del carico eccentrico e l'ampiezza di fluttuazioni nella corrente del motore;

la Fig. 7 è un diagramma di flusso illustrante un esempio di fasi di controllo dell'operazione di estrazione mediante l'estrattore a centrifugazione;

la Fig. 8 è un diagramma di flusso illustrante un esempio di fasi di controllo dell'operazione di allentamento mediante l'estrattore a centrifuga- -zione;

la Fig. 9 è un diagramma di flusso illustrante un esempio di fasi di controllo dell'operazione di iniezione d'acqua mediante l'estrattore a centrifugazione; e

le Fig. 10A-10D sono illustrazioni rappresentanti una variazione nella distribuzione della biancheria nel cestello dell'estrattore a centrifugazione.

Descrizione Dettagliata di una Forma di Realizzazione Preferita La struttura di una macchina lavatrice del tipo a cestello avente un estrattore a centrifugazione secondo la presente invenzione sarà descritta in seguito facendo riferimento alle Fig. 1 e 2.

Nella macchina lavatrice, una vasca 2 è supportata mediante molle 3 ed ammortizzatori 4 in un telaio 1. Un cestello 5 ha un albero principale 8 sul suo dorso, e l'albero principale 8 è portato dalla vasca 2. Il cestello 5 include una pluralità di perforazioni 6 nella parete periferica. Quando acqua è alimentata nella vasca 2, l'acqua entra nel cestello 5 attraverso le perforazioni 6 e, quando il cestello 5 è fatto ruotare per estrarre acqua dalla biancheria, l'acqua estratta viene spostata centrifugalmente attraverso le perforazioni 6 nella vasca 2.

Sulla parete periferica interna del cestello 5 sono previsti quattro deflettori 9 ad intervalli angolari di 90° per sollevare e scuotere o agitare la biancheria, durante la rotazione. Uno dei quattro deflettori 9 funziona come un equilibratore 10 che è una camera per contenere acqua al suo interno. Sulla parte posteriore del cestello 5 è prevista una camera 11 di guida dell'acqua che è il disco cavo. La camera 11 di guida dell'acqua ha un ingresso 12 dell'acqua che è una grande apertura circolare attorno all'albero principale 8. Una luce 13 di introduzione dell'acqua prevista nella camera 11 di guida dell'acqua trasporta acqua all'equilibratore 10. Una luce di scarico 14 della camera 11 di guida dell'acqua è posizionata nel modo da risultare opposta alla luce 13 di introduzione dell'acqua diametralmente attraverso l'albero principale 8. Il telaio 1 ha uno sportello 7 per chiudere l'apertura frontale della vasca 2. Lo sportello 7 è aperto quando la biancheria viene scagliata nel o estratta dal cestello 5.

L'albero principale 8 è supportato da un cuscinetto 15 fissato nella vasca 2, ed una puleggia principale 16 è fissata all'estremità dell'albero principale 8. Al di sotto della vasca 2 è disposto un motore 17 avente un albero su cui è fissata una puleggia 18 del motore. La puleggia 18 del motore è collegata operativamente con la puleggia principale 16 mediante una cinghia a V 19. Una luce 20 di alimentazione dell'acqua è prevista nella parte posteriore del telaio 1. Parte dell'acqua alimentata dalla luce 20 di alimentazione dell'acqua scorre attraverso una valvola 21 di alimentazione dell'acqua della vasca 2, e l'altra parte dell'acqua scorre attraverso una valvola 22 di alimentazione d'acqua di equilibratura ed è espulsa da un ugello 23 dell’acqua di equilibratura previsto nella parte posteriore della vasca 2. L’acqua raccolta nella vasca 2 viene scaricata attraverso un'uscita 24 di scarico all'esterno mediante apertura di una valvola di drenaggio o scarico 25. Un fotoemettitore 261 ed un fotoricevitore 262 sono disposti attraverso la puleggia principale 16 per costituire un sensore di rotazione 26 (vedere la Fig. 4). Nell'orlo della puleggia principale 16 è prevista un'apertura in una posizione tra il fotoemettitore 261 ed il fotoricevitore 262. Luce emessa dal fotoemettitore 261 passa attraverso l’apertura nell'orlo e raggiunge il fotoricevitore 262 una volta per ciascuna rotazione del cestello 5. Così, il fotoricevitore 262 (o sensore di rotazione 26) genera un segnale di rivelazione sincronizzato con la rotazione del cestello 5. Questo segnale è impiegato come un elemento marcatore di rotazione che sarà menzionato successivamente.

Facendo riferimento alle Fig. 3A-3C, sarà descritto dettagliatamente in seguito il processo per iniettare acqua nell'equilibratore 10 e per scaricare acqua dall'equilibratore 10. Le Fig. 3A-3C illustrano le sezioni verticali di una parte dell'estrattore a centrifugazione includente l'equilibratore 10 e la camera 11 di guida dell'acqua, illustrante 11 flusso d'acqua. Quando acqua è espulsa dall'ugello 23 dell'acqua di equilibratura, mentre il cestello 5 è fatto ruotare ad una velocità superiore a quella predeterminata, l'acqua espulsa entra nella camera 11 di guida dell'acqua attraverso l'ingresso 12 dell'acqua. Qui, l'ingresso 12 dell'acqua è mantenuto nella medesima posizione mentre il cestello 5 sta ruotando poiché l'ingresso 12 del-l'acqua è previsto attorno all'asse di rotazione del cestello 5. Perciò, è facile espellere l'acqua dall'ugello 23 dell'acqua di equilibratura nell'ingresso 12 dell'acqua impostando appropriatamente la pressione di alimentazione dell'acqua. Inoltre, vi è piccola possibilità che l'acqua abbia a mancare di entrare nella camera 11 di guida dell'acqua anche quando la direzione dell'acqua espulsa varia a causa della variazione della pressione di alimentazione dell'acqua poiché l’ingresso 12 dell'acqua è adeguatamente grande. L'acqua alimentata alla camera 11 di guida dell'acqua viene sospinta verso la parete periferica del cestello 5 e ritenuta in essa mediante forza centrifuga (vedere la Fig. 3A).

L'equilibratore 10 è un elemento cavo posizionato radialmente distante dall'albero principale 8 e sporgente al di sopra dell'asse principale della luce 13 di introduzione dell'acqua. A causa della forza centrifuga, perciò, l'acqua alimentata alla camera 11 di guida dell'acqua è ulteriormente sospinta ed introdotta attraverso la luce 13 di introduzione dell'acqua e nell'equilibratore 10, alla sua estremità più esterna (cioè la parete periferica interna del cestello 5) come è rappresentato in Fig. 3B. Parte dell'acqua nella camera 11 di guida dell'acqua fuoriesce dalla camera 11 di guida dell'acqua attraverso la luce di scarico 14. La quantità dell'acqua fuoriuscente, tuttavia, è estremamente piccola rispetto alla quantità totale dell'acqua iniettata nella camera 11 di guida dell'acqua, per cui essa non influenza in grado significativo il controllo dell'equilibrio che sarà descritto dettagliatamente in seguito.

Quando l'acqua contenuta nell'equilibratore 10 deve essere scaricata, il cestello 5 viene arrestato in maniera tale che l'equilibratore 10 sia posizionato in corrispondenza della sommità del cestello 5. Qui, l'acqua nell'equilibratore 10 scorre indietro nella camera 11 di guida dell'acqua attraversola luce 13 di introduzione dell'acqua, poiché la forza centrifuga non agisce più sull'acqua. Pertanto, l'acqua è raccolta sul fondo della camera 11 di guida dell'acqua ed è scaricata attraverso la luce di scarico 14 all’interno della vasca 2 (vedere la Fig. 3C). Il cestello 5 è disposto nello stato precedentemente descritto finché tutta l'acqua dell'equilibratore 10 e della camera 11 di guida dell'acqua non è stata scaricata.

Facendo riferimento alla Fig. 4, saranno descritte in seguito la struttura ed il funzionamento dell’impianto elettrico relativo all'operazione di estrazione. Un'unità di controllo 30 costituita da uno o più microcalcolatori e dispositivi periferici include un'unità di controllo centrale 31, un'unità 32 di controllo di velocità, un'unità 33 di rivelazione di carico eccentrico, un'unità 34 di controllo dell'alimentazione dell'acqua, etc. L’unità di controllo centrale 31 include una memoria (non rappresentata) in cui è memorizzato preliminarmente un programma operativo per eseguire un'operazione di estrazione. L'unità di controllo centrale 31 riceve dati sull'entità e sulla posizione del carico eccentrico dall'unità 33 di rivelazione di carico eccentrico, calcola la velocità del motore 17 corrispondente ad una velocità desiderabile del cestello 5 mediante un processo che sarà descritto dettagliatamente in seguito, e trasmette un segnale indicativo della velocità del motore 17 all'unità 32 di controllo di velocità.

L'unità 32 di controllo di velocità controlla un'unità 41 di azionamento del motore in maniera tale che il motore 17 è mantenuto ruotante alla velocità indicata mediante il segnale. Il motore la cui velocità è controllata tramite un procedimento di controllo di fase, come un motore ad induzione od un motore a collettore può essere preferibilmente usato in qualità del motore 17. Quando è impiegato un simile motore, l'unità 32 di controllo di velocità calcola un angolo di controllo di fase in base alla velocità oggettiva indicata dal segnale ed alla velocità del cestello 5 rivelata con un contatore di rotazioni o giri (non rappresentato) in corrispondenza del momento, ed invia all'unità 41 di azionamento del motore un segnale indicante l'angolo di controllo di fase. L'unità 41 di azionamento del motore include un circuito di controllo ad invertitore, ad esempio, ed alimenta al motore 17 una corrente elettrica generata commutando agli stati on ed off un elemento di commutazione conformemente all'angolo di controllo di fase.

Un'unità 42 di misurazione della corrente del motore misura la corrente del motore alimentata al motore 17, converte la corrente del motore in una tensione e trasmette all'unità 33 di rivelazione di carico eccentrico un segnale indicante la tensione. La Fig. 5 illustra un esempio di fluttuazione nella corrente del motore. In Fig. 5, l'elemento marcatore M di rotazione è un marcatore corrispondente al segnale generato mediante il sensore 26 di rotazione per ciascuna rotazione del cestello 5. Se vi è un carico eccentrico nel cestello 5, allora si verificano fluttuazioni nella corrente del motore in dipendenza dal carico eccentrico, come è rappresentato in Fig. 5. Le fluttuazioni nella corrente del motore corrispondono alle fluttuazioni nella coppia di carico sul motore 17, ed un picco massimo della corrente del motore appare in corrispondenza dell'istante temporale in cui la coppia di carico sul motore 17 è maggiore durante ciascuna rotazione del cestello 5. L'ampiezza L delle fluttuazioni nella corrente del motore corrisponde alla quantità di eccentricità, cioè all ' entità del carico eccentrico . La Fig. 6 è un grafico illustrante un esempio della relazione tra l 'entità di eccentricità e l ' ampiezza L delle fluttuazioni nella corrente del motore. La relazione, che è determinata preliminarmente e memorizzata nella memoria, è impiegata per calcolare l'entità di eccentricità dall'ampiezza L delle fluttuazioni. Si deve così notare che fluttuazioni nella corrente del motore possono essere provocate da vari fattori diversi dal carico eccentrico. Perciò, è preferibile attuare un processo di filtrazione per estrarre la componente avente una frequenza prossima a quella della rotazione del cestello 5 dalle fluttuazioni nella corrente del motore.

L'unità 33 di rivelazione del carico eccentrico riceve segnali dalla unità 42 di misurazione della corrente del motore e rivela i picchi massimo e minimo delle fluttuazioni in ciascun intervallo dei marcatori di rotazione, cioè in ciascuna rotazione del cestello 5. L'ampiezza L della fluttuazione è ottenuta eseguendo una differenza tra i picchi massimo e minimo, e la quantità di eccentricità è ottenuta dall’ampiezza L e dalla relazione rappresentata in Fig. 6 memorizzata nella memoria. La posizione del carico eccentrico sulla parete periferica interna del tamburo o cestello 5 è ottenuta dall'istante temporale in corrispondenza del quale il picco massimo viene rivelato in ciascuna rotazione. L'istante temporale di un picco è indicato mediante un tempo di ritardo da quello più vicino dei marcatori di rotazione precedenti, ad esempio.

Il processo dell'operazione di estrazione mediante l'estrattore a centrifugazione precedentemente descritto sarà illustrato in seguito facendo riferimento ai diagrammi di flusso delle Fig. 7-9 e alle illustrazioni delle Fig. 10A-10B. Nella descrizione seguente, i valori di vari parametri sono determinati nella condizione in cui il diametro del cestello sia di 470[mm]. Si deve comprendere che la presente invenzione è applicabile a qualsiasi estrattore a centrifugazione con un cestello di diametro diverso semplicemente variando i valori dei parametri in conformità.

Quando l'operazione di estrazione viene avviata dopo il completamento di un processo di lavaggio, gli articoli di biancheria sono stipati e impilati sulla parte inferiore del cestello 5, come è rappresentato in Fig. 10A. In questo caso, il cestello 5 stesso non ha alcun carico eccentrico poiché l'equilibratore 10 è vuoto.

Quando l'utente azione un'unità operativa 43 per avviare l'operazione di estrazione, l'unità 32 di controllo della velocità eccita il motore 17 per eseguire un'operazione di rivelazione di carico eccentrico (Passo SI), in cui il cestello 5 è fatto ruotare ad una bassa velocità NI per la quale la forza centrifuga agente sulla biancheria è leggermente maggiore della forza di gravità. La bassa velocità Ni è di circa 80[r.p.m.], ad esempio.

Durante la rotazione nel Passo SI, tutta la biancheria è pressata sulla parete periferica interna del cestello 5 dalla forza centrifuga, com'è rappresentato in Fig. 10B. In questo caso, se la biancheria è disuniformemente distribuita sulla parete periferica interna del cestello 5, le fluttuazioni nella corrente del motore si verificano com'è illustrato in Fig. 5. L'entità di eccentricità e la posizione del carico eccentrico sono rivelate com'è stato descritto precedentemente mediante 1'unità 33 di rivelazione del carico eccentrico (Passo S2).

Quindi, l’unità di controllo centrale 31 determina se l'entità di eccentricità è inferiore ad un valore preimpostato Va (Passo S3). Nel Passo S3, quando la quantità di eccentricità viene trovata essere inferiore a Va, si conclude che anormale vibrazione o rumore non si verificherà nemmeno quando viene eseguita l'operazione di estrazione ad alta velocità. Così, l'operazione procede al Passo S7 in cui la velocità del cestello 5 viene aumentata ad un’alta velocità N2, per cui l'acqua ritenuta nella biancheria viene estratta mediante forza centrifuga. L'elevata velocità N2 è ad esempio di circa 1000 [r.p.m.]. E' inoltre desiderabile determinare l'elevata velocità N2 tenendo in considerazione il tipo della biancheria al fine di impedire ad articoli di biancheria fragili di essere danneggiati dalla estrazione. Segnali indicanti le selezioni dei modi di lavaggio ("modo di lavaggio di coperte", "modo di lavaggio di tessuti a pulitura a secco", etc.) possono essere impiegati come i dati per identificare il tipo di biancheria.

D'altro canto, quando nel Passo S3 si trova che l'entità di eccentricità è superiore a Va, l'unità 33 di rivelazione del carico eccentrico determina se il carico eccentrico è disposto in un intervallo ammissibile predeterminato includente la posizione opposta all'equilibratore 10 attraverso l'albero principale 8 di 180° (Passo S4). L'intervallo ammissibile è predeterminato preliminarmente per presentare una larghezza appropriata, tenendo in considerazione l'errore di rivelazione della posizione del carico eccentrico. Nel Passo S4, quando si trova che la posizione del carico eccentrico rientra nell'intervallo ammissibile, si conclude che il cestello 5 può essere equilibrato iniettando acqua nell'equilibratore 10. Così, l'operazione procede al Passo S6, in cui viene condotta una operazione di iniezione dell'acqua, che sarà descritta dettagliatamente in seguito, e inoltre al Passo S7 in cui viene condotta l'operazione di estrazione all'alta velocità N2.

Nel Passo S4, quando si trova che la posizione del carico eccentrico è al di fuori dell'intervallo ammissibile, non è possibile equilibrare completamente il cestello 5 con l'equilibratore 10. Perciò, l'operazione procede al Passo S5 in cui viene condotta un'operazione di allentamento che sarà descritta dettagliatamente ih seguito, al fine di ridistribuire la biancheria uniformemente sulla parete periferica interna del cestello 5. Dopo di ciò, l'operazione ritorna al Passo SI per rivelare nuovamente il carico eccentrico.

La Fig. 8 è un diagramma di flusso illustrante i passi di controllo dell'operazione di allentamento attuata nel Passo S5. Nell'operazione di allentamento, dapprima, il cestello 5 viene arrestato temporaneamente, o la velocità del cestello 5 viene ridotta temporaneamente ad una bassa velocità prossima a zero (Passo S51). Successivamente, il cestello 5 è fatto ruotare in avanti ad una velocità di allentamento inferiore alla bassa velocità NI per un breve periodo di tempo (Passo S52). La velocità di allentamento può essere uguale alla velocità di lavaggio della biancheria (ad esempio circa 55[r .p.m.]). Quindi, il cestello 5 è fatto ruotare all 'indietro alla velocità di allentamento per un breve periodo di tempo (Passo S53). I Passi S52 e S53 sono ripetuti finché non trascorre un periodo di tempo preimpostato (Passo S54). Mediante questa operazione di allentamento, la biancheria nel cestello 5 è agitata com'è rappresentato in Fig. 10C, per cui aria viene introdotta nella biancheria. Pertanto, la biancheria è adeguatamente allentata per cui ora gli articoli di biancheria possono essere facilmente separati l'uno dall'altro. Dopo di ciò, l'operazione ritorna al Passo SI, in cui la velocità del cestello 5 viene aumentata nuovamente alla bassa velocità NI. Questa volta, poiché la biancheria viene allentata come è stato descritto precedentemente, la biancheria è facilmente ridistribuita uniformemente sulla parete periferica interna del cestello 5, aumentando al tempo stesso la velocità a NI (vedere la Fig. 10D), per cui vi è una maggior probabilità che l'entità di eccentricità abbia a divenire inferiore al valore preimpostato Va.

La Fig. 9 è un diagramma di flusso illustrante un esempio del procedimento di controllo dell'operazione di iniezione dell'acqua condotta nel Passo S6, che caratterizza la presente invenzione. Nella operazione di iniezione dell'acqua, la velocità del cestello 5 è aumentata ad una velocità intermedia N3 (Passo S61). La velocità intermedia N3 è determinata tenendo in considerazione varie condizioni come segue.

(1) La velocità intermedia N3 deve essere sufficientemente elevata da far sì che l'acqua iniettata dall'ugello 23 dell'acqua di equilibratura nella camera 11 di guida d'acqua abbia ad essere pressata sull'interno della parete circonferenziale della camera 11 di guida d'acqua in modo sicuro mediante la forza centrifuga.

(2) Se la velocità intermedia N3 è impostata ad un valore più alto di quello clella velocità corrispondente alla frequenza alla quale di verifica la risonanza del cestello 5, allora la risonanza si verifica inevitabilmente prima di iniettare acqua nella camera 11 di guida d'acqua poiché la velocità del cestello 5 ottiene la precedente velocità durante l’innalzamento della velocità. Al fine di impedire tale situazione, è preferibile determinare la velocità intermedia N3 inferiore alla frequenza di risonanza del cestello 5 con la biancheria contenuta in esso. E' inoltre preferibile tenere in considerazione l'aumento nel peso della biancheria dovuto all'assorbimento d'acqua che influenza grandemente la frequenza di risonanza del cestello 5.

Così, la velocità intermedia N3 è impostata a circa 130[r.p.m.], ad esempio, tenendo in considerazione il fatto che la frequenza di risonanza del cestello 5 avente un diametro di 470[mm] è di circa 200[r.p.m.].

Quando viene valutato che il peso della biancheria è diminuito di un terzo a causa dell'estrazione, l'unità di controllo centrale 31 calcola il peso dell'acqua che deve essere iniettata inizialmente, B, mediante la formula:

B= Alx(1-1/3)x(2/3) = Alx(4/9) - (1) in cui Al è l’entità di eccentricità rivelata mediante l'unità 33 di rivelazione del carico eccentrico preliminarmente ed il termine "3/3" è un fattore marginale determinato tenendo in considerazione la possibile variazione nella diminuzione del peso dovuta alla variazione del tipo della biancheria. Il peso B è di 400[g] quando l'entità dell'eccentricità Al è ad esempio di 900[g].

Quando la velocità del cestello 5 raggiunge la velocità intermedia N3, l'unità 34 di controllo dell'alimentazione d'acqua apre la valvola 22 di alimentazione dell'acqua di equilibratura per cui acqua viene espulsa dall'ugello 23 dell'acqua di equilibratura in una quantità corrispondente al peso B(=Alx(4/9 )) (Passo S62). Ad esempio, quando l'ugello 23 dell'acqua di equilibratura è concepito in maniera tale che la portata dell'acqua di espulsione è mantenuta ad una portata o velocità predeterminata indipendentemente dalla portata con la quale acqua viene alimentata dalla luce 20 di alimentazione dell'acqua, il periodo di tempo per l'apertura della valvola 22 di alimentazione dell 'acqua di equilibratura viene calcolato dal peso B e dalla portata dell'acqua di espulsione. La quantità d 'acqua può essere rivelata impiegando un flussometro quando l'ugello 23 dell'acqua di equilibratura è concepito in modo tale che la portata dell 'acqua espulsa da esso varia in dipendenza dalla portata con la quale l'acqua viene alimentata dalla luce 20 di alimentazione dell'acqua. L'acqua espulsa dall'ugello 23 dell'acqua di equilibratura scorre attraverso la camera 11 di guida dell'acqua nell'equilibratore 10 ed è ritenuta nell'equilibratore 10, essendo pressata sulla parete periferica interna del cestello 5 mediante la forza centrifuga.

Dopo il completamento dell'iniezione iniziale dell'acqua, l'unità 33 di rivelazione del carico eccentrico rivela l'entità di eccentricità A2 provocata dalla distribuzione disuniforme della biancheria e dell'equilibratore 10 contenente l'acqua, e l'unità di controllo centrale 31 determina se l'entità di eccentricità A2 è inferiore a Alx(l/3) (Passo S63). Nel Passo S63, quando l'entità di eccentricità A2 è inferiore a Alx(l/3), si conclude che vibrazione o rumore anormale non si verificherà nemmeno quando l'estrazione viene condotta all'alta velocità poiché l'entità di eccentricità diviene inferiore quando il peso della biancheria diminuisce a causa dell'estrazione. Così, l'operazione di iniezione d'acqua viene terminata e l’operazione procede al Passo S7.

D'altro canto, quando nel Passo S63 si determina che l'entità di eccentricità A2 è superiore a Alx(l/3), si conclude che la quantità d'acqua iniettata non è adeguatamente grande. In questo caso, il peso d'acqua da alimentare addizionalmente, C, è calcolato mediante la formula seguente:

C = Alx(1/3)x(1/3) = Alx(1/9) - (2), e l'acqua viene espulsa addizionalmente in una quantità corrispondente al peso C (Passo S64).

Dopo l'addizionale iniezione d'acqua, viene rivelata la quantità di eccentricità A3, e l'unità di controllo centrale 31 determina se la quantità di eccentricità A3 è inferiore a Alx(l/3). Conformemente ai Passi S63 e S64 precedentemente descritti, l'addizionale iniezione d'acqua nell'equilibratore 10 è ripetuta nella quantità corrispondente al peso C finché l'entità di carico eccentrico rivelata come descritto precedentemente diviene inferiore a Alx(l/3). Quando l'entità di eccentricità diviene inferiore a Alx(l/3), l'operazione di iniezione d'acqua viene arrestata e viene riavviata l'operazione di estrazione.

Nell'operazione di iniezione dell'acqua, il peso B aggiunto all'equilibratore 10 dall'acqua iniettata inizialmente è piccolo. In corrispondenza di tale momento, il cestello 5 è fatto ruotare alla velocità intermedia N3, che è sufficentemente elevata da determinare un'estrazione d'acqua dalla biancheria, benché l'efficenza di questa azione non sia elevata come nell'estrazione ad alta velocità.

Perciò, dopo l'iniezione d'acqua iniziale, il peso della biancheria è più piccolo di quello che esso era quando il carico eccentrico è stato rivelato per l'ultima volta. La diminuzione di peso, tuttavia, è solitamente talmente piccola che difficilmente 1'entità di eccentricità A2 diviene inferiore a Alx(l/3) appena dopo l'aggiunta del peso B all'equilibratore 10. Perciò, nel caso più probabile, l'entità di eccentricità diviene inferiore a Alx(l/3) durante l'aggiunta del peso C all'equilibratore 10 in maniera ripetuta. Dopo di ciò, l'aggiunta del peso viene arrestata e viene avviata l'operazione di estrazione. Conseguentemente, l'entità di eccentricità viene impostata non solo per risultare inferiore a Alx(l/3), ma anche prossima a Alx(l/3) appena prima dell'inizio dell'estrazione. L'entità di eccentricità diminuisce ulteriormente verso zero quando il peso della biancheria diminuisce ulteriormente a causa dell'estrazione d'acqua.

Nella precedente forma di realizzazione, si suppone che il peso della biancheria diminuisca di un terzo attraverso l'estrazione. Il rapporto di assorbimento d'acqua della biancheria, tuttavia, dipende grandemente da vari fattori tra cui il tipo di tessuti componenti, il tipo di struttura o armatura-tessitura, etc. Ad esempio, il peso di corredi da letto o lenzuola diminuisce grandemente attraverso 1'estrazione poiché la loro capacità di ritenere acqua è estremamente grande. Tenendo in considerazione ciò, l'estrattore a centrifugazione della forma di realizzazione precedente può essere modificato in maniera tale che il peso iniziale B, il peso addizionale C ed il valore di riferimento impiegato per la determinazione nel Passo S63, che nella forma di realizzazione precedente è Alx(l/3) sono determinati rispetto al rapporto di assorbimento d'acqua della biancheria, per cui anormale vibrazione o rumore provocati dal carico eccentrico sono soppressi con maggior sicurezza.

Uno dei metodi più semplici per valutare il rapporto di assorbimento d'acqua della biancheria caricata nel cestello 5 è quello di utilizzare informazioni di impostazione, come ad esempio la selezione del modo di lavaggio, che sono impostate dall'utente prima dell'avviamento dell'operazione di lavaggio. Ad esempio, quando è selezionato il "modo di lavaggio di coperte" o il "modo di lavaggio di lenzuola", si conclude che la quantità d'acqua assorbita dalla biancheria è maggiore di quando è selezionato il "modo o programma normale". Quindi, i parametri B e C sono determinati mediante le formule seguenti:

B = Alx(1/2)x(2/3) = Alx(l/3) ---(3); C = Alx(1/4)x(1/3) = Alx(1712) - (4), e il valore di riferimento impiegato per la determinazione nel Passo S63 è impostato a Alx(l/2).

Benché le forme di realizzazione precedenti includano principalmente descrizioni sulla macchina lavatrice del tipo a tamburo-cestello, si comprenderà ovviamente che la presente invenzione può essere applicata ad alcuni altri apparecchi, ad esempio un apparecchio di pulitura a secco impiegante un solvente tipo benzina.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Estrattore a centrifugazione per estrarre liquido da biancheria facendo ruotare un tamburocestello con la biancheria contenuta in esso attorno ad un asse orizzontale, comprendente: a) un contenitore d'acqua formato in una parte della parete del cestello; b) un iniettore d'acqua per iniettare una quantità d'acqua nel contenitore d'acqua; c) un rivelatore di carico eccentrico per rivelare l'entità e la posizione di un carico eccentrico entro il cestello; d) mezzi di determinazione per determinare se l'entità del carico eccentrico è superiore di un valore preimpostato e la posizione del carico eccentrico si trova in prossimità di una posizione sulla parete periferica interna del cestello opposta al contenitore dell'acqua, in cui l'entità e la posizione del carico eccentrico sono rivelate mediante il rivelatore di carico eccentrico quando nessun'acqua è contenuta nel contenitore d'acqua; e) mezzi di controllo di alimentazione d'acqua per controllare l'iniettore d'acqua per iniettare una quantità d'acqua quando l'entità del carico eccentrico è maggiore del valore preimpostato e la posizione del carico eccentrico si trova in prossimità della posizione sulla parete periferica interna del cestello opposta al contenitore d'acqua, in cui la quantità d'acqua è determinata in dipendenza dall'entità del carico eccentrico rispetto ad un rapporto di assorbimento d'acqua o rapporto di estrazione d'acqua della biancheria.
2. Estrattore a centrifugazione secondo la rivendicazione 1, in cui i mezzi di rivelazione del carico eccentrico rivelano l'entità del carico eccentrico del cestello nuovamente dopo che l'acqua è stata iniettata nel contenitore d'acqua, e i mezzi di controllo di velocità controllano un motore per far ruotare il cestello ad un'alta velocità per l'estrazione quando l'entità del carico eccentrico rivelata da essi è inferiore ad un secondo valore preimpostato.
3. Estrattore a centrifugazione secondo la rivendicazione 2, in cui i mezzi di controllo dell'acqua controllano i mezzi di iniezione d'acqua in modo tale che una addizionale quantità d'acqua è ripetutamente iniettata nel contenitore d'acqua finché l'entità del carico eccentrico non diviene inferiore al secondo valore preimpostato quando l'entità del carico eccentrico rivelata dopo una iniezione d 'acqua è maggiore del secondo valore preimpostato.
4. Estrattore a centrifugazione secondo una delle rivendicazioni 1-3, comprendente mezzi operativi atti ad essere impiegati per immettere dati sul tipo di biancheria, in cui i mezzi di controllo d'alimentazione d'acqua correggono la valutazione del rapporto di assorbimento d'acqua o del rapporto di estrazione d'acqua conformemente ai dati e calcolano quindi la quantità d’acqua che deve essere iniettata.
5. Estrattore a centrifugazione secondo una delle rivendicazioni 1-4, in cui i mezzi di rivelazione del carico eccentrico rivelano l'entità del carico eccentrico in base a fluttuazioni nella corrente di un motore ad un motore per far ruotare il cestello quando il cestello è fatto ruotare ad una velocità per la quale la forza centrifuga agente sulla biancheria è maggiore della forza di gravità.