WO2001006050A1 - Haushaltsmaschine - Google Patents

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Harald Schrott
Günter Biechele
Siegfried Hillenbrand
Klaus Roth
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Aweco Appliance Systems Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a household machine for treating laundry according to the preamble of claim 1.
  • Household machines in particular washing machines or tumble dryers, are increasingly being provided with electronic program controls which regulate the sequence of the program steps.
  • the sequence of the program steps is essentially always the same, with sensors already being provided, for example for level measurement, temperature measurement or the like, the data of which are taken into account when controlling the machine.
  • the object of the invention is to propose a washing machine which allows more flexible and needs-based control of the household machine.
  • a household machine is characterized in that a radar sensor is provided as the sensor. With the help of a radar sensor, additional operating or Control parameters of the machine are recorded and taken into account when controlling the machine.
  • a so-called double radar sensor is advantageously used, which detects and evaluates frequency differences between emitted and reflected radiation.
  • relative movements between the sensor and the reflection surface can thus be measured very well.
  • a radar sensor Regardless of whether it is used as a Doppler radar or works with the aid of standing waves, a radar sensor has the advantage that it can deliver reliable measurement data regardless of contamination or atomization.
  • the radar sensor is advantageously mounted behind a recess in the tub of the machine.
  • This recess can be sealed with a non-conductive material, preferably plastic.
  • the radar or microwave radiation used by the radar sensor is able to penetrate this non-metallic material, so that the interior of the tub is to be monitored with a sensor arranged outside it.
  • the senor is arranged in the area of the filling opening of the machine.
  • Both washing machines and tumble dryers are usually provided with a hatch that is attached to the front and designed as a porthole.
  • This hatch is usually made of glass or synthetic glass, so that a radar sensor according to the invention can see through the hatch.
  • the radar sensor could also be in the inside of the hatch can be worked in and covered with plastic, for example.
  • the senor is attached inside the laundry drum. This is mainly of advantage if a metal washing drum is used. This is the case in the machines customary today, in which stainless steel washing drums are used, through which the radar radiation cannot transmit.
  • the radar sensor is preferably arranged in the interior of the axis of the laundry drum.
  • This axis can be designed as a hollow tube in which the radar sensor can be attached and directed into the interior of the laundry drum through a corresponding, again tightly sealed opening.
  • radar sensors are used for different observations.
  • the use of a radar sensor with different radiation frequencies or different radiation directions by an appropriately trained antenna would also be conceivable. With different frequencies, according to conventional
  • a load control of the machine with the aid of the sensor is advantageous in order to control the program steps accordingly, for example in order to match the duration of individual washing steps or the spinning process.
  • the level of the machine with washing liquid is detected with the help of the radar sensor and, if necessary, controlled.
  • a fill level can be detected with a radar sensor either directly by reflection on the liquid surface or by observing the vibration behavior of the container or other machine parts.
  • various data can be recorded through secondary effects, for example through effects on the vibration behavior of the machine.
  • secondary effects for example through effects on the vibration behavior of the machine.
  • monitoring of filters or bearings, for example the laundry drum, vibration dampers, the drive motor and / or the water pump by measuring such secondary effects would be conceivable.
  • a temperature measurement via such secondary effects e.g. B. by detecting the
  • Vibration behavior of a test body or by recording temperature-dependent linear expansion Vibration behavior of a test body or by recording temperature-dependent linear expansion.
  • the degree of contamination or the other condition of the washing liquid could be monitored with the help of the radar sensor.
  • the condition of the washing liquid influences the reflections of the irradiated radiation as well as the formation of the surface, so that a check can be carried out with the help of the radar sensor.
  • a spinning process can e.g. B. not only in terms of speed, but also in terms of vibrations caused by unbalance.
  • the amplitude of the vibrations and their course can also be recorded in order to determine, for example, the moisture content of the laundry or the condition of machine components.
  • the moisture content can be recorded directly or through secondary effects, such as droplet size or changes on a test specimen, etc.
  • a control of the moisture content of the laundry or its ambient air is advantageous.
  • the type of loading of the machine can also be detected with the aid of a radar sensor according to the invention.
  • the type of laundry is also recorded. H. a distinction according to different types of textiles, e.g. B. wool, plastic fibers, linen, etc. in question.
  • Temperature control is an advantage.
  • the temperature measurement can in turn be carried out with a radar sensor according to the invention.
  • temperature-dependent secondary effects for example via the vibration behavior, length changes or the like, can be used in addition to a direct detection of the machine interior.
  • the condition parameters of a test body would also be the same for temperature detection conceivable, such as for the acquisition of any further measurement variables. For example, the location you want
  • Temperature measurement appropriate reflective elements are attached, which are detected by the sensor.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section through a washing machine with a sensor according to the invention.
  • the household machine 1 comprises a machine housing 2, in the interior of which a tub 3 is arranged.
  • a laundry drum 4 is rotatably mounted inside the tub 3.
  • the laundry drum 4 in the present case comprises a hollow shaft 5 with radial passages 6, 7.
  • the tub 3 has a recess 8 which is closed with a plastic insert 9. Outside the vat 3, a radar sensor 10 is mounted behind the insert 9.
  • the radar sensor 10 is able to illuminate the interior of the tub 3 through the insert 9 and to detect corresponding machine parameters.
  • the interior 11 of the hollow shaft 5 is designed as a waveguide by suitable dimensioning.
  • the interior 11 is in a manner not shown with another waveguide also in contact with the antenna of the radar sensor 10.
  • the passages 6, 7 of the hollow shaft 5 can be closed by suitable plugs which are transparent to the radar sensor, for example by plastic plugs.
  • a machine of the type shown can be controlled with the aid of a corresponding electronic control unit, not shown in more detail, taking into account the signal from the radar sensor 10, in a much more flexible and needs-based manner than was previously the case, for example by including the above-mentioned controls and monitoring in the control can flow into the machine.
  • an optical or acoustic warning signal can also be provided, possibly in connection with a machine standstill.

Abstract

Es wird eine Waschmaschine (1) mit elektronischer Steuerung vorgeschlagen, bei der die Programmabfolge flexibler und bedarfsgerecht erfolgen kann. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass als Sensor ein Radarsensor (10) zur Erfassung verschiedener Betriebsparameter vorgesehen ist.

Description

"Haushaltsmaschine"
Die Erfindung betrifft eine Haushaltsmaschine zur Behandlung von Wäsche nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Haushaltsmaschinen, insbesondere Waschmaschinen oder Wäschetrockner werden zusehends mit elektronischen Programmsteuerungen versehen, die den Ablauf der Programmschritte regeln. Die Abfolge der Programmschritte erfolgt im Wesentlichen stets gleich, wobei beispielsweise zur Füllstandsmessung, zur Temperaturmessung oder dergleichen bereits Sensoren vorgesehen sind, deren Daten bei der Steuerung der Maschine Berücksichtigung finden.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Waschmaschine vorzuschlagen, die eine flexiblere und bedarfsgerechtere Steuerung der Haushaltsmaschine erlaubt .
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Haushaltsmaschine der einleitend genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Haushaltsmaschine dadurch aus, dass als Sensor ein Radarsensor vorgesehen ist. Mit Hilfe eines Radarsensors können zusätzliche, bislang nicht erfasste Betriebs- oder Steuerparameter der Maschine erfasst und bei der Steuerung der Maschine berücksichtigt werden.
Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
Vorteilhafterweise wird ein sogenannter Doppier-Radarsensor verwendet, der Frequenzdifferenzen zwischen einer emittierten und reflektieren Strahlung erfasst und auswertet. Insbesondere Relativbewegungen zwischen dem Sensor und der Reflexionsfläche sind damit sehr gut messbar.
Ein Radarsensor weist unabhängig davon, ob er als Dopplerradar eingesetzt wird oder mit Hilfe von stehenden Wellen arbeitet, den Vorteil auf, dass er unabhängig von Verschmutzungen oder Vernebelungen zuverlässige Messdaten liefern kann.
Vorteilhafterweise wird der Radarsensor hinter einer Ausnehmung im Bottich der Maschine angebracht. Diese Ausnehmung kann mit einem nicht leitenden Material, vorzugsweise Kunststoff, abgedichtet werden. Die vom Radarsensor verwendete Radar- bzw. Mikrowellenstrahlung ist in der Lage, dieses nicht metallische Material zu durchdringen, so dass der Innenraum des Bottichs mit einem außerhalb davon angeordneten Sensor zu überwachen ist.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der Sensor im Bereich der Füllδffnung der Maschine angeordnet. Sowohl Waschmaschinen als auch Wäschetrockner sind in der Regel mit einer Luke versehen, die frontseitig angebracht und als Bullauge ausgebildet ist . Diese Luke ist in der Regel aus Glas oder Kunstglas, so dass ein erfindungsgemäßer Radarsensor durch die Luke hindurchsehen kann. Im Falle einer geschlossenen Luke aus Metall könnte der Radarsensor auch in die Innenseite der Luke eingearbeitet werden und beispielsweise mit Kunststoff ummantelt sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Sensor im Inneren der Wäschetrommel angebracht. Dies ist hauptsächlich dann von Vorteil, wenn eine metallene Wäschetrommel verwendet wird. Dies ist in den heutzutage üblichen Maschinen der Fall, in denen Edelstahlwäschetrommeln zum Einsatz kommen, durch die Radarstrahlung nicht transmittieren kann.
Durch die Anordnung im Innenraum der Wäschetrommel können zusätzliche Daten erfasst werden, z. B. der Zustand der Wäschetrommel oder aber auch unter bestimmten Umständen Aussagen über den Beladungszustand der Wäschetrommel getroffen werden.
Zur Beobachtung im Innern einer metallenen Wäschetrommel wird der Radarsensor bevorzugt im Inneren der Achse der Wäschetrommel angeordnet. Diese Achse kann als Hohlrohr ausgebildet werden, in dem der Radarsensor angebracht und durch eine entsprechende, wiederum dicht verschlossene Öffnung ins Innere der Wäschetrommel gerichtet werden kann.
Es wäre jedoch auch denkbar, einen Wellenleiter innerhalb der Achse der Wäschetrommel vorzusehen, bzw. die Achse als Hohlwelle und zugleich als Wellenleiter auszubilden, mittels dem durch geeignete Öffnungen ins Innere der Wäschetrommel abgestrahlt werden kann.
Vorzugsweise werden mehrere Radarsensoren für unterschiedliche Beobachtungen eingesetzt. Auch die Verwendung eines Radarsensors mit unterschiedlichen Abstrahlfrequenzen oder unterschiedlichen Abstrahlrichtungen durch eine entsprechend ausgebildete Antenne wäre denkbar. Mit unterschiedlichen Frequenzen kann nach herkömmlicher
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Wie bereits oben angedeutet, ist eine Beladungskontrolle der Maschine mit Hilfe des Sensors von Vorteil, um die Programmschritte entsprechend zu steuern, beispielsweise um die Dauer einzelner Waschschritte oder den Schleudervorgang darauf abzustimmen.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Füllstand der Maschine mit Waschflüssigkeit mit Hilfe des Radarsensors erfasst und gegebenenfalls gesteuert.
Ein Füllstand lässt sich mit einem Radarsensor entweder unmittelbar durch Reflexion an der Flüssigkeitsoberfläche oder aber auch durch Beobachtung des Vibrationsverhaltens des Behälters oder anderer Maschinenteile erfassen.
Generell können verschiedene Daten durch Sekundäreffekte, beispielsweise durch Auswirkungen auf das Vibrationsverhalten der Maschine erfasst werden. So wäre beispielsweise eine Überwachung von Filtern oder von Lagern, beispielsweise der Wäschetrommel, von Schwingungsdämpfern, des Antriebsmotors und/oder der Wasserpumpe durch die Messung derartiger Sekundäreffekte denkbar.
Denkbar wäre auch eine Temperaturmessung über derartige Sekundäreffekte, z. B. durch Erfassung des
Vibrationsverhaltens eines Testkörpers oder durch Erfassung von temperaturabhängigen Längenausdehnungen.
Weiterhin könnte mit Hilfe des Radarsensors der Verschmutzungsgrad oder der sonstige Zustand der Waschflüssigkeit überwacht werden. Der Zustand der Waschflüssigkeit beeinflusst die Reflexionen der eingestrahlten Strahlung ebenso wie die Ausbildung der Oberfläche, so dass auch hierüber eine Kontrolle mit Hilfe des Radarsensors durchführbar ist. Ein Schleudervorgang kann z. B. nicht nur hinsichtlich der Drehzahl, sondern auch hinsichtlich der durch Unwucht hervorgerufenen Schwingungen genau analysiert werden. Auch die Amplitude der Schwingungen bzw. deren Verlauf kann erfasst werden, um beispielsweise den Feuchtegehalt der Wäsche oder den Zustand von Maschinenkomponenten zu bestimmen. Der Feuchtegehalt kann dabei unmittelbar oder durch Sekundäreffekte, wie Tropfchengröße oder Veränderungen an einem Testkörper usw. erfasst werden.
Insbesondere in einem Wäschetrockner wäre neben der Erfassung des Verlaufs eines Schleudervorgangs, z. B. durch Messung der Umdrehungszahlen, auch eine Kontrolle des Feuchtegehalts der Wäsche bzw. deren Umgebungsluft von Vorteil.
Grundsätzlich ist mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Sensors die Überprüfung und Überwachung von Maschinenkomponenten jeder Art möglich.
Weiterhin kann mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Radarsensors auch die Art der Beladung der Maschine erfasst werden. Neben der Menge der eingefüllten Wäsche kommt hierbei auch die Erfassung der Wäschesorte, d. h. eine Unterscheidung nach unterschiedlichen Textilarten, z. B. Wolle, Kunststofffasern, Leinen, etc. in Frage.
Insbesondere in einem Wäschetrockner ist neben der Erfassung und Kontrolle des Feuchtegehalts auch eine
Temperaturkontrolle von Vorteil. Die Temperaturmessung kann hierbei wiederum mit einem erfindungsgemäßen Radarsensor vorgenommen werden. Hierbei können insbesondere temperaturabhängige Sekundäreffekte, beispielsweise über das Schwingungsverhalten, über Längenänderungen oder dergleichen neben einer unmittelbaren Erfassung des Maschineninnenraums herangezogen werden. Auch zur Temperaturerfassung wäre die Erfassung von Zustandsparametern eines Testkörpers ebenso denkbar, wie zur Erfassung beliebiger weiterer Messgrδßen. Beispielsweise können am Ort der gewünschten
Temperaturmessung entsprechende Reflexionselemente angebracht werden, die über den Sensor erfasst werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der einzigen Figur nachfolgend näher erläutert .
Im Einzelnen zeigt die Figur einen schematischen Querschnitt durch eine Waschmaschine mit erfindungsgemäßem Sensor.
Die Haushaltsmaschine 1 gemäß der Figur umfasst ein Maschinengehäuse 2, in deren Innern ein Bottich 3 angeordnet ist. Im Innern des Bottichs 3 ist eine Wäschetrommel 4 drehbar gelagert. Die Wäschetrommel 4 umfasst vorliegend eine Hohlwelle 5 mit radialen Durchlässen 6, 7.
Der Bottich 3 weist eine Ausnehmung 8 auf, die mit einem Kunststoffeinsatz 9 verschlossen ist . Außerhalb des Bottichs 3 ist hinter dem Einsatz 9 ein Radarsensor 10 angebracht .
Der Radarsensor 10 ist in der Lage durch den Einsatz 9 hindurch das Innere des Bottichs 3 auszuleuchten und entsprechende Maschinenparameter zu erfassen.
Weiterhin ist der Innenraum 11 der Hohlwelle 5 durch geeignete Dimensionierung als Wellenleiter ausgebildet. Der Innenraum 11 ist auf nicht näher dargestellte Weise mit einem weiteren Wellenleiter ebenfalls mit der Antenne des Radarsensors 10 in Kontakt. Die Durchlässe 6, 7 der Hohlwelle 5 können durch geeignete für den Radarsensor transparente Stopfen verschlossen werden, beispielsweise durch Kunststoffstopfen. Eine Maschine der dargestellten Art kann mit Hilfe einer entsprechenden, nicht näher dargestellten elektronischen Steuereinheit unter Berücksichtigung des Signals des Radarsensors 10 erheblich bedarfsgerechter und flexibler gesteuert werden, als dies bisher der Fall war, indem unter anderem die oben angeführten genannten Kontrollen und Überwachungen in die Steuerung der Maschine einfließen können. Bei nicht durch aktive Steuerung zu regulierenden Maschinendefekten kann zusätzlich ein optisches oder akustisches Warnsignal, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Stillstand der Maschine vorgesehen werden.
Bezugszeichenliste:
1 Haushaltsmaschine
2 Maschinengehäuse
3 Bottich
4 Wäschetrommel
5 Hohlwelle
6 Durchlass
7 Durchlass
8 Ausnehmung
9 Einsatz
10 Radarsensor
11 Innenraum

Claims

Ansprüche :
1. Haushaltsmaschine zur Behandlung von Wäsche, insbesondere Waschmaschine oder Wäschetrockner, mit einer elektronischen Steuerung für den Programmablauf einzelner Programmschritte und mit wenigstens einem Sensor zur Erfassung von wenigstens einem Zustandsparameter der Maschine oder deren Füllung während des Betriebs, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Radarsensor (10) ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radarsensor (10) ein Doppler-Radar umfasst.
3. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radarsensor (10) im Bereich einer Ausnehmung (8) eines Maschinenbottichs (3) angeordnet ist.
4. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (8) mit einem radar- bzw. mikrowellentransparenten Einsatz (9) verschlossen ist.
5. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor im Bereich der Füllδffnung der Maschine angeordnet ist.
6. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radarsensor in einer Drehachse (5) der Wäschetrommel (4) angeordnet ist.
7. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Wellenleiter (5) vorgesehen ist, der den Radarsensor (10) mit dem Beobachtungsort verbindet .
8. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenleiter als Hohlachse (5) für die Wäschetrommel (4) ausgebildet ist.
9. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Radarsensoren (10) vorgesehen sind.
10. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radarsensor mit unterschiedlichen Abstrahlfrequenzen und/oder Abstrahlrichtungen vorgesehen ist.
11. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontrolle von Schwingungen der Wäschetrommel, des Bottichs und/oder des gesamten Maschinengehäuses vorgesehen ist.
12. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahlmessung, eine Beladungskontrolle, eine Füllstandsmessung und/oder eine Kontrolle des Zustands der Waschmaschinenflüssigkeit mit Hilfe des Radarsensors 10 vorgesehen ist.
13. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Defektüberwachung für die Lager, die Schwingungsdämpfer, den Motor und/oder die Wasserpumpe vorgesehen ist.
14. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung des Feuchtegehalts vorgesehen ist.
15. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachung des Schleudervorgangs vorgesehen ist.
16. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwingungsmessung beim Schleudervorgang vorgesehen ist.
17. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Amplitudenerfassung der Schwingungen beim Schleudervorgang vorgesehen ist.
18. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung der eingefüllten Wäsche vorgesehen ist.
19. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung der eingefüllten Wäschemenge mit Hilfe des Radarsensors vorgesehen ist.
20. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung der Art der eingefüllten Wäsche mit Hilfe des Radarsensors vorgesehen ist.
21. Maschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Testkδrper vorgesehen ist, der auf Änderung der zu messenden Größe reagiert und dessen Zustand mittels des Radarsensors erfassbar ist.
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