WO2013113688A1

WO2013113688A1 - Verfahren zur minderung der resonanzschwingungen eines rotoraggregats

Info

Publication number: WO2013113688A1
Application number: PCT/EP2013/051654
Authority: WO
Inventors: Christoph Greiner-Petter; Randolf Mock; Thomas Sattel
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2013-08-08
Also published as: DE102012210039A1

Abstract

Die Steuereinrichtung (S) zur Steuerung zumindest eines steuerbaren Dämpfers (D), der sich einerseits an einem unwuchtigen Rotoraggregat (A) mit variabler Drehzahl (d) oder einem mit diesem bewegungsgekoppelten Bauteil abstützt, ist ausgebildet, die Drehzahl (d) des Rotoraggregats (A) heranzuziehen und den zumindest einen steuerbaren Dämpfer (D) abhängig von der Drehzahl (d) derart zu steuern, dass ein Maß (g) für die Kraftübertragung des zumindest einen steuerbaren Dämpfers (D) niedrig gehalten oder erniedrigt, insbesondere minimiert, wird.

Description

Beschreibung

VERFAHREN ZUR MINDERUNG DER RESONANZSCHWINGUNGEN EINES ROTORAGGREGATS

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest eines sich an einem Rotoraggregat abstützenden steuerbaren Dämpfers, eine Maschine mit einem Rotoraggregat und einem Dämpferaggregat und ein Verfahren zur Ermittlung einer Steuervorschrift für eine Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest eines sich an einem Rotoraggregat abstützenden steuerbaren Dämpfers.

Bei Maschinen mit rotierenden Teilen (Rotor/en) (Baugruppen mit rotierenden Teilen - also einem oder mehreren Rotoren - werden nachfolgend auch als Rotoraggregate bezeichnet) entstehen durch nicht rotationssymmetrisch verteilte Massen an den rotierenden Teilen mit steigender Drehzahl zunehmende Zentripetalbeschleunigungen. Diese Unwuchterregungen führen beim Hoch- und Runterlauf von Rotoren der Rotoraggregate zu

Resonanzschwingungen, und zwar dann, wenn die Hochlauf- oder Herunterlaufdrehzahl des Rotors die Resonanzfrequenzbereiche des Rotoraggregats durchläuft. Die Folge sind unerwünscht große Krafteinleitungen in übrige Teile der Maschine, bei- spielsweise in ein Fundament der betroffenen Maschine.

Um die Fundamentkräfte zu verringern, ist es bekannt, Maschinen mit unwuchtigen Rotoren auf elastische Maschinenfüße zu stellen. Der Markt hält hierzu eine Vielzahl an elastischen Maschinenfüßen bereit. Zur Minderung der Resonanzschwingungen nutzen diese rein passiven Mechanismen über Feder-DämpferSysteme. Die optimale Auslegung von passiven Dämpfungselernen- ten mit dem Ziel der Verringerung der Fundamentbelastungen ist jedoch immer nur für einen begrenzten Drehzahlbereich möglich. Die Isolierwirkung passiv gedämpfter, elastischer

Lager stellt nachteilig immer einen Kompromiss zwischen hoher Dämpfung im Resonanzbereich und minimaler Dämpfung im Isolierbereich dar. Vor diesem Hintergrund ist es daher Aufgabe der Erfindung, Vorrichtungen und ein Verfahren bereitzustellen, mit welchen die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden kön- nen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest eines sich an einem Rotoraggregat abstützenden steuerbaren Dämpfers, eine Maschine mit einem Rotoraggregat und ein Verfahren zur Ermittlung einer Steuervorschrift für eine Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest eines sich an einem Rotoraggregat abstützenden steuerbaren Dämpfers zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit einer Steuereinrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, mit einem Dämpferaggregat mit den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen, mit einer Maschine mit den in Anspruch 9 angegebenen Merkmale sowie mit einem Verfahren mit den in Anspruch 14 angegebenen Merkmalen und/oder mit Lösungen mit den sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergebenen Merkmalskombinationen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen

Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung .

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ist zur Steuerung zu- mindest eines steuerbaren Dämpfers ausgebildet, welcher sich einerseits an einem unwuchtigen Rotoraggregat mit variabler Drehzahl oder einem mit diesem bewegungsgekoppelten Bauteil und andererseits, insbesondere von dem Rotoraggregat bewegungsentkoppelt, abstützt. Es versteht sich, dass unter einem von dem Rotoraggregat andererseits bewegungsentkoppelt abgestützten Dämpfer die Abstützung des Dämpfers an einem solchen Ort, Teil oder Bauelement einer den zumindest einen Dämpfer umfassenden Maschine oder dessen/ihrer Umgebung zu verstehen ist, welche/r lediglich oder überwiegend über den oder die Dämpfer mit dem Rotoraggregat bewegungsgekoppelt ist, d.h. jedenfalls bei Abwesenheit des oder der Dämpfer von dem Rotoraggregat nahezu oder vollständig bewegegungsentkoppelt ist/wäre. Eine eventuelle Bewegungskopplung durch den/die Dämpfer selbst oder durch gegebenenfalls vorhandene sonstige Dämpfer soll in dieser bevorzugten Weiterbildung folglich unberührt bleiben. Alternativ und ebenfalls zweckmäßig ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest eines solchen steuerbaren Dämpfers ausgebildet, welcher sich einerseits an einem unwuchtigen Rotoraggregat mit variabler Drehzahl oder einem mit diesem bewegungsgekoppelten Bauteil und andererseits an einem Bauelement abstützt, welches über weitere Koppelelemente, insbesondere über ein Gehäuse oder einen Gehäuserahmen, mit dem Rotoraggregat oder einem mit diesem bewegungsgekoppelten Bauteil bewegungsgekoppelt ist. Die Steuereinrichtung ist erfindungsgemäß ausgebildet, die

Drehzahl oder ein Maß für die Drehzahl des Rotoraggregats heranzuziehen. Die Steuereinrichtung ist ferner ausgebildet, den steuerbaren Dämpfer abhängig von der Drehzahl oder dem Maß für die Drehzahl derart zu steuern, dass ein Maß für die Kraftübertragung zumindest des zumindest einen steuerbaren

Dämpfers gering gehalten oder erniedrigt, insbesondere minimiert, wird. Besonders bevorzugt wird der zumindest eine steuerbare Dämpfer dabei für zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei, unterschiedliche Drehzahlen aktiv gesteuert, d.h. für diese Drehzahlen unterbleibt ein Steuern der/des steuerbaren Dämpfer/s nicht vollständig.

Kraftübertragung meint dabei die Kraftübertragung unwuchterregter Kräfte, welche durch den Betrieb des Rotoraggregats bedingt sind.

Geeigneter Weise wird unter dem Begriff „erniedrigt" „erniedrigt gegenüber dem Zustand des steuerbaren Dämpfers bei fehlender Steuerung" verstanden.

Zweckmäßig weist die Steuereinrichtung Erfassungsmittel zur Erfassung der Drehzahl des Rotoraggregats oder eines Maßes für die Drehzahl des Rotoraggregates auf. Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zur Steuerung mehrerer solcher steuerbaren Dämpfer ausgebildet, welche sich andererseits an einem identischen Bauelement ab- stützen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung das Maß für die Kraftübertragung durch ein Maß für die Kraftübertragung des zumindest einen steuerbaren Dämpfers und ggf. eines oder mehrerer weiterer vorhandener Koppelelemente zwischen dem Rotoraggregat oder einem mit diesem bewegungsgekoppelten Bauteil und einem weiteren Bauelement, an welchen sich der zumindest eine steuerbare Dämpfer andererseits abstützt, gebildet.

Bevorzugt ist bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung das Maß für die Kraftübertragung durch oder mittels des Wertes oder Betragswertes der zumindest von dem zumindest einen Dämpfer übertragenen Kraft gebildet.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist bei der Steuereinrichtung das Maß für die Kraftübertragung durch oder mit der Summe oder Betragssumme zumindest der von dem zumindest einen oder mehreren Dämpfer/n jeweils übertragenen Kräf- te, vorzugsweise auch der von ggf. einem oder mehreren weiteren vorhandenen Koppelelementen jeweils übertragenen Kräfte, zwischen dem Rotoraggregat oder einem mit diesem bewegungsgekoppelten Bauteil und einem weiteren Bauelement, an welchen sich der zumindest eine steuerbare Dämpfer andererseits ab- stützt, gebildet.

In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist bei der Steuereinrichtung das Maß für die Kraftübertragung durch oder mit der Quadratwurzel aus der Quadratsumme zumin- dest der von dem zumindest einen Dämpfer jeweils übertragenen Kräfte, vorzugsweise auch der von ggf. einem oder mehreren weiteren vorhandenen Koppelelementen jeweils übertragenen Kräfte, zwischen dem Rotoraggregat oder einem mit diesem be- wegungsgekoppelten Bauteil und einem weiteren Bauelement, an welchen sich der zumindest eine steuerbare Dämpfer andererseits abstützt, gebildet. In einer weiteren, zu den in den letzten beiden Absätzen genannten Weiterbildungen alternativen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist bei der Steuereinrichtung das Maß für die Kraftübertragung durch oder mit einem Maximalwert zumindest der von dem zumindest einen Dämpfer jeweils übertragenen Kräfte oder Kraftbeträge, vorzugsweise auch der von ggf. einem oder mehreren weiteren vorhandenen Koppelelementen jeweils übertragenen Kräfte oder Kraftbeträge, zwischen dem Rotoraggregat oder einem mit diesem bewegungsgekoppelten Bauteil und einem weiteren Bauelement, an welchen sich der zu- mindest eine steuerbare Dämpfer andererseits abstützt, gebildet .

Zweckmäßigerweise gehen dabei die einzelnen Kräfte über einen bestimmten Zeitraum, vorzugsweise über eine oder mehrere Um- laufdauern, gemittelt in das Maß für die Kraftübertragung ein .

In weiteren geeigneten Weiterbildungen der Erfindung ist das Maß für die Kraftübertragung durch den oder mit dem Wert oder Betragswert der von dem zumindest einen Dämpfer erfahrenen Auslenkung, etwa der maximalen Auslenkung während einer Umlaufdauer, gebildet.

Vorteilhaft wird das vorstehend erläuterte Maß minimiert.

Zweckmäßigerweise ist bei der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung die Steuereinrichtung zur Steuerung des zumindest einen Dämpfers im Form eines magnetorheologischen Dämpfers und/oder eines elektrorheologischen Dämpfers und/oder eines mechanisch steuerbaren Dämpfers ausgebildet.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Steuerung zumindest eines steuerbaren Dämpfers, welcher sich ei- nerseits an einem unwuchtigen Rotoraggregat mit variabler Drehzahl oder einem mit diesem bewegungsgekoppelten Bauteil und andererseits, insbesondere von dem Rotoraggregat bewe- gungsentkoppelt , abstützt. Bei dem Verfahren wird die Dreh- zahl oder ein Maß für die Drehzahl des Rotoraggregats herangezogen. Bei dem Verfahren wird der steuerbare Dämpfer abhängig von der Drehzahl oder dem Maß für die Drehzahl derart gesteuert, dass ein Maß für die Kraftübertragung zumindest des zumindest einen steuerbaren Dämpfers gering gehalten oder er- niedrigt, insbesondere minimiert, wird.

Das erfindungsgemäße Dämpferaggregat weist eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung und zumindest einen von der Steuereinrichtung gesteuerten steuerbaren Dämpfer, insbesondere zumin- dest einen magneto- oder elektrorheologischen oder einen mechanisch steuerbaren Dämpfer auf. Bevorzugt weist das erfindungsgemäße Dämpferaggregat einen oder mehrere derart ausgebildete Dämpfer auf, zu dessen/deren Ansteuerung die erfindungsgemäße Steuereinrichtung im Sinne dieser Beschreibung und/oder den zu der Steuereinrichtung zugehörigen Unteransprüchen ausgebildet ist.

Das erfindungsgemäße Dämpferaggregat weist eine Steuereinrichtung wie zuvor beschrieben und zumindest einen, vorzugs- weise zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, zweckmäßigerweise zumindest vier, von der Steuereinrichtung gesteuerte steuerbare Dämpfer auf. Zweckmäßigerweise sind in dieser Weiterbildung ein oder mehrere/ sämtliche steuerbare Dämpfer magneto- und/oder elektrorheologische und/oder mechanisch steuerbare Dämpfer.

Die Anzahl sowie die Einbauposition der einstellbaren Dämpfer hängt dabei zweckmäßig von Größe und Struktur einer erfindungsgemäßen Maschine, welche ein erfindungsgemäßes Dämpfer- aggregat aufweist, ab.

Die erfindungsgemäße Maschine weist zumindest ein Rotoraggregat und zumindest ein Dämpferaggregat wie zuvor beschrieben auf .

Bevorzugt stützt/stützen sich bei der erfindungsgemäßen Maschine der zumindest eine oder mehrere der oder die mehreren steuerbaren Dämpfer des zumindest einen Dämpferaggregats einerseits an dem oder einem der Rotoraggregate oder einem mit diesem bewegungsgekoppelten Bauteil ab.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Maschine weist diese ein weiteres Bauelement, insbesondere ein Fundament, auf, wobei sich der zumindest eine Dämpfer des zumindest einen Dämpferaggregats andererseits an dem weiteren Bauteil abstützt. Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Maschine eine Zentrifuge und/oder ein Haushaltsgerät.

Zweckmäßig ist die erfindungsgemäße Maschine eine Waschmaschine, wobei das zumindest ein Rotoraggregat eine rotations- fähige Waschtrommel umfasst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ermittlung einer Steuervorschrift für eine Steuereinrichtung wie zuvor beschrieben, insbesondere eines Dämpferaggregats wie zuvor be- schrieben und/oder einer Maschine wie zuvor beschrieben, wird das Maß für die Kraftübertragung zumindest des zumindest einen Dämpfers oder der mehreren Dämpfer wie zuvor beschrieben sowohl in Abhängigkeit der Drehzahl des Rotoraggregats als auch in Abhängigkeit von, insbesondere konstanten, Ansteue- rungen des Dämpfers ermittelt und drehzahlabhängig eine solche Ansteuerung des einen oder der mehreren Dämpfers ermittelt, für welche das Maß für die Kraftübertragung gering gehalten oder erniedrigt, insbesondere minimiert, wird. Etwa durch Modellierung und Simulation des mechanischen Gesamtsystems können die Kräfte, die an sämtlichen Koppelelementen zwischen Maschine und einem weiteren Bauelement, etwa einem Fundament, entstehen, ermittelt werden. Auf diese Weise kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Steuervorschrift erhalten werden.

Die beschriebene Erfindung ermöglicht eine Minimierung der Krafteinleitungen in ein weiteres Bauelement, insbesondere in ein Fundament, einer erfindungsgemäßen Maschine über einen ganzen Drehzahlbereich, bevorzugt über den gesamten Drehzahl- bereich, einer erfindungsgemäßen Maschine mit Unwuchterregung .

Aus diesen Kräften kann ein Maß für die Kraftübertragung des einen oder der mehreren Dämpfer gebildet werden, welches die Güte der Schwingungsisolation beurteilt. Es wird zweckmäßig auf einem feinen Raster aller möglichen Drehzahlen beim Be- trieb des Systems sowie aller möglichen Einstellungen des oder der Dämpfer jeweils eine Simulation durchgeführt. Mit Hilfe des Gütemaßes wird anschließend erfindungsgemäß geeigneterweise die beste Dämpferansteuerung für jede Drehzahl bestimmt. Die sich ergebende Dämpferkraft-Drehzahl-Kennlinie wird bevorzugt als erfindungsgemäß ermittelte Steuervorschrift in einer Steuereinrichtung gemäß der Erfindung hinterlegt und dient dann zur optimalen Einstellung des/der Dämpfer während des Betriebes insbesondere der erfindungsgemäßen Maschine.

Ein weiterer der Erfindung zugrunde liegender Kerngedanke liegt in der Kombination einer klassischen elastischen Lagerung mit in der Dämpferkraft einstellbaren Dämpfern und der Bestimmung der optimalen Ansteuerung dieses einstellbaren steuerbaren Dämpfers oder dieser einstellbaren steuerbaren

Dämpfer. Hierdurch entfällt der Zielkonflikt bei der Auslegung eines passiven Dämpfers. Der Betrieb von unwuchtigen Rotoraggregaten in ihrem gesamten Bereich von Drehzahlen wird dadurch möglich und bleibt nicht mehr auslegungsbedingt auf einzelne Drehzahlen oder wenige Bereiche von Drehzahlen beschränkt. Zusätzlich kann für den überkritischen Betrieb, also bei Drehzahlen die höher als die höchste durchlaufene Resonanzfrequenz sind, eine geringe oder geringere Dämpfung eingestellt werden. Dadurch entstehen auch im überkritischen Betrieb bei hohen Drehzahlen relativ geringe Kraftübertragungen durch die Dämpfer, insbesondere geringe Krafteinleitungen in ein Bauelement wie etwa ein Fundament, an welchen sich die Dämpfer, etwa zur Lagerung des Rotoraggregats, abstützen können. Dies ist beispielsweise bei passiven viskosen Dämpfern, die mit zunehmender Bewegungsgeschwindigkeit oder Drehzahl eine zunehmende Dämpfung bewirken, nicht der Fall. Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Waschmaschine mit einer Rotationstrommel und einem erfindungsgemäßen Dämpferaggregat mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung in einer Prinzipskizze, Fig. 2 eine dreidimensionale Darstellung eines Maßes für die Kraftübertragung von einstellbaren Dämpfern des Dämpferaggregats der Waschmaschine gem. Fig. 1 als Grundlage für eine erfindungsgemäße Ermittlung einer Steuervorschrift,

Fig. 3 diagrammatisch eine Darstellung einer aus der Darstellung gem. Fig. 2 ermittelten Steuervorschrift und Fig. 4 diagrammatisch einen Vergleich des Maßes für die

Kraftübertragung der Dämpfer der Waschmaschine gem. Fig. 1 für einen Bereich von Drehzahlen bei Steuerung mittels der Steuervorschrift gem. Fig. 3 mit dem Maß bei von der Drehzahl unabhängigen Steuerun- gen der Dämpfer.

Die Erfindung soll beispielhaft an einer erfindungsgemäßen, in Fig. 1 schematisch dargestellten, Waschmaschine W erläu- tert werden. Es versteht sich, dass sich das hier beschriebene Funktionsprinzip auch auf eine erfindungsgemäße Zentrifuge sowie auf eine Vielzahl von weiteren Maschinen mit Rotoraggregaten übertragen lässt.

Bei der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Waschmaschine W wird auf ein konventionelles passives Dämpfungssys- tem gemäß dem Stand der Technik verzichtet. Stattdessen weist die Waschmaschine vier einstellbare, d.h. steuerbare, Dämpfer D (Fig. 1) auf (in der schematischen Darstellung sind lediglich zwei einstellbare Dämpfer explizit sichtbar) . Die einstellbaren Dämpfer D stützen sich an einem Axiallager eines Waschtrommelaggregats A ab, bzgl . welchem eine Waschtrommel der Waschmaschine W im Betrieb rotiert.

Ferner stützen sich die einstellbaren Dämpfer D an einem Fundament F ab, welches eine Grundplatte der Waschmaschine W bildet. Die einstellbaren Dämpfer D fungieren in der gezeigten Waschmaschine W folglich als Lager für das Waschtrommel- aggregat A. Die einstellbaren Dämpfer sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als elektrorheologische Dämpfer ausgebildet. Grundsätzlich können in weiteren, nicht gesondert dargestellten Ausführungsbeispielen die einstellbaren Dämpfer durch magnetorheologische Dämpfer oder mechanisch einstellba- re Dämpfer realisiert sein. Im dargestellten Ausführungsbei- spiel nicht weiter berücksichtigt sind zur Stabilisierung des Waschtrommelaggregats A ferner zwei Federn (oben am Waschtrommelaggregat A angeordnet) vorhanden, mit welchen das Waschtrommelaggregat A an einen Gehäuserahmen (oberhalb des Waschtrommelaggregats A) angebunden ist, welcher vom Fundament F bewegungsentkoppelt ist.

Zur Ansteuerung der einstellbaren, d.h. steuerbaren, Dämpfer D ist eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung S vorhanden, welcher ein mit der Drehzahl der Waschtrommel korrespondierendes elektrisches Signal übermittelt wird. Dieses elektrische Signal entstammt dabei einer nicht eigens dargestellten und aus dem Stand der Technik bekannten elektronischen Be- triebssteuervorrichtung der Waschmaschine W, die mit der Steuereinrichtung S signalverbunden ist (Signalverbindung in Fig. 1 nicht gezeigt) . Die Steuereinrichtung S ist zur Ansteuerung der Dämpfer D mit einem Spannungssignal ausgebildet und dazu mit den Dämpfern D signalverbunden (gestrichelte Linien) . Bei der dargestellten Waschmaschine W werden dabei sämtliche steuerbaren Dämpfer D bei einer bestimmten Drehzahl d gleichartig, d.h. mit demsel- ben Spannungssignal, angesteuert.

Um die optimale Ansteuerung dieser Dämpfer D für alle im Betrieb der Waschmaschine denkbaren Drehzahlen d zu ermitteln, ist in der Steuereinrichtung S eine Steuervorschrift hinter- legt. Erfindungsgemäß wird die Steuervorschrift für die Steuereinrichtung S ermittelt, indem eine Simulation durchgeführt wird (in nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Steuervorschrift auch mittels experimenteller Versuchsläufe an der Waschmaschine W (oder einer mit dieser bau- gleichen Waschmaschine) in einer der beschriebenen Simulation entsprechenden Weise ermittelt werden) .

Mit dem Simulationsmodell der Waschmaschine W wird, beispielsweise in einer Mehrkörpersimulationsumgebung, eine Pa- rameterstudie durchgeführt. Hierbei wird die Waschmaschine W mit konstanter Drehzahl d und konstanter Dämpferansteuerung s betrieben und im eingeschwungenen Zustand die Amplitude der Kräfte, die auf das Fundament F wirken, bestimmt. Im hier erläuterten Beispiel wird dabei stets für eine voreingestellte Dämpferansteuerung s der gesamte für den Betrieb der Waschmaschine W vorgesehenen Drehzahlbereich des Waschtrommelaggregats A durchgefahren. Auf diese Weise kann nach Erreichen des eingeschwungenden Zustandes und der Ermittlung des zugehörigen Gütemaßes die Drehzahl d geringfügig geändert werden, so- dass bei geänderter Drehzahl d ein neuer eingeschwungener Zustand rasch erreicht wird. Entsprechend kann die Simulation bei einer Vielzahl von Parametereinstellungen mit geringem Zeit- und Rechenaufwand durchgeführt werden. Da die Waschmaschine W beispielsweise in der in Fig. 1 gezeigten Darstellung vier Koppelpunkte K mit dem Fundament F besitzt, ergeben sich vier Fundamentkräfte, die, da sie an unterschiedlichen Stellen wirken, sich nicht kompensieren können. Zur Bewertung der Gesamtbelastung des Fundaments F wird deshalb ein Gütemaß g, also ein Maß für die Kraftübertragung der Dämpfer D, aus der Betragssumme aller einzelnen, jeweils von den einzelnen Dämpfern D übertragenen, Kräfte ge- bildet. Grundsätzlich kann in nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispielen auch ein anderes Gütemaß g als Maß für die Kraftübertragung der Dämpfer D wie in der vorhergehenden Beschreibung erläutert gebildet werden, beispielsweise als Quadratwurzel der Quadratsumme oder als Maximalbetrag/ -wert der einzelnen zuvor erläuterten Kräfte.

Führt man diese Simulation über einem, beim dargestellten Ausführungsbeispiel feinen, mehrere zehn Drehzahlen d und jeweils mehrere zehn Dämpferansteuerungen s umfassenden, Raster von Drehzahlen d und Dämpferansteuerungen s aus und trägt das Gütemaß g anschließend über der Drehzahl d und der Dämpferansteuerung s auf, so ergibt sich das Diagramm in Fig. 2 (es lassen sich abhängig von der Anzahl der Bewegungsfreiheitsgrade des Waschtrommelaggregats, hier drei, eine mit dieser Anzahl übereinstimmende Anzahl von Resonanzfrequenzen erkennen, in deren Frequenzumgebung das Gütemaß bei fehlender Dämpferansteuerung s [0 V in Fig. 2] sehr hohe Werte annimmt [Peaks für das drehzahlabhängige Gütemaß g bei fehlender Dämpferansteuerung s] ) .

Da eine geringe Fundamentbelastung in einem kleinen Wert für das Gütemaß g resultiert, wählt man für jede Drehzahl d immer diejenige Dämpferansteuerung s, die auf den niedrigsten Wert des Gütemaßes g führt. Die optimale Dämpferansteuerung s für jede Drehzahl d zeigt für das betrachtete Beispiel Fig. 3. Dieser Verlauf wird in der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung S (s. Fig. 1) hinterlegt. Aus der Messung der aktuellen Drehzahl d wird im Betrieb der Waschmaschine W die optimale Dämpferansteuerung s in Form einer elektrischen Spannung eingestellt. Fig. 4 zeigt zum Vergleich den resultierenden Verlauf der Fundamentbelastung für abgeschaltete, dauerhaft eingeschaltete und die optimierte Dämpferansteuerung s.

Alternativ zum dargestellten Ausführungsbeispiel können in weiteren nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispielen, welche im Übrigen der Darstellung entsprechen, zusätzlich zu den einstellbaren Dämpfern D auch ein oder mehrere weitere passive, d.h. nicht steuerbare, Dämpfer, etwa in Gestalt einer weiteren elastischen Lagerung, vorhanden sein, beispielsweise als Dämpfung für den Ausfall der steuerbaren Dämpfer D oder der Steuereinrichtung S zur Ansteuerung der steuerbaren Dämpfer D. Dabei bilden die weiteren passiven Dämpfer eben- falls Koppelelemente des Waschtrommelaggregats A mit dem Fundament F. In diesen Ausführungsbeispielen werden dabei sämtliche von den steuerbaren Dämpfern D als auch von den passiven Dämpfern auf das Fundament übertragene Kräfte in das Maß g für die Kraftübertragung einbezogen. Dabei ist dieses Maß g als Betragssumme aller einzelnen, jeweils von den einzelnen steuerbaren Dämpfern D als auch von den einzelnen passiven Dämpfern übertragenen Kräfte gebildet. Wie zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert kann grundsätzlich in weiteren Ausführungsbeispielen ein anderes Gütemaß g als Maß für die Kraftübertragung wie in der vorhergehenden Beschreibung beschrieben gebildet werden.

In weiteren, nicht eigens dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Gehäuserahmen, an welchem über die Federn das Wasch- trommelaggregat A angebunden ist, abweichend zum zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht vom Fundament F bewe- gungsentkoppelt , sondern starr an dem Fundament F angebunden. Folglich bilden in diesen Ausführungsbeispielen die Federn mit dem Gehäuserahmen weitere Koppelelemente. Die über die weiteren einzelnen Koppelelemente übertragenen Kräfte werden dabei wie die über die Dämpfer D jeweils übertragenen Kräfte in die Berechnung des Gütemaßes g wie oben erläutert einbezogen .

Claims

Patentansprüche

1. Steuereinrichtung (S) zur Steuerung zumindest eines steuerbaren Dämpfers (D) , der sich einerseits an einem unwuchti- gen Rotoraggregat (A) mit variabler Drehzahl (d) oder einem mit diesem bewegungsgekoppelten Bauteil und andererseits, insbesondere von dem Rotoraggregat (A) bewegungsentkoppelt , abstützt ,

wobei die Steuereinrichtung (S) ausgebildet ist, die Drehzahl (d) des Rotoraggregats (A) heranzuziehen und den zumindest einen steuerbaren Dämpfer (D) abhängig von der Drehzahl (d) derart zu steuern, dass ein Maß (g) für die Kraftübertragung zumindest des zumindest einen steuerbaren Dämpfers (D) oder mehreren/ sämtlichen der steuerbaren Dämpfer (D) niedrig gehalten oder erniedrigt, insbesondere minimiert, wird.

2. Steuereinrichtung (S) nach Anspruch 1, ausgebildet, den zumindest einen Dämpfer (D) für zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei, unterschiedliche Drehzahlen (d) aktiv zu steuern.

3. Steuereinrichtung (S) nach Anspruch 1 oder 2, welche zur Steuerung mehrerer solcher steuerbarer Dämpfer (D) ausgebildet ist, welche sich andererseits an einem identischen Bau- element (F) abstützen.

4. Steuereinrichtung (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Maß (g) für die Kraftübertragung durch ein Maß (g) für die Kraftübertragung zumindest des zu- mindest einen steuerbaren Dämpfers (D) und insbesondere auch ggf. einem oder mehrerer weiter Koppelelemente zwischen denjenigen Orten, an welchen sich der zumindest eine steuerbare Dämpfer (D) abstützt, gebildet ist.

5. Steuereinrichtung (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Steuereinrichtung (S) zur Steuerung des zumindest einen Dämpfers (D) im Form eines magnetorheolo- gischen Dämpfers (D) und/oder eines elektrorheologischen Dämpfers (D) und/oder eines mechanisch steuerbaren Dämpfers (D) ausgebildet ist.

6. Steuereinrichtung (S) nach einem der vorhergehenden An- sprüche, bei welcher das Maß (g) für die Kraftübertragung durch oder mittels des Wertes oder Betragswertes der zumindest von dem zumindest einen Dämpfer (D) übertragenen Kraft gebildet ist und/oder minimiert wird.

7. Steuereinrichtung (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche zur Steuerung eines oder mehrerer Dämpfer (D) ausgebildet ist und/oder bei welcher das Maß (g) für die Kraftübertragung durch oder mittels der Summe oder Betragssumme der von den Dämpfern (D) jeweils übertragenen Kräfte, insbesondere auch der von ggf. zumindest einem weiteren vorhandenen Koppelelement jeweils übertragenen Kräfte und/oder durch oder mittels der Wurzel aus der Quadratsumme der zumindest von den Dämpfern (D) jeweils übertragenen Kräfte, insbesondere auch der von ggf. zumindest einem weiteren vorhande- nen Koppelelement jeweils übertragenen Kräfte, und/oder durch den höchsten Betrag oder mittels des höchsten Betrages der von den Dämpfern (D) übertragenen Kräfte, insbesondere auch der von ggf. zumindest einem weiteren vorhandenen Koppelelement jeweils übertragenen Kräfte gebildet ist.

8. Dämpferaggregat mit einer Steuereinrichtung (S) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und zumindest einem, vorzugsweise zumindest zwei, insbesondere mindestens drei, zweckmäßigerweise zumindest vier, von der Steuereinrichtung gesteuer- ten steuerbaren Dämpfern (D) , insbesondere magneto- oder elektrorheologischen oder mechanisch steuerbaren Dämpfern (D) .

9. Maschine (W) mit zumindest einem Rotoraggregat (A) und zu- mindest einem Dämpferaggregat (D) nach dem vorhergehenden Anspruch .

10. Maschine (W) nach Anspruch 9, bei welcher sich der eine oder die mehreren Dämpfer (D) des zumindest einen Dämpferaggregats einerseits an dem oder einem der Rotoraggregate (A) oder einem mit diesem bewegungsgekoppelten Bauteil ab- stützt/en.

11. Maschine (W) nach dem vorhergehenden Anspruch mit einem weiteren Bauelement (F) , insbesondere einem Fundament (F) , bei welcher sich der zumindest eine Dämpfer (D) des zumindest einen Dämpferaggregats andererseits an dem weiteren Bauelement (F) abstützt.

12. Maschine (W) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eine Zentrifuge und/oder ein Haushaltsgerät ist.

13. Maschine (W) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eine Waschmaschine ist, wobei das zumindest eine Rotoraggregat (A) eine rotationsfähige Waschtrommel umfasst.

14. Verfahren zur Ermittlung einer Steuervorschrift für eine Steuereinrichtung (S) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere eines Dämpferaggregats nach Anspruch 8 und/oder einer Maschine (W) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei welchem das Maß (g) für die Kraftübertragung des zumindest einen Dämpfers (D) oder der mehreren Dämpfer (D) sowohl in Abhängigkeit der Drehzahl (d) des Rotoraggregats (A) als auch in Abhängigkeit von, insbesondere konstanten, Ansteuerungen des Dämpfers (D) ermittelt wird und drehzahlabhängig eine solche Ansteuerung (s) des einen oder der mehreren Dämpfers (D) er- mittelt wird, für welche das Maß (g) für die Kraftübertragung gering gehalten oder verringert, insbesondere minimiert, wird .