Beschreibung
Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine, insbesondere ein Verfahren für eine programmgesteuerte Waschmaschine mit einem Gehäuse, einem in dem 5 Gehäuse schwingbeweglich angeordneten Waschaggregat, welches im wesentlichen einen Behälter zur Aufnahme von Wäsche und/oder Waschflüssigkeit enthält, sowie einer Bedien¬ einheit und Steuerungseinheit, wobei die Steuerungseinheit zumindest eine Auswerteeinheit und einen Speicher enthält, und einem Sensor zur Erfassung des Gewichts des Behälters.
Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 298 12 393 ist eine Wachmaschine bekannt, die ein lo schwingbewegliches Waschaggregat aufweist und zur Messung des Gewichts einen Kraft¬ sensor oder einen Drucksensor an einer der Aufhängungen für das Waschaggregat aufweist.
Eine weitere Möglichkeit, das Gewicht zu erfassen, ist, wie in der Offenlegungsschrift DE 199 60 847 A1 beschrieben, die Anordnung eines Dehnungsmessstreifens im Bereich der Rückwand des Laugenbehälters, der durch die Verwindung der Halteelemente für die Trommel i5 seine elektrischen Eigenschaften verändert. Über die gemessenen elektrischen Eigenschaften wird auf diese Weise der Beladungszustand der Waschtrommel ermittelt. Hierbei ist die Messung auf den Inhalt der Waschtrommel eingeschränkt, so dass eine Messung des Gewichts der im Laugenbehälter befindlichen Waschflüssigkeit nicht möglich ist.
Aus der Offenlegungsschrift DE 101 22 749 A1 ist eine Waschmaschine mit einem schwingbe- 20 weglichen Waschaggregat bekannt, die zur Ermittlung des Gewichts einen Wegsensor verwen¬ det. Das Waschaggregat ist mit Federn am Gehäuse aufgehängt, wobei als Stossdämpfer Reibungsdämpfer bzw. sogenannte Federkolbenreibungsdämpfer verwendet werden. Hierbei wird auch ein Wegsensor offenbart, welcher in einem Federkolbenreibungsdämpfer integriert ist.
25 Für alle bekannten Systeme zur Erfassung des Wäschegewichts ist es zwingend erforderlich, dass zum einen die Steuerungseinheit bzw. die Mittel zur Erfassung aktiviert sind, was in der Regel durch Einschalten der Waschmaschine bereitgestellt wird, bevor die Wäsche in die Waschtrommel eingeworfen wird. Wird die Wäsche jedoch in die Waschtrommel eingeworfen, bevor die Waschmaschine eingeschaltet wird, kann das Wäschegewicht nicht mehr automatisch
3o erfasst werden, da die Ruhelage der Waschtrommel oder des Waschaggregats oder Behälters nicht bekannt ist.
Hierzu ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 36 937 A1 eine Möglichkeit zum selb¬ ständigen Aktivieren bzw. Einschalten der Bedieneinheit für eine Waschmaschine offenbart. Die Bedieneinheit wird hierbei mit einem integrierten Bewegungsmelder aktiviert. Die in der Bedien¬ einheit befindlichen Anzeigeelemente oder Steuerungseinheit werden erst aktiviert bzw. einge- schaltet, sobald sich eine Person im vom Bewegungsmelder erfassten örtlichen Bereich befin¬ det. Die Verwendung eines Bewegungsmelders ist jedoch sehr aufwändig und sensibel für unerwünschtes Einschalten.
Eine weitere Möglichkeit zur Erfassung des Wäschegewichts in Waschmaschinen ist in der Patentschrift DE 198 47 487 C2 offenbart. Hierbei wird insbesondere sowohl das Rückstell- verhalten von reibwirkenden Stossdämpfern als auch die unterschiedlichen Benutzergewohn¬ heiten berücksichtigt. Die Ruheposition des Waschaggregats vor dem Einwerfen der Wäsche für einen neuen Waschgang wird nach dem Einschalten der Waschmaschine erfasst und nach dem Wäscheeinwurf zur Gewichtsermittlung berücksichtigt. Bei Fehlbedienungen bzw. bei einem Wäscheeinwurf vor dem Einschalten der Waschmaschine, erkennt die Erfassungseinheit einen Wert außerhalb des Toleranzbereiches für die Ruheposition und berücksichtigt für diese Gewichtserfassung eine vom letzten Waschgang erfasste Ruheposition. Dies hat zum Nachteil, dass bei dieser Benutzergewohnheit eine langsame Veränderung der Ruheposition durch Ver¬ schleiß der Aufhängemittel oder Stossdämpfer nicht erfasst und somit nicht für die Gewichts¬ erfassung berücksichtigt wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einerseits eine zuverlässige und genaue Er¬ fassung des Wäschegewichts bzw. des Behälters mit Beladung bereitzustellen unter Berück¬ sichtigung unterschiedlicher Benutzergewohnheiten und andererseits eine Erkennung von Störungen zu ermöglichen, bevor das Programm gestartet wird.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren zum Betreiben einer Waschma- schine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben einer sehr zuverlässigen und genauen Erfassung des Wäschegewichts unter Erkennung und Berücksichtigung von Störun¬ gen, auch die zuverlässige Aktivierung der Bedieneinheit und/oder Steuerungseinheit. Als Störung sei beispielhaft das Rückstellverhalten von reibwirkenden Stossdämpfern genannt. Durch das Reibungsverhalten erlangt die zu messende Einheit bei jeder Rückstellung eine geringfügig unterschiedliche Position, sobald die Bremswirkung des reibwirkenden Sto߬ dämpfers die Rückstellkraft der Federn für die schwingbewegliche Aufhängung des Wasch¬ aggregats überwiegt. Nach einem Schleudergang am Ende eines Waschprogramms kann sich aufgrund der Schwingungen des Waschaggregats bzw. Behälters aufgrund einer Unwucht die
Ruheposition stark unterscheiden. Eine weitere Störung ist ein unzulässiger Wassereintritt in den Behälter, beispielsweise Laugenbehälter.
Zum Erreichen dieser Vorteile, wird die Ruheposition des die Wäsche und/oder Waschflüssig¬ keit aufnehmenden Behälters oder Waschaggregats zuverlässig und jeweils zeitnah vor jedem Waschgang erfasst. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass Gewichtsänderungen des Behälters bereits vor dem vom Benutzer gewählten und eingeschalteten Waschprogramm erfasst und ausgewertet werden. Hierzu sind in der Waschmaschine eine Steuerungseinheit mit einer Aus¬ werteeinheit und einem Speicher sowie ein Sensor zur Erfassung des Gewichts angeordnet. Die vom Sensor erfassten Werte werden zyklisch eingelesen, wobei der zumindest zuletzt eingelesene Wert abgespeichert wird. Somit ist die Auswerteeinheit in der Lage, einen einge¬ lesenen Wert gegenüber dem zuletzt eingelesenen Wert oder mehreren Werten zu vergleichen. Solange sich die eingelesenen Werte nicht verändern, bzw. ein vorgegebenes Toleranzmaß unterschreiten, wird die Ruheposition oder Nulllage des Behälters, in der Regel Wasch¬ aggregat, bestimmt. Sobald ein eingelesener Wert das vorbestimmte Toleranzmaß für eine Werteänderung überschreitet, wird die Steuerungseinheit aktiviert.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird zur Erfassung des Gewichts ein Wegsensor ver¬ wendet, der in der Regel zwischen Waschaggregat und Gehäuse angeordnet ist. Die Erfassung des Wäschegewichts kann auch durch andere Verfahren bereitgestellt werden, wie beispiels¬ weise Druckmessung oder Verwindungsmessung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das zeitliche Verhalten von mehreren abge¬ speicherten Werten zur Beurteilung herangezogen.
Um zu einem genauen Ergebnis zu gelangen, wird nach dem Aktivieren der Steuerungseinheit der Wegsensor zumindest ein weiteres mal eingelesen, wobei diesem unter Beladung einge¬ lesenen Wert der im Schlaf-Modus erfasste Wert für die Ruheposition abgezogen wird und das Ergebnis aus dieser Berechnung als Gewicht für die Wäsche verwendet wird. Um Ungenauig- keiten für den Wert der Ruheposition zu minimieren, sind zwischen den einzelnen Zyklen zur Erfassung der Sensorwerte Wartezeiten denkbar oder es wird aufgrund mehrerer zeitlich nach¬ einander erfasster Werte eine Plausibilitätsbetrachtung vorgenommen. Das bedeutet beispiels¬ weise, dass ein gleichbleibender Wert erst nach mehrmaligen zeitlich aufeinanderfolgenden Erfassungen als Ruheposition angenommen und abgespeichert wird.
Da das Gewicht des Waschaggregats bzw. des Behälters zur Aufnahme von Wäsche und/oder Waschflüssigkeit erfasst und ausgewertet wird, eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren für alle Waschmaschinen mit einem schwingbeweglich aufgehängten Waschaggregat, insbeson¬ dere Laugenbehälter mit einer darin rotierenden Waschtrommel und ihren Antriebskomponen-
ten oder einem Bottich mit einem darin angeordneten Rührwerk und seinen Antriebskompo¬ nenten oder einer wasserführenden rotierenden Trommel mit Antriebskomponenten. Die ermittelte bzw. angenommene Ruheposition kann aufgrund des Rückstellverhaltens der Reibungsdämpfer in einem begrenzten Toleranzfenster liegen.
Die Ermittlung der Ruheposition erfolgt in der Zeit, in der die Bedieneinheit und Steuerungs¬ einheit inaktiv ist, das heißt, alle Bedienelemente sind inaktiv und die Anzeigen, wie beispiels¬ weise Leuchtanzeigen oder Displays sind ausgeschaltet. Die Steuerungseinheit ist in dieser Zeit inaktiv, im folgenden als Schlaf-Modus bezeichnet, mit Ausnahme der zyklischen Erfassung und Abspeicherung der Werte vom Wegsensor. Dieser Schlaf-Modus ist besonders energiesparend, da nur ein Teil der Steuerungseinheit bzw. Auswerteeinheit aktiv ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung können mit Hilfe der zyklischen Erfassung des Gewichts des Behälters oder Waschaggregats Fehler detektiert werden, insbesondere ein unzulässiger Wassereinlauf im Schlaf-Modus, also während die Waschmaschine ausgeschaltet bzw. die Steuerungseinheit und Bedieneinheit inaktiv ist. Hierbei wird das dynamische Verhal- ten der vom Sensor eingelesenen Werte berücksichtigt. Wenn die Änderung eines eingele¬ senen Wertes gegenüber dem vorher abgespeicherten Wert ein vorgegebenes Maß unter¬ schreitet, so wird dieses als eine langsame Gewichtszunahme gewertet, die von einem unzu¬ lässigen Wassereinlauf resultiert. Nach der Überschreitung eines weiteren vorgegebenen Schwellwertes erkennt die Auswerteeinheit einen Fehler und aktiviert eine Alarmfunktion. Als Alarmfunktion sind zweckmäßigerweise Alarmanzeigen, akustische Alarmmeldungen oder
Alarmmeldungen über Kommunikationseinrichtungen wie beispielsweise Internet, Mobil-Telefon und/oder ein Einschalten der Laugenablaufpumpe denkbar.
Bezugzeichenliste
1 Gehäuse
2 Waschaggregat
3 Feder
4 Stossdämpfer
5 Bedieneinheit und /oder Steuerungseinheit
6 Wegsensor
7 Signalverbindung
8 Ruheposition
9 Schlaf-Modus
10 Aktiv-Modus
11 Zustandsübergang in den Aktiv-Modus
12 Verbleib im Schlaf-Modus
13 Zustandsübergang in den Schlaf-Modus
14 Einlesezyklus
15 Wegsensor in der Ruheposition
16 Wegsensor erkennt Wäscheeinwurf
17 Wegsensor erkennt endgültiges Wäschegewicht
18 Toleranzmaß bzw. Grenzwert für Beladungserkennung
19 Übergangspfeil
20 Schwellwert für Fehlererkennung
21 Wert < Schwellwert
22 Wert = Schwellwert
23 Wert > Schwellwert
24 Wert » Schwellwert
25 Alarmfunktion deaktiviert
26 Alarmfunktion aktiviert
27 Werteänderung
28 Vorgegebenes Maß für Werteänderung
29 Waschmaschine
30 Optische Alarmfunktion
31 Akustische Alarmfunktion
32 Kommunikationseinrichtung
33 Laugenablaufpumpe
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1a schematisch die Anordnung des Waschaggregats in einem Gehäuse;
Fig. 1b schematisch die Position des Waschaggregats im beladenen Zustand; Fig. 2 beispielhaft Zustandsdiagramm für die Steuerung;
Fig. 3a ein Diagramm für einen Wäscheeinwurf im Zeitverlauf;
Fig. 3b ein Diagramm für einen unzulässigen Wassereinlauf im Zeitverlauf.
Wie in Fig. 1a schematisch dargestellt, ist das Waschaggregat 2 über Federn 3 am Gehäuse 1 bzw. an nicht näher beschriebenen tragfähigen Teilen des Gehäuses schwingbeweglich auf- gehängt. Das Waschaggregat enthält im wesentlichen einen Laugenbehälter mit einer in dem Laugenbehälter drehbar angeordneten Waschtrommel und die Antriebseinheit, beispielsweise einem Motor mit Riemenantrieb. Die Stoßdämpfer 4 dienen der Vermeidung von Schwingungen bei Unwucht der drehenden Trommel. Über einen Wegsensor 6 wird neben der Erkennung einer Unwucht, auch der Beladungszustand der Trommel erfasst. Die Auswertung aller vom Wegsensor 6 ausgegebenen bzw. ausgelesenen Werte erfolgt vorzugsweise in einer in der Waschmaschine 29 angeordneten Steuerungseinheit 5, wobei die Steuerungseinheit 5 zumindest eine Auswerteeinheit und einen Speicher beinhaltet. Das in Fig. 1a schematisch dargestellte Waschaggregat 2 befindet sich im unbeladenen Zustand, während das in Fig. 1b schematisch dargestellte Waschaggregat 2 im beladenem Zustand aufgezeigt ist. Hierbei ist zu erkennen, dass das Waschaggregat 2 gegenüber seiner Ruheposition 8 deutlich tiefer liegt, so dass der Wegsensor 6 einen Wert ausgibt, der einem hohen Gewicht des Waschaggregats 2 entspricht. Die Steuerungseinheit 5 enthält eine Auswerteeinheit, die jeden Wert des Weg¬ sensors 6 über die Signalverbindung 7 einliest und interpretiert die Änderung eines Wertes, die einer Gewichtsänderung des Waschaggregats 2 entspricht, als Wäschegewicht. Hierbei unter- scheidet die Auswerteeinheit das dynamische Verhalten der Gewichtsänderung, wobei eine Funktion das selbständige Aktivieren der Waschmaschine 29 bzw. Steuerungseinheit 5 ist.
Wie in einem Zustandsdiagramm gemäß Fig. 2 dargestellt, erfolgt kein Zustandswechsel, so¬ lange sich der erfasste Wert s(t) von einem oder mehreren zeitlich zurückliegenden erfassten Werten s(t-n) nicht unterscheidet oder eine vorgegebene Toleranzgrenze 18 unterschreitet, die Steuerungseinheit 2 verbleibt im Schlaf-Modus 9. Wie in dem Zustandsdiagramm gemäß Fig. 2 weiterhin dargestellt, wird die Steuerungseinheit 2 abhängig der vom Wegsensor 6 ausge¬ gebenen Werte s(t), 14 vom Schlaf-Modus 9 in den Aktiv-Modus 10 geschaltet, insbesondere, wenn ein aktuell erfasster Wert s(t) von einem oder mehreren zeitlich zurückliegenden erfassten Werten s(t-n) größer als eine vorgegebene Toleranzgrenze ist bzw. einem höheren Gewicht des Waschaggregats 2 entspricht, es erfolgt somit ein Zustandswechsel 11. Im Aktiv-Modus 10 wird
beispielsweise die Bedieneinheit mit Anzeigelementen eingeschaltet und die Steuerungsein¬ heit 5 in die Bereitschaft versetzt, Bedieneingaben aufzunehmen. Hierbei ist anzumerken, dass im Schlaf-Modus der Energieverbrauch der gesamten Waschmaschine deutlich unter einem festgelegten Grenzwert für einen relevanten Energieverbrauch im anzugebenden Schlaf- Modus, allgemein auch als „Stand-By" bezeichnet, liegt. Abhängig vom Ablauf des Wasch¬ programms oder sonstigen Handlungen des Benutzers, beispielsweise nach Beenden des Waschproramms, Öffnen der Tür und Wäscheentnahme, kann der Zustandsübergang 13 vom Aktiv-Modus 10 in den Schlaf-Modus 9 erfolgen.
In Fig. 3a ist beispielhaft im Zeitverlauf das dynamische Verhalten eines Wäscheeinwurfs und die daraus resultierende Zustandsänderung dargestellt. Hierbei wird der Wert des Wegsen¬ sors 6 zyklisch in zeitlichen Abständen ausgelesen. Die Auslesezeitpunkte des Wegsensors sind beispielhaft auf der Zeitachse t unbewertet mit 1 bis 15 angegeben. Der ausgelesene niedrige Wert 15 bleibt bis zum Zeitpunkt 10 unverändert. Dieser eingelesene Wert 15 wird als Referenz für die Ruhepositioni 5 oder Nulllage des Waschaggregats vorzugsweise in einem Speicher innerhalb der Steuerungseinheit 5 abgespeichert. Zum Zeitpunkt 11 überschreitet der eingelesene Wert ein vorgegebenes Toleranzmaß 18, wodurch die Auswerteeinheit in der Steuerungseinheit 5 einen Wäscheeinwurf bei Zustand 16 erkennt und die Steuerungseinheit 5 und Bedieneinheit, wie mit dem Übergangspfeil 19 dargestellt, vom Schlaf-Modus 9 in den Aktiv-Modus 10 schaltet. Nach Erreichen des entgültigen Wertes 17 wird dieser Wert 17 zur Ermittlung des Wäschegewichts angenommen, wobei die Ermittlung des Wäschegewichts anhand dieses Wertes 17 abzüglich des vorher ermittelten Wertes für die Ruheposition 15 des Waschaggregats 2 erfolgt.
In Fig. 3b ist eine weitere Möglichkeit dargestellt, wie die Auswerteeinheit mit Hilfe der zykli¬ schen Erfassung des Wertes eines Wegsensors 6 einen unzulässigen Wassereintritt in das Waschaggregat detektieren kann, um danach eine Alarmfunktion 26 zu aktivieren. Ein unzu¬ lässiger Wassereintritt würde zu einer langsamen Gewichtserhöhung des Laugenbehälters und somit des Waschaggregats 2 führen. Dies würde im zeitlichen Verlauf zu Wertänderungen führen, wobei jede erfasste einzelne Werteänderung ein vorgegebenes Maß 28 unterschreitet. Die Auswerteeinheit detektiert nur dann einen Fehler, wenn die erfasste Werteänderung ein vorgegebenes Maß 28 unterschreitet und der letzte erfasste Wert einen vorgegebenen abso¬ luten Schwellwert 20 überschreitet. Zu den Zeitpunkten 1 und 2 wird keine Änderung 20 der eingelesenen und/oder abgespeicherten Werte 15 erkannt. Zu den Zeitpunkten t = 3 bis t = 5 wird eine Änderung 20 der eingelesenen und/oder abgespeicherten Werte erkannt, wobei die Werte jedoch unter einem Schwellwert 20 für eine Fehlererkennung liegen. Zu den Zeitpunkten 6 bis 7 wird eine erhöhte kleine Änderung 21 der eingelesenen und/oder abgespeicherten Werte erkannt, die gerade noch am Schwellwert 20 für eine Fehlererkennung liegt. Zu den
Zeitpunkten 8 bis 10 wird eine erhöhte Änderung 22 des eingelesenen und/oder abgespeicher¬ ten Wertes erkannt, die über dem Schwellwert 20 für eine Fehlererkennung liegen und über den Zeitpunkt 10 hinaus weiter ansteigen 23. Da jede Werteänderung 27 das vorgegebene Maß 28 unterschreitet, interpretiert die Auswerteeinheit 5 den zeitlichen Verlauf der Werteänderung in Kombination der Überschreitung des Schwellwertes 20 als unzulässigen Wassereinlauf, wo¬ durch sie eine Alarmfunktion 26 aktivieren kann. Als Alarmfunktion 26 sind beispielsweise wie in Fig. 1a skizziert, eine akustische Alarmmeldung 31 , optische Alarmanzeige 30 oder über Daten¬ übertragungsmedien 32 übermittelte Alarmmeldungen oder ein Einschalten der Laugenablauf¬ pumpe 33, zur Vermeidung von Wasserschäden durch aus dem Waschaggregat 2 auslaufen- des Wasser, denkbar.