SE520327C2 - Metod för förbalansering av en roterande trumma, som har en temporärt varierande obalans - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 35 52Û 32Z¶§,ff¶f¿§§¿_;§:É 2 vilken trumma är försedd med ett dynamiskt balanserings- arrangemang bildat av ett antal ringformade ihåliga kroppar med en företrädesvis rektangulärt formad tvärsektion, vilka bildar monterade integrerat med den cylindriska trumman med deras kroppar avtätade slutna banformationer och är axlar väsentligen överensstämmande med rotationsaxeln för den perforerade trumman, och ett antal rörliga massor med förmåga att fritt röra sig i en, i sagda ihåliga kroppar fylld kännetecknas av att vätska med en exakt viskositet, och vilken trumman före åtminstone en centrifugeringsfas drives att rotera på ett kontinuerligt sätt med en variabel, relativt låg hastighet i en och samma rotationsriktning, varvid frekvensen hos denna rotation är lägre än resonansfrekvensen för den oscillerande tvätt- enheten, men ändå tillräcklig för att orsaka tvättgodset i trumman att häfta emot innerperiferiytan pà trumman.

Genom dessa särdrag påstås, att balanseringsanordningen har förmåga att åstadkomma balansering under alla rotations- faser, som den roterande trumman undergår med tvättgodset inneslutet däri.

Den lösning som presenteras i EP-A-O 810 316 tar endast hänsyn till krafter, som orsakas av variationerna i rotationshastighet, och det har visat sig att detta endast är korrekt under speciella omständigheter, vilket innebär att ytterligare villkor måste vara uppfyllda för att säkerställa att balanseringseffekt alltid uppnås över alla varvtalsomràden. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att erbjuda en metod, vilken också tar hänsyn till de motverkande krafter, som alstras som en konsekvens av de underkritiska rörelserna hos den upphängda enheten, och där krafterna mäste vara mindre än de sonx orsakas av' de önskade variationerna i rotationshastighet, för att tillåta att den nämnda principen 10 15 20 25 30 35 ...- szo 327 :;k¿¿ 3 fungerar, och detta har uppnåtts genonl de åtgärder som definieras i de bifogade patentkraven.

Sålunda har det visat sig, att ett tillfredsställande förbalanseringsresultat uppnås genom att minimera alla stelkroppsresonanser i det roterande systemet inom området för de verkliga hastighetsvariationerna kring fördelnings- hastigheten för att ge full repeterbarhet för balanserings- effekten.

Om dessa ytterligare villkor är uppfyllda tillsammans med de som nämnts i den ovan nämnda EP-A-O 810 316 har det visat sig, att balanseringseffekt kan uppnås varje gång och också under vissa underkritiska hastigheter.

Med detta i minne är det uppenbart, att balanserings- processen som beskrives i EP-A-0 810 316 inte är helt repeterbar under de förutsättningar som beskrivits i denna publikation.

Förbalansering medelst balanseringskroppar (vanligen kulor) i en tvättmaskin innebär att man försöker ge kulorna en balanserad position inom ett hastighetsområde i vilket en automatisk balanseringsanordning normalt inte fungerar. roterande Man anser vanligen att ett system skall ha passerat dess första resonansfrekvens för att den automatiska balanseringsfunktionen skall tillåtas träda i effekt. Anledningen till att den fungerar i det överkritiska och det geometriska centrumet hos systemet befinner sig nära 180° i området är att fasvinkeln mellan obalansen förhållande till rotationsaxeln. Fasvinkeln är i detta fall en definition på hur riktningen av kraften som orsakas av en obalans står i relation till det roterande systemets rotationsriktning. lO 15 20 25 30 35 520 s27,,¿¿; 4 När man studerar en tvättmaskintrumma, finner man - att innan resonans kommer det att finnas en fasvinkel som är nära O°, vilket innebär, att när obalansen belägen vid botten av trumman, kommer den upphängda enheten att vara vid sitt bottenläge, och när obalansen befinner sig vid toppen kommer den upphängda enheten att befinna sig i sin högsta position. - vid resonans, är fasvinkeln 90°, varvid den upphängda enheten är belägen mot den högra sidan (eller den vänstra sidan) när obalansen är vid botten, när obalansen är belägen vid höger sida kommer den upphängda enheten att vara i dess topp- (botten-)position. - ovanför resonansen är fasvinkeln nära l80°, varvid den upphängda enheten är vid toppen när obalansen är vid botten, och när obalansen är vid toppen är den upphängda enheten vid dess bottenposition.

Kulorna i dem automatiska balanseringsenheten rör sig tillsammans med trumma, vilket innebär, att om obalansen är vid botten, kommer trumman att vara i sin högsta position och kulorna strävar uppåt - kulorna kommer att utbalansera obalansen.

Vid förbalansering användes ett helt annat fysikaliskt fenomen, som inte har något att göra med fasvinkeln. Det fysikaliska fenomen som får förbalanseringen att fungera står att finna i det faktum, att när vi àterigen studerar tvättmaskinen, kan vi fastställa att den har en trumma som roterar med tvättgods (som representerar en obalans). När obalansen är belägen vid botten och skall lyftas till trummans topp tas den erfordrade verksamma energin fràn trummans rotationshastighet. Det kan också antagas att vridmomentet, som levereras av motorn sett som ett genomsnitt över ett antal rotationsvarv är lika med förlusterna för att försöka hålla trummans rotationshastighet vid ett konstant värde, sett sonx ett medelvärde över ett större antal varvs rotation. Detta 10 15 20 25 30 35 520 327 5 innebär att trummans rotationshastighet minskar när tvättgodset (obalansen) dras uppàt och den accelererar när tvättgodset rör sig neråt.

Om trumman, hypotetiskt, tilläts vara icke-roterande och ha tvättgodset vid toppositionen, skulle kulorna rulla ner och placera sig själva vid botten av trumman, vilket skulle ge den önskade reduceringen av obalansen. Problemet här är att också tvättgodset kommer att ramla ner om trumman stàr stilla, vilket innebär att vi i stället skulle få en ökad obalans. Därför är det önskvärt att tvättgodset "oftare" finns vid toppen än vid botten sà att kulorna har tid pà sig att rulla "nedàt". relativt trumman när centripetalaccelerationen blir högre Tvättgodset kommer att stanna i sitt läge än accelerationen som beror pà gravitationen, och om friktionen mellan trumma och tvättgods är tillräcklig för att hindra tvättgodset fràn att glida ner, kommer denna brytpunkt oftast att uppträda vid ungefär 50 varv per minut för hushållsmaskiner.

Enligt denna diskussion kommer trumman att röra sig med sin lägsta hastighet när tvättgodset (obalansen) är vid toppen, vilket innebär, att obalansen är placerad en längre tid vid dess topposition än vid sin bottenposition, och därigenom kommer kulorna att ha mera tid att rulla neråt och att därvid motverka obalansen. Denna tidsdifferens är vad som ovan anges som "oftare", d.v.s. den eftersträvade effekten uppnås på detta sätt.

Förbalanseringen kommer att fungera pà det bästa sättet om trumman är stelt inspänd, eftersom kulorna och obalansen därmed kommer att ha möjlighet att fungera utan störning. I fallet med en tvättmaskin är det emellertid inte möjligt att låta trumman vara stelt inspänd, och det kommer alltid att uppträda rörelser vid trumman som bringar kulorna att påverkas av krafter som alstras i enlighet med teorin för automatisk balansering, varigenom kulorna strävar efter att 10 15 20 25 30 520 327 följa trummans rörelser. För att säkerställa att trumman rör sig så lite som möjligt (för att ndnimera krafterna som alstrar i enlighet med teorin för automatisk balansering), är det sålunda nödvändigt, att rensa rotationshastighetsområdet vid vilket förbalanseringen åstadkommes från resonanser, vilka annars skulle öka rörelserna, eller alternativt dämpa vissa resonanser.

Stelkroppsresonanserna i vertikal riktning är normalt väl dämpade i en tvättmaskin, medan resonanserna i horisontell dämpade och dämpningen av riktning är mindre väl rotationsresonanser är mycket dålig. frekvensomráde Ändamålet är att skapa ett (rotationshastighet) i vilket tvättmaskinens trumma kan bilda den och den minskade arbeta för att erfordrade variationen i rotationshastighet stelkroppsrörelsen, vilket tillsammans ger den önskade effekten, att obalansen reduceras trots att resonansrotationshastigheten inte har nåts, och det har visat sig att ett bra resultat uppnås genom att man ger systemet en maximal förskjutningsamplitud av 1,5 gånger avståndet mellan det geometriska centrumet och tyngdpunktscentrunxhos den oscillerande tvättmaskinsenheten.

Genom att omforma dämpare och fjädrar beträffande position och värde är det möjligt att förflytta resonanserna ut från vid vilket det rotationshastighetsomràde förbalansering skall horisontella rörelser reduceras så att detta uppnås. åstadkommas, varigenom rotationsrörelser och Uppfinningen. är inte begränsad till det beskrivna utföringsexemplet utan kan varieras och modifieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (3)

10 l5 20 25 520 327 7 PATENTKRAV

1. Metod för att bringa en automatisk balanseringsanordning att balansera ut ett obalanstillstånd i ett roterande system, i synnerhet en tvättmaskin med ett yttre hölje och en upphängd, oscillerande tvättenhet innefattande en tvättbehållare, en cylindriskt formad perforerad trumma, placerad i behållaren och med förmåga att rotera i dess inre kring cylindems axel under tvättning och centrifugering, en motor med förmåga att rotera trumman med olika hastigheter och försedd med tillsatsorgan, som är fast anslutna till behållaren, vilken trumrna är ansluten till den automatiska balanseringsenheten bildad av åtminstone en ringformad ihålig kropp, som bildar en avtätad sluten banforrnation och är monterad integralt med den cylindriska trumman med deras axlar sammanfallande med den perforerade trummans rotationsaxel, och ett antal rörliga massor med förmåga att röra sig fritt i en vätska fylld i den ihåliga kroppen, och vilken metod innefattar att trumman före åtminstone en eentrifugeringsfas drivs att rotera på ett kontinuerligt sätt med en variabel, relativt låg hastighet i en och samma rotationsriktning, varvid frekvensen hos denna rotation är lägre än frekvensema för tvärgående eigenmodes vinkelrätt mot rotationsaxeln hos trumman i den oscillerande tvättmaskinenheten, men ändå tillräcklig för att bringas tvättgodset i trumman att häfta mot trummans inre periferiyta, kännetecknad av att i ett område beläget under resonansfrekvensen minimera stelkroppsresonanser i det roterande systemet inom området för de faktiska hastighetsvariationema kring fördelningshastigheten för att ge hel repeterbarhet för utbalanseringseffekten, genom omformning av dämpare och/eller fjädrar beträffande position och/eller värde. 10 520 327 8

2. Metod enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v, att ge systemet en. maximal förskjutningsamplitud. av 1,5 centrumet och avståndet mellan det geometriska gànger tyngdpunktscentrum för den oscillerande tvättmaskinenheten.

3. Metod enligt patentkravet l, k à n n e t e c k n a d a v, sàkerställande av att området för de faktiska hastighetsvariationerna kring fördelningshastigheten.är helt fritt fràn stelkroppsresonanser.