DE102008055090A1 - Method for determining a static and a dynamic imbalance, corresponding device and household appliance with such a device - Google Patents

Method for determining a static and a dynamic imbalance, corresponding device and household appliance with such a device Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer in einer Trommel eines Haushaltgeräts zur Pflege von Wäschestücken auftretenden, durch eine Verteilung der Wäschestücke in einem Innenraum der Trommel bewirkten Unwucht (U), bei welchem eine statische und eine dynamische Unwucht (U, U) bestimmt werden, wobei jeweils ein Wert einer Amplitude (A) einer ein Bewegungsverhalten eines in dem Haushaltgerät angeordneten Laugenbehälters charakterisierenden Messgröße (W) bei mindestens zwei unterschiedlichen Werten einer Drehzahl (n) der Trommel bestimmt wird, und in Abhängigkeit der mindestens zwei Werte der Amplitude (A) die statische und die dynamische Unwucht (U, U) ermittelt werden.The invention relates to a method for determining an imbalance (U) occurring in a drum of a household appliance for the care of laundry items, caused by a distribution of the laundry items in an interior of the drum, in which a static and a dynamic unbalance (U, U) are determined , wherein in each case a value of an amplitude (A) of a movement behavior of a liquor container arranged in the domestic appliance characterizing measured variable (W) is determined at at least two different values of a rotational speed (n) of the drum, and in dependence of the at least two values of the amplitude (A ) the static and the dynamic unbalance (U, U) are determined.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer in einer Trommel eines Haushaltgeräts zur Pflege von Wäschestücken auftretenden, durch eine Verteilung der Wäschestücke in einem Innenraum der Trommel bewirkten Unwucht, bei welchem eine statische und eine dynamische Unwucht bestimmt werden. Überdies betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Vorrichtung und Haushaltgerät mit einer solchen entsprechend eingerichteten Vorrichtung.The The present invention relates to a method for determining a in a drum of a household appliance for the care of laundry items occurring, by a distribution of the laundry items in an interior of the drum caused imbalance, in which a static and a dynamic imbalance can be determined. moreover The present invention relates to a corresponding device and Household appliance with such a properly furnished Contraption.

In Waschmaschinen erfolgt ein Entwässern gewaschener Wäschestücke üblicherweise mechanisch in einem so genannten Schleuderbetrieb. Während des Schleuderbetriebs dreht sich die Trommel mit einer relativ hohen Geschwindigkeit, beispielsweise mit einer Drehzahl von etwa 1.200 U/min, so dass die Wäschestücke fest an einer Innenwand der Trommel anliegen. Sind die Wäschestücke ungleichmäßig verteilt, so liegt eine Unwucht vor und die Trommel und die mit der Trommel mechanisch verbundenen Teile der Waschmaschine, wie beispielsweise ein Laugenbehälter, beginnen zu schwingen. Diese Schwingungen können insbesondere in Resonanzbereichen der Waschmaschine stark werden, so dass die Trommel nicht auf eine Soll-Drehzahl hochgefahren werden kann, was zu unbefriedigenden Schleuder- bzw. Waschergebnissen führt. Um dieser Problematik Rechnung zu tragen, sind aus dem Stand der Technik bereits Verfahren bekannt, bei welchen die durch die Verteilung der Wäschestücke innerhalb der Trommel bewirkte Unwucht ermittelt werden kann. So offenbart die Druckschrift DE 196 16 985 A1 ein Verfahren zum Ausgleichen einer in einem Schleuderbetrieb in einer Trommel einer Waschmaschine auftretenden Unwucht. Bei diesen Verfahren wird abhängig von einer festgestellten Unwucht eine Ausgleichsflüssigkeit in trommelseitige, in einer Ebene liegende Hohlräume eingebracht, wobei die Masse der Unwucht und darüber hinaus eine axiale Lage der Unwucht innerhalb der Trommel bestimmt wird. Anschließend wird in Abhängigkeit der Masse und der axialen Lage der Unwucht der Unwuchtausgleich durchgeführt. Vorzugsweise sind bei dem bekannten Verfahren mehrere, separate Mittel vorgesehen, mittels welchen die Masse der Unwucht und darüber hinaus die axiale Lage der Unwucht bestimmt werden können.In washing machines, dewatering of washed items of laundry usually takes place mechanically in a so-called spin mode. During spin operation, the drum rotates at a relatively high speed, for example, at a speed of about 1,200 rpm, so that the laundry is tight against an inner wall of the drum. If the items of laundry are distributed unevenly, there is an imbalance and the drum and mechanically connected to the drum parts of the washing machine, such as a tub, begin to oscillate. These vibrations can become particularly strong in resonance areas of the washing machine, so that the drum can not be raised to a desired speed, resulting in unsatisfactory spin or wash results. In order to take this problem into account, methods are already known from the prior art in which the imbalance caused by the distribution of the items of laundry within the drum can be determined. Thus, the document discloses DE 196 16 985 A1 a method for balancing an imbalance occurring in a spinning operation in a drum of a washing machine. In this method, depending on a detected imbalance, a leveling liquid is introduced into drum-side in-plane cavities, wherein the mass of the imbalance and beyond an axial position of the imbalance within the drum is determined. Then, depending on the mass and the axial position of the imbalance, the imbalance compensation is carried out. Preferably, in the known method, a plurality of separate means are provided, by means of which the mass of the imbalance and beyond the axial position of the imbalance can be determined.

Ein Verfahren zur Bestimmung einer dynamischen Unwucht einer Waschmaschine ist aus EP 1 167 609 A1 bekannt. Bei dem offenbarten Verfahren wird mit mehreren einachsigen Beschleunigungssensor oder einem mehrachsigen Beschleunigungssensor Unwucht bedingte Bewegung des Laugenbehälters der Waschmaschine bestimmt. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass die kostenintensive Bereitstellung mehrerer solcher Sensoren.A method for determining a dynamic imbalance of a washing machine is out EP 1 167 609 A1 known. In the disclosed method, with a plurality of uniaxial acceleration sensor or a multiaxial acceleration sensor, imbalance-induced movement of the washing machine's tub is determined. The disadvantage of this method is that the cost-intensive provision of several such sensors.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung bzw. Haushaltgerät zu schaffen, bei welchen mit geringem Aufwand ein Bestimmen der dynamischen Unwucht, insbesondere beim Einsatz eines einzigen Sensors, gewährleistet wird.The The object of the present invention is a method as well as to provide a device or household appliance, in which with little effort determining the dynamic imbalance, especially when using a single sensor guaranteed becomes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1, sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 8 und durch ein Haushaltgerät mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 10, gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben welche einzeln oder beliebig kombiniert mit dem Patentanspruch 1, dem Patentanspruch 8 bzw. dem Patentanspruch 10 kombinierbar sind, sofern eine solche Kombination technisch möglich und sinnvoll ist.These The object is achieved by a method with the features of claim 1, and by a device with the features according to claim 8 and by a household appliance with the features according to claim 10, solved. Advantageous embodiments of the invention are given in the subclaims which individually or arbitrarily combined with the patent claim 1, the claim 8 or the claim 10 can be combined, if such Combination is technically possible and useful.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Ermitteln einer in einer Trommel eines Haushaltgeräts zur Pflege von Wäschestücken auftretenden, durch eine Verteilung der Wäschestücke in einem Innenraum der Trommel bewirkten Unwucht wird mindestens eine dynamische Unwucht bestimmt. Ein Grundgedanke besteht darin, dass jeweils ein Wert einer Amplitude einer ein Bewegungsverhalten eines in dem Haushaltgerät angeordneten Laugenbehälters charakterisierenden Messgröße bei mindestens zwei unterschiedlichen Drehzahlen der Trommel bestimmt wird, und dass in Abhängigkeit der mindestens zwei Werte der Amplitude die dynamische Unwucht ermittelt wird. in einer Weiterbildung der Erfindung kann in vorteilhafter Weise auch zugleich in Abhängigkeit eines Wertes der ermittelten Amplituden eine statische Unwucht ermittelt werden. Somit kann mit einem einfachen Sensor, insbesondere einem einachsigen Wegsensor, sowohl die statische wie auch dynamische Unwucht bestimmt werden.at a method according to the invention for determining one in a drum of a household appliance for care of laundry occurring by a distribution the laundry items in an interior of the drum caused imbalance is determined at least one dynamic imbalance. A basic idea is that each one value of an amplitude a movement behavior of a in the household appliance arranged liquor container characterizing measure determined at least two different speeds of the drum is, and that depending on the at least two values the amplitude of the dynamic imbalance is determined. in a further development of Invention can advantageously also at the same time in dependence a value of the determined amplitudes determines a static imbalance become. Thus, with a simple sensor, in particular a uniaxial displacement sensor, both static and dynamic Imbalance can be determined.

Unter dem Begriff Haushaltgerät wird hier insbesondere eine Waschmaschine, ein Trockner oder ein Waschtrockner verstanden.Under the term domestic appliance is here in particular a washing machine, a dryer or a washer dryer understood.

Mit anderen Worten besteht ein wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung darin, dass zum Bestimmen der dynamischen und gegebenenfalls der statischen Unwucht eine Messgröße betrachtet wird, welche ein Bewegungsverhalten eines Laugenbehälters charakterisiert, wobei bei mindestens zwei unterschiedlichen Werten einer Drehzahl der Trommel jeweils ein Wert einer Amplitude der Messgröße bestimmt wird. In Abhängigkeit der mindestens zwei Werte der Amplitude werden dann die dynamische und ggf. zusätzlich die statische Unwucht ermittelt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass bei den mindestens zwei unterschiedlichen Drehzahlen, insbesondere bei mindestens zwei vorgegebenen Soll-Drehzahlen, jeweils ein Wert einer mittleren Amplitude der Messgröße über mindestens eine halbe Periode eines Verlaufs der Messgröße bestimmt wird, und in Abhängigkeit der mindestens zwei Werte der mittleren Amplitude die statische und die dynamische Unwucht ermittelt werden. Zum Bestimmen der mittleren Amplitude kann dabei vorzugsweise ein Abstand zwischen den Einhüllenden des Verlaufs der Messgröße herangezogen werden. In vorteilhafter Weise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht, dass anhand der ermittelten statischen und/oder dynamischen Unwucht ein Schwingverhalten eines die Trommel und den Laugenbehälter aufweisenden Schwingsystems des Haushaltgeräts bestimmt werden kann. Hierdurch wird eine verbesserte Regelung der Drehzahl der Trommel gewährleistet. Wird aus der ermittelten dynamischen und/oder statischen Unwucht erkannt, dass zulässige Grenzen überschritten werden, so kann auf einen Übergang in einen Schleuderbetrieb Einfluss genommen werden. Insbesondere kann ein Abbrechen des Schleuderbetriebs bzw. ein Senken der Drehzahl vorgenommen werden. Durch die zusätzliche Bestimmung der dynamischen Unwucht können die Systembewegungen und Lasten deutlich präziser ermittelt werden.In other words, an essential idea of the present invention is that for determining the dynamic and possibly the static unbalance a measured variable is considered which characterizes a movement behavior of a tub, wherein at least two different values of a speed of the drum each have a value of an amplitude of Measured variable is determined. Depending on the at least two values of the amplitude, the dynamic and possibly also the static unbalance are then determined. In particular, it may be provided that in each case a value of one at least two different speeds, in particular at least two predetermined target speeds average amplitude of the measured variable over at least half a period of a course of the measured variable is determined, and depending on the at least two values of the mean amplitude, the static and the dynamic imbalance are determined. To determine the average amplitude, a distance between the envelopes of the course of the measured variable can preferably be used. Advantageously, it is achieved by the method according to the invention that, based on the determined static and / or dynamic unbalance, a vibration behavior of a vibration system of the domestic appliance having the drum and the tub can be determined. As a result, an improved control of the rotational speed of the drum is ensured. If it is detected from the determined dynamic and / or static imbalance that permissible limits are exceeded, then a transition into a centrifugal operation can be influenced. In particular, a cancellation of the spinning operation or a lowering of the speed can be made. By additionally determining the dynamic unbalance, the system movements and loads can be determined much more precisely.

Vorzugsweise werden als Messgröße ein eine Auslenkung des Laugenbehälters aus einer Ruhestellung charakterisierendes Wegsignal und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Laugenbehälters ausgewählt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Wegsensor im Haushaltgerät, vorzugsweise in einem Dämpfer des Laugenbehälters, angeordnet ist, welcher zum Erzeugen des die Auslenkung des Laugenbehälters aus der Ruhestellung charakterisierenden Wegsignals ausgebildet ist.Preferably are a measure of a deflection of the tub from a rest position characterizing path signal and / or a Speed and / or acceleration of the tub selected. In particular, it can be provided that a Displacement sensor in the household appliance, preferably in a damper of the tub, which is for generating the the deflection of the tub from the rest position is formed characterizing path signal.

Alternativ kann auch ein Beschleunigungssensor eingesetzt werden, und als Messgröße ein eine Beschleunigung der Bewegung des Laugenbehälters wiedergebendes Signal ausgewählt werden. Durch eine Integration des Beschleunigungssignals kann eine Geschwindigkeit der Bewegung des Laugenbehälters gewonnen werden. Daher können statt eines Wegsensors auch Sensoren zur Erfassung der Beschleunigung und/oder der Geschwindigkeit des Laugenbehälters eingesetzt werden.alternative An acceleration sensor can also be used, and as a measured variable an acceleration of the movement of the tub be reproduced signal. Through integration the acceleration signal can be a speed of movement of the tub. Therefore, you can Instead of a displacement sensor and sensors for detecting the acceleration and / or the speed of the tub become.

Eine Unwucht in der drehenden Trommel des Laugenbehälters erzwingt eine Schwingung des Laugenbehälters. Die Amplitude einer solchen erzwungenen Schwingung ist abhängig von gerätespezifischen Parametern und der Drehzahl der Trommel (Erregerfrequenz). Für jeden Freiheitsgrad der Schwingung gelten eigene gerätespezifische Parameter. Da sich der schwingfähige Laugenbehälter nun um in sechs Freiheitsgraden frei bewegen kann, stimmt eine mittels einer Amplitude des Signals, insbesondere des Wegsignals des Laugenbehälters, ermittelte statische Unwucht für einen Freiheitsgrad nur in der ersten Näherung, weil ein gewisser Anteil der Amplitude in diesem Freiheitsgrad von der Schwingung in einem weiteren Freiheitsgrad bzw. von einer dynamischen Unwucht abhängig ist. Weil jeder Freiheitsgrad der Bewegung des Laugenbehälters unterschiedliche Resonanzfrequenzen aufweist, wird dabei die statische Unwucht je nach Drehzahl über- oder unterschätzt. Durch das Verfahren, und insbesondere durch den Vergleich der Unwucht bzw. der Amplitude des Wegsignals bei zwei verschiedenen Drehzahlen, kann die dynamische Unwucht bestimmt und somit die statische Unwucht präzisiert werden.A Imbalance in the rotating drum of the tub forces a vibration of the tub. The amplitude of a such forced oscillation depends on device-specific Parameters and the speed of the drum (excitation frequency). For every degree of freedom of oscillation has its own device-specific Parameter. As the swingable tub now to move freely in six degrees of freedom, one means an amplitude of the signal, in particular the path signal of the tub, determined static imbalance for one degree of freedom only in the first approximation, because a certain proportion of the amplitude in this degree of freedom from the vibration in another degree of freedom or is dependent on a dynamic imbalance. Because everyone Degree of freedom of movement of the tub different Resonant frequencies, it is the static imbalance ever over or under estimated according to speed. By the Method, and in particular by comparing the imbalance or the amplitude of the path signal at two different speeds, can determine the dynamic imbalance and thus the static unbalance be specified.

In einer Ausführungsform wird ein mindestens zwei Gleichungen aufweisendes Gleichungssystem gebildet, wobei die statische und die dynamische Unwucht auf der Grundlage des Gleichungssystems ermittelt werden. Es kann vorgesehen sein, dass als Gleichungssystem ein lineares Gleichungssystem ausgewählt wird. Dabei gilt insbesondere: Unwucht (1. Näherung) = (A·Unwucht-statisch + B·Unwucht-dynamisch). Vorzugsweise werden mindestens zwei Konstanten des Gleichungssystems, insbesondere A und B, drehzahlspezifisch für die mindestens zwei ausgewählten Werte der Drehzahl festgelegt.In In one embodiment, at least two equations are used having formed equation system, wherein the static and determines the dynamic imbalance on the basis of the equation system become. It can be provided that as a system of equations a linear System of equations is selected. In particular: imbalance (1st approximation) = (A · unbalance static + B · unbalance dynamic). Preferably, at least two constants of the equation system, in particular A and B, speed specific for the at least two selected Values of the speed set.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit der dynamischen Unwucht ein Erhöhen und/oder Senken der Drehzahl vorgenommen wird. Insbesondere kann eine Anpassung einer Enddrehzahl, also einer Drehzahl bei dem Schleuderbetrieb, vorgenommen werden, so dass aus der statischen und der dynamischen Unwucht ermittelte Lasten einen zulässigen Grenzwert nicht überschreiten können. Werden die mindestens zwei Werte der Drehzahl derart gewählt, dass die mindestens zwei Werte unterhalb einer Resonanzdrehzahl liegen, so kann ein Übergang in den Schleuderbetrieb dann unterlassen werden, wenn die ermittelte dynamische Unwucht aufzeigt, dass die Taumelbewegungen der Trommel zu groß werden. Eine solche so genannte Katastrophenerkennung kann auch aufgrund der statischen Unwucht erfolgen.In an embodiment may be provided that in dependence increasing and / or decreasing the dynamic imbalance Speed is made. In particular, an adaptation of a Final speed, ie a speed in the spin operation, made be determined so that from the static and the dynamic unbalance Loads do not exceed a permissible limit can. Be the at least two values of the speed in such a way chosen that the at least two values below one Resonance speed, so can a transition to the spin mode then omit if the determined dynamic imbalance shows that the tumbling movements of the drum are too big. Such a so-called disaster detection can also be due static unbalance.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Ermitteln einer in einer Trommel eines Haushaltgeräts zur Pflege von Wäschestücken auftretenden, durch eine Verteilung der Wäschestücke in einem Innenraum der Trommel bewirkten Unwucht ausgebildet. Die Vorrichtung umfasst eine Unwuchtbestimmungseinrichtung, welche zum Bestimmen einer dynamischen Unwucht ausgebildet ist. Ein Grundgedanke besteht darin, dass die Unwuchtbestimmungseinrichtung dazu ausgelegt ist, jeweils einen Wert einer Amplitude einer eine Bewegung eines in dem Haushaltgerät angeordneten Laugenbehälters charakterisierenden Messgröße bei mindestens zwei unterschiedlichen Drehzahlen der Trommel zu bestimmen, und in Abhängigkeit der mindestens zwei Werte der Amplitude die dynamische Unwucht zu ermitteln. Darüber hinaus ist die Unwuchtbestimmungseinrichtung vorteilhaft dazu ausgebildet, zusätzlich in Abhängigkeit eines Wertes der Amplituden eine statische Unwucht zu ermitteln.A device according to the invention is designed for determining an unbalance occurring in a drum of a domestic appliance for the care of laundry items, caused by a distribution of the laundry items in an interior of the drum. The device comprises an unbalance determination device, which is designed to determine a dynamic imbalance. A basic idea is that the unbalance determination device is designed to determine in each case a value of an amplitude of a measurement variable characterizing a movement of a lye container arranged in the household appliance at at least two different rotational speeds of the drum and, depending on the at least two values of the amplitude, to determine the dynamic unbalance. In addition, the unbalance determination device is advantageously designed to additionally determine a static imbalance in dependence on a value of the amplitudes.

Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung anzusehen.advantageous Embodiments of the method according to the invention are as advantageous embodiments of the invention To look at device.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of a preferred embodiment as well as from the drawings. Showing:

1 einen Verlauf einer Drehzahl einer Trommel eines Haushaltgeräts zur Pflege von Wäschestücken sowie einen Verlauf eines eine Auslenkung eines Laugenbehälters aus einer Ruhestellung charakterisierenden Wegsignals bei einer in einer axialen Mitte der Trommel ausgebildeten Unwucht; 1 a course of a rotational speed of a drum of a household appliance for the care of laundry and a course of a deflection of a tub from a rest position characterizing path signal formed in an axial center of the drum imbalance;

2 einen Verlauf der Drehzahl der Trommel sowie einen Verlauf des Wegsignals bei einer an einem hinteren axialen Rand der Trommel ausgebildeten Unwucht; 2 a course of the rotational speed of the drum and a course of the path signal at a formed at a rear axial edge of the drum imbalance;

3 einen typischen Verlauf einer Amplitude des Wegsignals in Abhängigkeit der Drehzahl der Trommel bezüglich eines Ortsvektors bzw. eines Freiheitsgrades der Schwingung des Laugenbehälters; 3 a typical course of an amplitude of the path signal as a function of the rotational speed of the drum with respect to a location vector or a degree of freedom of the vibration of the tub;

4 eine schematischen Darstellung einer Waschmaschine. 4 a schematic representation of a washing machine.

Das nachstehend näher erläuterte Ausführungsbeispiel stellt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.The Embodiment explained in more detail below represents a preferred embodiment of the present invention Invention.

Gegeben ist ein in 4 gezeigtes Haushaltgerät zur Pflege von Wäschestücken 7, vorliegend eine Waschmaschine, welches in einem Gehäuse 1 einen an Federn 9 aufgehängten Laugenbehälter 3 mit einer darin drehbar gelagerten Trommel 8 aufweist. Am Laugenbehälter 3 ist ein Ausgleichsgewicht 11 befestigt. Die Trommel wird von einem Motor 5 über einen Riemen 4 angetrieben. In einem Dämpfer 6 des Laugenbehälters 3 ist im vorliegenden Beispiel ein nicht dargestellter Wegsensor angeordnet, welcher in der Lage ist, eine Auslenkung des Laugenbehälters 3 aus einer Ruhestellung zu detektieren, und ein diese Auslenkung charakterisierendes Signal zu erzeugen. Nachfolgend wird dieses Signal als Wegsignal bezeichnet. Von der Erfindung sind auch alternative Anordnungen des Sensors umfasst, sofern ein solcher Sensor eine Bewegung Laugenbehälters 3 gegenüber dem Gehäuse 1 detektieren kann.Given is an in 4 shown household appliance for the care of laundry items 7 , in the present case a washing machine, which in a housing 1 one on springs 9 suspended tub 3 with a drum rotatably mounted therein 8th having. At the tub 3 is a balance weight 11 attached. The drum is powered by a motor 5 over a belt 4 driven. In a damper 6 of the tub 3 is arranged in the present example, not shown, a displacement sensor which is capable of a deflection of the tub 3 from a rest position, and to generate a signal characterizing this displacement. Hereinafter, this signal is referred to as a path signal. The invention also includes alternative arrangements of the sensor, if such a sensor is a movement of a tub 3 opposite the housing 1 can detect.

Ferner umfasst das Haushaltgerät eine Steuerung 10, welche mit elektrischen Verbrauchern, wie dem Motor 5, und Messeinrichtungen, wie dem Wegsensor, elektrisch verbunden. Die Steuerung 10 ist dazu ausgebildet, dass die zum Betrieb des Haushaltgeräts erforderlichen Steuersignale generiert werden und dass mit von der Steuerung umfassten Mitteln die von den Messeinrichtungen erfassten Signale ausgewertet werden können. Eine solche Steuerung 10 kann die Vorrichtung zum Ermitteln einer in einer Trommel eines Haushaltgeräts zur Pflege von Wäschestücken auftretenden, durch eine Verteilung der Wäschestücke in einem Innenraum der Trommel bewirkten Unwucht selbst umfassen oder mit einer solchen Vorrichtung verbunden sein. In Abhängigkeit der von der Vorrichtung zum Ermitteln einer Unwucht bestimmten dynamischen und/oder statischen Unwucht kann die Steuerung 10 Steuersignale generieren, die den weiteren Programmablauf beeinflussen, insbesondere den Schleuderbetrieb hinsichtlich der Steuerung und/oder Regelung der Drehzahl der Trommel 8. So ist beispielsweise eine Reduzierung einer Trommeldrehzahl bei Überschreitung eines vorgegebenen Unwuchtgrenzwerts für die ermittelte dynamische und/oder statische Unwucht möglich, um übermäßige Bewegungen des Laugenbehälters 3 und übermäßige mechanische Belastungen zu vermeiden.Furthermore, the household appliance comprises a controller 10 which with electrical consumers, such as the engine 5 , and measuring devices, such as the displacement sensor, electrically connected. The control 10 is designed to generate the control signals required for operating the household appliance and that the signals detected by the measuring devices can be evaluated by means encompassed by the controller. Such a controller 10 For example, the device may itself comprise or be connected to such an imbalance occurring in a drum of a domestic appliance for the care of laundry items caused by a distribution of the laundry items in an interior space of the drum. Depending on the determined by the device for determining an imbalance dynamic and / or static imbalance, the controller 10 Generate control signals that influence the further program flow, in particular the spin operation with regard to the control and / or regulation of the rotational speed of the drum 8th , Thus, for example, a reduction of a drum speed when exceeding a predetermined unbalance limit for the determined dynamic and / or static imbalance is possible to excessive movements of the tub 3 and to avoid excessive mechanical stress.

Um eine zuverlässige Regelung einer Drehzahl n der Trommel 8, insbesondere in einem Schleuderbetrieb, zu gewährleisten, gilt ein besonderes Interesse vorliegend einem Bestimmen einer statischen sowie einer dynamischen Unwucht, welche durch eine ungleichmäßige Verteilung der Wäschestücke in einem Innenraum der Trommel bewirkt ist.To a reliable control of a speed n of the drum 8th In particular, in a spin operation, it is of particular interest to determine a static as well as a dynamic unbalance, which is caused by an uneven distribution of the laundry items in an interior of the drum.

Zum Bestimmen der statischen sowie der dynamischen Unwucht wird im vorliegenden Beispiel jeweils ein Wert einer Amplitude des Wegsignals W der Auslenkung des Laugenbehälters bei vorliegend zwei unterschiedlichen Drehzahlen n1 und n2 der Trommel bestimmt. Dabei entspricht jeder Wert der Amplitude des Wegsignals W einem bestimmten Wert der Unwucht, wobei diese Unwucht lediglich in einer ersten Näherung mit der statischen Unwucht übereinstimmt. Dies ist dadurch bewirkt, dass sich der Laugenbehälter 3 im Allgemeinen in sechs unterschiedlichen Freiheitsgraden (x, y, z und Drehung um x, y, z) frei bewegen kann. Das heißt, dass ein ermitteltes Wegsignal W von der Bewegung des Laugenbehälters 3 in mehreren Freiheitsgraden hervorgerufen wird. Darüber hinaus kann die Anregung des Laugenbehälters 3 in einem Freiheitsgrad zugleich auch eine Bewegung des Laugenbehälters 3 in einem weiteren Freiheitsgrad hervorrufen. Da für die einzelnen Freiheitsgrade des schwingfähigen Laugenbehälters 3 jeweils andere Schwingungsparameter gelten, bilden sich für die Schwingung des Laugenbehälters 3 je nach Art und Größe der Anregung über die Drehzahl n der Trommel 8, also der Anregungsfrequenz, typische Amplitudenverläufe aus. Somit ist es alleine aus der Beobachtung des Verlaufes der Schwingung eines beliebigen Ortsvektors des Laugenbehälters 3 möglich, die Art bzw. den Freiheitsgrad und die Größe der Anregung zu bestimmen.In order to determine the static as well as the dynamic imbalance, in the present example a respective value of an amplitude of the path signal W of the deflection of the tub is determined in the present case at two different speeds n 1 and n 2 of the drum. In this case, each value of the amplitude of the path signal W corresponds to a specific value of the imbalance, wherein this imbalance coincides only in a first approximation with the static imbalance. This is caused by the fact that the tub 3 in general can move freely in six different degrees of freedom (x, y, z and rotation about x, y, z). That is, a detected path signal W from the movement of the tub 3 is caused in several degrees of freedom. In addition, the excitation of the tub 3 in one degree of freedom at the same time also a movement of the tub 3 in another degree of freedom. As for the individual degrees of freedom of the oscillating tub 3 each other vibration parameters apply, are formed for the vibration of the tub 3 depending on the type and size of the suggestion about the rotation number n of the drum 8th , ie the excitation frequency, typical amplitude curves. Thus, it is alone from the observation of the course of the oscillation of any location vector of the tub 3 possible to determine the kind or the degree of freedom and the size of the excitation.

Demzufolge wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Amplitude einer Messgröße, im vorliegenden Beispiel des Wegsignals W, bei mindestens zwei unterschiedlichen Drehzahlen n1 und n2 bestimmt wird. Durch den Vergleich der zwei unterschiedlichen Werte der Unwucht (1. Näherung) bei den zwei verschiedenen Drehzahlen n1 und n2 kann vorliegend die dynamische Unwucht bestimmt und somit die statische Unwucht präzisiert werden.Accordingly, it is proposed according to the invention that the amplitude of a measured variable, in the present example of the path signal W, is determined at at least two different rotational speeds n 1 and n 2 . By comparing the two different values of the unbalance (1st approximation) at the two different rotational speeds n 1 and n 2 , the dynamic imbalance can be determined in the present case and thus the static imbalance can be specified.

1 gibt einen Verlauf f1 einer Drehzahl n in Abhängigkeit von Zeit t sowie einen Verlauf f2 eines Wegsignals W in Abhängigkeit der Zeit t wieder. An dieser Stelle sei erwähnt, dass in dem in 1 dargestellten Fall eine die Unwucht bewirkende Last in einer axialen Mitte der Trommel 8 angeordnet ist. Demgegenüber ist in 2 ein Verlauf f3 der Drehzahl n sowie ein Verlauf f4 des Wegsignals W in Abhängigkeit der Zeit t dargestellt, wobei erwähnt sei, dass nun die die Unwucht bewirkende Last an einem axialen hinteren Rand der Trommel 8 angeordnet ist. Wie in den 1 und 2 in Kreisen zu erkennen ist, ist ein Verhältnis V einer Schwingungsamplitude des Wegsignals W bei einer Drehzahl n1 von beispielsweise 235 U/min zu einer Schwingungsamplitude des Wegsignals W bei einer weiteren Drehzahl n2 von beispielsweise 300 U/min abhängig von der Anordnung der Last bzw. Unwucht in der Trommel. Das Verhältnis V ist somit signifikant anders in Fall der Anordnung der Unwucht an dem axialen hinteren Rand der Trommel als im Fall der Anordnung der Unwucht in der axialen Mitte der Trommel. Das Verhältnis V kann im einfachsten Fall definiert sein als der Quotient der Schwingungsamplitude bei der Drehzahl n1 zu der Schwingungsamplitude bei der Drehzahl n2 (V = W(n1)/W(n2). Alternativ kann das Verhältnis V auch mittels eines Differenzenquotienten bestimmt werden. Ein solches Verhältnis V bzw. eine Veränderung der Schwingungsamplitude kann analog auch für andere Bereiche der Drehzahl n und/oder unter Berücksichtigung einer Vielzahl von Bereichen der Drehzahl n bestimmt werden. Bei geeigneter Wahl des Messortes und geeigneter Messrichtung zur Bestimmung der Schwingungsamplitude W des Laugenbehälters kann die statische und dynamische Unwucht sogar für die einzelnen Freiheitsgrade ermittelt werden. Hierfür werden die Schwingungsamplituden W bei einer Anzahl unterschiedlicher Drehzahlen n der Trommel 8 bestimmt, wobei die Anzahl größer gleich der Anzahl der zu bestimmenden Freiheitsgrade der Unwucht ist. 1 gives a curve f1 a speed n as a function of time t and a curve f2 of a path signal W as a function of time t again. At this point it should be mentioned that in the in 1 In the case shown, an unbalance-causing load in an axial center of the drum 8th is arranged. In contrast, in 2 a curve f3 of the rotational speed n and a course f4 of the travel signal W as a function of the time t are shown, it being mentioned that now the imbalance-causing load on an axial rear edge of the drum 8th is arranged. As in the 1 and 2 can be seen in circles, a ratio V of a vibration amplitude of the path signal W at a rotational speed n 1 of, for example 235 U / min to a vibration amplitude of the path signal W at a further speed n 2, for example, 300 U / min depending on the arrangement of the load or imbalance in the drum. The ratio V is thus significantly different in the case of the arrangement of the imbalance at the axial rear edge of the drum than in the case of the arrangement of the imbalance in the axial center of the drum. The ratio V can be defined in the simplest case as the quotient of the oscillation amplitude at the rotational speed n1 to the oscillation amplitude at the rotational speed n2 (V = W (n1) / W (n2).) Alternatively, the ratio V can also be determined by means of a difference quotient. Such a ratio V or a change in the oscillation amplitude can also be determined analogously for other ranges of the rotational speed n and / or taking into account a multiplicity of ranges of the rotational speed n For example, the static and dynamic imbalances are determined even for the individual degrees of freedom, for which the oscillation amplitudes W are at a number of different speeds n of the drum 8th determined, wherein the number is greater than or equal to the number of degrees of freedom of the imbalance to be determined.

3 gibt einen beispielhaften Verlauf einer Amplitude A des Wegsignals W in Abhängigkeit der Drehzahl n wieder. Die Amplitude A stellt dabei eine mittlere Amplitude über mindestens eine halbe Periode des Wegsignals W dar, wobei zur Berechnung der mittleren Amplitude ein Abstand zwischen den Einhüllenden des Wegsignals W betrachtet wird. Die Amplitude A stellt vorliegend ein Maß für die statische Unwucht (1. Näherung) dar. 3 gives an example course of an amplitude A of the path signal W as a function of the rotational speed n again. The amplitude A represents an average amplitude over at least half a period of the path signal W, wherein a distance between the envelope of the path signal W is considered for calculating the average amplitude. In the present case, the amplitude A represents a measure of the static unbalance (1st approximation).

Zum Bestimmen der statischen und der dynamischen Unwucht wird vorliegend ein lineares Gleichungssystem gebildet. Zunächst wird die Amplitude A für zwei unterschiedliche Werte der Drehzahl n bestimmt und anschließend wird die statische sowie die dynamische Unwucht in Abhängigkeit der Amplitude A und der Drehzahl n bestimmt. Dabei gilt: U1. Näherung = A·Ustatisch + B·Udynamisch. To determine the static and the dynamic unbalance, a linear system of equations is formed in the present case. First, the amplitude A is determined for two different values of the rotational speed n, and then the static as well as the dynamic unbalance are determined as a function of the amplitude A and the rotational speed n. Where: U 1. Approximation = A · U static + B · U dynamic ,

Dabei bezeichnet U1.Näherung die aus der Amplitude A gewonnene Unwucht, wobei Ustatisch und Udynamisch die zu ermittelnde statische bzw. dynamische Unwucht darstellt. A und B bezeichnen dabei gerätespezifische Konstanten, welche drehzahlspezifisch für die ausgewählten Werte der Drehzahl n festgelegt sind. Wird die Amplitude A bzw. die Unwucht (1. Näherung) bei zwei unterschiedlichen Drehzahlen n bestimmt, so kann aus einem zwei Gleichungen aufweisenden Gleichungssystem die dynamische und die statische Unwucht ermittelt werden.In this case, U denotes the unbalance 1.Näherung obtained from the amplitude A, where U represents static and dynamic U to be determined, the static or dynamic unbalance. A and B denote device-specific constants, which are set speed-specifically for the selected values of the rotational speed n. If the amplitude A or the unbalance (first approximation) is determined at two different rotational speeds n, then the dynamic and the static unbalance can be determined from a system of equations having two equations.

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  • - EP 1167609 A1 [0003] - EP 1167609 A1 [0003]

Claims (10)

Verfahren zum Ermitteln einer in einer Trommel eines Haushaltgeräts zur Pflege von Wäschestücken auftretenden, durch eine Verteilung der Wäschestücke in einem Innenraum der Trommel bewirkten Unwucht (U), bei welchem mindestens eine dynamische Unwucht (Udynamisch) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Wert einer Amplitude (A) einer ein Bewegungsverhalten eines in dem Haushaltgerät angeordneten Laugenbehälters charakterisierenden Messgröße (W) bei mindestens zwei unterschiedlichen Werten einer Drehzahl (n) der Trommel bestimmt wird, und in Abhängigkeit der mindestens zwei Werte der Amplitude (A) die dynamische Unwucht (Udynamisch) ermittelt wird.Method for determining an imbalance (U) occurring in a drum of a domestic appliance for the care of laundry items, caused by a distribution of the laundry items in an interior of the drum, in which at least one dynamic imbalance (U dynamic ) is determined, characterized in that each one The value of an amplitude (A) of a measured variable (W) characterizing a movement behavior of a tub arranged in the domestic appliance is determined at at least two different values of a rotational speed (n) of the drum, and depending on the at least two values of the amplitude (A) the dynamic unbalance (U dynamic ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit zumindest eines Wertes der Amplituden (A) eine statische Unwucht (Ustatisch) ermittelt wird.Method according to Claim 1, characterized in that a static unbalance (U static ) is determined as a function of at least one value of the amplitudes (A). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgröße ein eine Auslenkung des Laugenbehälters aus einer Ruhestellung charakterisierendes Wegsignal (W) und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung des Laugenbehälters ausgewählt wird bzw. werden.Method according to claim 1 or 2, characterized that as a measure a deflection of the tub from a rest position characterizing path signal (W) and / or a Speed and / or acceleration of the tub is selected or will be. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein mindestens zwei Gleichungen aufweisendes Gleichungssystem gebildet wird, und die statische und die dynamische Unwucht (Ustatisch, Udynamisch) auf der Grundlage des Gleichungssystems ermittelt werden.Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a system of equations having at least two equations is formed, and the static and dynamic unbalances (U static , U dynamic ) are determined on the basis of the system of equations. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Gleichungssystem ein lineares Gleichungssystem ausgewählt wird.Method according to claim 4, characterized in that that as a system of equations a linear system of equations is selected becomes. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Konstanten (A, B) des Gleichungssystems drehzahlspezifisch für die mindestens zwei ausgewählten Werte der Drehzahl (n) festgelegt werden.Method according to claim 4 or 5, characterized that at least two constants (A, B) of the system of equations are speed-specific for the at least two selected values of the Speed (s) are set. Verfahren nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der dynamischen Unwucht (Udynamisch) ein Erhöhen und/oder Senken der Drehzahl (n) vorgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as a function of the dynamic unbalance (U dynamic ) an increase and / or decrease in the rotational speed (n) is undertaken. Vorrichtung zum Ermitteln einer in einer Trommel eines Haushaltgeräts zur Pflege von Wäschestücken auftretenden, durch eine Verteilung der Wäschestücke in einem Innenraum der Trommel bewirkten Unwucht (U), mit einer Unwuchtbestimmungseinrichtung, welche zum Bestimmen einer dynamischen Unwucht (Ustatisch, Udynamisch) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unwuchtbestimmungseinrichtung dazu ausgebildet ist, jeweils einen Wert einer Amplitude (A) einer eine Bewegung eines in dem Haushaltgerät angeordneten Laugenbehälters charakterisierenden Messgröße (W) bei mindestens zwei unterschiedlichen Werten einer Drehzahl (n) der Trommel zu bestimmen, und in Abhängigkeit der mindestens zwei Werte der Amplitude (A) die dynamische Unwucht (Udynamisch) zu ermitteln.Device for determining an unbalance (U) occurring in a drum of a domestic appliance for the care of laundry items, caused by a distribution of the laundry items in an interior of the drum, with an unbalance determination device, which is designed to determine a dynamic unbalance (U static , U dynamic ) characterized in that the imbalance determination means is arranged to determine a value of an amplitude (A) of a measured variable (W) characterizing a movement of a lye container arranged in the domestic appliance at at least two different values of a rotational speed (n) of the drum; Dependence of the at least two values of the amplitude (A) to determine the dynamic unbalance (U dynamic ). Vorrichtung nach Anspruch 8, durch gekennzeichnet, dass die Unwuchtbestimmungseinrichtung weiter dazu ausgebildet ist, und in Abhängigkeit zumindest eines Wertes der Amplituden (A) eine statische Unwucht (Ustatisch) zu ermitteln.Apparatus according to claim 8, characterized in that the unbalance determination device is further adapted to, and depending on at least one value of the amplitudes (A) to determine a static unbalance (U static ). Haushaltgerät, insbesondere Waschmaschine und/oder Waschtrockner, zur Durchführung eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9 umfasst ist.Household appliance, in particular washing machine and / or washer-dryer, for performing a method according to one of claims 1 to 7, characterized a device according to one of claims 8 or 9 is included.
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