DE102012112199A1 - Laundry treatment machine i.e. tumble dryer, has acceleration sensor provided with control unit to sense rotation of drum, defined position of drum and inclination of drum into standing position - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Wäschebehandlungsmaschine, insbesondere einen Wäschetrockner, mit einer im Gehäuse der Maschine drehbar gelagerten Trommel zur Aufnahme der zu behandelnden Wäsche, mit einem elektrischen Antriebsmotor für den Antrieb der Trommel, mit einer Programmsteuerung für die Anwahl und Steuerung des Programmablaufs der Wäschebehandlungsmaschine und mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Drehbewegung der Trommel durch den Antriebsmotor. The invention relates to a laundry treatment machine, in particular a tumble dryer, with a drum rotatably mounted in the housing for receiving the laundry to be treated, with an electric drive motor for driving the drum, with a program control for selecting and controlling the program flow of the laundry treatment machine and with a control device for controlling the rotational movement of the drum by the drive motor.
Wäschebehandlungsmaschinen, insbesondere Wäschetrockner der vorgenannten Art sind seit langem hinreichend bekannt und werden heute auf einem technisch hoch entwickelten Stand der Technik am Markt angeboten. Dabei wurden die Prozessabläufe in den letzten Jahren durch die Einführung neuer Sensoren und Steuerungsverfahren dahingehend weiterentwickelt, dass sich die Gebrauchseigenschaften, die Energieeffizienz und die Funktionalitäten dieser Hausgeräte ständig verbessert haben. Allerdings hat es in den letzten Jahren nur wenige Neuentwicklungen auf dem Gebiet der Sensorik und der Steuerungstechnik gegeben, bei denen eine definierte Positionsüberwachung der Wäschetrommel die Grundlage des Steuerungsprozesses darstellt. Laundry treatment machines, especially dryers of the aforementioned type have long been well known and are now offered on a technically sophisticated state of the art on the market. In recent years, the process flows have been further developed through the introduction of new sensors and control methods that have improved the performance characteristics, the energy efficiency and the functionalities of these household appliances. However, in recent years there have been only a few new developments in the field of sensor technology and control technology, in which a defined position monitoring of the laundry drum forms the basis of the control process.
So ist es z.B. bei den von oben zu beschickenden Waschmaschinen, bei den so genannten Topladern, schon seit langem bekannt (
Der Nachteil bei diesen altbekannten Überwachungseinrichtungen besteht insbesondere darin, dass hier zweiteilige Sensoren notwendig sind, die aufeinander ausgerichtet sein müssen und wobei ein Teil an der sich drehenden Trommel und der andere Teil am feststehenden Gehäuse oder an einem anderen Teil des Systems vorgesehen sein muss. Dies führt zu einer aufwändigen Aufbauform und zu einer schwierigen Montagesituation. Außerdem erhält man hiermit in der Regel nur Informationen, ob sich die Trommel dreht oder nicht. Damit lassen sich zwar einfache und preiswerte Lösungen realisieren, jedoch sind hiermit der Erweiterung neuer Funktionalitäten und Anwendungen Grenzen gesetzt, wenn hierfür als Voraussetzung eine definierte und genaue Positionsbestimmung der Trommel erfasst werden muss. The disadvantage with these well-known monitoring devices is in particular that two-part sensors are necessary here, which must be aligned with one another and wherein one part must be provided on the rotating drum and the other part on the stationary housing or on another part of the system. This leads to a complex construction and a difficult mounting situation. In addition, this usually gives only information, whether the drum rotates or not. Although simple and cost-effective solutions can be implemented, this limits the expansion of new functionalities and applications if a defined and exact position determination of the drum must be recorded as a prerequisite.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, für eine Wäschebehandlungsmaschine der eingangs genannten Art, eine weitergebildete Drehbewegungs- und Positionssteuerung insbesondere für einen Wäschetrockner bereitzustellen, mit der sich neuartige Anwendungen und Funktionalitäten verwirklichen lassen. The invention thus raises the problem for a laundry treatment machine of the type mentioned, to provide a further developed rotary motion and position control, in particular for a tumble dryer, can be realized with the novel applications and functionalities.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Wäschebehandlungsmaschine, insbesondere durch einen Wäschetrockner mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen. According to the invention, this problem is solved by a laundry treatment machine, in particular by a tumble dryer having the features of
Die Erfindung basiert in ihrem Ansatz auf dem Gedanken, die aus dem Stand der Technik aus anderen Anwendungen bekannten Beschleunigungssensoren z. B. in einem Wäschetrockner in abgewandelter Form einzusetzen, um damit neue nützliche und funktionsverbessernde Steuerungsmöglichkeiten zu eröffnen. The invention is based in its approach on the idea of known from the prior art from other applications acceleration sensors z. B. use in a tumble dryer in a modified form, so as to open up new useful and function-improving control options.
Die Erfindung ist insofern darauf ausgerichtet, einen neuen vorteilhaften Einsatz von Beschleunigungssensoren im Bereich der Haushaltsgeräte, insbesondere für Wäschebehandlungsmaschinen einzuführen. The invention is so far oriented to introduce a new advantageous use of acceleration sensors in the field of household appliances, especially for laundry treatment machines.
Beschleunigungssensoren sind mikro-elektrisch-mechanische Systeme (MEMS) und werden nicht nur für die Messung einer Beschleunigung sondern auch für die Messung der Winkel-Beschleunigung in spezieller Anwendung angeboten. Diese Beschleunigungssensoren sind Klein-Sensoren, die inzwischen am Markt preiswert erhältlich sind. Acceleration sensors are micro-electrical-mechanical systems (MEMS) and are offered not only for measuring acceleration but also for measuring angular acceleration in special applications. These acceleration sensors are small sensors that are now available on the market at low cost.
Der Einsatz von Beschleunigungssensoren ist bereits hinreichend bekannt aus der Anwendung in der Kfz-Branche, um eine Aufprall-Erkennung zur Auslösung des Airbags in einem PKW realisieren zu können. Ein weiterer Anwendungsfall ist der Einsatz bei PC’s, Laptop’s u. s. w., um bei einem Herunterfallen des Gerätes den Lesekopf rechtzeitig vor dem Aufprall in eine sichere Position zu fahren. Weitere Anwendungen sind die Erkennung von Unwuchten in Geräten jeglicher Art. Bei der Sensorik für Kameras u. dgl. werden sie eingesetzt, um eine automatische Ausrichtung des Bildes zu gewährleisten. Auch in den inzwischen verbreiteten iPads werden sie zur Ausrichtung der Bildschirmdarstellung verwendet. Außerdem sind Beschleunigungssensoren zur Steuerung von Bewegungen und zur Neigungserkennung in Spielkonsolen zu finden. The use of acceleration sensors is already well known from the application in the automotive industry, in order to realize an impact detection for triggering the airbag in a car can. Another application is the use of PC's, laptop's u. s. w., in order to drive the read head in a safe position in time before the impact when falling of the device. Other applications include the detection of imbalances in devices of any kind. In the sensor technology for cameras u. Like. They are used to ensure automatic alignment of the image. Even in the now widespread iPads, they are used to align the screen display. In addition, acceleration sensors for controlling movements and tilt detection can be found in game consoles.
Weiterhin gehören Beschleunigungssensoren zum Stand der Technik, die auch als Neigungssensoren bezeichnet werden. Mit einem Neigungssensor kann die genaue Lage im Bezug zur Lotrichtung oder die Änderung des Neigungswinkels überwacht werden. Es gibt zahlreiche Verfahren um Neigungen gegenüber der durch die Schwerkraft vorgegebenen Lotrichtung zu messen. Das Einsatzspektrum von Neigungssensoren liegt z. Zt. hauptsächlich im Bereich des Unfallschutzes, beispielsweise an Baggern und Kränen sowie zur Maschinenüberwachung von Industrierobotern. Die Neigungssensoren haben in der Regel einen geringeren Messbereich und lassen sich dadurch auch nur in einem eingeschränkten Bereich zuverlässiger Messwerterfassung verwenden. Furthermore, acceleration sensors belong to the prior art, which are also referred to as tilt sensors. With a tilt sensor, the exact position in relation to the direction of the solder or the change of the tilt angle be monitored. There are numerous methods for measuring inclinations with respect to the direction of the perpendicular given by gravity. The range of use of tilt sensors is z. Currently mainly in the field of accident prevention, for example on excavators and cranes as well as machine monitoring of industrial robots. The inclination sensors usually have a smaller measuring range and can therefore only be used within a limited range of reliable measured value acquisition.
In der
Die Erfassung von Unwuchtungen bei Waschmaschinen ist mit einem Beschleunigungssensor relativ einfach möglich, da sich im Falle einer Unwucht sehr hohe Beschleunigungswerte ergeben, für deren Auswertung ein Beschleunigungssensor quasi prädestiniert ist. The detection of imbalances in washing machines is relatively easy with an acceleration sensor possible, since in the case of an imbalance very high acceleration results, for the evaluation of an acceleration sensor is virtually predestined.
Ein Beschleunigungssensor wird somit in erster Linie naheliegend dann eingesetzt, wenn es darum geht, hohe Beschleunigungswerte erfassen zu können. Da sich die Trommel bei einer Wäschebehandlungsmaschine während des Wasch- oder des Trocknungsbetriebes aber relativ langsam und mit geringen Beschleunigungswerten bewegt, hat der Einsatz von Beschleunigungssensoren in diesem Drehbewegungsbereich bislang noch keine gebührende Beachtung gefunden. An acceleration sensor is thus used primarily in the obvious when it comes to detecting high acceleration values. However, since the drum moves relatively slowly and with low acceleration values in a laundry treatment machine during the washing or drying operation, the use of acceleration sensors in this rotary motion range has not received due attention.
Die Erfindung geht nun von der Überlegung aus, einen Beschleunigungssensor auszuwählen, der in der Art eines Neigungssensors eingesetzt wird. Dadurch kann der Sensor relativ preiswert hergestellt werden und eignet sich auch für eine breite Massenherstellung. Dieser Neigungssensor ist lediglich für relativ langsame Drehbewegungsbeschleunigungen auszulegen, da z. B. bei der Waschmaschine und auch beim Trockner während des Waschens bzw. des Trocknens die Trommel nur mit einer geringen Drehzahl bewegt wird. Außerdem müssen bei den erfindungsgemäßen Anwendungen lediglich die Messwerte von zwei der drei möglichen Achsen, beispielsweise Messwerte der Z- und der X-Achse, ausgewertet werden. The invention now starts from the consideration of selecting an acceleration sensor which is used in the manner of a tilt sensor. As a result, the sensor can be manufactured relatively inexpensively and is also suitable for a wide mass production. This tilt sensor is only interpreted for relatively slow rotational acceleration, since z. B. in the washing machine and also in the dryer during washing or drying, the drum is moved only at a low speed. In addition, in the applications according to the invention, only the measured values of two of the three possible axes, for example measured values of the Z and X axes, must be evaluated.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen zusammengefasst darin, dass sich durch die spezielle Auswahl eines Beschleunigungssensors und der an das jeweilige System angepassten Anordnung dieses Sensors neue multifunktionale Einsatzmöglichkeiten ergeben. Da lediglich die Fallbeschleunigung ausgewertet werden muss, ist kein zusätzliches, korrespondierendes Teil für den Betrieb des Beschleunigungssensors, bzw. des Neigungssensors notwendig. The advantages that can be achieved with the invention are summarized in that new multifunctional possibilities of use result from the special selection of an acceleration sensor and the arrangement of this sensor adapted to the respective system. Since only the acceleration of the fall must be evaluated, no additional, corresponding part is necessary for the operation of the acceleration sensor or of the inclination sensor.
Durch die Erfindung lassen sich nützliche und vielfältige Funktionen realisieren. So kann der Beschleunigungssensor zur Drehbewegungsüberwachung als Überhitzungsschutz für einen Wäschetrockner eingesetzt werden. Es kann damit eindeutig festgestellt werden, ob die Trommel sich dreht oder nicht. Damit wird sicher erkannt, wenn eventuell der Antriebsriemen gerissen sein sollte oder der Antrieb wegen einer anderen Blockade am Motor oder am Trommellager nicht die Trommel bewegt. Dies kann dazu führen, dass bei gleichzeitig eingeschalteter Heizung die Wäsche bei stillstehender Trommel Schaden nimmt. The invention makes it possible to realize useful and versatile functions. Thus, the acceleration sensor for rotational movement monitoring can be used as overheating protection for a tumble dryer. It can thus be clearly determined whether the drum is spinning or not. This will certainly detect if the drive belt should be cracked or if the drive does not move the drum due to another blockage on the motor or drum bearing. This can cause the laundry to be damaged when the drum is stopped while the heating is switched on.
Ein besonders vorteilhafter Einsatz ergibt sich dadurch, dass eine definierte Trommelposition sensierbar ist. Mit Hilfe eines in der Trommelrippe angeordneten Beschleunigungssensors kann reproduzierbar eine definierte Trommelposition angefahren werden. Diese neue Funktionalität kann dazu benutzt werden, eine Innenraumbeleuchtung mit in der Trommelrippe angeordneten Leuchtmitteln zu realisieren. Dabei muss dafür gesorgt werden, dass die mit den Leuchten bestückte Trommelrippe bei Programmende immer in der oberen Position stehen bleibt oder dahin gezielt bewegt wird. A particularly advantageous use results from the fact that a defined drum position is sensible. With the aid of an acceleration sensor arranged in the drum rib, a defined drum position can be approached reproducibly. This new functionality can be used to realize an interior lighting with lamps arranged in the drum rib. Care must be taken to ensure that the drum rib fitted with the lights always remains in the upper position at the end of the program or is moved there in a targeted manner.
In einem weiteren Anwendungsfall kann ein Beschleunigungssensor für die Restwassererkennung genutzt werden, wenn z. B. der Trockner mit einer Befeuchtungseinrichtung ausgerüstet ist. Diese dient dazu, um am Ende des Trocknungsvorganges noch eine Finish-Behandlung durchzuführen. Dabei kann sich Restwasser am Ende des Programms am Boden der Trommel ansammeln. Über einen in der Trommelrippe oder in der Nähe der Trommelrippe zusätzlich integrierten Restwassersensor kann dabei das noch vorhandene Wasser detektiert werden. In diesem Fall muss die Trommelrippe mit dem Restwassersensor so positioniert werden, dass sich der Restwassersensor unten befindet. Abhängig von dessen Messsignalen können dann entsprechende Maßnahmen ergriffen werden, um das Restwasser zu beseitigen. In another application, an acceleration sensor for residual water detection can be used if z. B. the dryer is equipped with a humidifier. This serves to perform a finish treatment at the end of the drying process. This residual water can accumulate at the bottom of the drum at the end of the program. By way of a residual water sensor additionally integrated in the drum rib or in the vicinity of the drum rib, the still existing water can be detected. In this case, the drum rib with the residual water sensor must be positioned so that the residual water sensor is at the bottom. Depending on its measuring signals then appropriate measures can be taken to eliminate the residual water.
Schließlich ist es auch möglich, mit einem Beschleunigungssensor eine Anlaufsperre bei schräg stehendem Gerät in der Wäschebehandlungsmaschine vorzusehen. Da sich in diesem Fall auch die Trommel in einer Schräglage befinden würde, kann der Neigungssensor diesen Zustand sensieren und dies über eine Anzeigevorrichtung erkennbar machen oder eine Anlaufsperre aktivieren, bis eine Ausrichtungskorrektur vorgenommen wurde. Damit wird verhindert, dass es zu Lagerschäden, zu einem schnelleren Verschleiß oder auch insgesamt zu Fehlfunktionen in gewissen Trocknungsprogrammen kommen kann. Finally, it is also possible to provide an acceleration lock with an inclined device in the laundry treatment machine with an acceleration sensor. Since in this case, the drum would be in an inclined position, the inclination sensor can sense this condition and this via a display device or activate a start-up lock until an alignment correction has been made. This prevents the possibility of bearing damage, faster wear or overall malfunction in certain drying programs.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt: An embodiment of the invention is shown purely schematically in the drawings and will be described in more detail below. It shows:
In der
Nachfolgend werden für einen Wäschetrockner einige Beispiele mit verschiedenen Einsatzmöglichkeiten des Beschleunigungssensors
Wie in der
In einem weiteren Anwendungsfall kann der Beschleunigungssensor
Die Befeuchtungseinrichtung dient dazu, um am Ende des Trocknungsvorganges noch eine Finish-Behandlung zwecks Glättung der Wäschestücke durchführen zu können. Dabei kann sich Restwasser am Ende des Programms am Boden der Trommel
In diesem Fall muss die Trommel
Schließlich ist es auch möglich, für die Wäschebehandlungsmaschine mit einem Beschleunigungssensor
Wenn allein diese Anwendungsvariante realisiert werden soll, wäre es auch denkbar, den Beschleunigungssensor
Die Stromversorgung für den Beschleunigungssensor
Die Erfindung eignet sich aus verständlichen Gründen natürlich in erster Linie für eine Wäschebehandlungsmaschine in Form eines Wäschetrockners
Es dürfte offensichtlich sein, dass die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele den Anwendungsbereich der Erfindung nicht abschließend darstellen, da sich mit dieser neuen Erfindungskonzeption noch weitere naheliegende Steuerungsprozesse realisieren lassen. It should be obvious that the above-described embodiments do not represent the scope of the invention in its entirety, since with this new inventive concept, further obvious control processes can be realized.
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R084 | Declaration of willingness to licence |
Effective date: 20141014 |
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
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