WO2009068386A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der optimalen drehzahl der trommel einer wäschebehandlungsvorrichtung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der optimalen drehzahl der trommel einer wäschebehandlungsvorrichtung Download PDF

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WO2009068386A1
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laundry
drum
target speed
washing
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PCT/EP2008/064570
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Edwin Bolduan
Harald MOSCHÜTZ
Horst Wiemer
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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    • D06F33/30—Control of washing machines characterised by the purpose or target of the control 
    • D06F33/48—Preventing or reducing imbalance or noise
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    • D06F2105/46—Drum speed; Actuation of motors, e.g. starting or interrupting
    • D06F2105/48—Drum speed

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining a target speed below the application speed of a laundry drum, and a method for treating laundry using said method. Furthermore, the invention relates to a laundry treatment device which is equipped with a control element for carrying out the method according to the invention.
  • washing and / or rinsing methods for automatic full automatic washing machines are already known in the prior art, in which the laundry drum is temporarily driven at varying speeds and directions of rotation during the washing and rinsing process in order to improve the washing effect.
  • Such a method is known from EP 0 618 323 A1.
  • the laundry is to absorb water during the washing or rinsing operation at a speed well below the so-called application speed, at which the laundry is pressed by the centrifugal force to the drum wall. Due to this low speed the best possible flooding of the laundry should be achieved. The absorbed water should then be driven out of the laundry during operation at a speed significantly above the application speed again. This process is also known as wash-spin.
  • the object of the present invention was to provide a method with which for each load and any washing program, the respective optimum speed for a maximum washing mechanism can be determined and used.
  • This object is achieved by a method for determining a desired speed (n) below a contact speed of a laundry drum (2) a laundry treatment device (1) with a drive (16) and a vibration system (10), wherein a dependence of a respective mechanical action on a in the laundry drum (2) befindliches laundry (3) of the respective desired speed (n) of the laundry drum (2) is used to determine that target speed (s) at which the mechanical action is greatest.
  • the method comprises the following steps: i) driving the laundry drum (2) with at least two different nominal values
  • the laundry drum usually reversing, is operated at a so-called washing speed, which for conventional washing machines is around 55 min -1
  • laundry for the purposes of the present invention includes on the one hand textiles, especially laundry, but also generally all objects that can be treated in a conventional washing machine.
  • washing mechanics or “mechanical action” refers to the forces acting on the laundry when the laundry drum is moved. In particular, this is understood to mean a process in which the laundry items through the drivers arranged in the laundry drum are taken and lifted and, once they have reached such a high point by the rotation of the drum that they are no longer held by the drivers, fall down again.
  • the impact of the falling laundry items on underlying laundry items or the surface of the wash liquor has a good cleaning effect and is similar to a Walk.
  • the speed at which the laundry items are exposed to the largest washing mechanism described above is the speed determined in the method of the invention.
  • a laundry drum is operated during the operation with a predetermined SoII- speed (about 55 min "1).
  • SoII-speed about 55 min "1
  • the actual actual speed varies depending on the type and amount of loading addition, the laundering case generated during rotation of the laundry drum caused. not inconsiderable deflections on the spring-loaded oscillating system.
  • the vibration system of a washing machine is understood to mean the drum, the associated tub as well as the springs and dampers on which the tub is suspended.
  • the strength of the washing mechanism thus correlates with the strength of the oscillating system movement.
  • the method according to the invention thus preferably comprises the additional step of moving the drum at the previously determined setpoint speed n at which the greatest possible mechanical effect on the laundry is achieved.
  • the present invention also provides a laundry treatment process with which Laundry may be washed, dried or otherwise treated under the greatest possible mechanical effect.
  • At least two target rotational speeds are predetermined, preferably at least three (n1, n2 and n3), even more preferably at least four (n1, n2, n3 and n4).
  • the predetermined target speeds should be distributed over a reasonable range, which is for conventional washing machines in the range of 20 to 80 min “1 , always taking care that the relevant for the inventive process target speeds are below the respective application speed
  • predetermined SoII speeds may be selected from the following: 20 min “1 , 25 min “ 1 , 30 min “1 , 35 min “ 1 , 40 min “1 , 45 min “ 1 , 50 min “1 , 55 min "1 , 60 min “ 1 , 65 min “1 , 70 min “ 1 , 75 min “1 and 80 min “ 1 .
  • the method according to the invention can also be provided in the method according to the invention to first determine the application speed for all items to be washed at a respective load. This can be done by conventional methods or estimated on the basis of loading and empirical values.
  • the highest predetermined target speed value for the oscillation system movement measurement one is selected which is slightly below the application speed.
  • the drum loaded with the laundry to be treated is thus operated at a first nominal rotational speed n1 for a predetermined period ⁇ tn.
  • the oscillating system movement is measured for a further predetermined period ⁇ ts using sensors associated with the oscillating system. From this measurement, which can also consist of several measuring points or a continuous measurement, as described below, a vibration system movement value s1 for the first setpoint rotational speed n1 is determined and assigned.
  • the drum is operated at a second desired speed n2 and in turn assigned a vibration system movement value s2.
  • the values s1-sx are compared, and the highest value for s is determined.
  • This value is assigned to a target rotational speed n, which thus represents the optimum target rotational speed for the respective load for the greatest possible mechanical effect on the laundry. At this target speed then the laundry drum can be operated.
  • the oscillatory system motion values are determined by measuring the frequency and / or amplitude of the oscillatory system movements by monitoring the drive torque, the water level and / or the oscillatory system movements one-dimensionally, two-dimensionally or three-dimensionally.
  • the oscillating system movement is measured by sensors, whereby sensors already present in a washing machine can also be used.
  • the sensors can measure one-dimensional, two-dimensional or even three-dimensional movements.
  • those oscillatory system movements of the oscillatory system are determined which have a greater frequency than the respective nominal rotational speed n.
  • a particular advantage of the invention is that the already existing sensors can be used for the method according to the invention.
  • Suitable sensors are displacement sensors, acceleration sensors or water level sensors, which are already used, for example, for the measurement of the load and the like.
  • Examples of special sensors are load sensors, three-dimensional displacement sensors or analog pressure sensors.
  • the actual speed fluctuation can also be used for the calculation of the optimum setpoint rotational speed. It is known that in conventional washing machine drive motors, if they are operated at a fixed target speed of around 55 min "1 , the entrained laundry has an influence on the respective actual speed, depending on whether just laundry is being carried by the driver or individual pieces of laundry from above fall. In the former case, the drum slows slightly during this rotation portion, as the pressed by the driver to the laundry drum wall Waschgut Pacifice shift the center of gravity of the drum. As the items to be washed fall, the drum can accelerate again during the short rotation stage. Most conventional washing machines are already equipped with controllers that counteract this phenomenon. Nevertheless, it is still measurable and can thus also serve as an indicator for the washing mechanics and be included in the calculation of the optimum target speed. It is also possible to measure oscillatory system movements via the motor control. Here, for example, the motor current can be measured.
  • Another aspect of the present invention is a washing machine with a laundry drum stored in a vibrating system and a programmable controller associated with a control program that defines the method of the present invention.
  • a control unit for example, the predetermined setpoint speeds can be specified, or else a program can be defined which previously determines the application speed and then selects suitable setpoint speeds.
  • the figure shows a schematic front cross-sectional view of a washing machine with the oscillating system therein.
  • FIG. 1 shows in cross section a washing machine 1 in front view.
  • the washing drum 2 with carriers 3 and the tub located around it 4.
  • the tub 4 is suspended from four spring elements 6, which are additionally provided with dampers 8 at the bottom.
  • Laundry drum 2, tub 4 and spring elements 6 form the oscillating system 10.
  • the drum 2 is driven by the drive 16.
  • sensors 12 For the measurement of oscillatory system movements are sensors 12 intended.
  • a control 14 that can perform the method of the present invention.
  • laundry items a, b, c are laundry items a, b, c.
  • the items to be washed a, b and c in the laundry drum 2 perform a rolling movement (not shown), wherein the drum 2 rotates very slowly, so that the items to be washed a, b, c not from the drivers 3 in the height be lifted but only in the lower part of the drum 2 are layered around each other.
  • n2 the driver take along 3 individual pieces of laundry and drag them along over a certain turning section. This is shown for the laundry item b. At some point, the laundry item falls down again due to gravity. This is shown for the laundry item c.
  • the speed n2 in this case is the speed for the optimal mechanics entry.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Soll-Drehzahl (n) unterhalb einer Anlegedrehzahl einer Wäschetrommel (2) einer Wäschebehandlungsvorrichtung (1) mit einem Antrieb (16) und einem Schwingsystem (10), wobei eine Abhängigkeit einer jeweiligen Mechanikeinwirkung auf ein in der Wäschetrommel (2) befindliches Waschgut (3) von der jeweiligen Soll-Drehzahl (n) der Wäschetrommel (2) dazu verwendet wird, diejenige Soll-Drehzahl (n) zu ermitteln, bei welcher die Mechanikeinwirkung am größten ist. Die Mechanikeinwirkung bei einer jeweiligen Soll-Drehzahl wird durch Messen von Schwingsystembewegungen des Schwingsystems (10) ermittelt, welche eine größere Frequenz als die jeweilige Soll-Drehzahl aufweisen. Die Drehzahl, bei der die höchste Schwingsystembewegung gemessen wurde, wird zur Durchführung des Wäschepflegevorgangs ausgewählt. Der Vorteil eines solchen Verfahrens ist, dass die Waschmechanik erhöht und so die Waschleistung verbessert werden kann.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der optimalen Drehzahl der Trommel einer Wäschebehandlungsvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Soll-Drehzahl unterhalb der Anlegedrehzahl einer Wäschetrommel, sowie ein Verfahren zum Behandeln von Waschgut unter Verwendung des genannten Verfahrens. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Wäschebehandlungsvorrichtung, welche mit einem Steuerelement für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgerüstet ist.
Im Stand der Technik sind bereits Wasch- und/oder Spülverfahren für automatische Vollwaschautomaten bekannt, bei denen zur Verbesserung der Waschwirkung die Wäschetrommel während des Wasch- und Spülprozesses zeitweise mit wechselnden Drehzahlen und Drehrichtungen angetrieben wird. Ein derartiges Verfahren ist aus EP 0 618 323 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren soll das Waschgut während des Wasch- oder Spülbetriebes bei einer Drehzahl deutlich unterhalb der so genannten Anlegedrehzahl, bei welcher die Wäsche durch die Fliehkraft an die Trommelwand gedrückt wird, Wasser aufnehmen. Durch diese niedrige Drehzahl soll eine möglichst gute Durchflutung des Waschgutes erreicht werden. Das aufgenommene Wasser soll dann beim Betrieb bei einer Drehzahl deutlich oberhalb der Anlegedrehzahl wieder aus dem Waschgut ausgetrieben werden. Dieses Verfahren ist auch als Wasch-Schleudern bekannt.
Es gibt auch Wäschetrommeln, die mit einer Schöpfvorrichtung ausgestattet sind. Ist eine solche Schöpfvorrichtung vorhanden, so werden die Drehzahl und die Drehrichtung derart gewählt, dass die Schöpfvorrichtung zusätzlich die Wasseraufnahme des Waschgutes unterstützt. Somit wird bei diesem bekannten Verfahren eine gute Durchflutung des Waschguts erreicht. Eine Schwäche dieses Verfahrens wirkt sich insbesondere bei großen Waschgutbeladungen aus. Dabei wird nämlich eine nur geringe Waschmechanik auf das Waschgut ausgeübt. Beim Betrieb der Wäschetrommel bei Drehzahlen deutlich unterhalb der Anlegedrehzahl führt das Waschgut eine so genannte Rollbewegung aus. Die Waschmechanik, bestehend aus Stauchung und Reibung zwischen den einzelnen Waschgutstücken ist im oben genannten Verfahren der EP 0 618 323 A1 während des Betriebs mit Drehzahlen deutlich unterhalb der Anlegedrehzahl erheblich vermindert. Beim Antrieb der Wäschetrommel oberhalb der Anlegedrehzahl fehlt sie sogar ganz, da die einzelnen Stücke des Waschguts fest an der Wäschetrommelwand anliegen.
Aufbauend auf den genannten Verfahren wurde im Stand der Technik bereits versucht, durch Vorwahl bestimmter unterschiedlicher Drehzahlen, die Waschmechanik zu erhöhen. Eine verbesserte Waschmechanik ist insbesondere bei wenig empfindlicher Wäsche wünschenswert, da sonst eine zu geringe Reinigungswirkung erzielt wird und kein optimales Waschergebnis erreicht werden kann.
In der DE 103 26 551 A1 wird daher vorgeschlagen, innerhalb des Wasch- und/oder Spülprozesses die Wäschetrommel in mindestens einer Phase intensiver
Waschgutdurchflutung und in mindestens einer Phase hoher Waschmechanik anzutreiben. Diese Phasen folgen innerhalb des Wasch- und/oder Spülprozesses mindestens einmal aufeinander. In der Phase intensiver Waschgutdurchflutung wird die
Wäschetrommel in der einen Richtung auf eine Drehzahl deutlich oberhalb der Anlegedrehzahl und in der anderen Richtung auf eine zweite Drehzahl deutlich unterhalb der Anlegedrehzahl beschleunigt. In der Phase hoher Waschmechanik wird die
Wäschetrommel in beiden Drehrichtungen auf Drehzahlen, bei denen die einzelnen
Waschgutstücke stark gestaucht werden und sich stark aneinander reiben, beschleunigt.
Nicht offenbart ist jedoch ein Verfahren, mit welchem für ein jeweiliges Waschprogramm, eine jeweilige Art des Waschgutes und eine jeweilige Beladungsmenge die für die genannten Phasen optimalen Drehzahlen ermittelt werden.
Die DE 196 19 603 A1 schlägt vor, unterschiedlichen Beladungsmengen und den daraus resultierenden unterschiedlich starken Waschmechanikeinwirkungen bei feststehender Drehzahl dadurch zu begegnen, dass die Drehzahl alternierend und in Abhängigkeit von der jeweiligen Position der Mitnehmer erhöht oder erniedrigt wird. Hier stellt sich jedoch nach wie vor das Problem, dass die Drehzahländerung von unterschiedlichen Beladungen unabhängig ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem für jede beliebige Beladung und jedes beliebige Waschprogramm die jeweils optimale Drehzahl für eine größtmögliche Waschmechanik ermittelt und verwendet werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Bestimmung einer Soll-Drehzahl (n) unterhalb einer Anlegedrehzahl einer Wäschetrommel (2) einer Wäschebehandlungsvorrichtung (1 ) mit einem Antrieb (16) und einem Schwingsystem (10), wobei eine Abhängigkeit einer jeweiligen Mechanikeinwirkung auf ein in der Wäschetrommel (2) befindliches Waschgut (3) von der jeweiligen Soll-Drehzahl (n) der Wäschetrommel (2) dazu verwendet wird, diejenige Soll-Drehzahl (n) zu ermitteln, bei welcher die Mechanikeinwirkung am größten ist.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: i) Antreiben der Wäschetrommel (2) bei mindestens zwei unterschiedlichen Soll-
Drehzahlen (n1 bis nx) unterhalb der Anlegedrehzahl für jeweils einen vorbestimmten Zeitraum (Δtn), ii) Messen eines Schwingsystembewegungswert.es (s1 bis sx) bei jeder Soll- Drehzahl (n1 bis nx), iii) Vergleichen der Werte (s1 bis sx) untereinander, Bestimmen des höchsten
Wertes (s) und Bestimmen derjenigen Soll-Drehzahl (n), die dem höchsten Schwingsystembewegungswert (s) zugeordnet ist.
Während eines herkömmlichen Wasch- und/oder Spülprozesses wird die Wäschetrommel, in der Regel reversierend, mit einer so genannten Waschdrehzahl betrieben, welche für herkömmliche Waschmaschinen bei ca. 55 min"1 liegt. Diese
Drehzahl wird während der Geräteentwicklung einmalig empirisch ermittelt und im
Waschprogramm festgelegt. Wenn nun die Wäschetrommel mit Waschgut beladen, ggf. benetzt und bei der Waschdrehzahl betrieben wird, sollte es zu einer gewissen Mechanikeinwirkung kommen.
Der Ausdruck Waschgut im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst zum einen Textilien, insbesondere Wäsche, aber auch generell alle Gegenstände, die in einer herkömmlichen Waschmaschine behandelt werden können.
Unter dem Begriff „Waschmechanik" oder „Mechanikeinwirkung" versteht man die Kräfte, welche auf das Waschgut einwirken, wenn die Wäschetrommel bewegt wird. Insbesondere wird hierunter ein Vorgang verstanden, bei dem die Waschgutstücke durch die in der Wäschetrommel angeordneten Mitnehmer mitgenommen und angehoben werden und, sobald sie durch die Drehung der Trommel einen so hohen Punkt erreicht haben, dass sie nicht mehr durch die Mitnehmer gehalten werden, wieder herunterfallen. Das Aufprallen der herabfallenden Waschgutstücke auf unten liegende Waschgutstücke oder auch die Oberfläche der Waschlauge hat eine gute Reinigungswirkung und ist einem Walkvorgang ähnlich. Die Drehzahl, bei der die Waschgutstücke der größten oben beschriebenen Waschmechanik ausgesetzt sind, ist die Drehzahl, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt wird.
Wie bereits erwähnt, wird eine Wäschetrommel beim Betrieb mit einer vorgegebenen SoII- Drehzahl betrieben (ca. 55 min"1). Die tatsächliche Ist-Drehzahl schwankt jedoch je nach Art und Menge der Beladung. Außerdem verursacht der während des Drehens der Wäschetrommel erzeugte Wäschefall nicht unbeträchtliche Auslenkungen auf das federnd aufgehängte Schwingsystem.
Unter dem Schwingsystem einer Waschmaschine versteht man die Trommel, den zugehörigen Laugenbehälter sowie die Federn und Dämpfer, an denen der Laugenbehälter aufgehängt ist. Die Stärke der Waschmechanik korreliert somit mit der Stärke der Schwingsystembewegung.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass es möglich ist, die Schwingsystembewegungen bei Soll-Drehzahlen unterhalb der Anlegedrehzahl so genau zu messen, dass daraus Rückschlüsse auf die Waschmechanik gezogen werden können. Durch Messen der Schwingsystembewegung des Wäschepflegevorgangs, in der Regel während des Waschens oder auch während des Spülens, mit geeigneten Sensoren bei unterschiedlichen Soll-Drehzahlen n1-nx innerhalb eines Bereiches, welcher unterhalb der Anlegedrehzahl liegt, kann für die jeweilige Beladung und das jeweilige Waschprogramm die optimale Waschdrehzahl ermittelt und ggf. entsprechend in jedem Programmablauf neu festgelegt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst somit vorzugsweise den zusätzlichen Schritt des Bewegens der Trommel bei der zuvor bestimmten Soll-Drehzahl n, bei der die größtmögliche Mechanikeinwirkung auf das Waschgut erreicht wird. Somit stellt die vorliegende Erfindung auch ein Wäschebehandlungsverfahren bereit, mit welchem Waschgut unter größtmöglicher Mechanikeinwirkung gewaschen oder getrocknet oder auf sonstige Weise behandelt werden kann.
Für das oben genannte erfindungsgemäße Verfahren werden zumindest zwei Soll- Drehzahlen vorbestimmt, vorzugsweise sind es mindestens drei (n1 , n2 und n3), noch stärker bevorzugt mindestens vier (n1 , n2, n3 und n4). Die vorbestimmten Soll- Drehzahlen sollten über einen sinnvollen Bereich verteilt werden, welcher für herkömmliche Waschmaschinen im Bereich von 20 bis 80 min"1 liegt, wobei immer darauf geachtet werden muss, dass die für das erfindungsgemäße Verfahren relevanten Soll- Drehzahlen unterhalb der jeweiligen Anlegedrehzahl liegen. Vorbestimmte SoII- Drehzahlen können beispielsweise ausgewählt werden aus den folgenden: 20 min"1, 25 min"1, 30 min"1, 35 min"1, 40 min"1, 45 min"1, 50 min"1, 55 min"1, 60 min"1, 65 min"1, 70 min"1, 75 min"1 und 80 min"1.
Um den möglichen Bereich von Soll-Drehzahlen unterhalb der Anlegedrehzahl möglichst voll ausschöpfen zu können, kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren auch vorgesehen sein, zuerst die Anlegedrehzahl für alle Waschgutstücke bei einer jeweiligen Beladung zu ermitteln. Dies kann nach herkömmlichen Verfahren geschehen oder aufgrund der Beladung und Erfahrungswerten geschätzt werden.
Als höchster vorbestimmter Soll-Drehzahlwert für die Schwingsystembewegungsmessung wird ein solcher gewählt, welcher geringfügig unterhalb der Anlegedrehzahl liegt.
Zum Ermitteln der gesuchten optimalen Soll-Drehzahl wird somit die mit zu behandelndem Waschgut beladene Trommel bei einer ersten Soll-Drehzahl n1 für einen vorbestimmten Zeitraum Δtn betrieben. Während dieses Zeitraums oder innerhalb dieses Zeitraums wird für einen weiteren vorbestimmten Zeitraum Δts mithilfe von dem Schwingsystem zugeordneten Sensoren die Schwingsystembewegung gemessen. Aus dieser Messung, die auch, wie unten beschrieben, aus mehreren Messpunkten oder einer kontinuierlichen Messung bestehen kann, wird ein Schwingsystembewegungswert s1 für die erste Soll-Drehzahl n1 ermittelt und dieser zugewiesen. Anschließend wird die Trommel bei einer zweiten Soll-Drehzahl n2 betrieben und wiederum ein Schwingsystembewegungswert s2 zugewiesen. Diese Schritte werden solange durchgeführt, bis die Wäschetrommel mit allen zuvor ausgewählten verschiedenen Soll- Drehzahlen n1-nx betrieben wurde und die diesen Soll-Drehzahlen zugeordneten Schwingbewegungswerte s1-sx ermittelt wurden.
Im nächsten Schritt werden die Werte s1-sx verglichen, und es wird der höchste Wert für s bestimmt. Dieser Wert ist einer Soll-Drehzahl n zugeordnet, welche somit die für die jeweilige Beladung optimale Soll-Drehzahl für die größtmögliche Mechanikeinwirkung auf das Waschgut darstellt. Bei dieser Soll-Drehzahl kann dann die Wäschetrommel betrieben werden.
Die Schwingsystembewegungswerte werden ermittelt, wobei die Frequenz und/oder Amplitude der Schwingsystembewegungen gemessen werden, indem das Antriebsmoment, der Wasserstand und/oder die Bewegungen des Schwingsystems eindimensional, zweidimensional oder dreidimensional überwacht werden.
Wie bereits erwähnt, wird die Schwingsystembewegung durch Sensoren gemessen, wobei auch bereits in einer Waschmaschine vorhandene Sensoren eingesetzt werden können. Die Sensoren können eindimensionale, zweidimensionale oder auch dreidimensionale Bewegungen messen. Es werden vorzugsweise diejenigen Schwingsystembewegungen des Schwingsystems ermittelt, welche eine größere Frequenz als die jeweilige Soll-Drehzahl n aufweisen.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, dass die bereits vorhandene Sensorik für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden kann. Geeignete Sensoren sind Wegsensoren, Beschleunigungssensoren oder Wasserstandssensoren, welche beispielsweise schon für die Messung der Beladung und dergleichen eingesetzt werden. Beispiele für spezielle Sensoren sind Beladungssensoren, dreidimensionale Wegsensoren oder analoge Drucksensoren.
Zusätzlich zu der Bestimmung der Schwingsystembewegung kann auch die Ist-Drehzahl- Schwankung für die Berechnung der optimalen Soll-Drehzahl herangezogen werden. Es ist bekannt, dass bei herkömmlichen Waschmaschinenantriebsmotoren, wenn sie bei einer festen Soll-Drehzahl von um die 55 min"1 betrieben werden, die mitgenommene Wäsche einen Einfluss auf die jeweilige Ist-Drehzahl hat, je nachdem ob gerade Waschgut durch die Mitnehmer mitgeführt wird oder einzelne Waschgutstücke von oben herabfallen. In dem ersteren Fall verlangsamt sich die Trommel während dieses Drehabschnittes geringfügig, da die durch die Mitnehmer an die Wäschetrommelwand gedrückten Waschgutstücke den Schwerpunkt der Trommel verlagern. Während die Waschgutstücke herunterfallen, kann die Trommel während des kurzen Drehabschnittes wieder beschleunigen. Die meisten herkömmlichen Waschmaschinen sind bereits mit Reglern ausgestattet, welche diesem Phänomen entgegenwirken. Dennoch ist es noch messbar und kann somit auch als Indikator für die Waschmechanik dienen und in die Berechnung der optimalen Soll-Drehzahl einbezogen werden. Es ist auch möglich, über die Motorsteuerung Schwingsystembewegungen zu messen. Hier kann z.B. der Motorstrom gemessen werden.
Da die Schwingsystembewegung über einen gewissen Zeitraum Δts detektiert wird, können mehrere Messpunkte zu einem Wert kombiniert werden, oder es kann eine kontinuierliche Messung durchgeführt werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Waschmaschine mit einer Wäschetrommel, welche in einem Schwingsystem gelagert ist, und einer programmierbaren Steuereinheit, der ein Steuerprogramm zugeordnet ist, welches das Verfahren der vorliegenden Erfindung definiert. Über eine solche Steuereinheit können beispielsweise die vorbestimmten Solldrehzahlen vorgegeben werden, oder aber es kann ein Programm definiert sein, welches vorher die Anlegedrehzahl ermittelt und dann geeignete Soll-Drehzahlen auswählt.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Zeichnung näher erläutert, wobei
Die Figur eine schematische Vorderquerschnittsansicht einer Waschmaschine mit dem darin befindlichen Schwingsystem zeigt.
Figur 1 zeigt im Querschnitt eine Waschmaschine 1 in der Vorderansicht. Zu sehen ist die Wäschetrommel 2 mit Mitnehmern 3 und der darum befindliche Laugenbehälter 4. Der Laugenbehälter 4 ist an vier Federelementen 6 aufgehängt, welche an der Unterseite zusätzlich mit Dämpfern 8 versehen sind. Wäschetrommel 2, Laugenbehälter 4 und Federelemente 6 bilden das Schwingsystem 10. Die Trommel 2 wird durch den Antrieb 16 angetrieben. Für die Messung von Schwingsystembewegungen sind Sensoren 12 vorgesehen. Ebenfalls dargestellt ist ein Steuerelement 14, welches das Verfahren der vorliegenden Erfindung durchführend steuern kann. In der dargestellten Wäschetrommel 2 befinden sich Wäschestücke a, b, c.
Bei einer ersten Drehzahl n1 führen die Waschgutstück a, b und c in der Wäschetrommel 2eine Rollbewegung aus (nicht dargestellt), wobei sich die Trommel 2 sehr langsam dreht, so dass die Waschgutstücke a, b, c nicht von den Mitnehmern 3 in die Höhe gehoben werden sondern lediglich im unteren Bereich der Trommel 2 umeinander geschichtet werden.
Bei einer etwas schnelleren Drehzahl n2 nehmen die Mitnehmer 3 einzelne Waschgutstücke mit und schleppen sie über einen gewissen Drehabschnitt mit. Dies ist dargestellt für das Waschgutstück b. An einem bestimmten Punkt fällt das Waschgutstück aufgrund der Schwerkraft wieder herab. Dies ist dargestellt für das Waschgutstück c. Die Drehzahl n2 ist in diesem Fall die Drehzahl für den optimalen Mechanikeintrag.
Bei einer noch höheren Drehzahl n3 würden die Waschgutstücke aufgrund der Fliehkraft schon ein wenig stärker an die Trommelwand gedrückt und einzelne Waschgutstücke würden bereits an der Wand anliegen. Je nach Beladung kann es bei dieser Drehzahl immer noch vorkommen, dass einzelne Waschgutstücke herabfallen, aber es gibt auch Waschgutstücke, welche eine ganze Umdrehung lang nicht herabfallen. Diese Drehzahl ist somit bereits für einen optimalen Mechanikeintrag zu hoch.
Bezugszeichenliste
1 Waschmaschine
2 Wäschetrommel
3 Mitnehmer
4 Laugenbehälter
5 Mitnehmer
6 Federelemente
8 Dämpfer
10 Schwingsystem
12 Sensor
14 Steuerelement
16 Antrieb a, b, c Waschgutstücke

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Bestimmung einer Soll-Drehzahl (n) unterhalb einer Anlegedrehzahl einer Wäschetrommel (2) einer Wäschebehandlungsvorrichtung (1 ) mit einem Antrieb (16) und einem Schwingsystem (10), wobei eine Abhängigkeit einer jeweiligen Mechanikeinwirkung auf ein in der Wäschetrommel (2) befindliches Waschgut (3) von der jeweiligen Soll-Drehzahl (n) der Wäschetrommel (2) dazu verwendet wird, diejenige Soll-Drehzahl (n) zu ermitteln, bei welcher die Mechanikeinwirkung am größten ist.
2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die jeweilige Mechanikeinwirkung bei der jeweiligen Soll-Drehzahl (n) durch Messen von Schwingsystembewegungen des Schwingsystems (10) ermittelt wird, welche eine größere Frequenz als die jeweilige Soll-Drehzahl (n) aufweisen.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Frequenz und/oder Amplitude der Schwingsystembewegungen gemessen werden, indem das Antriebsmoment, der Wasserstand und/oder die Bewegungen des Schwingsystems (10) eindimensional, zweidimensional oder dreidimensional überwacht werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Messen der
Schwingsystembewegungen über einen Wegsensor (12), einen
Beschleunigungssensor (12), einen Drucksensor (12) und/oder einen Wasserstandssensor (12) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte: i) Antreiben der Wäschetrommel (2) bei mindestens zwei unterschiedlichen Soll- Drehzahlen (n1 bis nx) unterhalb der Anlegedrehzahl für jeweils einen vorbestimmten Zeitraum (Δtn), ii) Messen eines Schwingsystembewegungswertes (s1 bis sx) bei jeder Soll-
Drehzahl (n1 bis nx), iii) Vergleichen der Werte (s1 bis sx) untereinander, Bestimmen des höchsten
Wertes (s) und Bestimmen derjenigen Soll-Drehzahl (n), die dem höchsten Schwingsystembewegungswert (s) zugeordnet ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, weiterhin umfassend den Schritt: iv) Durchführen eines Wäschebehandlungsvorgangs bei der in Schritt iii) bestimmten Soll-Drehzahl (n).
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei es sich bei Schritt iv) um einen Wasch- und/oder Spülvorgang handelt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schritte i) und ii) bei mindestens drei Soll-Drehzahlen (n1 ), (n2) und (n3) durchgeführt werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schritte i) und ii) bei mindestens vier Soll-Drehzahlen (n1 ), (n2), (n3) und (n4) durchgeführt werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Soll-Drehzahlen (n1 bis nx) Drehzahlen im Bereich zwischen 35 min"1 und 75 min"1 gewählt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei als Soll-Drehzahlen (n1 ), (n2) und (n3) die Werte 35 min"1, 55 min"1 und 75 min"1 gewählt werden.
12. Waschmaschine (1 ) mit einer Wäschetrommel (2), welche in einem Schwingsystem (10) gelagert ist, einem Antrieb (16) und einer programmierbaren Steuereinheit (6), der ein Steuerprogramm zugeordnet ist, welches eine Abhängigkeit der jeweiligen
Mechanikeinwirkung auf ein in der Wäschetrommel (2) befindliches Waschgut (3) von der jeweiligen Soll-Drehzahl (n) der Wäschetrommel (2) dazu verwendet, die Soll- Drehzahl (n) zu ermitteln, bei welcher die Mechanikeinwirkung am größten ist.
13. Waschmaschine (1 ) nach Anspruch 12, wobei das Steuerprogramm ein Verfahren, umfassend die folgenden Schritte: i) Antreiben der Wäschetrommel (2) bei mindestens zwei unterschiedlichen Soll-
Drehzahlen (n1 bis nx) unterhalb der Anlegedrehzahl für jeweils einen vorbestimmten Zeitraum (Δtn), ii) Messen eines Schwingsystembewegungswertes (s1 bis sx) bei jeder Soll- Drehzahl (n1 bis nx), iii) Vergleichen der Werte (s1 bis sx) untereinander, Bestimmen des höchsten
Wertes (s) und Bestimmen derjenigen Soll-Drehzahl (n), die dem höchsten Schwingsystembewegungswert (s) zugeordnet ist, durchführt.
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