ITMI981970A1

ITMI981970A1 - Estrattore a centrifugazione per estrarre liquido come acqua o solvente di pulitura a secco da biancheria

Info

Publication number: ITMI981970A1
Application number: IT98MI001970A
Authority: IT
Inventors: Tomonari Kawaguchi; Kiyoyuki Suo
Original assignee: Sanyo Electric Co
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 2000-03-07
Also published as: CN1213024A; ITMI981970A0; DE19841245A1; CN1114000C; US6029300A; IT1302046B1; DE19841245B4; JPH1176686A; KR100412192B1; JP3182382B2

Description

DESCRIZIONE dell’Invenzione Industriale avente per titolo:

«ESTRATTORE A CENTRIFUGAZIONE PER ESTRARRE UQUIDO COME ACQUA 0 SOLVENTE DI PULITURA A SECCO DA BIAN-CHERIA»

La presente invenzione riguarda un estrattore a centrifugazione,per estrarre liquido come acqua o solvente di pulitura a secco da biancheria facendo ruotare un tamburo-cestello con la biancheria caricata in esso attorno ad un asse orizzontale ad alta velocità. L'estrattore a centrifugazione secondo la presente invenzione può essere impiegato come parte di una macchina lavatrice, grazie alla quale lavaggio ed estrazione sono condotti in modo continuo, o di una macchina lavatrice/asciugatrice, mediante la quale lavaggio, estrazione ed asciugatura sono eseguiti in modo continuo.

SFONDO DELL’INVENZIONE

Un estrattore a centrifugazione del tipo cosiddetto a tamburo o a caricamento anteriore è realizzato in modo tale che la biancheria viene caricata in un tamburo-cestello avente un asse di rotazione orizzontale, e che il tamburo è fatto ruotare attorno all'asse ad alta velocità. Uno dei seri problemi con questo tipo di estrattore a centrifugazione è costituito dal fatto che, quando il tamburo è fatto ruotare ad alta velocità con la biancheria distribuita disuniformemente sulla sua parete periferica, vibrazione anormale o rumore si verifica a causa dello squilibrio nella distribuzione di massa attorno all'asse centrale del tamburo. Per sopprimere tale vibrazione o rumore, alcune delle convenzionali macchine lavatrici/asciugatrici aventi il tipo precedente di estrattore a centrifugazione hanno uno o più pesi fissati ad una vasca esterna in cui il tamburo-cestello è montato. Questo tipo di macchina lavatrice/asciugatrice, tuttavia, è pesante e ingombrante, per cui non solamente è estremamente difficile spostarla o trasportarla, ma inoltre essa può essere posizionata solamente in luoghi ove è presente un grande spazio.

Alcune proposte sono state avanzate per risolvere questo tipo di vibrazione anormale o rumore dell’estrattore a centrifugazione del tipo a tamburo. Ad esempio, la Domanda di Brevetto Giapponese Non Esaminata Pubblicata al No. H6-254294 descrive un estrattore a centrifugazione in cui il tamburo è fatto ruotare a basse velocità per ridistribuire la biancheria sulla parete periferica interna del tamburo prima che il tamburo sia fatto ruotare ad alta velocità per l'estrazione di liquido. Dettagliatamente, la velocità del tamburo è controllata mediante una operazione di equilibratura a due stadi includente fasi per far ruotare il tamburo ad una prima bassa velocità per un breve periodo di tempo e far quindi ruotare il tamburo ad una seconda bassa velocità che è leggermente superiore alla prima bassa velocità ed è molto inferiore alla alta velocità.

In aggiunta, il precedente estrattore a centrifugazione ha un sensore di vibrazioni sulla sua base in qualità ci mezzo per rivelare il carico eccentrico a causa di una distribuzione disuniforme della biancheria nel cestello. Quando il sensore di vibrazione rivela vibrazione anormale durante la rotazione del tamburo ad alta velocità, la velocità del tamburo viene ridotta.

Mediante il procedimento di controllo di velocità del tamburo precedentemente descritto, tuttavia, non è garantito che la biancheria abbia ad essere ridistribuita uniformemente sulla parete periferica interna del tamburo mediante un singolo ciclo della operazione di equilibratura a due stadi. Perciò, l'operazione di equilibratura diviene spesso un processo a tentativi ed errori includente fasi di far ruotare il tamburo alla bassa velocità per correggere l'equilibrio, aumentare la velocità del tamburo all'alta velocità per l'estrazione e, in risposta alla rivelazione di vibrazione anormale, ridurre la velocità del tamburo per far ruotare il tamburo nuovamente alle basse velocità. Se si verifica un simile processo a tentativi ed errori, allora il tempo richiesto per l'estrazione diviene estremamente lungo.

Inoltre, nessuno dei procedimenti convenzionalmente proposti per correggere l'equilibrio della biancheria opera efficacemente quando solamente un articolo o pochi articoli aventi grande area, come lénzuola, sono caricati nel tamburo, poiché questo tipo di articolo è difficile da allentare quando esso ritiene acqua e forma una massa.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

Per risolvere i problemi precedentemente descritti, lo scopo principale della presente invenzione è quello di proporre un estrattore a centrifugazione in cui l'affidabilità di ottenere una distribuzione uniforme della biancheria sia migliorata e in modo tale che il processo di correzione di equilibrio sia completato entro un breve tempo.

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

a) un motore per far ruotare il tamburo;

b) un rivelatore di velocità per rivelare la velocità del motore; e

c) un'unità di controllo di velocità per applicare una tensione costante al motore in modo tale che il motore sia azionato mediante una coppia costante mentre la velocità del motore aumenta da zero ad una velocità preimpostata, e per controllare il motore in modo tale che la velocità effettiva del motore rivelata mediante il rivelatore di velocità sia mantenuta ad una velocità desiderata dopo che la velocità del motore ha raggiunto la velocità preimpostata.

Nell'estrattore a centrifugazione secondo la presente invenzione, l'unità di controllo di velocità applica una tensione costante al motore per avviare il tamburo per ruotare con la biancheria caricata in esso. Mediante questo procedimento, la velocità del tamburo varia nello stadio iniziale della rotazione del tamburo. In altre parole, quando la biancheria viene sollevata mediante uno o più dei deflettori previsti sporgenti sulla parete periferica interna del tamburo, il carico sul tamburo è grande, e quando tutta la o parte della biancheria cade oltre il deflettore, il carico sul tamburo diminuisce rapidamente. Conformemente a tale variazione nel carico sul tamburo, la velocità del tamburo varia anch'essa. In questo caso, quando il tamburo è fatto ruotare mediante una coppia costante appropriata, la velocità del tamburo non supera una velocità specifica nello stadio iniziale della rotazione in cui la biancheria è sotto forma di una grande massa ed i lcarico della biancheria è perciò grande. Quando la rotazione del tamburo procede, la biancherian viene gradualmente allentata e ridistribuita sulla parete periferica interna del tamburo, per cui il carico sul tamburo diminuisce, nuisce col procedere della rotazione. Quando il carico diminuisce ad un certo livello, la coppia generata dal motore supera il carico della biancheria, in corrispondenza del quale momento la velocità del tamburo aumenta rapidamente e supera quindi una velocità di equilibrio per la quale la forza centrifuga agente sulla biancheria è uguale alla forza di gravità. Quando la velocità del tamburo raggiunge una velocità oggettiva preimpostata più alta della velocità di equilibrio, l'unità di controllo della velocità varia il metodo di controllo della velocità ad un metodo o procedimento per il quale la velocità del tamburo è mantenuta alla velocità desiderata.

Mediante il procedimento precedentemente descritto di avviare la rotazione del tamburo, la massa della biancheria viene allentata mediante i deflettori, per cui la biancheria è facilmente ridistribuita sulla parete periferica interna del tamburo e l'entità del carico eccentrico diviene minore.

Quando il carico sul motore varia, la corrente di azionamento nel motore contiene una componente alternata. Pertanto, quando la biancheria è distribuita disuniformemente sulla parete periferica interna del tamburo, la corrente di azionamento del motore varia conformemente alla variazione del carico mentre il tamburo è fatto ruotare con la biancheria premuta sulla parete periferica interna dalla forza centrifuga.

Così, in un modo preferibile dell'invenzione, l'estrattore a centrifugazione include inoltre: un rivelatore di carico eccentrico per rivelare l'entità del carico eccentrico a causa della distribuzione disuniforme della biancheria in base alla variazione nella corrente di azionamento alimentata al motore mentre il tamburo è fatto ruotare ad una velocità superiore alla velocità per la quale la forza centrifuga agente sulla biancheria è superiore alla forza di gravità; e un determinatore di carico eccentrico per determinare se l'entità del carico eccentrico è superiore ad un valore preimpostato, e l’unità di controllo di velocità essendo realizzata per arrestare il tamburo temporaneamente e quindi per avviare nuovamente la rotazione del tamburo quando viene determinato che 1'entità del carico eccentrico è superiore ad un valore preimpostato.

Grazie a tale costituzione, il risultato della determinazione ottenuto in base alla variazione nella corrente di azionamento alimentata al motore è impiegato per valutare se vibrazione anormale del tamburo o di una vasca esterna si verifica durante un'estrazione ad alta velocità. Quando l'entità o valore del carico eccentrico è superiore al valore preimpostato, il tamburo viene arrestato temporaneamente e quindi essendo iniziata nuovamente la rotazione del tamburo com'è stato descritto precedentemente, per cui la biancheria viene ri-distribuita.

Nell'estrattore a centrifugazione secondo la presente invenzione, quando la tensione applicata al motore è estremamente elevata, oppure quando la coppia del motore è molto grande, la velocità del tamburo aumenta rapidamente, per cui la biancheria inizia a ruotare nello stato di compressione sulla parete periferica interna del tamburo mediante forza centrifuga prima che essa sia ridistribuita adeguatamente.

Perciò, in un modo preferibile dell'invenzione, l'estrattore a centrifugazione include inoltre un temporizzatore per misurare un periodo di tempo richiesto perché la velocità del tamburo abbia a raggiungere una velocità preimpostata quando una prima tensione costante è applicata al motore dall'unità di controllo di velocità, e l'unità di controllo di velocità è costituita in modo da arrestare temporaneamente il tamburo e avviare nuovamente la rotazione del tamburo applicando al motore una tensione costante inferiore alla prima tensione costante quando il periodo di tempo richiesto da esso è inferiore ad un periodo di tempo preimpostato.

Mediante questa costituzione, il periodo di tempo misurato mediante il temporizzatore è impiegato per determinare se la coppia del motore è superiore ad una coppia appropriata per il carico della biancheria. Quando il periodo di tempo misurato dal temporizzatore è inferiore al periodo di tempo preimpostato, l'unità di controllo di velocità determina che la coppia del motore è troppo grande, e riduce la tensione applicata al motore per ridurre la coppia. Mediante questo controllo della velocità, la probabilità che la biancheria sia ridistribuita nel tamburo diviene superiore nella rotazione riavlata del tamburo.

Quando, d’altro canto, la tensione di azionamento applicata al motore per avviare la rotazione del tamburo è troppo bassa, oppure quando la coppia è troppo piccola, il tamburo non ruota affatto, o il tamburo si arresta durante la rotazione anche se inizia una volta a ruotare. Perciò, in un modo preferibile dell'invenzione, l'estrattore a centrifugazione include un temporizzatore del tempo passato per misurare il passaggio di tempo dall'inizio dell'applicazione della tensione costante al motore, e il controllore della velocità è costituito per aumentare la tensione applicata al motore quando il periodo di tempo trascorso raggiunge un periodo di tempo preimpostato prima che la velocità del tamburo raggiunga una velocità preimpostata.

In un modo ancora più preferibile, l'unità di controllo della velocità è realizzata per aumentare la tensione applicata al motore quando la velocità del motore rivelata dal rivelatore di velocità è zero mentre la tensione costante è applicata al motore.

In un altro modo della presente invenzione, l'unità di controllo di velocità è realizzata per controllare la velocità del motore mediante un processo di controllo di fase in cui la corrente di azionamento alimentata al motore è una corrente alternata interrotta con una temporizzazione (o angolo di fase, che in seguito sarà chiamato "angolo di controllo") entro ciascun ciclo della corrente alternata, e la velocità del motore è controllata variando l'angolo di controllo. Il processo include fasi di mantenere l'angolo di controllo finché non è raggiunta una velocità preimpostata e determinare l'angolo di controllo in base alla differenza tra la velocità effettiva e una velocità desiderata dopo che la velocità preimpostata è stata raggiunta.

In ancora un altro modo della presente invenzione, l'unità di controllo di velocità è realizzata per controllare la velocità del motore mediante un processo di modulazione della larghezza degli impulsi in cui la corrente di azionamento alimentata al motore è sotto forma di una serie di impulsi ciascuno avente durata preimpostata (larghezza dell'impulso), e la velocità del motore è controllata variando la larghezza degli impulsi. Il processo include fasi di mantenere la larghezza degli impulsi finché non è raggiunta una velocità preimpostata e determinare la larghezza degli impulsi in base alla differenza tra la velocità effettiva e una velocità desiderata dopo che la velocità preimpostata è stata raggiunta.

Nell'estrattore a centrifugazione secondo la presente invenzione, i deflettori hanno un ruolo importante nel processo di ridistribuzione della biancheria. Così, è preferibile prevedere un numero adeguato dì deflettori sulla parete periferica interna del tamburo per migliorare l'efficienza di ridistribuzione. Ad esempio, si raccomanda di prevedere almeno sei deflettori sulla parete perlferica interna del tamburo per ogni intervallo angolare preimpostato.

Com'è stato spiegato precedentemente, nell’estrattore a centrifugazione secondo la presente invenzione, dapprima il motore genera mediante una coppia costante mentre la velocità del tamburo aumenta da zero ad una velocità preimpostata e, dopo che la velocità preimpostata è stata raggiunta, il motore viene azioInato in modo tale che la velocità effettiva del motore rivelata mediante il rivelatore di velocità è mantenuta alla velocità desiderata. Nello stadio iniziale della rotazione del tamburo, la velocità del tamburo varia in conformità con la variazione nel carico sul tamburo che si verifica quando la biancheria viene spostata nel tamburo mediante deflettori com'è stato descritto precedentemente. Quando la biancheria è distribuita oltre i deflettori ed il carico sul tamburo diviene adeguatamente piccolo, la velocità del tamburo aumenta rapidamente, dopo di che il tamburo inizia a ruotare con la biancheria premuta sulla sua parete periferica interna da forza centrifuga. Distribuendo in questo modo la biancheria sulla parete periferica interna del tamburo, l'equilibrio di carico del tamburo viene corretto in un breve tempo, e 1 'estrazione ad alta velocità viene prontamente avviata. Perciò, il tempo richiesto per l'estrazione, e inoltre il tempo richiesto per 1'intero processo includente il lavaggio e l'estrazione, sono abbreviati.

Nell'estrattore a centrifugazione inventivo, la biancheria rotola sui deflettori ad una velocità relativamente bassa nello stadio iniziale della rotazione del tamburo. Così, quando un articolo o alcuni articoli di biancheria grandi, come un lenzuolo, sono caricati nel tamburo sotto forma di una grande massa con acqua ritenuta in esso, là biancheria è gradualmente allentata e espansa ogni qualvolta essa rotola su ciascuno dei deflettori, per cui l'equilibrio è corretto adeguatamente, in maniera tale che l'entità o valore del carico eccentrico diviene adeguatamente piccola/o.

BREVE DESCRIZIONE DEIDISEGNI

Fig. 1 è una vista laterale di una macchina lavatrice del tipo a tamburo-cestello includente un estrattore a centrifugazione secondo la presente invenzione, in cui un pannello laterale è rimosso;

Fig. 2 è una vista da dietro illustrante la parte principale della macchina, in cui un coperchio posteriore è rimosso;

Fig. 3 è uno schema a blocchi illustrante l'impianto elettrico della macchina lavatrice;

Fig. 4 è un grafico illustrante un esempio di forma d'onda per spiegare il processo o procedimento di controllo della velocità del motore nella macchina lavatrice;

Fig. 5 è un grafico illustrante un esempio di forma d'onda della corrente del motore variante sotto l'influenza del carico eccentrico;

Fig. 6 e 7 sono diagrammi di flusso illustranti il processo di avviamento della rotazione del tamburo nella operazione di estrazione; e Fig. 8A-8E, 9A-9D sono illustrazioni rappresentanti il movimento della biancheria nel cestello.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI UNA FORMA DIREALIZZAZIONE PREFERITA

Una macchina lavatrice del tipo a tamburo-cestello includente un estrattore a centrifugazione secondo la presente invenzione sarà illustrata facendo riferimento alle Fig. 1-9. Dapprima, con riferimento alle Fig. 1 e 2 sarà descritta l'intera struttura della macchina lavatrice.

Un alloggiamento-corpo è costituito da un telaio 1, una piastra di sommità 2, un pannello anteriore 3, un coperchio posteriore 4 ed una base 5.

Nell 'alloggiamento-corpo, una vasca esterna 6 avente un'apertura anteriore è sospesa su molle 7 e supportata da ammortizzatori 8 per assorbire le vibrazioni. Il pannello anteriore 3 ha una porta 9 per chiudere l’apertura anteriore della vasca esterna 6. La porta 9 viene aperta quando 1'utente lancia la biancheria attraverso 1'apertura anteriore della vasca esterna 6, in un tamburo o cestello 10 previsto nella vasca esterna 6 stessa. Il tamburo 10 ha un porta-albero 11 sulla sua parte posteriore, a cui è fissato saldamente un albero principale 12. L'albero principale 12 è supportato da una struttura di supporto a cuscinetti 13 prevista in corrispondenza della parte posteriore della vasca esterna 6. La struttura di supporto 13 include un cuscinetto a rotolamento 14 per ritenere girevolmente l’albero principale 12. Un'estremità dell'albero principale 12 sporge fuori dalla parte posteriore della vasca esterna 6, e a tale estremità è fissata una grande puleggia 15. Un motore 16 è disposto al di sotto della vasca esterna 6, ed una piccola puleggia 17 è fissata all'asse ruotante del motore 16. La piccola puleggia 17 è collegata operativamente con la grande puleggia 15 mediante una cinghia a V 18.

Acqua alimentata da una sorgente esterna, con un rubinetto dell'acqua, è introdotta attraverso un tubo flessibile 19 di alimentazione dell'acqua in un'unità 20 di alimentazione dell'acqua. Benché non sia mostrato, l'unità 20 di alimentazione dell'acqua ha un passaggio per l'acqua, una velocità disposta nel passaggio per l'acqua, ed un distributore di detersivo anch’esso disposto nel passaggio per l'acqua. Quando acqua viene introdotta nel passaggio per l'acqua, il detersivo contenuto nel distributore di detersivo si scioglie nell’acqua, producendo così acqua detergente, e l'acqua detergente viene espulsa o lanciata nella vasca esterna 6. Il tamburo 10 ha una pluralità di perforazioni IOa formate nella sua parete periferica, attraverso le quali l'acqua lanciata nella vasca esterna 6 entra nel tamburo 10. Le perforazioni IOa funzionano pure come uscite per l’acqua durante l'estrazione. In altre parole, acqua estratta dalla biancheria durante l'estrazione viene spostata centrifugalmente dalle perforazioni IOa all’esterno del tamburo 10. Sulla parete periferica interna del tamburo 10 sono disposti deflettori 10b a intervalli angolari preimpostati per il sollevamento della biancheria. La macchina lavatrice di questa forma di realizzazione è concepita per avere sei deflettori 10b coro'è rappresentato in Fig. 8- Si deve notare che il numero di deflettori può essere diverso da sei, preferibilmente superiore a sei. Una pompa di scarico 21 è prevista per scaricare acqua raccolta in corrispondenza del fondo della vasca esterna 6. L'acqua scaricata dalla vasca esterna 6 passa attraverso un filtro 22 delle filacce che può essere estratto dall'estremità anteriore, ed è scaricata da un tubo di scarico o drenaggio 23 all'esterno.

La configurazione e il funzionamento dell'impianto elettrico della parte principale della precedente macchina lavatrice saranno ora descritti facendo riferimento a Fig. 3. Un'unità di controllo 30, costituita principalmente da un microcalcolatore o da più microcalcolatori include funzionalmente un controllore centrale 31, un controllore di fase 32, un rivelatore 33 di carico eccentrico ed altre unità funzionali (non rappresentate). Il controllore centrale 31 include una memoria (non rappre-. sentata), ove sono preliminarmente memorizzati i programmi di funzionamento per attuare un processo di lavaggio (ivi inclusa un'operazione di estrazione). Durante l'operazione di estrazione, il controllore centrale 31 riceve segnali o informazioni relativi all’entità e alla posizione del carico eccentrico dal rivelatore 33 di carico eccentrico, e elabora tali informazioni mediante un procedimento che sarà illustrato successivamente per calcolare una velocità desiderata Np corrispondente ad una velocità desiderabile del tamburo. La velocità desiderata o oggettiva Np viene inviata al controllore di fase 32.

Un'unità 40 di azionamento del motore include una sorgente di corrente alternata (AC) 41 ed un interruttore o commutatore (SU) 42. L'unità 40 di azionamento del motore ed il controllore di fase 32 funzionano come un controllore di velocità per controllare la velocità del motore 16. Il motore 16 è dotato di un rivelatore di velocità 51 costituito da un generatore di impulsi e da altri elementi. Il rivelatore di velocità 51 genera segnali impulsivi indicativi della velocità effettiva Nr del motore 16. I segnali impulsivi sono inviati al controllore di fase 32 per il controllo a retroazione come sarà spiegato successivamente.

Un rivelatore 50 di corrente rivela una corrente di azionamento (corrente del motore) che è alimentata dall'unità 40 di azionamento del motore al motore 16, converte la corrente ad una tensione, e invia il segnale di tensione al rivelatore 33 di carico eccentrico. Fig. 5 è un grafico illustrante un esempio di forma d'onda del componente di coppia nella corrente del motore, variante in conformità con il passare del tempo. In Fig. 5, marcatori di rotazione sono segnali marcatori generati da un sensore di rotazione 52 associato al tamburo 10, ciascun marcatore di rotazione essendo indicativo di ciascun ciclo di rotazione del tamburo 10 stesso. Quando entro il tamburo 10 esiste un carico eccentrico, la componente di coppia nella corrente del motore varia periodicamente, com’è rappresentato in Fig. 5, in dipendenza dal carico eccentrico. Poiché la variazione nella corrente del motore corrisponde alla variazione nella coppia di carico, il valore massimo Vmax della componente coppia appare quando la coppia di carico è massimizzata in ciascuna rotazione del tamburo 10. La differenza tra il valore massimo Vmax ed il valore minimo Vmin (ampiezza della variazione di corrente) corrisponde alla entità o valore del carico eccentrico. La relazione tra la variazione dell'ampiezza della corrente e l'entità del carico eccentrico viene analizzata preliminarmente, e i dati relazionali sono memorizzati nella memoria del controllore centrale 31 sotto forma di una tabella, ad esempio. La tabella relazionale viene impiegata per calcolare l'entità o valore del carico eccentrico da una variazione di ampiezza della corrente.

Specificatamente, il calcolo viene eseguito come segue. Quando una corrente elettrica avente una forma d'onda come quella rappresentata in Fig. 5 viene applicata, il rivelatore 33 di carico eccentrico rivela il valore massimo Vmax ed il valore minimo Vmin della corrente elettrica per ciascun intervallo dei marcatori di rotazione, cioè per ciascuna rotazione del tamburo 10, e calcola la differenza tra i due valori. L'entità del carico eccentrico è ottenuta dal valore di differenza (variazione dell'ampiezza della corrente) in base alla tabella relazionale. Inoltre, la posizione del carico eccentrico sulla parete periferica interna del tamburo 10 può essere rivelata in base alla temporizzazione della rivelazione del valore massimo Vmax. Tale temporizzazione è rappresentata da un tempo o singolo di ritardo da quello più vicino dei marcatori di rotazione precedenti, ad esempio.

Il processo di controllo della velocità del motore 16 sarà descritto dettagliatamente facendo riferimento a Fig. 4 e con focalizzazione sul funzionamento del controllore di fase 32 e dell'unità 40 di azionamento del motore. Il controllore di fase 32 determina un angolo di controllo α[gradi] in base alla differenza tra la velocità desiderata o oggettiva Np e la velocità effettiva Nr, e trasmette un segnale indicativo dell'angolo a al commutatore interruttore 42. Il commutatore 42 è costituito da un commutatore o interruttore a semiconduttore del tipo a comando di porta, come per esempio un triac, e altri elementi, ad esempio. La sorgente AC 41 alimenta all'interruttore o commutatore 42 una corrente alternata ad onda sinusoidale monofase com’è rappresentato in Fig. 4A, e 1'interruttore 42 commuta la corrente alternata agli stati ON e OFF in conformità con l'angolo di controllo a. Specificatamente, un segnale impulsivo viene generato in una posizione ritardata dell'angolo di controllo a da ciascuna posizione di base corrispondente a angolo di fase 0[gradi], com’è rappresentato in Fig. 4B. La corrente elettrica viene commutata allo stato OFF durante l'intervallo angolare di 0-α[gradi], ed è commutata allo stato ON durante l'intervallo angolare da a a 180[gradi]. Conseguentemente, una serie di,impulsi di corrente sono alimentati intermittentemente al motore 16 come la corrente di azionamento, com'è indicato dalle aree tratteggiate in Fig. 4C. La corrente di azionamento o potenza di azionamento alimentata al motore 16 aumenta quando il controllore 32 di fase imposta l'angolo di controllo a ad un valore più piccolo, e viceversa.

Il processo per controllare la velocità del tamburo nello stadio iniziale dell'operazione di estrazione mediante la precedente macchina lavatrice sarà descritto facendo riferimento ai diagrammi di flusso delle Fig. 6 e 7. Nella descrizione seguente, valori di vari parametri sono calcolati nella condizione :per la quale il diametro del tamburo 10 è di 470[min]. Si deve comprendere che i valori sono solo illustrativi, e i parametri possono assumere valori diversi quando il diametro del tamburo 10 è diverso.

Dopo il completamento di lavaggio o risciacquatura, la biancheria nel tamburo 10 viene riunita e impilata sul fondo del tamburo 10. Perciò, il controllore centrale 31 trasmette un segnale di avviamento dell'operazione di allentamento al controllore di fase 32 per avviare una operazione di allentamento (Passo S10). Nella operazione di allentamento, il tamburo 10 è fatto ruotare avanti e indietro ad una velocità, ad esempio, di circa 55[rpm] o giri per minuto. Mediante questa operazione, gli articoli di biancheria aggrovigliati assieme sono allentati, per cui è ora più facile far si che gli articoli abbiano a separarsi l'uno dall’altro.

Dopo aver eseguito l'operazione di allentamento per un tempo preimpostato, la corrente di azionamento al motore 16 viene commutata allo stato OFF per un tempo preimpostato ad esempio di 8[sec] (Passo SII). Il tempo è preimpostato sufficientemente lungo da far sì che il tamburo 10 abbia ad arrestarsi completamente durante tale tempo. Dopo di ciò, viene determinato un angolo di fase iniziale IK nella maniera seguente. Dapprima, l'unità di controllo centrale 31 imposta l'angolo di controllo a a 110[gradi], e trasmette un segnale indicativo dell'angolo a al controllore di fase 32, per cui una tensione corrispondente all'angolo di controllo a viene applicate al motore 16 (Passo S12). L'angolo di controllo a nel Passo S12 è preimpostato per corrispondere ad una tensione bassa per generare una coppia talmente piccola che essa può far ruotare il tamburo 10 solamente quando la quantità di biancheria caricata nel tamburo 10 è estremamente piccola.

Dopo di ciò, in base all’uscita del rivelatore 51 di velocità, il controllore centrale 31 determina se un segnale impulsivo dal rivelatore 51 di velocità è rivelato entro 0,5(sec] dopo l'avviamento della applicazione della tensione al motore 16 (Passo S13). Quando nel Passo S13 non viene rivelato nessun segnale impulsivo, ciò significa che il motore 16 non sta ruotando o che la coppia del motore 16 non è sufficientemente grande da superare il carico della biancheria nel tamburo 10. Così, quando non è rivelato nessun segnale impulsivo, l'angolo di controllo a viene ridotto, ad esempio 50[|μsec] o circa 1[grado] d'angolo (Passo S14), per cui la coppia del motore 16 aumenta pure poiché la tensione applicata al motore 16 aumenta. Così, mentre il risultato della determinazione nel Passo S13 è "NO", la modificazione dell'angolo di controllo a nel Passo S14 viene ripetuta, e la coppia del motore 16 aumenta in modo incrementale.

Quando nel Passo S13 viene determinato che il segnale impulsivo viene rivelato entro 0,5[sec], l'unità di controllo centrale 31 inizia a misurare il periodo di tempo trascorso (tl) mediante un temporizzatore (Passo S15). Dopo che tl ha raggiunto un periodo di tempo preimpostato, il controllore centrale 31 determina se la velocità del tamburo 10 è superiore a 100[rpm] (Passo S16). Nella macchina lavatrice dì tale forma di realizzazione, la forza centrifuga agente sulla biancheria è equilibrata con la forza dì gravità quando la velocità del tamburo 10 è entro l'intervallo di 70-80[rpm]. Perciò quando la velocità del tamburo è 100[rpm], la biancheria viene pressata sulla parete periferica interna del tamburo 10 e ruota con il tamburo.

Nel Passo S16, quando è determinato che la velocità del tamburo 10 è inferiore a 100[rpm], l'unità di controllo centrale 31 determina se è rivelato un segnale impulsivo dal rivelatore 51 di velocità entro 0,5[sec] (Passo S17). Quando nel Passo S17 è determinato che non è rivelato nessun segnale impulsivo per più di 0,5[sec], si conclude che il tamburo 10 si è arrestato a metà della rotazione, per cui l'operazione procede al Passo S14 in cui l'angolo di controllo a è ulteriormente ridotto di 50[μsec]. Quando, d'altro canto, nel Passo S17 è determinato che un segnale impulsivo è rivelato entro 0,5[sec], l'operazione procede al Passo S18 in cui il controllore centrale 31 determina se tl è superiore a 6[sec]. Quando tl à superiore a 6[sec], prima che la velocità del tamburo 10 raggiunga 100[rpm], si conclude che la coppia non è adeguatamente grande, per cui l’operazione procede al Passo 514 in cui l'angolo di controllo a è ulteriormente ridotto di 50[μsec].

Quando nel Passo SI6 si determina che la velocità del tamburo 10 è superiore a 100[rpm], l'angolo di controllo a in corrispondenza di tale momento è definito come l'angolo di fase iniziale OK (Passo S19). Dopo di ciò, il procedimento di controllo della velocità del motore 16 viene variato ad un procedimento di controllo di fase. In altre parole, il controllore centrale 31 fornisce una velocità desiderata o oggettiva Np del motore 16 al controllore di fase 32, e il controllore di fase 32 determina l'angolo di controllo a in base alla differenza tra la velocità effettiva Nr e la velocità oggettiva o desiderata Np. Quindi, mediante il procedimento di controllo di fase, la velocità del tamburo 10 viene innalzata a 130[rpm] (Passo S20). La biancheria viene pressata sulla parete periferica interna del tamburo 10 e ruota con il tamburo 10 alla velocità poiché la forza centrifuga è maggiore di quella di gravità. Il rivelatore 33 di carico eccentrico rivela il carico eccentrico in base alla variazione pariodica nella corrente di azionamento alimentata al motore 16, com'è stato descritto precedentemente (Passo S21).

Dopo aver ottenuto l'entità o valore e la posizione del carico eccentrico nel Passo S21, il controllore centrale 31 determina se l'entità del carico eccentrico è inferiore ad un valore preimpostato (Passo S22). Quando nel Passo S22 viene determinato che l'entità del carico eccentrico è inferiore al valore preimpostato, si conclude che è previsto che una piccola o nessuna vibrazione abbia a verificarsi durante l'operazione di estrazione con la condizione di carico cosi com'è. Cosi, l'operazione procede al Passo S23 in cui la velocità del tamburo 1C viene innalzata ad una alta velocità preimpostata di, ad esempio, 1000[rpm].

Quando, d’altro canto, nel Passo S22 si determina che l'entità del carico eccentrico è superiore al valore preimpostato, allora viene eseguita una operazione di distribuzione nella maniera seguente. Dapprima, nel Passo S24, viene condotta una operazione di allentamento, come nel Passo SIO. Dopo di ciò, la corrente di azionamento al motore 16 viene commutata allo stato off per un tempo preimpostato di 8[sec] per arrestare il tamburo 10 completamente (Passo S25). 11 controllore 32 di fase trasmette l'angolo di fase iniziale IK determinato preliminarmente all’unità 40 di azionamento del motore come l'angolo di controllo a, per cui una tensione corrispondente all'angolo di fase IK è applicato al motore 16 (Passo S26). Contemporaneamente, il controllore centrale 31 inizia a misurare il trascorrere del tempo t2 mediante il temporizzatore (Passo S27).

Il controllore centrale 31 determina se un segnale impulsivo dal rivelatore 51 di velocità viene rivelato entro 1,5[sec] dopo l'inizio della misurazione di tempo (Passo S28). Quando non viene rivelato nessun segnale impulsivo, si conclude che il motore 16 è bloccato poiché la coppia non adeguatamente grande. Cosi, il controllore di fase 32 riduce l'angolo di controllo a di 50[μsec] (Passo 530) e l'angolo di fase iniziale IK viene impostato al nuovo angolo di controllo a (Passo S40). Con il valore di IK modificato, viene nuovamente eseguito il processo dei Passi da S24 a S28. Questa volta, la coppia del motore 16 è maggiore poiché la tensione applicata al motore 16 è maggiore.

Nel Passo S28, quando il segnale impulsivo viene rivelato entro 1,5[sec], si conclude che il motore 16 non è bloccato. Così, il controllore centrale 31 determina se la velocità del tamburo 10 è superiore a 100[rpm] (Passo S29). Nel Passo S29, quando la velocità è non superiore a 100[rpm], viene determinato se il tempo trascorso t2 è superiore a 7[sec] (Passo 531). Quando t2 è non superiore a 7[sec], l’operazione ritorna al Passo S28. Quando t2 supera 7[sec] prima che la velocità del tamburo 10 raggiunga 100[rpm], allora si conclude che la coppia non è adeguatamente grande, per cui l'operazione procede al Passo S30 in cui l'angolo di controllo a è ulteriormente ridotto di 50[μsec]. Ad esempio, quando si ha che la biancheria è raccolta in corrispondenza di uno dei deflettori 10b dopo l'inizio della rotazione del tamburo, allora il tempo t2 può superare 7[sec] prima che la velocità del tamburo 10 abbia a raggiungere 100[rpm], poiché è difficile che la biancheria possa superare il deflettore 10b se essa è riunita.

Nel Passo S29, la misurazione del tempo t2 viene determinata quando si determina che la velocità del tamburo 10 è superiore a 100[rpm], ed il valore t2 in corrispondenza di tale momento viene memorizzato nella memoria (RAM) del controllore centrale 31 (Passo S32). Dopo di ciò, il procedimento per controllare la velocità del motore 16 viene variato al procedimento di controllo di fase, e la velocità viene innalzata a 130[rpm] come nel Passo S20 (Passo S33). Dopo che la velocità ha raggiunto 130[rpm], il rivelatore 33 di carico eccentrico rivela il carico eccentrico, come nel Passo S21 (Passo S34).

Nel Passo S35, il controllore centrale 31 determina se l'entità del carico eccentrico è inferiore al valore preimpostato. Quando l'entità del carico eccentrico è inferiore al valore preimpostato, la velocità del tamburo 10 viene innalzata al-1'alta velocità per 1'estrazione (Passo S23). Quando, d'altro canto, l'entità del carico eccentrico è superiore al valore preimpostato nel Passo S35, il controllore centrale 31 legge il tempo t2 dalla RAM e determina se t2 è inferiore a 2,5[sec] (Passo S36). Quando t2 è inferiore a 2,5[sec], si conclude che la coppia sul tamburo 10 è talmente grande che la biancheria non può essere distribuita in un modo che sarà descritto successivamente. Perciò, l'angolo di controllo a viene aumentato di 250 [μsec] (Passo S37) e l'operazione procede al Passo S40.

Nel Passo S36, quando t2 è superiore a 2,5[sec], è quindi determinato se t2 è inferiore a 3[sec] (Passo S38). Quando t2 è entro 1'intervallo di da 2,5 a 3[sec], si conclude che la coppia per fare ruotare il tamburo 10 è leggermente eccessiva per far si che la biancheria abbia ad essere distribuita adeguatamente. Perciò, l'angolo di controllo a viene aumentato di 50[μsec] (Passo S39), e l'operazione procede al Passo S40. Nel Passo S38, quando t2 è superiore a 3[sec], l'operazione procede al Passo S40 senza modificare l'angolo di controllo a.

Mediante il precedente procedimento di controllo di velocità, il tamburo 10 inizia a ruotare con una velocità di accelerazione moderata, e la velocità del tamburo 10 raggiunge 100[rpm] entro alcuni secondi. Le Fig. 8A-8E e 9A-9D illustrano come la biancheria si muove nel tamburo 10 mentre la velocità del tamburo 10 viene controllata come è stato descritto precedentemente. Le Fig. 8A-8E mostrano il caso in cui una pluralità di piccoli articoli di biancheria sono caricati nel tamburo 10, e le Fig. 9A-9D illustrano il caso in cui un singolo articolo di biancheria, avente una grande area, come un lenzuolo, viene caricato nel tamburo 10.

Facendo riferimento alle Fig. 8A-8E, dapprima gli articoli di biancheria si trovano sul fondo del tamburo 10 com’è rappresentato, in Fig. 8A. Quando il tamburo 10 inizia a ruotare, gli articoli sono sollevati mediante 1 deflettori 10b com'è rappresentato in Fig. 8B. Quindi, alcuni degli articoli cadono oltre i deflettori 10b sul fondo durante il sollevamento, com'è rappresentato in Fig. 8C. Tale processo à ripetuto mentre il tamburo 10 sta ruotando.

Quando la maggior parte degli articoli vengono sollevati dal medesimo deflettore 10b com'è rappresentato in Fig. 83, la forza centrifuga agente sugli articoli opera come una coppia di carico contro la rotazione del tamburo 10, per cui una grande coppia è necessaria per mantenere la rotazione del tamburo 10. Quando, d'altro canto, il tamburo 10 ruota ulteriormente e parte della biancheria si stacca da (o passa oltre il) deflettore 10b come è rappresentato in Fig. 8C, la coppia di carico provocata dalla gravità diminuisce rapidamente, e la coppia necessaria per mantenere la rotazione del tamburo 10 diviene minore.

Perciò, quando una tensione costante viene applicata al motore 16 nello stadio iniziale di rotazione del tamburo, il tamburo 10 ruota a bassa velocità quando il carico è grande com'è rappresentato in Fig. 8A, e quindi la velocità aumenta rapidamente quando il carico diviene minore quando la biancheria viene allentata com'è rappresentato in Fig. 8C. La velocità del tamburo 10 aumenta gradualmente quando gli articoli di biancheria sono distribuiti sulla parete periferica interna del tamburo 10.

Quando la tensione costante applicata al motore 16 nello stadio iniziale viene determinata appropriatamente, la massa della biancheria viene allentata e gli articoli di biancheria sono distribuiti sulla parete periferica interna del tamburo 10 ogni volta che parte della biancheria cade oltre i deflettori 10b durante la rotazione. Quando il carico diviene adeguatamente piccolo, la velocità del tamburo 10 aumenta rapidamente e raggiunge la velocità per la quale la forza centrifuga agente sulla biancheria è superiore alla forza di gravità. Così, la biancheria distribuita viene pressata sulla parete periferica interna del tamburo e ruota con il tamburo 10 com'è rappresentato in Fig. 8E. Quando, d'altro canto, la tensione costante applicata al motore 16 nello stadio iniziale è troppo alta, la velocità del tamburo 10 aumenta così rapidamente che il tamburo 10 inizia a ruotare con la biancheria pressata sulla sua parete periferica interna com'è rappresentato in Fig. 8B prima che la biancheria sia adeguatamente allentata.

Quindi, nella forma di realizzazione precedente, dapprima un angolo dì controllo a che determina la tensione iniziale da applicare al motore 16 (cioè l'angolo di fase iniziale 1K) viene determinato mediante i Passi da S13 a S19, e l’angolo di controllo α viene modificato mediante il Passo S26 e i passi successivi tenendo in considerazione il risultato dì una prova in cui il motore 16 è effettivamente eccitato con l'angolo di controllo a. In conseguenza di tale processo di modificazione, viene determinata una tensione appropriata da applicare al motore 16. Con applicata questa tensione al motore 16, la biancheria viene distribuita approprlatamente nel tamburo 10 nello stadio iniziale della rotazione del tamburo stesso.

Nel caso in cui la biancheria è costituita da un singolo articolo avente una grande area, dapprima l'articolo si treva sul fondo del tamburo 10 com'è rappresentato in Fig. 9A. Col procedere della rotazione del tamburo 10, l'articolo è gradualmente allentato ogni qualvolta esso rotola oltre il deflettore 10b com'è rappresentato nelle Fig. 9B e 9C. Quando il carico diviene adeguatamente piccolo, la velocità del tamburo 10 aumenta rapidamente, per cui il tamburo 10 inizia a ruotare con la biancheria distribuita largamente e pressata sulla parete periferica interna del tamburo 10 dalla forza centrifuga, com’è rappresentato in Fig. 9B. Così, l'equilibrio del carico attorno all'asse di rotazione del tamburo 10 viene corretto, ed il carico eccentrico è estremamente pìccolo.

Si deve notare che la precedente forma di realizzazione è un semplice esempio, e la presente invenzione è applicabile non solamente ad una macchina lavatrice del tipo a tamburo impiegante acqua, ma anche ad un dispositivo di pulitura a secco impiegante un detergente tipo benzina o altro materiale lìquido, ad esempio.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Estrattore a centrifugazione per estrarre liquido da biancheria facendo ruotare un tamburocestello con la biancheria caricata in esso attorno ad un asse orizzontale, comprendente: a) un motore per far ruotare il tamburo; b) un rivelatore di velocità per rivelare la velocità del motore; e c) un'unità di controllo di velocità per applicare una tensione costante al motore in modo tale che il motore sia generi una coppia costante mentre la velocità del tamburo aumenta da zero ad una velocità preimpostata, e per controllare il motore in modo tale che una velocità effettiva del motore rivelata mediante il rivelatore di velocità sia mantenuta ad una velocità desiderata dopo che la velocità del motore ha raggiunto la velocità preimpostata.
2. Estrattore a centrifugazione secondo la rivendicazione 1, includente inoltre: un rivelatore di carico eccentrico per rivelare un’entità di un carico eccentrico dovuto alla distribuzione disuniforme della biancheria in base ad una variazione nella corrente di azionamento alimentata al motore mentre il tamburo è fatto ruotare ad una velocità superiore ad una velocità per la quale la forza centrifuga agente sulla biancheria è uguale alla forza di gravità; e un determinatore di carico eccentrico per determinare se l'entità del carico eccentrico è superiore ad una valore preimpostato, e l'unità di controllo di velocità essendo realizzata in modo da arrestare il tamburo temporaneamente e avviare quindi nuovamente la rotazione del tamburo quando è determinato che l'entità del carico eccentrico è superiore ad un valore preimpostato.
3· Estrattore a centrifugazione secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente inoltre un temporizzatore per misurare un periodo di tempo richiesto perché la velocità,del tamburo abbia a raggiungere una velocità preimpostata quando una prima tensione costante è applicata al motore mediante l'unità di controllo della velocità, e l'unità di controllo della velocità essendo realizzata in modo da arrestare il tamburo temporaneamente e avviare nuovamente la rotazione del tamburo applicando al motore una tensione costante inferiore alla prima tensione costante quando il periodo di tempo richiesto da ciò è inferiore ad un periodo di tempo preimpostato.
4. Estrattore a centrifugazione secondo le rivendicazioni 1 e 3, comprendente inoltre un temporizzatore di tempo trascorso per misurare un periodo di tempo trascorso dall'inizio dell'applicazione della tensione costante al motore, e l'unità di controllo della velocità è costituita per aumentare la tensione applicata al motore quando il periodo di tempo trascorso raggiunge un periodo di tempo preimpostato prima che la velocità del tamburo raggiunga una velocità preimpostata.
5. Estrattore a centrifugazione secondo le rivendicazioni 1-4, in cui l'unità di controllo della velocità è realizzata per aumentare la tensione applicata al motore quando la velocità del motore rivelata mediante il rivelatore di velocità è zero mentre la tensione costante è applicata al motore.
6. Estrattore a centrifugazione secondo una delle rivendicazioni 1-5, in cui l'unità di controllo della velocità à realizzata in modo da controllare la velocità del motore mediante un processo di controllo di fase in cui la corrente di azionamento alimentata al motore è una corrente alternata interrotta con una temporizzazione corrispondente ad un angolo di controllo entro ciascun ciclo della corrente alternata e in cui la velocità del motore è controllata variando l'angolo di controllo, il processo includendo fasi di mantenere l'angolo di controllo finché non è raggiunta una velocità preixnpostata e determinare 1'angolo di controllo in base alla differenza tra la velocità effettiva e la velocità desiderata dopo il raggiungimento della velocità preimpostata.
7. Estrattore a centrifugazione secondo una delle rivendicazioni 1-5, in cui l'unità di controllo della velocità è realizzata in modo da controllare la velocità del motore mediante un processo di modulazione della larghezza degli impulsi in cui la corrente di azionamento alimentata al motore è sotto forma di una serie di segnali impulsivi aventi un ciclo preimpostato e la velocità del motore è controllata variando la larghezza degli impulsi, il processo includendo fasi di mantenere la larghezza degli impulsi finché non è raggiunta una velocità preimpostata e determinare la larghezza degli impulsi in base alla differenza tra la velocità effettiva e la velocità desiderata dopo che la velocità preimpostata è stata raggiunta.
8. Estrattore a centrifugazione secondo una delle rivendicazioni 1-7, comprendente almeno sei deflettori previsti su una parete periferica interna del tamburo ad un intervallo angolare preimpostato.