ITTO940496A1 - METHOD FOR CHECKING THE CONDITIONS OF THE LOAD OF THE CLOTHES IN A MACHINE FOR THE WASHING AND / OR DRYING OF LINEN, AND MACHINE - Google Patents
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Abstract
Viene descritto un metodo di verifica delle condizioni del carico dei panni in una macchina per il lavaggio e/o l'asciugatura di biancheria comprendente un cestello contenente la biancheria, mosso in rotazione da un motore (M), ove nel corso di una fase di funzionamento è previsto gradualmente il raggiungimento di un'alta velocità di centrifuga (MC); la caratteristica principale del metodo descritto consiste nel fatto che prima del raggiungimento di detta alta velocità di centrifuga (MC) è prevista una verifica dell'entità del carico e, nel caso in cui il carico superi una massa predeterminata, anche la verifica delle condizioni di bilanciamento del carico, e dal fatto che, allo scopo di evitare rischi per la struttura meccanica della macchina, il raggiungimento della velocità massima di centrifuga (1400 g/m) è inibito in caso di rilevamento di un carico superiore a detta massa predeterminata e di uno sbilanciamento dello stesso.A method for checking the condition of the load of the cloths in a machine for washing and / or drying laundry comprising a basket containing the laundry, rotated by a motor (M), is described where, during a operation is expected to gradually reach a high spin speed (MC); the main feature of the described method consists in the fact that before reaching the said high spin speed (MC) a verification of the amount of the load is foreseen and, in case the load exceeds a predetermined mass, also the verification of the conditions of load balancing, and by the fact that, in order to avoid risks for the mechanical structure of the machine, the achievement of the maximum spin speed (1400 rpm) is inhibited in the event of detection of a load greater than said predetermined mass and of an imbalance of the same.
Description
Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: Description of the industrial invention entitled:
“METODO DI VERIFICA DELLE CONDIZIONI DEL CARICO DEI PANNI IN UNA MACCHINA PER IL LAVAGGIO E/O L'ASCIUGATURA Di BIANCHERIA, E MACCHINA IMPLEMENTANTE TALE METODO" "METHOD OF VERIFYING THE CONDITIONS OF THE LOADING OF CLOTHES IN A MACHINE FOR WASHING AND / OR DRYING LINEN, AND MACHINE IMPLEMENTING THIS METHOD"
R I A S S U N T O SUMMARY
Viene descritto un metodo di verifica delle condizioni del carico dei panni in una macchina per il lavaggio e/o l'asciugatura di biancheria comprendente un cestello contenente la biancheria, mosso in rotazione da un motore (M), ove nel corso di una fase di funzionamento è previsto gradualmente il raggiungimento di un'alta velocità di centrifuga (MC); la caratteristica principale del metodo descritto consiste nel fatto che prima del raggiungimento di detta alta velocità di centrifuga (MC) è prevista una verifica dell'entità del carico e, nel caso in cui il carico superi una massa predeterminala, anche la verifica delle condizioni di bilanciamento dei carico, e dal fatto che, alio scopo di evitare rischi per la struttura meccanica della macchina, il raggiungimento delia velocità massima di centrifuga (1400 g/m) è inibito in caso di rilevamento di un carico superiore a detta massa predeterminata e di uno sbilanciamento dello stesso. A method for checking the conditions of the load of the clothes in a washing and / or drying laundry machine is described, comprising a drum containing the laundry, rotated by a motor (M), where in the course of a washing phase operation is expected to gradually reach a high spin speed (MC); the main characteristic of the described method consists in the fact that before reaching said high centrifugal speed (MC) a verification of the load entity is foreseen and, in the event that the load exceeds a predetermined mass, also the verification of the load balancing, and by the fact that, in order to avoid risks for the mechanical structure of the machine, the achievement of the maximum spin speed (1400 rpm) is inhibited in case of detection of a load higher than said predetermined mass and an imbalance of the same.
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un metodo di verifica delle condizioni dei carico dei panni in una macchina per il lavaggio e/o l'asciugatura di biancheria, e ad una macchina che utilizza tale metodo. E' noto che le macchine per il lavaggio e/o l'asciugatura di biancheria possono prevedere, nel corso dello svolgimento di un programma di lavaggio, una o più fasi di centrifugazione, ossia fasi di rotazione del cestello che viene portato gradualmente ad una velocità molto più elevata di quella normalmente prevista durante le fasi di lavaggio propriamente dette; in alcuni tipi di macchine, la velocità raggiungibile dal cestello è nell'ordine dei 1100 giri/minuto (g/m). The present invention relates to a method for verifying the conditions of the load of the clothes in a machine for washing and / or drying laundry, and to a machine that uses this method. It is known that laundry washing and / or drying machines can provide, during the course of a washing program, one or more centrifugation phases, i.e. rotation phases of the drum which is gradually brought to a speed much higher than that normally expected during the washing phases proper; in some types of machines, the speed that can be reached by the drum is in the order of 1100 rpm (g / m).
Per particolari esigenze ed applicazioni, tuttavia, sta ultimamente aumentando l'interesse per velocità di centrifugazione nell'ordine dei 1400 g/m, ossia ben più elevate di quella testé citata. Di fronte a tale esigenza i produttori incontrano quindi il problema di dover adattare le macchine di lavaggio di attuale produzione, che sono previste per il raggiungimento di una velocità di regime di 1100 g/m, alle nuove esigenze, ossia al raggiungimento della velocità di 1400 g/m. For particular needs and applications, however, interest in centrifugation speeds in the order of 1400 g / m has recently been increasing, ie much higher than the one just mentioned. Faced with this need, manufacturers therefore encounter the problem of having to adapt the washing machines of current production, which are foreseen to reach an operating speed of 1100 rpm, to the new requirements, i.e. to reach the speed of 1400 g / m.
Se da un lato l'adattamento del motore e del relativo sistema di controllo è relativamente semplice per consentire il raggiungimento dei 1400 g/m, dall'altro lato è assai più complesso l'adattamento delle macchine attuali dal punto di vista meccanico. E' infatti evidente che le sollecitazioni meccaniche cui è sottoposta la macchina a 1100 g/m sono di molto inferiori a quelle che deve sopportare una macchina di identica struttura che raggiunga i 1400 g/m, soprattutto in condizioni di carico gravoso e/o sbilanciato. In particolare si intende qui con carico gravoso una quantità di panni contenuti nel cestello vicina alla quantità massima di biancheria che la macchina può lavare; con carico sbilanciato si intende invece una disposizione irregolare dei panni all'interno del cestello, che durante la rotazione di quest'ultimo ad alta velocità, può provocare oscillazioni significative della macchina e danni meccanici alla medesima. If on the one hand the adaptation of the engine and of the relative control system is relatively simple to allow the achievement of 1400 rpm, on the other hand the adaptation of the current machines from the mechanical point of view is much more complex. It is in fact evident that the mechanical stresses to which the machine is subjected at 1100 rpm are much lower than those which a machine with the same structure that reaches 1400 rpm must withstand, especially in conditions of heavy and / or unbalanced load. . In particular, a heavy load means a quantity of clothes contained in the drum close to the maximum quantity of laundry that the machine can wash; by unbalanced load, on the other hand, we mean an irregular arrangement of the clothes inside the drum, which during the rotation of the latter at high speed, can cause significant oscillations of the machine and mechanical damage to the same.
Ad esempio, da prove pratiche effettuate, su macchine con struttura tradizionale provviste di un cestello di capienza pari a 5 kilogrammi di biancheria, si è riscontrato che con velocità di rotazione maggiori di 1100 g/m, i cestelli contenenti la biancheria si danneggiano; rotture del cestello avvengono tipicamente in presenza di carichi superiori all'80% della capienza del cestello (quindi superiori ai 4 kilogrammi), già alla velocità di 1200 g/m, e con sbilanciamenti di 500-800 grammi. For example, from practical tests carried out on machines with a traditional structure equipped with a drum with a capacity of 5 kilograms of laundry, it was found that with rotation speeds greater than 1100 rpm, the baskets containing the laundry are damaged; Basket breaks typically occur in the presence of loads exceeding 80% of the basket capacity (therefore above 4 kilograms), already at a speed of 1200 g / m, and with imbalances of 500-800 grams.
Tale problema potrebbe ovviamente essere risolto intervenendo sulla struttura meccanica della macchina, ad esempio irrobustendo i cestelli ed i relativi mozzi, ma ciò implicherebbe investimenti molto impegnativi, per il rifacimento di intere linee produttive. This problem could obviously be solved by intervening on the mechanical structure of the machine, for example by strengthening the baskets and the relative hubs, but this would involve very demanding investments, for the refurbishment of entire production lines.
Sulla base di tale considerazione, la presente invenzione si propone di indicare un metodo di controllo di una macchina del tipo citato che consenta di risolvere il problema suddetto in modo economico e quindi senza sostanziali interventi sulla struttura meccanica della macchina; in tale ottica, scopo principale della presente invenzione è quello di indicare un metodo di controllo tramite il quale sia possibile verificare se il carico di biancheria contenuto nel cestello di una macchina di lavaggio sia superiore ad una massa predeterminata e sbilanciato, e che solo in assenza di condizioni giudicate pericolose per la struttura meccanica della macchina, consenta al cestello della stessa di raggiungere velocità superiori ai 1100 giri minuto. In tale ambito, quindi, la presente invenzione si propone di consentire ad una macchina di struttura usuale il raggiungimento di alte velocità di centrifuga, ma solo in condizioni di carico bilanciato e quindi senza alcun rischio di rotture meccaniche. On the basis of this consideration, the present invention proposes to indicate a method for controlling a machine of the type mentioned which allows to solve the above problem in an economical way and therefore without substantial interventions on the mechanical structure of the machine; in this perspective, the main purpose of the present invention is to indicate a control method by which it is possible to check whether the load of laundry contained in the drum of a washing machine is greater than a predetermined and unbalanced mass, and that only in the absence conditions considered dangerous for the mechanical structure of the machine, allows the drum of the same to reach speeds higher than 1100 rpm. In this context, therefore, the present invention aims to allow a machine of usual structure to reach high spin speeds, but only under balanced load conditions and therefore without any risk of mechanical breakage.
Per raggiungere tali scopi, forma oggetto della presente invenzione un metodo per il controllo del carico in una macchina per il lavaggio e/o l'asciugatura di biancheria, ed una macchina implementante tale metodo, incorporanti le caratteristiche delle rivendicazioni allegate. To achieve these purposes, the present invention relates to a method for controlling the load in a laundry washing and / or drying machine, and a machine implementing this method, incorporating the characteristics of the attached claims.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clear from the following description and from the attached drawings, provided purely by way of non-limiting example, in which:
- la figura 1 rappresenta lo schema a blocchi semplificato di una parte del circuito di controllo della macchina implementante il metodo secondo la presente invenzione; Figure 1 represents the simplified block diagram of a part of the control circuit of the machine implementing the method according to the present invention;
- le figure 2 - 5 rappresentano in forma grafica alcune curve esplicative dell'analisi della velocità di rotazione della macchina di figura 1 , effettuate secondo il metodo oggetto della presente invenzione; - figures 2 - 5 show in graphic form some explanatory curves of the analysis of the rotation speed of the machine of figure 1, carried out according to the method object of the present invention;
- la figura 6 rappresenta lo schema a blocchi di una parte del circuito logico di controllo della macchina di figura 1, implementante il metodo secondo la presente invenzione; figure 6 represents the block diagram of a part of the logic control circuit of the machine of figure 1, implementing the method according to the present invention;
- la figura 7 rappresenta lo schema a blocchi di un'altra parte del circuito logico di controllo della macchina di figura 1, implementante il metodo secondo la presente invenzione. Figure 7 represents the block diagram of another part of the logic control circuit of the machine of Figure 1, implementing the method according to the present invention.
La presente invenzione verrà nel seguito descritta con riferimento ad una macchina lavabiancheria dotata di tutti gli elementi noti per il suo funzionamento; in particolare si supponga che tale macchina sia dotata di una struttura meccanica di tipo usuale, ossia prevista per il raggiungimento di una velocità di centrifugazione nell'ordine dei 1100 g/m, con un cestello di capienza prevista di 5 kilogrammi di biancheria; tale macchina è tuttavia dotata di un motore e di un sistema di controllo dello stesso, in particolare un sistema di controllo di tipo elettronico digitale, che consente il raggiungimento di velocità di rotazione dei cestello nell'ordine dei 1400 g/m. The present invention will be described below with reference to a washing machine equipped with all the known elements for its operation; in particular, it is assumed that this machine is equipped with a mechanical structure of the usual type, that is, it is designed to achieve a spin speed of the order of 1100 g / m, with a drum with a planned capacity of 5 kilograms of laundry; however, this machine is equipped with a motor and a control system thereof, in particular a control system of the digital electronic type, which allows the drum rotation speed to be reached in the order of 1400 rpm.
In figura 1 è rappresentato lo schema a blocchi semplificato di una parte dei circuito di controllo della macchina implementante il metodo secondo la presente invenzione; in tale figura con M è indicato il motore della lavabiancheria i) quale, tramite cinghie e pulegge provvede in modo in sé noto a produrre la rotazione di un cestello della macchina; con D è indicato nel suo complesso un modulo elettronico digitale di controllo del motore M; con MP è indicato un microcontroilore elettronico, comprendente un contatore o orologio interno, indicato con CLOCK, ed al quale sono associati mezzi di memoria permanente, indicati con ROM, e mezzi di memoria di lettura e scrittura, indicati con RAM; nel caso esemplificato tale microcontrollore MP è quello già presente nel modulo digitale D di controllo del motore M. Figure 1 shows the simplified block diagram of a part of the control circuit of the machine implementing the method according to the present invention; in this figure, M indicates the motor of the washing machine i) which, by means of belts and pulleys, in a manner known per se, produces the rotation of a drum of the machine; D denotes as a whole a digital electronic engine control module M; MP denotes an electronic microcontroller, comprising an internal counter or clock, denoted by CLOCK, and to which permanent memory means, denoted by ROM, and reading and writing memory means, denoted by RAM, are associated; in the exemplified case, this microcontroller MP is the one already present in the digital module D for controlling the motor M.
Nella memoria ROM sono codificati i programmi di gestione del motore M nelle varie fasi previste dai vari cidi operativi della macchina, selezionabili dall'utente tramite opportuni mezzi di comando (ad esempio tramite un timer elettromeccanico e/o dei tasti di selezione). Il modulo D, in particolare tramite il microcontrollore MP e la relativa memoria ROM provvede a gestire ii funzionamento del motore M, in funzione di segnali ricevuti dai citati organi di comando e da altri organi della macchina, quali un pressostato, dei tasti di comando, una dinamo tachimetrica, eccetera. Con T è indicato un dispositivo atto a generare un segnale rappresentativo della velocità di rotazione raggiunta dal cestello, e quindi dal motore M, nel corso del funzionamento delia macchina; nei caso illustrato il dispositivo T è costituito da una dinamo tachimetrica, ma è ovvio che altri dispositivi analoghi possono essere utilizzati per raggiungere lo scopo di misurare la velocità di rotazione del motore e quindi del cestello (ad esempio un sensore di tipo reed magnetico). The management programs of the motor M are encoded in the ROM memory in the various phases envisaged by the various operating cides of the machine, which can be selected by the user by means of suitable control means (for example by means of an electromechanical timer and / or selection keys). The module D, in particular through the microcontroller MP and the relative ROM memory, manages the operation of the motor M, according to the signals received from the aforementioned control elements and from other parts of the machine, such as a pressure switch, control keys, a tacho dynamo, etc. T indicates a device suitable for generating a signal representative of the rotation speed reached by the drum, and therefore by the motor M, during the operation of the machine; in the case illustrated, the device T consists of a tachometer dynamo, but it is obvious that other similar devices can be used to achieve the purpose of measuring the rotation speed of the motor and therefore of the drum (for example a magnetic reed sensor).
Secondo l'invenzione, nella memoria permanente ROM del microcontrollore MP è presente un opportuno programma che permette al microcontrollore stesso di decidere se l'entità del carico di biancheria e/o il grado di eventuale sbilanciamento dello stesso debbano essere considerati pericolosi per la struttura meccanica della macchina in vista della velocità di centrifuga da raggiungere; tali decisioni vengono prese dal microcontrollore MP sulla base di informazioni rappresentative della velocità del cestello, rilevata tramite la tachimetrica T, e dei tempi di raggiungimento di determinate soglie velocità, rilevate tramite la tachimetrica T e l'orologio CLOCK. According to the invention, in the permanent ROM memory of the MP microcontroller there is a suitable program that allows the microcontroller itself to decide whether the entity of the laundry load and / or the degree of possible imbalance of the same must be considered dangerous for the mechanical structure. of the machine in view of the spin speed to be reached; these decisions are made by the MP microcontroller on the basis of information representative of the drum speed, detected by means of the tachometer T, and of the times for reaching certain speed thresholds, detected by means of the tachometer T and the CLOCK clock.
In particolare, secondo la presente invenzione il sistema di controllo del motore M provvede a verificare, nel corso della fase di centrifugazione ad alta velocità e prima del raggiungimento dei 1200 g/m considerati la soglia di una velocità che potrebbe essere critica, se il carico di biancheria è gravoso e/o sbilanciato. Come detto, in questa sede si intende con carico gravoso una quantità di panni contenuti nel cestello considerata potenzialmente pericolosa ai fini dello sbilanciamento, ad esempio superiore all'80% della capacità del cestello (superiore ai 4 kilogrammi nel caso esemplificato); con carico sbilanciato si intende invece quella disposizione irregolare del peso dei panni all'interno del cestello che di fatto può "sbilanciare" l'intera macchina nei corso delle fasi di centrifugazione: tale aspetto è considerato critico, nel caso qui esemplificato, con 500-800 grammi di sbilanciamento del carico. In particular, according to the present invention, the engine control system M checks, during the high-speed centrifugation phase and before reaching 1200 rpm, considered the threshold of a speed that could be critical, if the load of laundry is heavy and / or unbalanced. As mentioned, a heavy load means a quantity of cloths contained in the drum considered potentially dangerous for the purposes of imbalance, for example greater than 80% of the capacity of the drum (greater than 4 kilograms in the exemplified case); with unbalanced load, on the other hand, we mean that irregular arrangement of the weight of the clothes inside the drum which can in fact "unbalance" the entire machine during the centrifugation phases: this aspect is considered critical, in the case exemplified here, with 500- 800 grams of load imbalance.
Secondo l'invenzione, essendo note le caratteristiche del motore M e del cestello, l'entità del carico di biancheria viene determinato misurando il tempo necessario per il passaggio da una velocità di 150 g/m (in seguito V1) ad una velocità di 900 g/m (in seguito V2); tali misurazioni vengono effettuate dal microcontrollore MP attraverso la tachimetrica T e l'orologio CLOCK. According to the invention, since the characteristics of the motor M and of the drum are known, the entity of the laundry load is determined by measuring the time necessary for the passage from a speed of 150 rpm (hereinafter V1) to a speed of 900 g / m (hereinafter V2); these measurements are carried out by the MP microcontroller through the tachometer T and the CLOCK clock.
Più in particolare, da prove pratiche effettuate si è riscontrato che se il tempo per il passaggio dalla velocità V1 alla velocità V2 è inferiore ad un tempo prefissato TR, pari a ad otto secondi, si è in presenza di un carico di biancheria considerato non gravoso, e quindi non critico: in tale caso, dopo la misurazione della velocità V2, il microcontrollore MP può dare il consenso al raggiungimento della massima velocità di centrifuga di 1400 g/m a prescindere da un eventuale sbilanciamento. Viceversa, se il tempo di passaggio da V1 a V2 è superiore al tempo prefissato TR, si è in presenza di un carico gravoso, potenzialmente critico per la struttura meccanica della macchina in presenza di uno sbilanciamento. More specifically, from practical tests carried out it was found that if the time for the passage from speed V1 to speed V2 is less than a predetermined time TR, equal to eight seconds, there is a load of laundry considered not heavy. , and therefore not critical: in this case, after measuring the speed V2, the MP microcontroller can give consent to reach the maximum spin speed of 1400 rpm regardless of any imbalance. Conversely, if the transition time from V1 to V2 is greater than the predetermined time TR, there is a heavy load, potentially critical for the mechanical structure of the machine in the presence of an imbalance.
Pertanto, nel caso in cui il carico venga rilevato come gravoso, secondo l'invenzione si procedere alla verifica dello sbilanciamento; in assenza di sbilanciamento (o in presenza di uno sbilanciamento modesto, considerato non critico, ossia non tale da recare pregiudizi meccanici alla macchina), la velocità di centrifuga può raggiungere i 1400 g/m. Therefore, in the event that the load is detected as heavy, according to the invention, the unbalance is checked; in the absence of imbalance (or in the presence of a modest imbalance, considered non-critical, ie not such as to cause mechanical damage to the machine), the spin speed can reach 1400 rpm.
Viceversa, in presenza di uno sbilanciamento superiore al limite stabilito, il microprocessore MP provvede ad effettuare le necessarie operazioni correttive, in modo tale che la velocità massima di centrifuga venga ridotta ad un valore inferiore, ad esempio di soli 1000 g/m, sufficientemente basso da non compromettere la macchina dai punto di vista meccanico. Secondo l'invenzione, la rilevazione dello sbilanciamento viene effettuata mediante la verifica del grado della cosiddetta sovraelongazione, ossia quella inerzia del carico di biancheria che trascina il cestello ad una velocità di rotazione (VM) maggiore rispetto ad una velocità (VR) prefissata. Anche in questo caso, da prove pratiche effettuate, si è riscontrato che l'entità della sovraelongazione è indicativa della qualità della distribuzione dei panni all'interno del cestello. Conversely, in the presence of an imbalance higher than the established limit, the MP microprocessor carries out the necessary corrective operations, so that the maximum spin speed is reduced to a lower value, for example only 1000 rpm, which is sufficiently low. not to compromise the machine from a mechanical point of view. According to the invention, the unbalance is detected by verifying the degree of the so-called overshoot, that is the inertia of the laundry load which drags the drum at a rotation speed (VM) greater than a predetermined speed (VR). Also in this case, from practical tests carried out, it was found that the extent of the overshoot is indicative of the quality of the distribution of the cloths inside the drum.
Secondo la presente invenzione, la verifica della sovraelongazione, e quindi il tipo di distribuzione della biancheria all'interno del cestello, viene effettuata nel modo che segue. According to the present invention, the overshoot, and therefore the type of distribution of the laundry inside the drum, is checked as follows.
Nel corso della salita verso una certa velocità, a partire dai 150 g/m e per un determinato lasso di tempo misurato dall'orologio CLOCK (ad esempio 40 secondi), il microcontrollore MP tramite la tachimetrica T provvede a provvede a rilevare la velocità raggiunta dal motore M; la velocità massima VM raggiunta in tale lasso di tempo viene memorizzata temporaneamente nella memoria RAM associata al microcontrollore MP (tipicamente la velocità massima si raggiunge circa 10-15 secondi dopo il superamento dei 150 g/m). Tale velocità massima VM, memorizzata nella memoria volatile RAM, viene confrontata con la velocità prestabilita VR, contenuta nella memoria permanente ROM del microcontrollore MP; la velocità prefissata VR può ad esempio essere pari a 1000 g/m. During the ascent towards a certain speed, starting from 150 rpm and for a certain period of time measured by the CLOCK clock (for example 40 seconds), the MP microcontroller through the tachometer T detects the speed reached by the engine M; the maximum VM speed reached in this period of time is temporarily stored in the RAM memory associated with the MP microcontroller (typically the maximum speed is reached about 10-15 seconds after exceeding 150 rpm). This maximum speed VM, stored in the volatile RAM memory, is compared with the predetermined speed VR, contained in the permanent ROM memory of the MP microcontroller; the predetermined speed VR can for example be equal to 1000 rpm.
La differenza tra la velocità impostata VR e quella massima rilevata VM fornisce l'entità della sovraelongazione; come detto, da prove pratiche effettuate si è verificato che entro certi limiti la sovraelongazione è più elevata in condizioni di carico molto ben bilanciato; viceversa, l'assenza di sovraelongazione, o la presenza di una sovraelongazione minima, o il rilevamento di una velocità VM inferiore alla velocità VR nel lasso di tempo prefissato (40 secondi) è indicativa di uno sbilanciamento del carico di biancheria: è infatti intuitivo come una distribuzione irregolare dei panni entro il cestello determina, alle alte velocità, un effetto frenante. The difference between the set speed VR and the maximum detected speed VM gives the amount of overshoot; as mentioned, from practical tests carried out it has been verified that within certain limits the overshoot is higher in very well balanced load conditions; vice versa, the absence of overshoot, or the presence of a minimum overshoot, or the detection of a VM speed lower than the VR speed in the preset time frame (40 seconds) is indicative of an imbalance in the laundry load: it is in fact intuitive how an irregular distribution of the clothes inside the drum determines a braking effect at high speeds.
Quindi, secondo l'invenzione, se il tempo di passaggio da V1 a V2 è maggiore di TR (otto secondi), il microcontrollore MP verifica l'esistenza di un predeterminato valore di sovraelongazione, calcolando la differenza tra VM e VR; in presenza di sovraelongazione inferiore ad un valore predeterminato, o in assenza di sovraelongazione, il microcontrollore stesso deduce la presenza di uno sbilanciamento del carico: si è quindi si à in condizione di carico gravoso e sbilanciato, ossia di quella condizione considerata sicuramente critica e pericolosa, tale da determinare rotture del cestello o danneggiamenti della struttura della macchina; in tale caso, quindi, la velocità finale di centrifuga viene ridotta ai 1000 g/m, ossia a quel valore sufficientemente basso da non compromettere la macchina dal punto di vista meccanico. Al contrario in presenza di sovraelongazione superiore ad un valore predeterminato, indicativa del buon bilanciamento del carico, il nrricrocontroliore MP darà il consenso per il raggiungimento di una velocità finale di centrifuga di 1400 g/m poiché, pur essendo in presenza di un carico gravoso, il suo corretto bilanciamento garantisce l'assenza di rischi meccanici per la macchina. Therefore, according to the invention, if the transition time from V1 to V2 is greater than TR (eight seconds), the MP microcontroller verifies the existence of a predetermined overshoot value, calculating the difference between VM and VR; in the presence of overshoot lower than a predetermined value, or in the absence of overshoot, the microcontroller itself deduces the presence of an unbalance of the load: one is therefore in a condition of heavy and unbalanced load, that is, a condition considered certainly critical and dangerous , such as to cause ruptures of the basket or damage to the structure of the machine; in this case, therefore, the final spin speed is reduced to 1000 rpm, that is to that value low enough not to compromise the machine from a mechanical point of view. On the contrary, in the presence of overshoot greater than a predetermined value, indicative of good load balancing, the nrricrocontroliore MP will give consent to reach a final spin speed of 1400 rpm since, despite being in the presence of a heavy load, its correct balancing guarantees the absence of mechanical risks for the machine.
A scopo esemplificativo, nelle figure 2-5 sono rappresentate alcune curve rappresentative dell'analisi della velocità di rotazione del motore della macchina, in accordo al metodo secondo la presente invenzione. Nei grafici citati sull'asse delle ascisse è indicato il tempo, mentre sull'asse delle ordinate è indicato il valore della velocità di rotazione del cestello, e quindi del motore, delia lavabiancheria. By way of example, figures 2-5 show some representative curves of the analysis of the rotation speed of the engine of the machine, according to the method according to the present invention. In the graphs mentioned, the time is indicated on the abscissa axis, while the value of the rotation speed of the drum, and therefore of the motor, of the washing machine is indicated on the ordinate axis.
Il grafico di figura 2 rappresenta una condizione ottimale di funzionamento della macchina, in accordo alla presente invenzione. Infatti, come si nota, in tale caso per il passaggio dalla velocità V1 (150 g/m) a V2 (900 g/m) il tempo T1-T2 è inferiore agli 8 secondi, ossia al tempo prefissato TR: ciò è indicativo della presenza di un carico non gravoso e quindi la macchina è abilitata a raggiungere la velocità massima di centrifuga MC (1400 g/m) . In ogni caso, dal grafico si rileva anche la presenza di una sovraelongazione, poiché la velocità massima VM raggiunta, ad esempio di 1080 g/m, risulta essere maggiore della velocità impostata VR di 1000 g/m. Tale sovraelongazione di 80 g/m, che risulta superiore ad una soglia prefissata SS ò come detto indicativa di un carico bilanciato, per cui in figura 2 si è in condizioni ideali di carico. The graph of figure 2 represents an optimal operating condition of the machine, according to the present invention. In fact, as can be seen, in this case for the passage from speed V1 (150 rpm) to V2 (900 rpm) the time T1-T2 is less than 8 seconds, i.e. the pre-set time TR: this is indicative of the presence of a non-heavy load and therefore the machine is enabled to reach the maximum spin speed MC (1400 rpm). In any case, the graph also detects the presence of an overshoot, since the maximum VM speed reached, for example of 1080 rpm, is greater than the set speed VR of 1000 rpm. This overshoot of 80 g / m, which is higher than a predetermined threshold SS is, as said, indicative of a balanced load, so that in Figure 2 we are in ideal load conditions.
Il grafico di figura 3 rappresenta pure una condizione ottimale di funzionamento della macchina, in accordo alla presente invenzione. Come si nota, in tale caso per il passaggio dalia velocità V1 alla velocità V2 il tempo T1-T2 è maggiore di 8 secondi, ossia maggiore di TR: ciò è indicativo della presenza di un carico gravoso, per cui il microcontrollore MP deve provvedere alla verifica dello sbilanciamento, tramite la misura della sovraelongazione. Come si nota dal grafico di figura 3, tale sovraelongazione è presente, poiché la velocità massima VM raggiunta è maggiore della velocità impostata VR. Tale sovraelongazione, superiore alla soglia prefissata SS, è indicativa di un carico ben bilanciato: la macchina, quindi, è in presenza di un carico gravoso, ma ben bilanciato e viene pertanto abilitata a raggiungere la massima velocità di centrifuga MC, senza alcun rischio dal punto di vista meccanico. The graph of figure 3 also represents an optimal operating condition of the machine, according to the present invention. As you can see, in this case for the passage from speed V1 to speed V2 the time T1-T2 is greater than 8 seconds, i.e. greater than TR: this is indicative of the presence of a heavy load, for which the MP microcontroller must provide for verification of the unbalance, through the measurement of the overshoot. As can be seen from the graph in figure 3, this overshoot is present, since the maximum speed VM reached is greater than the set speed VR. This overshoot, higher than the preset threshold SS, is indicative of a well balanced load: the machine, therefore, is in the presence of a heavy but well balanced load and is therefore enabled to reach the maximum spin speed MC, without any risk from the mechanical point of view.
Il grafico di figura 4 rappresenta una condizione non ottimale, ma comunque accettabile, di funzionamento della macchina, in accordo alla presente invenzione. Come si nota, in tale caso per il passaggio tra la velocità V1 e la velocità V2 il tempo T1-T2 è inferiore a TR: ciò è indicativo della presenza di un carico non gravoso; la macchina è quindi abilitata a raggiungere i 1400 g/m di velocità di centrifuga. Dal grafico si rileva peraltro una sovraelongazione inferiore alla soglia SS (come si nota la velocità massima VM è di poco superiore alla velocità impostata VR). Tale minima sovraelongazione è indicativa di uno sbilanciamento del carico: tale situazione, di carico sbilanciato ma non gravoso, non è peraltro da considerarsi critica per fa meccanica della macchina: il motore può quindi andare in centrifuga a 1400 g/m (velocità MC), determinando vibrazioni di funzionamento che risultano essere accettabili, perchè senza alcun rischio per la struttura meccanica della macchina. The graph of figure 4 represents a non-optimal, but in any case acceptable, operating condition of the machine, according to the present invention. As can be seen, in this case for the passage between speed V1 and speed V2 the time T1-T2 is less than TR: this is indicative of the presence of a non-heavy load; the machine is therefore enabled to reach 1400 rpm of spin speed. The graph also shows an overshoot below the SS threshold (as you can see, the maximum speed VM is slightly higher than the set speed VR). This minimum overshoot is indicative of an unbalanced load: this situation, of unbalanced but not heavy load, is not to be considered critical for the mechanics of the machine: the motor can therefore spin at 1400 rpm (MC speed), causing operating vibrations that are acceptable, because without any risk for the mechanical structure of the machine.
il grafico di figura 5 rappresenta infine una condizione inaccettabile di funzionamento della macchina, in accordo alla presente invenzione. Come si nota, in tale caso per il passaggio dalla velocità V1 a V2 il tempo T1-T2 è maggiore di TR: ciò è indicativo della presenza di un carico gravoso, per cui è necessaria la verifica dello sbilanciamento del carico, tramite la misura della sovraelongazione. Dal grafico di figura 5 si rileva una sovraelongazione minima, inferiore alia soglia prefissata SS, poiché la velocità massima VM raggiunta dal motore è di poco superiore alla velocità impostata VR. Tale assenza di sovraelongazione è come detto indicativa di uno sbilanciamento del carico: la situazione illustrata in figura 5 è quindi considerata altamente critica per la meccanica della macchina, a causa della presenza di un carico gravoso sbilanciato, per cui il sistema di controllo prowederà a ridurre la velocità di centrifuga ad un valore predeterminato, inferiore ad MC, sufficientemente basso da non compromettere la macchina dal punto di vista meccanico. finally, the graph of figure 5 represents an unacceptable operating condition of the machine, according to the present invention. As you can see, in this case for the passage from speed V1 to V2 the time T1-T2 is greater than TR: this is indicative of the presence of a heavy load, for which it is necessary to check the unbalance of the load, by measuring the overshoot. From the graph of figure 5 a minimum overshoot is detected, lower than the predetermined threshold SS, since the maximum speed VM reached by the motor is slightly higher than the set speed VR. This absence of overshoot is, as said, indicative of a load imbalance: the situation illustrated in figure 5 is therefore considered highly critical for the mechanics of the machine, due to the presence of a heavy unbalanced load, so the control system will reduce the spin speed at a predetermined value, lower than MC, low enough not to compromise the machine from a mechanical point of view.
Sempre a scopo esemplificativo, in figura 6 è rappresentato lo schema a blocchi di una parte del circuito logico di controllo della macchina di figura 1, ed in particolare un esempio di programma contenuto nel microprocessore MP per i'implementazione del metodo secondo l'invenzione. Again by way of example, Figure 6 shows the block diagram of a part of the logic control circuit of the machine of Figure 1, and in particular an example of a program contained in the microprocessor MP for the implementation of the method according to the invention.
Il blocco 100 è il blocco di inizio del programma, che cede il controllo al blocco 101, coincidente con l'avvio della fase di centrifugazione graduale che deve raggiungere la velocità finale di 1400 g/m; il blocco 101 passa il controllo al blocco 102, che è un blocco di verifica; tale blocco 102 provvede alla misurazione della velocità di rotazione del cestello; se tale velocità ha raggiunto i 150 g/m (V1) il controllo passa al blocco successivo 103, in caso negativo il controllo ritorna al blocco 102 stesso. Block 100 is the program start block, which transfers control to block 101, coinciding with the start of the gradual centrifugation phase which must reach the final speed of 1400 rpm; block 101 passes control to block 102, which is a control block; this block 102 measures the rotation speed of the basket; if this speed has reached 150 rpm (V1) the control passes to the subsequent block 103, in the negative case the control returns to the block 102 itself.
Il blocco 103 provvede a iniziare il conteggio del tempo T (punto T1) e cede il controllo al successivo blocco 104, che è un blocco di verifica. Block 103 starts counting the time T (point T1) and transfers the control to the subsequent block 104, which is a check block.
Il blocco 104 provvede ad effettuare una nuova misurazione delia velocità di rotazione del cestello; quando tale velocità ha raggiunto i 900 g/m (V2) il controllo passa al successivo blocco 105; in caso negativo il controllo ritorna al blocco 104 stesso. Block 104 carries out a new measurement of the drum rotation speed; when this speed has reached 900 rpm (V2) the control passes to the following block 105; in the negative case control returns to block 104 itself.
Il blocco 105 provvede ad interrompere conteggio del tempo T (punto T2) e passa il controllo al successivo blocco 106; il blocco 106 è un blocco di verifica, che provvede a confrontare il tempo T (o se si preferisce la differenza T2-T1) con il tempo memorizzato TR, pari a 8 secondi; se il tempo T (o la differenza T2-T 1 ) è inferiore a TR, il controllo passa al blocco 107; il blocco 107 provvede ad abilitare la centrifuga a 1400 g/m, al termine della quale il controllo passa al blocco 108, che è ii blocco di fine operazione. Block 105 interrupts counting of the time T (point T2) and passes the control to the following block 106; block 106 is a check block, which compares the time T (or if you prefer the difference T2-T1) with the memorized time TR, equal to 8 seconds; if the time T (or the difference T2-T 1) is less than TR, the control passes to block 107; block 107 enables the centrifuge at 1400 rpm, at the end of which the control passes to block 108, which is the end-of-operation block.
Se al blocco 106 il tempo T (o la differenza T2-T1) risulta essere superiore a TR, il controllo viene ceduto al blocco 109, che è un blocco di verifica, il quale provvede alla verificare dello sbilanciamento, tramite il controllo della sovraelongazione, nel modo sopra descritto; in assenza di sbilanciamento, il controllo viene ceduto al blocco 107, che provvede all'abilitazione della centrifuga a 1400 g/m, dopodiché il programma ha termine con il blocco 108. In caso contrario, in presenza di uno sbilanciamento, il controllo passa al successivo blocco 110. If at block 106 the time T (or the difference T2-T1) is greater than TR, the control is transferred to block 109, which is a check block, which verifies the unbalance, by controlling the overshoot, in the manner described above; in the absence of unbalancing, the control is transferred to block 107, which enables the centrifuge at 1400 rpm, after which the program ends with block 108. Otherwise, in the presence of an unbalance, the control passes to next block 110.
Il blocco 110 provvede ad attivare una sequenza di centrifuga ridotta, ad esempio a 1000 giri, ossia alla velocità considerata sufficientemente bassa da non compromettere la macchina dal punto di vista meccanico. Il programma ha poi termine con il blocco 108. The block 110 activates a reduced spinning sequence, for example at 1000 rpm, ie at the speed considered sufficiently low not to compromise the machine from a mechanical point of view. The program then ends with block 108.
In figura 7 viene rappresentato lo schema a blocchi della parte del circuito logico di controllo della macchina di figura 1, relativa al controllo dello sbilanciamento, ossia la fase che avviene in sostanza al blocco 109 della figura precedente. Figure 7 shows the block diagram of the part of the logic control circuit of the machine of Figure 1, relating to the unbalancing control, ie the phase which essentially takes place at block 109 of the previous figure.
In tale figura 7 il blocco 201 indica l'inizio del programma (in sostanza coincidente con il blocco 101 di figura 6); il controllo viene ceduto al blocco 202, che è un blocco di verifica; tale blocco 202 provvede alla misurazione della velocità di rotazione del cestello; se tale velocità ha raggiunto i 150 g/m il controllo passa al blocco successivo 203, in caso negativo il controllo ritorna al blocco 202 stesso. In this figure 7 block 201 indicates the start of the program (substantially coinciding with block 101 of figure 6); control is transferred to block 202, which is a check block; this block 202 measures the rotation speed of the basket; if this speed has reached 150 rpm the control passes to the following block 203, in the negative case the control returns to the block 202 itself.
Il blocco 203 provvede a iniziare il conteggio di un tempo TT e cede il controllo al successivo blocco 204; il blocco 204 provvede alla misurazione della velocità di rotazione del cestello ed alla memorizzazione, nella memoria RAM del microcontrollore MP, del valore di velocità rilevato. Il controllo viene poi ceduto ai blocco 205, che provvede a verificare se il tempo TT ha raggiunto i 40 secondi; in caso positivo il controllo passa al successivo blocco 206, mentre in caso negativo il controllo ritorna al blocco 204, per un nuova misurazione della velocità di rotazione del cestello; se il nuovo valore di velocità è superiore a quello in precedenza memorizzato, il nuovo valore sostituisce nella memoria RAM il precedente. In pratica, quindi, I blocchi 204 e 205 provvedono alla rilevazione ciclica della velocità del cestello, in modo che nella memoria RAM sia memorizzato il valore di velocità massima VM raggiunta nei 40 secondi prefissati. Block 203 starts the counting of a time TT and transfers the control to the following block 204; block 204 measures the drum rotation speed and stores the detected speed value in the RAM memory of the microcontroller MP. The control is then transferred to block 205, which verifies whether the time TT has reached 40 seconds; in the positive case the control passes to the following block 206, while in the negative case the control returns to the block 204, for a new measurement of the drum rotation speed; if the new speed value is higher than the one previously stored, the new value replaces the previous one in the RAM memory. In practice, therefore, the blocks 204 and 205 provide for the cyclic detection of the drum speed, so that the maximum speed VM value reached in the predetermined 40 seconds is stored in the RAM memory.
Il blocco 206 è un blocco che provvede a confrontare il valore di velocità massima VM memorizzato nella memoria RAM con un valore di velocità massima di riferimento VR per i 40 secondi prefissati. Nel caso in cui la velocità VM è maggiore alla velocità VR, si è in presenza di una sovraelongazione che, quando superiore ad una soglia prefissata (SS), indica una condizione di carico bilanciato; nel caso contrario, in presenza di una sovraelongazione inferiore alla soglia prefissata (o in assenza di sovraelongazione), si è in presenza di un carico sbilanciato. A seconda delia condizione rilevata al blocco 206, quindi, il sistema di controllo provvede ad abilitare o meno la centrifugazione a 1400 g/m (in pratica come descritto con riferimento ai blocchi 109-107-108 oppure 109-110-108 di figura 6). Block 206 is a block which compares the maximum speed value VM stored in the RAM memory with a maximum reference speed value VR for the predetermined 40 seconds. In the event that the VM speed is greater than the VR speed, there is an overshoot which, when greater than a predetermined threshold (SS), indicates a balanced load condition; otherwise, in the presence of an overshoot below the preset threshold (or in the absence of overshoot), there is an unbalanced load. According to the condition detected in block 206, therefore, the control system enables or not the centrifugation at 1400 rpm (in practice as described with reference to blocks 109-107-108 or 109-110-108 of figure 6 ).
Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del metodo oggetto della presente invenzione, così come chiari risultano i suoi vantaggi. From the above description the characteristics of the method object of the present invention are clear, as well as its advantages.
Dalle esaustive prove pratiche effettuate si è riscontrato come la presente invenzione consenta di ottenere gli scopi prefissati, ossia di ottenere in modo semplice ed economico una macchina che operi ad un'alta velocità di centrifuga, grazie ad un semplice metodo di verifica delle condizioni del carico dei panni in una macchina per il lavaggio e/o l'asciugatura di biancheria, senza interventi sostanziali sulla struttura meccanica della macchina e comunque in assenza di rischi per la stessa. From the exhaustive practical tests carried out it has been found that the present invention allows to achieve the intended purposes, that is to obtain in a simple and economical way a machine that operates at a high spin speed, thanks to a simple method of checking the conditions of the load. cloths in a machine for washing and / or drying linen, without substantial interventions on the mechanical structure of the machine and in any case in the absence of risks for the same.
E' evidente che al metodo ed alla macchina precedentemente descritti a titolo illustrativo e non limitativo potranno essere apportate numerose modifiche, adattamenti, integrazioni, varianti e sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti, senza peraltro uscire dall’ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni. It is clear that numerous modifications, adaptations, additions, variants and replacements of elements with other functionally equivalent may be made to the method and to the machine previously described for illustrative and non-limiting purposes, without however departing from the scope of the protection of the following claims.
Ad esempio, è chiaro che in caso di rilevamento di condizioni critiche, del tipo di quella rappresentata in figura 5, il sistema di controllo potrebbe essere disegnato per prevedere una fase di correzione dello sbilanciamento, anziché abilitare una centrifuga a velocità ridotta: ciò è facilmente realizzabile intervenendo a livello del programma memorizzato nella memoria ROM associata al microcontrollore MP; ad esempio, alla rilevazione del carico gravoso sbilanciato il microcontrollore MP potrebbe interrompere la rampa di salita in velocità, effettuare una fase di ribilanciamento del carico e tentare una nuova centrifugazione per raggiungere la velocità massima di 1400 g/m; ciò potrebbe essere effettuato anche più volte. For example, it is clear that in the event of the detection of critical conditions, of the type shown in Figure 5, the control system could be designed to provide an unbalance correction phase, instead of enabling a centrifuge at reduced speed: this is easily achievable by intervening at the level of the program stored in the ROM memory associated with the MP microcontroller; for example, upon detecting the unbalanced heavy load, the MP microcontroller could interrupt the speed up ramp, perform a load rebalancing phase and attempt a new spin to reach the maximum speed of 1400 rpm; this could also be done several times.
Lo stesso tipo di intervento potrebbe essere previsto per risolvere situazioni non critiche, ma comunque fastidiose, del tipo di quella illustrata in figura 4. The same type of intervention could be envisaged to solve non-critical but still annoying situations, such as the one illustrated in figure 4.
E' inoltre chiaro che il metodo per il rilevamento dello sbilanciamento qui descritto, basato sulla misura della sovraelongazione, potrebbe essere vantaggiosamente impiegato anche disgiuntamente dalla misura del tempo di passaggio dai 150 ai 900 g/m. La possibilità di memorizzare all'interno della memoria permanente ROM del microcontrollore MP una notevole quantità di informazioni basate sull'esperienza, in forma estremamente compatta e tale da poter essere elaborata anche da dispositivi molto economici (microcontrollori a 4 ed 8 bit di limitata capacità elaborativa), consente lo sviluppo dei metodo basato sulla sovraelongazione anche per la determinazione esatta dell'entità dello sbilanciamento. In tale ottica, quindi, è altresì ovvio che altre tecniche sono possibili per la verifica automatica dell'entità del carico, ossia della quantità di biancheria presente nel cestello della lavabiancheria; si rimanda ad esempio alla domanda di brevetto per invenzione industriale T093A000798, a nome della stessa Richiedente, nella quale sono descritte e commentate varie tecniche per ottenere in modo automatico informazioni relative all'entità del carico, tra le si ricordano: il metodo dell'analisi del tempo di durata e dal numero dei ripristini di livello del liquido nella vasca di lavaggio, operati sotto il controllo di un pressostato di primo livello; il metodo della misura della corrente (che è in relazione con la coppia) assorbita dai motore della lavabiancheria per mettere in moto il cestello con I panni da lavare; il metodo della misura dell'energia necessaria per passare da un dato stato inerziale, definito da una determinata velocità del cestello della lavabiancheria, ad un altro stato inerziale, definito da una differente velocità dello stesso cestello. It is also clear that the method for detecting the unbalance described here, based on the measurement of the overshoot, could advantageously also be used separately from the measurement of the transition time from 150 to 900 g / m. The possibility of storing within the permanent ROM memory of the MP microcontroller a considerable amount of information based on experience, in an extremely compact form and such that it can be processed even by very cheap devices (4 and 8 bit microcontrollers with limited processing capacity ), allows the development of the method based on overshoot also for the exact determination of the extent of the imbalance. From this point of view, therefore, it is also obvious that other techniques are possible for the automatic verification of the amount of the load, that is, of the quantity of laundry present in the drum of the washing machine; for example, reference is made to the patent application for industrial invention T093A000798, in the name of the same Applicant, in which various techniques are described and commented on for automatically obtaining information relating to the magnitude of the load, among which are mentioned: the analysis method the duration time and the number of liquid level restorations in the washing tank, operated under the control of a first level pressure switch; the method of measuring the current (which is in relation to the torque) absorbed by the motor of the washing machine to start the drum with the clothes to be washed; the method of measuring the energy necessary to pass from a given inertial state, defined by a given speed of the washing machine drum, to another inertial state, defined by a different speed of the same drum.
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