WO2008003578A1 - Verfahren zum betreiben einer waschmaschine und hierfür geeignete waschmaschine - Google Patents

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WO2008003578A1
WO2008003578A1 PCT/EP2007/055972 EP2007055972W WO2008003578A1 WO 2008003578 A1 WO2008003578 A1 WO 2008003578A1 EP 2007055972 W EP2007055972 W EP 2007055972W WO 2008003578 A1 WO2008003578 A1 WO 2008003578A1
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WO
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duty cycle
temperature
washing machine
operating
commutator
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Application number
PCT/EP2007/055972
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Schach
Thorsten Schiegl
Jörg SKRIPPEK
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F35/00—Washing machines, apparatus, or methods not otherwise provided for
    • D06F35/005—Methods for washing, rinsing or spin-drying
    • D06F35/006—Methods for washing, rinsing or spin-drying for washing or rinsing only
    • D06F37/306—

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a washing machine with a laundry drum and a commutator electric motor and a washing machine suitable for this purpose.
  • the invention relates to such a method in which the commutator electric motor has carbon brushes and the laundry drum is operated with two Reversierrhythmen with different duty cycle.
  • the rhythm of the laundry drum in particular the reversing rhythm of the washing drum, one for the existing motor maximum permissible reversing rhythm is set.
  • a maximum allowable duty cycle ED is set, wherein the duty cycle ED is the ratio between the period in which the laundry drum is moved, and the sum of standstill and movement times of the laundry drum.
  • Moving the laundry drum with the maximum possible duty cycle ED leads in washing machines with a commutator electric motor to a strong increase in temperature at the carbon brushes and a relatively high noise.
  • the temperature at the carbon brushes and the noise development go back only after reduction of the contact surfaces between carbon brush and commutator. This happens because at a high temperature of the carbon brush break off by pearl fire at the edges of the brush smallest carbon graphite particles.
  • the contact pattern of the coal and the commutator narrows, cross currents decrease and the temperature and noise are reduced. Due to the high temperatures that are achieved in this case, damage to the carbon brushes can occur, which reduce the service life of the carbon brushes and of the electric motor.
  • DE 103 61 405 A1 describes a laundry treatment appliance with a control arrangement for operating an electric motor which drives a drum rotatably mounted in the laundry treatment appliance, the control arrangement having means for measuring an operating value, such as an operating current, an electrical power and / or an electrical work of the motor or the control arrangement, wherein the operation of the electric motor depends on the measured operating value.
  • the control arrangement has a device for determining an average value of operating values and / or a sum value of operating values, the operating values being measured during a program sequence of the laundry treatment device.
  • DE 33 19 245 A1 discloses a method for increasing the cleaning effect of laundry in washing machines with a motor-driven laundry drum is disclosed in which the laundry is mechanically moved back and forth in a wash liquor by reversely driving the laundry drum, while maintaining the average relative Duty cycle of the laundry drum drive the duty cycle of the laundry drum drive in the high temperature phase of the wash liquor is extended by a certain value, while the duty cycle is simultaneously reduced in the heating phase of the wash liquor according to this value.
  • EP 0 478 807 A1 describes a washing machine with a monitoring of the temperature of an electric motor used to drive the washing drum.
  • the washing machine has an according to specification of a program control arrangement over a total washing time with certain on times and off times cyclically reversing, with respect to a certain engine limit temperature monitored electric motor for driving a washing drum, wherein the respective engine temperature sensing temperature sensor and in the sense of variable total wash time is provided as a function of the difference between the engine limit temperature and the respective engine temperature of the temperature sensor subordinate control loop.
  • DE 3902910 A1 describes a method for program design for washing machines with a motor-driven laundry drum, in which the laundry is reciprocated in a wash liquor by reversely driving the laundry drum in the manner that the duty ratio of the drive motor by a time control in dependence is changed from the lye temperature, wherein prior to the Waschlaugenetzloomphase in the program step "clear wash", ie for water with inlet temperature, the Reversierbetheb first with a duty cycle of greater than 75% is made, for example, during a period of 3 to 20 minutes, and during the In one embodiment of this process, during the wash liquor heating phase, the reversing operation is performed with a duty cycle less than 75%.
  • the object of the invention was therefore to provide a method for operating a washing machine with a laundry drum and a commutator electric motor using carbon brushes, which avoids these disadvantages of the prior art.
  • the invention thus relates to a method for operating a washing machine with a laundry drum and a Kommutatorelektromotor using carbon brushes, wherein the Kommutatorelektromotor the laundry drum with a first Reversierrhythmus with a first duty EDi over a period ti of 3 to 30 minutes and then with a second Reversing rhythm with a second duty cycle ED 2 drives, wherein the duty cycle EDi 10 to 30%, preferably 15 to 25%, is lower than the duty cycle ED 2 .
  • a maximum temperature T max1 of the carbon brushes which results in carrying out the second reversing rhythm with the second duty cycle ED 2 omitting the first Reversierrhythmus, higher than a maximum temperature T max2 of the carbon brushes, which in carrying out of the second reversing rhythm with the second switch-on duration ED 2 following the first reversing rhythm with the first switch-on duration EDi.
  • the duty cycle ED 2 is set as a function of the difference between the temperature T max1 and a maximum allowable operating temperature T maX B of the commutator.
  • the period ti is preferably from 7 to 15 minutes, very particularly preferably from 9 to 12 minutes.
  • the temperature of the carbon brushes as a function of the time t during the execution of the first Reversierrhythmus and the second Reversierrhythmus two maxima.
  • the method according to the invention is preferably carried out until the number of lamellae of a commutator which has been briefly closed by a carbon brush has decreased compared to a starting situation (ie, the situation before carrying out the method according to the invention).
  • the background to this is that the method of the invention is preferably carried out until the contact pattern between carbon brush and commutator of the commutator electric motor is suitably reduced. If, for example, three lamellae of the commutator are first touched by a carbon brush in the case of an existing commutator, the method according to the invention can be carried out until only two or one lamella are touched by a carbon brush.
  • the temperature of the carbon brushes is determined in a known per se by suitable sensors and / or other measuring methods.
  • the carbon brushes can thus "retract" with the current load in the first reversing phase (ie in the first reversing rhythm) and are generally only then loaded with the maximum duty cycle ED 2 , if there is already less contact with the commutator by deliberate retraction at the edges is and therefore a reduced temperature occurs in the load case.
  • the maximum permissible operating temperature T maX B of the commutator electric motor generally applies as follows.
  • the temperature of a commutator electric motor as used in washing machines or other laundry treatment systems is significantly dependent on an operating current, thus an operating value of the motor, which is during operation in the windings of the motor to form a torque.
  • the required torque of the motor for driving a laundry treating drum is determined by the amount and nature of the laundry located in the laundry treating drum and a drum speed and / or water amount favorable for a laundry type dictated by a program control means of the laundry treating appliance or a control arrangement of the motor.
  • the position of the laundry within the drum changes with each drum movement, and thus the required torque of the drive motor varies greatly at a given speed during operation of the drum.
  • the highest possible duty cycle of the motor should be achieved in order to bring about the desired laundry mechanics, so that a laundry treatment program can be kept sufficiently short.
  • the respective motor winding resistance can be used, for example, in a manner known per se in the pauses of the reversing cycles as a representative variable for the respective degree of heating of the motor winding.
  • the operating temperature T maX B of the commutation electric motor which can optionally be used as a basis for the method according to the invention, can be determined, for example, according to a washing machine known from EP 0 478 807 A1 by means of a temperature sensor which detects the respective during a Program sequence is measured adjusting operating temperature of the motor.
  • a temperature sensor which detects the respective during a Program sequence is measured adjusting operating temperature of the motor.
  • the periods of on and off phases of the engine and the total program running time of a laundry treatment program are influenced by a program control device of the washing machine such that the maximum permissible operating temperature TmaxB is not exceeded.
  • the operating temperature of the engine correlates with a value which corresponds to an average value and / or a sum value of measured operating current values or of operating values of a certain period of time. Therefore, a maximum allowable operating temperature T maX B may be determined by correlation with measured operating current values or other operating values of the commutator motor .
  • the operating values of the commutator electric motor are averaged over a certain period of time, the time being chosen such that the course of the average values of the operating values and / or total values of the operating values corresponds well to the course of an engine warming up and by temporary phenomena such as briefly high operating currents of the motor are not distorted.
  • the electrical power consumed by the motor is also advantageously suitable.
  • the determination of the mean value of the operating values and / or the sum value of the operating values can be repeated during individual phases of a laundry treatment step, whereby this can be done sequentially or in a sliding manner.
  • the maximum permissible operating temperature T maX B and thus a duty cycle ED 2 used according to the invention can be calculated by means of a thermal motor model, a proximity calculation rule or an allocation table from the mean value of the operating values and / or the sum value of the operating values.
  • a washing machine suitable for the method according to the invention contains a control arrangement with means which determine an ambient temperature of the laundry treatment appliance and / or of the motor. This allows a much more accurate determination of the operating temperature of the engine during a laundry treatment process done.
  • the duty cycle ED 2 is generally determined with regard to the temperature of the washing liquor, as well as the size and type of the laundry item.
  • suitable sensors may be present in a washing machine suitable for carrying out the method according to the invention, which sensors determine the temperature of the laundry liquor, the size and type of laundry load and possibly the degree of moistening.
  • the invention also relates to a washing machine with a program control for controlling a program sequence, a laundry drum rotatably mounted in a tub and a Kommutatorelektromotor for the laundry drum, the washing machine means for adjusting and changing the relative on-duration EDi and ED second has, so that the implementation of a method according to the invention is possible.
  • the method according to the invention and the washing machine suitable for this purpose have numerous advantages.
  • the brush and motor life is extended.
  • the further washing operation can be worked with a higher duty cycle ED and thus with a higher mechanics entry (entry of mechanical energy).
  • FIG. 1 shows the profile of the temperature T of the carbon brushes as a function of the time t in a conventional method for operating a washing machine, in which the switch-on duration ED is not reduced at the beginning of the method.
  • Figure 2 shows the course of the temperature of the carbon brushes as a function of time in the inventive method, in which the duty cycle ED is reduced at the beginning of the process, i. is less than the maximum duty cycle ED set during the laundry treatment process.
  • Fig. 1 shows a significant increase in the temperature T of the carbon brushes with time, when the duty cycle ED is not reduced, that is immediately worked with a maximum possible duty cycle ED.
  • FIG. 2 shows, in comparison to FIG. 1, the rise of the temperature T in a method according to the invention for operating a washing machine.
  • this results in two maxima, if a transition is made from a method step with a comparatively small EDi to a method step with a longer duty cycle ED 2 such that the Laundry drum having a first reversing rhythm with a first duty cycle ED 1 over a period Ti of from 3 to 30 minutes and is then driven with a second reversing rhythm with a time OT 2, wherein the duty cycle EDi is 10 to 30% lower than the duty cycle ED. 2
  • FIG. 3 shows a detail of a commutator electric motor 1, in which the contact pattern between a carbon brush 2 and a commutator 4 is illustrated in the case that the carbon brushes are not retracted as a result of the method according to the invention.
  • the contact pattern between a carbon brush 2 and a commutator 4 is illustrated in the case that the carbon brushes are not retracted as a result of the method according to the invention.
  • three blades 3 of the commutator 4 can be short-circuited in the course of rotation of the commutator 4 by the carbon brush 2. This can lead to a significant increase in the temperature of the carbon brushes 2.
  • FIG. 4 shows a detail of a commutator electric motor 1, in which the contact pattern between carbon brush 2 and commutator 4 is shown in the event that the method according to the invention for operating a washing machine has been carried out.
  • the edges in the lower part of the carbon brush 2 are burnt down or broken by pear fire, so that a total of a carbon brush 2 has resulted with rounded edges, which connects or short-circuits only two slats compared to the situation described for FIG.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine mit einer Wäschetrommel und einem Kommutatorelektromotor (1), der Kohlebürsten (2) verwendet, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommutatorelektromotor (1) die Wäschetrommel mit einem ersten Reversierrhythmus mit einer ersten Einschaltdauer ED1 über einen Zeitraum t1 von 3 bis 30 Minuten und anschließend mit einem zweiten Reversierrhythmus mit einer zweiten Einschaltdauer ED2 antreibt, wobei die Einschaltdauer ED1 10 bis 30 % niedriger ist als die Einschaltdauer ED2, sowie zur Durchführung des Verfahrens geeignete Waschmaschine.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine und hierfür geeignete
Waschmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine mit einer Wäschetrommel und einem Kommutatorelektromotor sowie eine hierfür geeignete Waschmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung ein solches Verfahren, bei dem der Kommutatorelektromotor Kohlebürsten aufweist und die Wäschetrommel mit zwei Reversierrhythmen mit unterschiedlicher Einschaltdauer betrieben wird.
Bei den bekannten programmgesteuerten Waschmaschinen mit einer Wäschetrommel wird nach dem Einlaufen des Wassers in die Wäschetrommel und dem Befeuchten (Benetzen) der Wäsche mit Waschmittel enthaltendem Wasser durch ein im Programm festgelegtes Prozedere der Bewegungsrhythmus der Wäschetrommel, insbesondere der Reversierrhythmus der Waschtrommel, auf einen für den vorhandenen Motor maximal zulässigen Reversierrhythmus eingestellt. Im Allgemeinen wird hierbei eine maximal zulässige Einschaltdauer ED eingestellt, wobei die Einschaltdauer ED das Verhältnis ist zwischen dem Zeitraum, in dem die Wäschetrommel bewegt wird, und der Summe aus Stillstands- und Bewegungszeiten der Wäschetrommel.
Das Bewegen der Wäschetrommel mit der maximal möglichen Einschaltdauer ED führt bei Waschmaschinen mit einem Kommutatorelektromotor zu einer starken Temperaturerhöhung an den Kohlebürsten sowie zu einer relativ hohen Geräuschentwicklung. Die Temperatur an den Kohlebürsten sowie die Geräuschentwicklung gehen erst nach Reduzierung der Kontaktflächen zwischen Kohlebürste und Kommutator zurück. Dies geschieht dadurch, dass bei einer hohen Temperatur der Kohlebürste durch Perlfeuer an den Rändern der Kohlebürste kleinste Kohlegraphitpartikel abbrechen. Das Tragbild von Kohle und Kommutator wird schmaler, Querströme verringern sich und die Temperatur sowie die Geräuschentwicklung gehen zurück. Aufgrund der hohen Temperaturen, die hierbei erreicht werden, kann es zu Schädigungen der Kohlebürsten kommen, welche die Lebensdauer der Kohlebürsten und des Elektromotors herabsetzen.
In der DE 103 61 405 A1 ist ein Wäschebehandlungsgerät mit einer Steueranordnung zum Betreiben eines elektrischen Motors, der eine in dem Wäschebehandlungsgerät drehbar gelagerte Trommel antreibt, beschrieben, wobei die Steueranordnung Mittel zur Messung eines Betriebswertes, wie eines Betriebsstromes, einer elektrischen Leistung und/oder einer elektrischen Arbeit des Motors oder der Steueranordnung, enthält, wobei der Betrieb des elektrischen Motors von dem gemessenen Betriebswert abhängt. Hierbei hat die Steueranordnung eine Einrichtung zum Bestimmen eines Mittelwertes von Betriebswerten und/oder eines Summenwertes von Betriebswerten, wobei die Betriebswerte während eines Programmablaufes des Wäschebehandlungsgerätes gemessen werden.
In der DE 33 19 245 A1 ist ein Verfahren zum Erhöhen der Reinigungswirkung bei Wäsche in Waschmaschinen mit einer motorisch angetriebenen Wäschetrommel offenbart, in der die Wäsche in einer Waschlauge durch reversierenden Antreiben der Wäschetrommel mechanisch hin und her bewegt wird, wobei unter Beibehaltung der mittleren relativen Einschaltdauer des Wäschetrommelantriebes die relative Einschaltdauer des Wäschetrommelantriebes in der Hochtemperaturphase der Waschlauge um einen bestimmten Wert verlängert wird, während die Einschaltdauer in der Aufheizphase der Waschlauge entsprechend diesem Wert gleichzeitig vermindert wird.
Die EP 0 478 807 A1 beschreibt einen Waschautomat mit einer Überwachung der Temperatur eines zum Antrieb der Waschtrommel verwendeten Elektromotors. Der Waschautomat hat einen gemäß Vorgabe einer Programm-Steueranordnung über eine Gesamt-Waschzeit mit bestimmten Einschaltzeiten und Ausschaltzeiten zyklisch reversierenden, hinsichtlich einer bestimmten Motor- Grenztemperatur überwachten Elektromotor zum Antrieb einer Waschtrommel, wobei ein die jeweilige Motortemperatur erfassender Temperatursensor und ein im Sinne einer veränderbaren Gesamtwaschzeit in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Motor-Grenztemperatur und der jeweiligen Motor-Temperatur des Temperatursensors unterlagerter Regelkreis vorgesehen ist.
Die DE 3902910 A1 beschreibt ein Verfahren zur Programmgestaltung für Waschmaschinen mit einer motorisch angetriebenen Wäschetrommel, in der das Waschgut in einer Waschlauge durch reversierendes Antreiben der Wäschetrommel in der Art hin und her bewegt wird, dass die relative Einschaltdauer des Antriebmotors durch eine zeitliche Steuerung in Abhängigkeit von der Laugentemperatur veränderbar ist, wobei vor der Waschlaugenaufheizphase im Programmschritt „Klarwäsche", d.h. bei Wasser mit Zulauftemperatur, der Reversierbetheb zunächst mit einer relativen Einschaltdauer von größer als 75 % vorgenommen wird, beispielsweise während einer Dauer von 3 bis 20 Minuten, und während der Waschlaugenaufheizphase der Reversierbetrieb mit einer geringeren relativen Einschaltdauer als 75 % vorgenommen wird. In einer Ausführungsform dieses Verfahrens wird während der Waschlaugenaufheizphase der Reversierbetrieb mit einer geringeren relativen Einschaltdauer als 75 % vorgenommen.
Aufgabe der Erfindung war daher die Bereitstellung eines Verfahrens zum Betreiben einer Waschmaschine mit einer Wäschetrommel und einem Kommutatorelektromotor, der Kohlebürsten verwendet, das diese Nachteile aus dem Stand der Technik vermeidet.
Aufgabe war es außerdem, eine für die Durchführung dieses Verfahrens geeignete Waschmaschine aufzuzeigen.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch eine Waschmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine mit einer Wäschetrommel und einem Kommutatorelektromotor, der Kohlebürsten verwendet, wobei der Kommutatorelektromotor die Wäschetrommel mit einem ersten Reversierrhythmus mit einer ersten Einschaltdauer EDi über einen Zeitraum ti von 3 bis 30 Minuten und anschließend mit einem zweiten Reversierrhythmus mit einer zweiten Einschaltdauer ED2 antreibt, wobei die Einschaltdauer EDi 10 bis 30 %, vorzugsweise 15 bis 25 %, niedriger ist als die Einschaltdauer ED2.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine maximale Temperatur Tmax1 der Kohlebürsten, die sich bei Durchführung des zweiten Reversierrhythmus mit der zweiten Einschaltdauer ED2 unter Weglassung des ersten Reversierrhythmus ergibt, höher als eine maximale Temperatur Tmax2 der Kohlebürsten, die sich bei Durchführung des zweiten Reversierrhythmus mit der zweiten Einschaltdauer ED2 anschließend an den ersten Reversierrhythmus mit der ersten Einschaltdauer EDi ergibt.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Einschaltdauer ED2 in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Temperatur Tmax1 und einer maximal zulässigen Betriebstemperatur TmaXB des Kommutatorelektromotors festgelegt wird.
Im erfindungsgemäßen Verfahren beträgt der Zeitraum ti vorzugsweise von 7 bis 15 Minuten, ganz besonders bevorzugt 9 bis 12 Minuten.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die Temperatur der Kohlebürsten in Abhängigkeit von der Zeit t während der Durchführung des ersten Reversierrhythmus und des zweiten Reversierrhythmus zwei Maxima auf.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren solange durchgeführt, bis die Anzahl der von einer Kohlebürste kurz geschlossenen Lamellen eines Kommutators gegenüber einer Ausgangssituation (d.h. der Situation vor Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens) abgenommen hat. Der Hintergrund hierfür ist, dass das Verfahren der Erfindung vorzugsweise durchgeführt wird, bis das Tragbild zwischen Kohlebürste und Kommutator des Kommutatorelektromotors geeignet verringert ist. Wenn beispielsweise bei einem vorhandenen Kommutator durch eine Kohlebürste zunächst drei Lamellen des Kommutators berührt werden, kann das erfindungsgemäße Verfahren solange durchgeführt werden, bis nur noch zwei oder eine Lamelle von einer Kohlebürste berührt werden.
Die Temperatur der Kohlebürsten wird auf an sich bekannte Weise durch geeignete Sensoren und/oder andere Messverfahren bestimmt.
Erfindungsgemäß wurde überraschend gefunden, dass sich selbst bei einer unveränderten Drehzahl der Wäschetrommel bzw. des Kommutatormotors ein Einschleifen der Kohlebürsten dadurch erreichen lässt, dass in einer anfänglichen Stufe eines Wäschebehandlungsverfahrens, vorzugsweise der Benetzungsphase, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Einschaltdauer ED verringert ist.
Im Ergebnis wird beim erfindungsgemäßen Verfahren erreicht, dass erst ein Abbrennen der Kanten zur Erzeugung eines geringeren Tragbildes bei einer reduzierten Belastung des Kommutatorelektromotors auftritt, die für einen gewissen Abbrand reicht. Danach ist im Allgemeinen bei verbesserter Lebensdauer ein Betrieb des Kommutatorelektromotors mit voller Last möglich, sofern die zulässige Betriebstemperatur TmaXB nicht überschritten wird.
Die Kohlebürsten können sich somit mit der Strombelastung in der ersten Reversierphase (d.h. beim ersten Reversierrhythmus) „einfahren" und werden im Allgemeinen erst dann mit der maximal verwendeten Einschaltdauer ED2 belastet, wenn zuvor durch gezieltes Einfahren an den Rändern bereits weniger Kontakt zum Kommutator vorhanden ist und deshalb eine reduzierte Temperatur im Belastungsfall auftritt. Für die maximal zulässige Betriebstemperatur TmaXB des Kommutatorelektromotors gilt im Allgemeinen Folgendes.
Die Temperatur eines Kommutatorelektromotors wie er in Waschmaschinen oder anderen Wäschebehandlungssystemen Anwendung findet, ist maßgeblich von einem Betriebsstrom abhängig, somit von einem Betriebswert des Motors, der sich während des Betriebes in den Wicklungen des Motors zur Ausbildung eines Drehmomentes darstellt. Das erforderliche Drehmoment des Motors zum Antreiben einer Wäschebehandlungstrommel wird durch die Menge und Beschaffenheit der in der Wäschebehandlungstrommel befindlichen Wäsche und einer für eine Wäscheart vorteilhaften Trommeldrehzahl und/oder Wassermenge bestimmt, die durch eine Programmsteuer-Einrichtung des Wäschebehandlungsgerätes oder einer Steueranordnung des Motors vorgegeben werden. Während eines Wäschebehandlungsablaufes ändert sich mit jeder Trommelbewegung die Lage der Wäsche innerhalb der Trommel, und somit variiert das erforderliche Drehmoment des Antriebsmotors während des Betriebs der Trommel mit einer vorgegebenen Drehzahl stark. Zusätzlich soll während der Wasch- und Spülphasen eine höchstmögliche Einschaltdauer des Motors erzielt werden, um die gewünschte Wäschemechanik zu bewirken, so dass ein Wäschebehandlungsprogramm ausreichend kurz gehalten werden kann.
Daraus ergibt sich im Allgemeinen eine maximal zulässige Betriebstemperatur TmaXB des Kommutationselektromotors.
Zur Bestimmung der Temperatur kann beispielsweise in an sich bekannter Weise in den Pausen der Reversierzyklen der jeweilige Motorwicklungswiderstand als repräsentative Größe für den jeweiligen Erwärmungsgrad der Motorwicklung herangezogen werden.
Die Betriebstemperatur TmaXB des Kommutationselektromotors, die ggf. dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde gelegt werden kann, kann beispielsweise gemäß einer aus EP 0 478 807 A1 bekannten Waschmaschine mittels eines Temperatur-Sensors ermittelt werden, der die jeweilige während eines Programmablaufes sich einstellende Betriebstemperatur des Motors misst. Abhängig von dem Wert der Betriebstemperatur oder entsprechender Betriebswerte des Motors wie Leistungsaufnahme, Stromstärke etc. werden die Zeitdauern von Ein- und Ausschaltphasen des Motors und die Gesamt-Programmlaufzeit eines Wäschebehandlungsprogrammes durch eine Programmsteuer-Einrichtung der Waschmaschine derart beeinflusst, dass die maximal zulässige Betriebstemperatur TmaxB nicht überschritten wird.
Durch Vergleich dieser maximal zulässigen Betriebstemperatur TmaXB des Kommutatorelektromotors mit der Temperatur Tmax1 ergibt sich im Allgemeinen im erfindungsgemäßen Verfahren ein Wert für die Einschaltdauer ED2.
Im Allgemeinen (siehe z.B. DE 103 61 405 A1 ) korreliert die Betriebstemperatur des Motors mit einem Wert, der einem Mittelwert und /oder einem Summenwert von gemessenen Betriebsstromwerten bzw. von Betriebswerten einer gewissen Zeitdauer entspricht. Daher kann eine maximal zulässige Betriebstemperatur TmaXB durch Korrelation mit gemessenen Betriebsstromwerten oder anderen Betriebswerten des Kommutatormotors bestimmt werden.
Im Allgemeinen werden daher die Betriebswerte des Kommutatorelektromotors über eine bestimmte Zeitdauer gemittelt bzw. summiert, wobei die Zeitdauer so gewählt ist, dass der Verlauf der Mittelwerte der Betriebswerte und/oder Summenwerte der Betriebswerte dem Verlauf einer sich einstellenden Motorerwärmung gut entspricht und durch temporäre Erscheinungen wie kurzzeitig hohe Betriebsströme des Motors nicht verfälscht sind. Zur Bestimmung eines Betriebswertes eignet sich in vorteilhafter Weise auch die von dem Motor aufgenommene elektrische Leistung.
Vorteilhafterweise kann wie in DE 103 61 405 A1 beschrieben die Bestimmung des Mittelwertes der Betriebswerte und/oder des Summenwertes der Betriebswerte während einzelner Phasen eines Wäschebehandlungsschrittes wiederholt werden, wobei dies sequentiell oder gleitend geschehen kann. Alternativ kann die maximal zulässige Betriebstemperatur TmaXB und damit eine erfindungsgemäß verwendete Einschaltdauer ED2 mittels eines thermischen Motormodels, einer Näherungsrechenvorschrift oder einer Zuordnungstabelle aus dem Mittelwert der Betriebswerte und/oder dem Summenwert der Betriebswerte berechnet werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Waschmaschine eine Steueranordnung mit Mitteln enthält, die eine Umgebungstemperatur des Wäschebehandlungsgerätes und/oder des Motors bestimmen. Hierdurch kann eine wesentlich genauere Bestimmung der Betriebstemperatur des Motors während eines Wäschebehandlungsablaufes erfolgen.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Einschaltdauer ED2 im Allgemeinen in Hinblick auf die Temperatur der Wäschelauge, sowie die Größe und Art des Wäschepostens bestimmt. Hierzu können in einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Waschmaschine geeignete Sensoren vorhanden sein, welche die Temperatur der Wäschelauge, die Größe und Art des Wäschepostens und ggf. den Befeuchtungsgrad ermitteln.
Im erfindungsgemäßen Verfahren kann beispielsweise bei einer Einschaltdauer ED2 von 100 % mit einer Einschaltdauer EDi von 70 - 90 % von ED2 gearbeitet werden. Oder bei einer ED2 von 70 % kann mit einer auf 49 bis 63 % reduzierten EDi gearbeitet werden. Schließlich kann das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Einschaltdauer ED2 von 60 % mit einer auf 42 bis 54 % reduzierten EDi gearbeitet werden. Die vorgenannten Beispiele dienen nur der Illustration und sollen die Erfindung nicht einschränken.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Waschmaschine mit einer Programmsteuerung zur Steuerung eines Programmablaufs, einer in einem Laugenbehälter drehbar gelagerten Wäschetrommel und einem Kommutatorelektromotor für die Wäschetrommel, wobei die Waschmaschine Mittel zur Einstellung und Veränderung der relativen Einschaltdauern EDi und ED2 aufweist, so dass die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens möglich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die hierfür geeignete Waschmaschine haben zahlreiche Vorteile. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Bürsten- sowie Motorlebensdauer verlängert. Im weiteren Waschbetrieb kann mit einer höheren Einschaltdauer ED und somit mit einem höheren Mechanik-Eintrag (Eintrag von mechanischer Energie) gearbeitet werden.
Schließlich ist die Einhaltung von Grenztemperaturen, die in gesetzlich vorgegebenen Normen (z.B. VDE 0730) angegeben sind, leichter möglich.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren 1 bis 4 näher illustriert.
Figur 1 zeigt den Verlauf der Temperatur T der Kohlebürsten in Abhängigkeit von der Zeit t bei einem herkömmlichen Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine, bei dem die Einschaltdauer ED zu Beginn des Verfahrens nicht reduziert ist.
Figur 2 zeigt den Verlauf der Temperatur der Kohlebürsten in Abhängigkeit von der Zeit beim erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem die Einschaltdauer ED zu Beginn des Verfahrens reduziert ist, d.h. kleiner als die maximal während des Wäschebehandlungsverfahrens eingestellte Einschaltdauer ED ist.
Fig. 1 zeigt einen deutlichen Anstieg der Temperatur T der Kohlebürsten mit der Zeit, wenn die Einschaltdauer ED nicht reduziert ist, also sofort mit einer maximal möglichen Einschaltdauer ED gearbeitet wird.
Fig. 2 zeigt im Vergleich zu Fig. 1 den Anstieg der Temperatur T bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine. Im Unterschied zum Verlauf der Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit t wie er in Fig. 1 dargestellt ist, ergeben sich hierbei zwei Maxima, wenn von einem Verfahrensschritt mit einer vergleichsweise geringen EDi zu einem Verfahrensschritt mit einer höheren Einschaltdauer ED2 übergegangen wird, derart dass die Wäschetrommel mit einem ersten Reversierrhythmus mit einer ersten Einschaltdauer ED1 über einen Zeitraum ti von 3 bis 30 Minuten und anschließend mit einem zweiten Reversierrhythmus mit einer Einschaltdauer ED2 angetrieben wird, wobei die Einschaltdauer EDi 10 bis 30 % niedriger ist als die Einschaltdauer ED2.
Durch die mit der größeren Einschaltdauer ED2 verbundene Stromerhöhung steigt die Temperatur T der Kohlebürsten erneut an. Hierdurch werden die Kohlebürsten erneut abgeschliffen und kurzzeitig ein Temperaturmaximum beobachtet. Allerdings belegt der Vergleich mit Fig. 1 , dass die insgesamt beobachtete Temperaturerhöhung deutlich geringer ist als nach dem Verfahren aus dem Stand der Technik.
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Kommutatorelektromotor 1 , in dem das Tragbild zwischen einer Kohlebürste 2 und einem Kommutator 4 für den Fall illustriert ist, dass die Kohlebürsten nicht als Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens eingefahren sind. In dem in Fig. 3 gezeigten Tragbild können im Verlauf einer Drehung des Kommutators 4 durch die Kohlebürste 2 drei Lamellen 3 des Kommutators 4 kurz geschlossen werden. Dies kann zu einer deutlichen Erhöhung der Temperatur der Kohlebürsten 2 führen.
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem Kommutatorelektromotor 1 , in dem das Tragbild zwischen Kohlebürste 2 und Kommutator 4 für den Fall gezeigt ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine durchgeführt worden ist. Die Kanten im unteren Teil der Kohlebürste 2 sind durch Perlfeuer abgebrannt bzw. gebrochen, so dass sich insgesamt eine Kohlebürste 2 mit abgerundeten Kanten ergeben hat, die im Vergleich zu der für Fig. 3 beschriebenen Situation nur zwei Lamellen verbindet bzw. kurzschließt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Waschmaschine mit einer Wäschetrommel und einem Kommutatorelektromotor (1 ), der Kohlebürsten (2) verwendet, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommutatorelektromotor (1 ) die Wäschetrommel mit einem ersten Reversierrhythmus mit einer ersten Einschaltdauer ED1 über einen Zeitraum ti von 3 bis 30 Minuten und anschließend mit einem zweiten Reversierrhythmus mit einer zweiten Einschaltdauer ED2 antreibt, wobei die erste Einschaltdauer EDi 10 bis 30 % niedriger ist als die zweite Einschaltdauer ED2.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Temperatur Tmaxi der Kohlebürsten (2), die sich bei Durchführung des zweiten Reversierrhythmus mit der zweiten Einschaltdauer ED2 unter Weglassung des ersten Reversierrhythmus ergibt, höher ist als eine maximale Temperatur Tmax2 der Kohlebürsten (2), die sich bei Durchführung des zweiten Reversierrhythmus mit der zweiter Einschaltdauer ED2 anschließend an den ersten Reversierrhythmus mit der ersten Einschaltdauer EDi ergibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einschaltdauer ED2 in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Temperatur Tmaxi und einer maximal zulässigen Betriebstemperatur TmaXB des Kommutatorelektromotors festgelegt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitraum ti von 7 bis 15 Minuten beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Kohlebürsten (2) in Abhängigkeit von der Zeit t während der Durchführung von erstem Reversierrhythmus und zweitem Reversierrhythmus zwei Maxima aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren durchgeführt wird, bis die Anzahl der von einer Kohlebürste (2) kurz geschlossenen Lamellen (3) eines Kommutators (4) gegenüber einer Ausgangssituation abgenommen hat.
7. Waschmaschine mit einer Programmsteuerung zur Steuerung eines Programmablaufs, einer in einem Laugenbehälter drehbar gelagerten Wäschetrommel und einem Kommutatorelektromotor (1 ) für die Wäschetrommel, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschmaschine Mittel zur Einstellung und Veränderung der relativen Einschaltdauern ED1 und ED2 aufweist, so dass die Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 möglich ist.
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