SE461279B - Metod foer balansering av en kring en vaesentligen horisontell axel roterande behaallare - Google Patents

Description

461 279' De angivna ändamâlen uppnås genom utnyttjandet av en metod som uppvisar de i patentkravetl angivna särdragen. Speciellt föredragna förfarandesteg finns angivna i tillhörande underkrav.

Uppfinningen skall nu beskrivas i detalj i anslutning till ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar. På dessa visar fig. l schematiskt en tvätt- maskinstrumma med balanseringsanordning, sedd från sidan. Fig. 2 är en sidovy av trumman i fig. l sedd från höger i denna figur. Fig 3 är en sidovy av trumman i fig. 1 men sedd från vänster i denna figur. Fig. 4, slutligen, är ett enkelt block- schema för en balanseringsanordning medelst vilken metoden enligt uppfinningen kan genomföras. l det utföringsexempel som nu skall beskrivas har en tvättmaskinstrumma 10 lagrats för rotation kring en väsentligen horisontell rotationsaxel ll. Trumman, som finner användning i en frontmatad tvättmaskin, är öppen vid sin vänstra sida i fig. l för att möjliggöra beskickning med tvättgods. Vid sin motsatta sida är trumman lagrad i ett lager 12 som är fäst i en lagcrsköld 13 vilken bildar en enhet med en vätskebehållare 14. Denna inrymmer trumman 10 och är endast antydd ifigurerna 1- 3.

Trumman 10 är utförd med tre vid dess periferi belägna behållare l5 avsedda att kunna tillföras vatten för utbalansering av uppkommande trumobalans. Behållar- na är jämnt fördelade runt trummans periferi, dvs. med 120 graders delning. För tillförsel av vatten till behållarna är tre vattenrör 16, ctt för varje behållare, via magnetventiler 17 anslutna till ett vattennät. Vattenrörcn 16 mynnar vart och ett mitt för en med trumman roterande, öppen cirkulär ring 18 vilken via en kanal 19 är förbunden med sin respektive behållare. Som visas i fig. l införes vätska i be- hållaren l5 via en öppning 20 i dess högra ände belägen intill behållarens närmast rotatíonsaxeln belägna begränsningsyta 21. Dränering av behållarna 15 kan ske via en ring 22 liknande ringarna 18 men belägen vid trummans öppna ände där den omger beskickningsöppningen. Behållaren har förbindelse med ringen 22 via en öppning 23 belägen på i huvudsak samma nivå i behållaren som öppningen 20.

Placeringen av öppningen 23 i behållaren medför att denna kan dräneras på vatten när vid stillastående trumma den intagit det i fig. l visade läget. Dränering kan även ske vid långsamt roterande trumma medan vid hastigt roterande trumma i behållaren befintlig vätska av centrifugalkraften pressas mot trummans pcriferi och därmed kvarstannar i behållaren. l det följande skall nu den enligt uppfinningen föreslagna balanseringsmetodcn beskrivas. Det antas därvid att tvättrumman 10 är fylld med tvättgods och att ett automatisk tvättprogam innefattande tvättfas, sköljfas och centrifugeringsfas genomförts så att endast centrifugeringsfasen återstår.

Ett väsentligt särdrag hos uppfinningen är att tvättrumman inte acceleras upp till det slutliga centrifugeringsvartalet i ett enda steg utan i ett flertal steg där vid varje steg balansering utförs och efterföljande steg inkopplas först när obalansen underskrider ett förutbestämt värde. l exemplet har antalet steg valts till åtta, motsvarande centrifugeringsvarvtalen: n] = 124 rpm 112 = 175 " n3 = 240 " n4 = 330 " n5 = 460 " ng = 635 " n7 = 880 " m8 = 1200 " Vid varje steg sker balansering genom att en förutbestämd mängd vatten införes i en av behållarna 15. Den förutbestämda mängden bestäms av att en av magnetventilerna 17 öppnas under en förutbestämd tid. Vilken behållare som skall tillföras vatten bestäms på samma sätt av vilken inagnetventil 17 som aktiveras.

Obalansens storlek bestäms med en vibrationsgivare som kan vara utförd på olika sätt. l exemplet utnyttjas en vibrometer 24 (fig. 4) som avger en spänning som utgör ett mått på obalansens storlek. Vibrometern är i exemplet av fabrikat Carl Schenk AG och har beteckningen "Vibrometer 20". Denna spänning tillföres en mikrodator 25 som utför erforderliga jämförelser mellan det från vibrometern inkommande mätvärdet före respektive efter det vatten införts i någon av behållarna samt dessutom mellan mätvärdet och ett förutbestämt referensvärde angivande högsta tillåtna obalans. Detta referensvärde kan vara olika för de olika centrifugeringsvarvtalen n 1 - ng. Mikrodatorn avger styrsignaler till en styrenhet 26 anordnad för styrning av den som likströmsmotor utförda centrifugeringsmotorn 27 som driver tvättmaskinstrumman 10.

Ett typiskt balanseringsförlopp kan genomföras på följande sätt. Mikrodatorn aktiverar en av magnetventilerna 17 under en förutbestämd tid så att den förut- bestämda vattenmängden via vattenröret 16, ringen 18 och kanalen 19 via öppningen 20 införes i tillhörande behållare 15. Därefter avläses signalen från vibrometern och mikrodatorn bestämmer om obalansen minskat som en följd av att behållaren tillförts den förutbestämda vattenmängden. Skulle så vara fallet 461 279' införs en ny dos av den förutbestämda vattenmängden i samma behållare och mikrodatorn utför en ny bestämning. Detta förlopp upprepas till dess någon ytterligare minskning av obalanscn inte kan registreras. Därefter aktiverar mikrodatorn nästa magnetventil så att den förutbestämda vattenmängden införes i nästföljande behållare och denna påfylles upprepat till dess även där någon ytterligare minskning av obalansen inte kan registreras. Förloppet upprepas därefter för den kvarvarande behållaren och så åter för de övriga till dess det avlästa värdet från vibrometern underskrider det förutbestämda refererensvärdet för högsta tillåtna obalans. Därefter ges signal till styrenheten 26 att styra motorn 27 till närmast högre centrifugeringsvarvtal. Balanseringsförloppen upprepas på det beskrivna sättet för varje centrifugeringsvarvtal till dess det högsta inkopplats och utbalansering skett. Jämförelsen mellan aktuellt mätvärde och referensvärdet för högsta tillåtna obalans sker regelbundet i samband med att jämförelsen sker mellan mätvärdena efter och före en påfyllning. Omkoppling till närmast högre centrifugeringsvarvtal sker därvid så snart referensvärdet underskridits, vilket kan inträffa redan efter det att den första dosen införts i den första behållaren.

Enligt ett modifierat förfarande kan förutom jämförelsen mellan mätvärden-a från vibrometern före resp. efter det att den förutbestämda vattenmängen infört i en behållare en ytterligare jämförelse göras. Denna sker mellan det mätvärde som avläses efter det att vattenmängden införts och det lägsta mätvärdet under hela det förutvarande balanseringsförloppet. Ett ytterligare kriterium för att en ny dos av den förutbestämda vattenmängden skall införas i den aktuella behållaren blir då att den ytterligare jämförelsen inte indikerar en ökning av mätvärdet. Detta innebär att det senast erhållna mätvärdet kan vara mindre än eller lika med det lägsta mätvärdet under det förutvarande balanseringsförloppet. l mikrodatorn finns ett ytterligare referensvärde inlagt, nämligen ett gränsvärde motsvarande en obalans som kan innebära risker för det svängande systemet. Under varje balanseringsförlopp sker även upprepat en jämförelse mellan mätvärdet från vibrometern och gränsvärdet och om detta skulle överskrida stoppas motorn 27 och behållarna 15 tömmes på vätska antingen genom att de var och en i följd intar det i fig. l visade läget under en lämplig tid eller genom att trumman roteras vid en låg hastighet. En tömning av behållarna sker för övrigt alltid före varje centrifugeringsfas och lämpligen även efter en sådan. Om gränsvärdet överskridits och behållarna tömts på vatten sker även en tömning av maskinens vätskebehållare 14 innan trumman på nytt drivs upp till det lägsta centrifugeringsvarvtalet. 461 279 Den beskrivna balanseringsmetoden kan tillämpas i automatiska tvättmaskiner och centrifuger försedda med olika typer av styranordningar. Den i exemplet använda mikrodatorn kan ersättas av fast standardlogik eller av en mikrokrets som specialkonstruerats för ändamålet. Vidare kan vibrometern 2.4 ersättas av en obalansdetektor av något annat slag. Exempelvis kan av obalansen orsakade förändringar i motorns ström utnyttjas för bestämning av obalansens storlek.

Sammanfattningsvis har den beskrivna balanseringsmetoden vid praktiska försök visat sig resultera i så låga obalansvärden att man kunnat höja centrifugeringsvarvtalet väsentligt utan risk för otillåtna påfrestningar på de delar av maskinen som uppbär det svängande systemet omfattande vätskebehållare med ïOtêfâllde Ullmmâ.

Claims (6)

461 279 _ Patentkrav

1. l. Metod för balansering av en kring en väsentligen horisontell axel (ll) roterande behållare (10), företrädesvis en tvättmaskinstrumma, varvid behållaren förses med jämnt längs dess periferi fördelade rum (15) och dessa utföres med öppningar (20) via vilka vätska selektivt kan införas i respektive rum, varjämte en sensor (24) anordnas vilken känner vid behållarens rotation uppkommande vibrationer och avger en elektrisk signal vars storlek utgör ett mått på vibratíonernas storlek, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att behållaren (10) bringas att rotera med ett första rotationsvarvtal, att sensorsígnalen avkännes, att en förutbestämd mängd vätska införes i ett slumpvis utvalt rum (15) utmed behållarens periferi, att sensorsígnalen på nytt avkännes och jämföres med föregående avkända värde, att om värdet är mindre än det tidigare en ny dos av den förutbestämda mängden införes i det utvalda rummet, medan om värdet är oförändrat eller större än det tidigare den förutbestämda mängden införes i närmast efterföljande rum utmed periferin, att förloppet innefattande successiv påfyllning av vätska i de olika rummen och avkänning av sensorsígnalen upprepas till dess sensorsígnalen understiger ett förutbesämt, tillåtet värde, att behållaren (10) bringas att rotera vid ett andra rotationsvarvtal större än det första och att förloppet med växelvis påfyllning av vätska i de olika rummen, avkänning av sensorsígnalen och jämförelse av denna med det förutbestämda värdet upprepas för olika rotationsvarvtal till dess det önskade högsta rotationsvarvtalet uppnåtts och sensorsígnalen underskrider det förutbestämda värdet.

2. Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att innan ett rotationsförlopp inledes de längs trummans periferi fördelade rummen (15) tömmes på vätska.

3. Metod enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att rummen (15) tömmes på vätska såväl före som efter ett rotationsförlopp.

4. Metod enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att ett mätvärde, gränsvärdet, på sensorsígnalen motsvarande största tillåtna obalans fastställes, att under rotationsförloppet sensorsígnalen upprepat jämföres med gränsvärdet, att om gränsvärdet överskrides rotationsförloppet avbrytes och rummen tömmes på vätska och att därefter ett nytt rotatíonsförlopp initieras.

5. Metod enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att mätvärden på sensorsígnalen upprepat upptages under perioder (Tx + Ty), där Tx är tiden under vilken en dos av den förutbestämda mängden införes i ett rum och Ty är tiden mellan två på varandra följande påfyllningar, att det lägsta mätvärdet under varje period lagras, att varje sådant lägsta mätvärde i en första jämförelse jämföres med det lägsta mätvärdet i närmast föregående period samt att varje sådant mätvärde i en andra jämförelse jämföres med det lägsta mätvärdet 461 279 som uppnåtts under en tid som omfattar alla perioderna, varvid villkoret för att efter det att en första dos av den förutbestämda mängden införts i ett rum (15) en ytterligare dos skall införas i samma|rum bestämmas av att den första jämförelsen anger en minskning av sensorsignalen och samtidigt den andra jämförelsen inte indikerar en ökning av sensorsignaien.

6. Metod enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att den andra jämförelsen utföres endast vid lägre rotationsvarvtal.