DE112013002171T5

DE112013002171T5 - Waschmaschine vom Trommeltyp

Info

Publication number: DE112013002171T5
Application number: DE112013002171.4T
Authority: DE
Inventors: c/o Panasonic Intellectual Pr Matsumoto Toshinari; c/o Panasonic Intellectual Property Gamo Ken; c/o Panasonic Intellectual Pro Fujii Tomohiro; c/o Panasonic Intellectual Prop Hosokawa Akihiro; c/o Panasonic Intellectual Prope Uchiyama Wataru; c/o Panasonic Intellectual Prop Inui Hiroaki
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-04-23
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2015-01-22
Also published as: JP2013240577A; CN104246051A; CN104246051B; WO2013161251A1

Abstract

Bereitgestellt werden eine Trommel (3), die rotierbar durch eine horizontale oder geneigte Rotationsachse gehalten wird, eine Wasserwanne (2), die die Trommel (3) einhaust, ein Ringgehäuse (17), das auf der Trommel (3) vorgesehen ist, und Rollelemente (8), die sich in dem Ringgehäuse (17) bewegen können. Ferner bereitgestellt werden ein Antriebsmotor (4), der die Trommel (3) drehend antreibt, ein Stromdetektor, der einen Strom des Antriebsmotors (4) detektiert, ein Vibrationsdetektor (12), der die Vibration der Wasserwanne (2) detektiert, und eine Steuereinrichtung (6), die den Antriebsmotor (4) und dergleichen steuert. Wenn die Trommel (3) sich mit einer Rotationsgeschwindigkeit dreht, die kleiner oder gleich einer Resonanzrotationsgeschwindigkeit ist und bei der eine auf die Wäsche in der Trommel (3) wirkende Zentrifugalkraft größer ist als eine auf die Wäsche wirkende Schwerkraft, detektiert die Steuereinrichtung (6) eine Vibration der Wasserwanne (2) mittels des Vibrationsdetektors (12), und wenn ein von dem Vibrationsdetektor (12) detektierter Vibrationsbetrag geringer ist als ein vorbestimmter Betrag, steuert die Steuereinheit (6) die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel (3), um die Rollelemente (8) zu verteilen.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Waschmaschine vom Trommeltyp, die eine rotierbare Trommel zum Aufnehmen von Wäsche in einer federnd gehaltenen bzw. gelagerten Wasserwanne enthält und in der die Wäsche in der Trommel gewaschen, gespült und geschleudert bzw. schleudernd getrocknet bzw. schleudergetrocknet wird.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Im Allgemeinen befindet sich in einem Schleudervorgang bzw. Schleudertrocknungsvorgang einer Waschmaschine vom Trommeltyp, die eine horizontale oder schräge bzw. geneigte Rotationsachse aufweist, die Wäsche oft in einem ungleichmäßigen Zustand, in anderen Worten in einem nicht ausbalancierten Zustand bzw. Unwuchtzustand, in der Trommel. Dies führt dazu, dass eine exzentrische Kraft auf die Drehachse während des Schleuderns ausgeübt wird und so Vibration erzeugt wird. Eine Amplitude der Vibration nimmt proportional zum Quadrat einer Rotationszahl der Drehtrommel zu. Wegen der Vibration entsteht ein Problem, dass die Waschmaschine selbst sich bewegt oder dass es aufgrund intensiven Lärms unmöglich ist, sie bei einer Geschwindigkeit zu betreiben, die größer oder gleich einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit ist.
Um die Vibration aufgrund eines Ungleichgewichts bzw. einer Unwucht von Wäsche zu reduzieren, wird ein Kugelausgleichssystem bzw. Kugelausgleichersystem vorgeschlagen, das Metallkugeln (nachfolgend als „Rollelemente” bezeichnet wird) verwendet. Der Kugelausgleicher enthält eine Mehrzahl Rollelemente, die einen Freiheitsgrad in einer Rotationsrichtung (Umfangsrichtung) in einem ringförmigen Gehäuse aufweisen, das auf einem Innenumfang der Trommel angeordnet ist. Der Kugelausgleicher ist eine Ausgleichvorrichtung, die ein mechanistisches Phänomen verwendet, bei dem die Rollelemente sich automatisch in eine entgegengesetzte Position bezüglich eines Ungleichgewicht verursachenden Körpers bewegen, der eine exzentrische Belastung erzeugt.
Ferner ist zusätzlich zu einem Einzelkugelausgleicher, bei dem der Kugelausgleicher nur auf einer Vorderseite der Trommel vorgesehen ist, ein Doppelkugelausgleicher bekannt, bei dem die Kugelausgleicher bzw. Ausgleichskugeln an zwei Positionen, der Vorderseite und einer Unterseite der Trommeln (siehe z. B. PTL 1), vorgesehen sind.
Die oben genannten Kugelausgleicher sind vom Prinzip her identisch. Das heißt, jeder der Kugelausgleicher, wobei jeden Augenblick auf einen Betrag des Ungleichgewichts von Wäsche reagiert wird, das sich über die Zeit in einem Schleudervorgang bzw. Schleudergang verändert.
In PTL 1 ist eine erste Rotationsgeschwindigkeit kleiner oder gleich einer Resonanzrotationsgeschwindigkeit und die Rollelemente bewegen sich in die Position in Phase mit einer exzentrischen Beladung bzw. Belastung und behalten Positionen in Phase für einen vorbestimmten Zeitraum bei. Danach wird die Trommel schrittweise in diesem Zustand beschleunigt, um die Resonanzrotationsgeschwindigkeit zu durchschreiten. Bei dieser Betriebsweise bewegen sich die Rollelemente aufgrund eines Prinzips automatischen Ausgleichs, so dass die Vibration reduziert wird, automatisch in Position, die dem Ungleichgewicht bzw. der Unwucht entgegengesetzt ist.
In einer anderen herkömmlichen Konfiguration wird die Trommel so gesteuert, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel geringfügig zu diskreten Rotationsgeschwindigkeiten geändert wird, so dass die Rollelemente sich in einer Richtung bewegen, um die Unwucht auszugleichen bzw. auszulöschen (siehe PTL 2), nachdem die Rotation der Trommel einmalig zu einer Obergrenze einer Übergangsvibrationsgeschwindigkeitsregion hin erhöht worden ist, die sich in der Nähe der höherwertigen Seite der Resonanzrotationsgeschwindigkeit befindet.
In einer wiederum anderen herkömmlichen Konfiguration wird eine Relativposition der Unwucht und der Rollelemente aus einem Schlagsignal berechnet, um eine Rotationsoperation bzw. einen Rotationsbetrieb des Kugelausgleichers zu steuern. Das heißt, eine Steuerung wird so ausgeführt, dass die Rollelemente und die Unwucht sich in entgegengesetzten Phasen befinden (siehe PTL 3), wenn die Rotation der Trommel eine Eigenschwingung erreicht.
Jedoch besteht bei den herkömmlichen Konfigurationen ein Problem, dass die Rollelemente des Kugelausgleichers in einen unausgeglichenen Zustand bzw. Unwuchtzustand in Gegenteil geraten, wenn die Unwucht aufgrund der Wäsche in der Trommel gering ist oder fast keine Belastung bzw. Beladung gegeben ist, wodurch die Rollelemente zur Ursache zunehmender Vibration und zunehmenden Lärms werden, wenn ein Schleudergang eingeleitet wird.
Zitatliste
Patentliteratur

PTL 1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2010-125083
PTL 2: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2011-125401
PTL 3: Japanisches Patent Nr. 4805061

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Waschmaschine vom Trommeltyp bzw. Trommelwaschmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung enthält: eine rotierbare durch eine horizontale oder geneigte bzw. schräge Rotationsachse gehaltene bzw. gelagerte Trommel; eine Wasserwanne, die die Trommel aufnimmt bzw. einhaust; ein auf der Trommel vorgesehenes ringförmiges Gehäuse; Rollelemente, die in dem ringförmigen Gehäuse beweglich sind; und einen Antriebsmotor, der die Trommel rotierend antreibt. Die Waschmaschine vom Trommeltyp enthält ferner eine Steuereinrichtung, die den Antriebsmotor und dergleichen steuert und zum Steuern eines Waschvorgangs bzw. Waschgangs, eines Spülvorgangs bzw. Spülgangs und eines Schleudervorgangs bzw. Schleudergangs bzw. Schleudertrocknungsgangs. Und die Steuereinrichtung steuert die Rotation des Antriebsmotors, um die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse zu verteilen.
In dieser Konfiguration werden die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse verteilt, wenn die Trommel sich bei einer Rotationszahl kleiner oder gleich der Resonanzrotationszahl dreht. Somit kann verhindert werden, dass die Rollelemente selbst eine Ursache für eine Unwucht der Waschmaschine vom Trommeltyp werden. Zusätzlich kann die Vibration bei der Resonanzrotationsgeschwindigkeit so gesteuert werden, dass sie gering ist, indem die Rotationszahl der Trommel in diesem Zustand erhöht wird; somit kann die Vibration der Trommel zu dem Zeitpunkt, zu dem die Trommel durch die Resonanzrotationsgeschwindigkeit hindurchgeht, so gesteuert werden, dass sie minimal ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine strukturelle Seitenansicht einer Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Vorderansicht eines Kugelausgleichers bzw. Kugelausgleichssystems bzw. Ausgleichkugelsystem der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Steuerblockdiagramm der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Diagramm, das einen Vorgang einer Rotationsgeschwindigkeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
5A ist ein schematisches Betriebsdiagramm des Kugelausgleichers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5B ist ein schematisches Bediendiagramm des Kugelausgleichers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine strukturelle Seitenansicht einer Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Steuerblockdiagramm der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8A ist ein Diagramm, das einen Unwuchtzustand von Wäsche in der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
8B ist ein Diagramm, das den Unwuchtzustand der Wäsche in der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
8C ist ein Diagramm, das den Unwuchtzustand der Wäsche in der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
8D ist ein Diagramm, das den Unwuchtzustand der Wäsche in der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
8E ist ein Diagramm, das den Unwuchtzustand der Wäsche in der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Einschaltsequenzdiagramm, wenn eine Verteilung des Einschaltens der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
10 ist eine Vorderansicht einer Trommel und eines Kugelausgleichers einer Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein Steuerblockdiagramm der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unten unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Man beachte, dass diese Ausführungsbeispiele die vorliegende Erfindung nicht beschränken.
ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Zuerst wird eine Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Eine unten gezeigte Rotationszahl und Beschleunigung werden abhängig von folgender Kombination eingestellt: einer Konfiguration eines Maschinenkörpers; einer Resonanzrotationszahl; einer Form eines Kugelausgleichers als einem ringförmigen Gehäuse bzw. Ringgehäuse; Formen, Material, Gewicht und Oberflächenbehandlung von Rollelementen; und ein Volumen viskoser Flüssigkeit, das darin bzw. im Inneren eingeschlossen ist. Somit sind die Rotationszahl und die Beschleunigung nicht nummerische Beschränkungen der vorliegenden Erfindung.
1 ist eine strukturelle Seitenansicht der Waschmaschine vom Trommeltyp bzw. Trommelwaschmaschine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Waschmaschine vom Trommeltyp 1 haust in sich eine Wasserwanne 2 ein, die eine unterseitige Zylinderform bzw. die Form der Unterseite eines Zylinders aufweist. Die Wasserwanne 2 wird federnd von der Feder 10 und dem Dämpfer 5 gehalten. Die Wasserwanne 2 haust in sich die Trommel 3 ein, die eine unterseitige Zylinderform hat. Auf der Vorderseite der Waschmaschine vom Trommeltyp 1 ist eine Öffnung 3a vorgesehen, die mit einem Inneren der Trommel 3 durch die Öffnung 2a der Wasserwanne 2 kommuniziert. Auf der Trommel 3 ist die Rotationsachse bzw. der Rotationsschaft 3b zum drehbaren bzw. rotierenden Lagern bzw. Halten der Trommel 3 so angeordnet, dass sie bzw. er nach unten hin von der Vorderseite in Richtung einer Unterseite geneigt ist. Die Wasserwanne 2 ist so angeordnet, dass sie entlang der Trommel 3 mit der Öffnung 2a als einer Vorderseite geneigt ist. Weil die Rotationsachse 3b geneigt ist, kann die Öffnung auf einer Vorderseite der Wasserwanne 2 an einer Oberseite angeordnet sein, wodurch ein Benutzer Wäsche 13 in der Trommel 3 herausnehmen kann ohne seinen oder ihren Körper großartig zu krümmen. Ferner kann eine verglichen mit einem Fall, in dem die Rotationsachse 3b in einer horizontalen Richtung angeordnet ist, sogar geringere Wassermenge einen Tiefwasserlagerzustand realisieren, weil Wasser, das der Wasserwanne 2 zugeführt wird, auf einer Rückseite gelagert bzw. gespeichert wird. In anderen Worten kann sogar eine geringe Wassermenge die Wäsche 13 Wasser absorbieren lassen. Man beachte, dass die Rotationsachse 3b horizontal angeordnet sein kann, wenn die Leichtigkeit der Entnahme von Wäsche 13 oder eine Wasserzuführmenge nicht betrachtet wird.
Sind Ablenkplatten bzw. Leitteile 16 vorgesehen, die Wäsche 13 anheben und fallen lassen können. Indem die Trommel 3 rotierend angetrieben wird, wird Wäsche 13 von den Leitteilen 16 angehoben und schlägt aus einem oberen Teil der Trommel 3 auf eine Wasseroberfläche auf; somit wird die Wäsche 13 durch schlagendes Waschen (mechanische Kraft) gereinigt. Die Trommel 3 ist ferner mit einer Mehrzahl Durchgangslöcher 15 versehen. Durch diese Durchgangslöcher 15 können Wasser und Luft aus der Wasserwanne 2 in die Trommel 3 passieren.
Die Öffnung 3a ist mit einer Tür 7, die geöffnet werden kann, versehen. Die Öffnung 2a der Wasserwanne 2 hat ein ringförmiges Dichtmaterial (nicht gezeigt), das an einer Kante der Öffnung angebracht ist. Eine Vorderseite des Dichtmaterials steht zum Abdichten in Kontakt mit einer Rückseite der Tür 7; somit wird eine Luftdichtigkeit beibehalten, selbst wenn die Öffnung 2a der Wasserwanne 2, die vertikal, horizontal oszilliert und sich vorwärts und rückwärts bewegt, weil das Dichtmaterial deformiert und gegen die Rückseite der Tür 7 gedrückt wird.
Auf der Vorderseite der Trommel 3 ist ein Kugelausgleicher bzw. ein Kugelausgleichssystem bzw. Ausgleichskugelsystem 30 vorgesehen. 2 ist eine Vorderansicht des Kugelausgleichers 30. Der Kugelausgleicher 30 hat ein ringförmiges Ringgehäuse 17, das auf der Vorderseite der Trommel 3 vorgesehen ist, Rollelemente 8, die aus Metallkugeln, die in dem Ringgehäuse 17 beweglich sind, hergestellt sind, und ein viskoses Fluid 18, das in dem Ringgehäuse 17 bevorratet wird. Das Ringgehäuse 17 ist so angeordnet, dass es dieselbe Achse wie die Trommel 3 hat. Um die Bewegung der Rollelemente 8 zu steuern, wird viskoses Fluid 18 in dem Ringgehäuse 17 gelagert bzw. bevorratet. Als ein viskoses Fluid 18 wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Silikonmüll verwendet. Weil ein viskoses Liquid wie z. B. Maschinenöl und andere Lösungen dieselben Wirkungen besitzen, ist das viskose Fluid 18 nicht auf Öle wie z. B. Silikonöl beschränkt.
Im Inneren der Waschmaschine vom Trommeltyp 1 und unterhalb der Wasserwanne 2 ist ein Antriebsmotor 4 zum drehenden Antreiben der Trommel 3 angeordnet. Das drehende Antreiben bzw. Drehantrieb des Drehmotors 4 wird auf den Trommelflaschenzug 24 über das Band bzw. den Gurt 23 übertragen, der so vorgesehen ist, dass er dieselbe Achse wie die Trommel 3 hat. Mit dieser Anordnung treibt der Antriebsmotor 4 die Trommel 3 drehend an.
An einem Oberteil der Waschmaschine vom Trommeltyp 1 ist das Wasserzufuhrventil 11 vorgesehen. Wasser aus dem Wasserzufuhrventil 11 fließt in das Reinigungsmittelreservoir 9 und wird der Wasserwanne 2 zugeführt, wobei Reinigungsmittel darin aufgelöst wird. In einem Spülgang wird Wasser durch das Reinigungsmittelreservoir 9 zugeführt, aber weil kein Reinigungsmittel bzw. Waschmittel in dem Reinigungsmittelreservoir bzw. Waschmittelreservoir 9 gespeichert ist, wird Spülwasser, das keine Reinigungsmittelkomponenten enthält, zugeführt. Auf einem Unterteil der Waschmaschine vom Trommeltyp 1 ist eine Absaugpumpe 19 vorgesehen, und indem die Absaugpumpe 19 angetrieben wird, werden Waschwasser und Spülwasser in der Wasserwanne 2 durch das Abflussrohr 22 gesaugt bzw. entfernt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Absaugpumpe bzw. Abflusspumpe 19 verwendet, um das Waschwasser und das Spülwasser in der Wasserwanne 2 abzusaugen. Allerdings kann stattdessen ein Abflussventil bzw. Absaugventil verwendet werden.
Als nächstes wird unter Bezug auf 3 die Steuereinrichtung 6 beschrieben, die den Antriebsmotor 4 und dergleichen steuert und Vorgänge wie z. B. Waschen, Spülen und Schleudern steuert. 3 ist ein Steuerblockdiagramm der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Die Steuereinrichtung 6 gibt Anweisungen, um das Wasserzufuhrventil 11, die Abflusspumpe 19 und den Antriebsmotor 4 anzutreiben. Zusätzlich ist die Steuereinrichtung 6 mit einem System ausgestattet, das mittels einer Zeitschaltuhr die Steuerung aller Eingaben/Ausgaben einschließlich Ausgaben aus verschiedenen Sensoren wie z. B. einem Vibrationsdetektor 12 und einem Wasserstandssensor 21 verwalten kann. Und die Steuereinrichtung 6 kann eine für jeden Betriebszustand und Zeitschaltung benötigte Zeitdauer kennen.
Der Vibrationsdetektor 12 zum Detektieren von durch eine Unwucht der Trommel und den Kugelausgleicher 30 verursachter Vibration ist auf dem Oberteil auf der Rückseite der Wasserwanne 2 wie in 1 angeordnet. Weil der Vibrationsdetektor 12 die gleichen Wirkungen selbst dann, wenn der Vibrationsdetektor 12 auf dem Oberteil auf der Vorderseite der Wasserwanne 2 angeordnet ist, erzeugen kann, ist eine Anbringposition für den Vibrationsdetektor 12 nicht auf die Rückseite beschränkt. Alternativ kann der Vibrationsdetektor 12 an jeglichen anderen Positionen angebracht sein, solange die Vibration eines Vibrationssystems wie z. B. der Trommel 3 und des Antriebsmotors 4 detektiert werden kann.
Der Vibrationsdetektor 12 ist zum Detektieren der Vibration der Wasserwanne 2 in einer Serie von Prozessen bzw. Vorgängen wie z. B. Waschen, Spülen und Schleudern. Nachdem die Steuereinrichtung 6 einen Vibrationswert in jedem der Vorgänge analysiert, gibt die Steuereinrichtung 6 eine Anweisung an den Antriebsmotor 4 aus, so dass der Motor in geeigneter Weise gesteuert wird. Der Vibrationsdetektor 12 hat wenigstens einen Beschleunigungssensor und detektiert die Vibration der Wasserwanne 2 in wenigstens einem aus einer vertikalen Richtung, einer horizontalen Richtung und einer Vorne-hinten-Richtung. Als Beschleunigungssensor für den Vibrationsdetektor 12 kann jedes aus einem Halbleiterbeschleunigungssensor, einem piezoelektrischen Beschleunigungssensor und dergleichen verwendet werden, und ein multiaxialer (bi-axialer oder tri-axialer) Beschleunigungssensor kann verwendet werden.
Der Stromdetektor 20 detektiert einen Wert eines Stroms, der an den Antriebsmotor 4 angelegt wird. Die Steuereinrichtung 6 detektiert einen Dispersionszustand bzw. verteilten Zustand der Rollelemente 8 in dem Ringgehäuse 17 basierend auf dem von dem Stromdetektor 20 detektierten Strom und führt eine Bestimmung durch. Die Steuereinrichtung 6 ist ein elektrischer Schaltkreis, der eine CPU, einen Speicher und einen Antriebsschaltkreis und dergleichen als Hardwarekomponenten enthält und Peripherievorrichtungen wie z. B. den Antriebsmotor 4 dazu veranlasst, gemäß einem in dem Speicher in der Steuereinrichtung 6 gespeicherte Programm zu funktionieren.
Der Betrieb bzw. die Bedienung des Schleudervorgangs der Waschmaschine vom Trommeltyp, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird im Folgenden unter Bezug auf 4, 5A und 5B beschrieben. 4 ist ein Diagramm, das einen ersten Prozess bzw. einen ersten Vorgang einer Rotationsgeschwindigkeit der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. 5A und 5B sind schematische Bediendiagramme bzw. Betriebsdiagramme des Kugelausgleichers gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, 5A zeigt den Zustand des Kugelausgleichers in einem Unwuchtbetragsdetektionsvorgang und 5B zeigt den Zustand des Kugelausgleichers in einem Rollelementdispersionsprozess bzw. Rollelementverteilungsprozess. Man bemerke, dass die Rotationsrichtung der Trommel 3 eine im Uhrzeigersinn weisende Richtung ist, wenn die Trommel 3 und der Kugelausgleicher 30 von vorne betrachtet werden.
Wenn die Waschmaschine vom Trommeltyp 1 nach dem Abschließen von Wasser eine Schleudertrocknung durchführt, wird eine Antriebsspannung an den Antriebsmotor 4 durch eine Anweisung von der Steuereinrichtung 6 nach dem Abfließen angelegt. Die Steuereinrichtung 6 lässt den Antriebsmotor 4 von einer niedrigen Rotationsgeschwindigkeit zu einer hohen Rotationsgeschwindigkeit laufen, um die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 3 schrittweise zu erhöhen. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Rotorposition des Antriebsmotors 4 detektiert, weil der Antriebsmotor 4 ein Permanentmagnetsynchronmotor ist. Diese Betriebsweise vermeidet einen Verlust an Synchronisierung des Antriebsmotors 4, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit sicher und schnell erhöht werden kann.
Als nächstes wird unter Bezug auf 4, 5A und 5B beschrieben, wie die Rollelemente verteilt werden, wenn die Unwucht gering ist. Die Steuereinrichtung 6 lässt die Trommel 3 bei einer Rotationsgeschwindigkeit rotieren, bei der die an die Wäsche 13 und die Rollelemente 8 angelegte Schwerkraft geringer ist als eine Zentrifugalkraft aufgrund der Rotation der Trommel 3. Um die Vibration der Wasserwanne mittels des Vibrationsdetektors 12 zu detektieren, ist eine Rotationsgeschwindigkeit, bei der Wäsche 13 an der Innenwand der Trommel 3 klebt bzw. haftet, am meisten bevorzugt. Wenn die Trommel 3 bei dieser Rotationsgeschwindigkeit rotiert, ist es leicht, einen Zustand zu realisieren, in dem die Wäsche 13 haftet, und es ist möglich, die Vibration aufgrund einer Unwucht innerhalb einer Umdrehung (einer Periode) der Trommel 3 zu detektieren. Bei dem Unwuchtbetragdetektionsvorgang gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 3 auf 80 U/min eingestellt.
Als nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs angeboten, wenn der in dem Unwuchtbetragdetektionsvorgang detektierte Unwuchtbetrag gering ist. Wenn der Unwuchtbetrag gering ist, kann die Unwucht nicht erfolgreich korrigiert werden, selbst wenn die Rollelemente wie in herkömmlichen Beispielen in einer Phase positioniert sind, die der Unwucht entgegengesetzt ist. Der Grund dafür ist, dass ein spezifisches Gewicht der Rollelemente 8 groß ist und die Korrekturkraft der Rollelemente 8 entsprechend größer ist als die Unwucht der Wäsche 13. In anderen Worten passen der Unwuchtbetrag und die Korrekturkraft der Rollelemente 8 nicht zueinander. Somit verursachen zum Zeitpunkt, zu dem eine hohe Geschwindigkeit eingeleitet wird, nicht die unwuchtige Beladung der Wäsche sondern die Rollelemente 8 eine Unwucht, wodurch die Vibration und der Lärm vergrößert werden. Um damit umzugehen folgt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Rollelementdispersionsprozess bzw. Rollelementverteilungsprozess zum gleichmäßigen Verteilen der Rollelemente 8 auf die Detektion der Unwucht. Diese Anordnung kann Vibration und Lärm zu dem Zeitpunkt verhindern, zu dem eine hohe Geschwindigkeit eingeleitet wird.
Nachfolgend wird eine Beschreibung darüber angeboten, wie die Rollelemente 8 verteilt werden können. In dem Unwuchtbetragsdetektionsprozess rotieren die Rollelemente 8 als ein bzw. genau ein Körper bei einer Rotationsperiode, die sich von derjenigen der Unwucht der Wäsche 13 unterscheidet (siehe 5A). Als nächstes wird die Trommel 3 von der Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 3 von 80 U/min in dem Unwuchtbetragsdetektionsprozess auf eine Gleichgewichtsrotationsgeschwindigkeit (erste Rotationsgeschwindigkeit) abgebremst, bei der die auf die Wäsche 13 wirkende Gewichtskraft und die Rollelemente 8 im Wesentlichen im Gleichgewicht mit der Zentrifugalkraft aufgrund der Rotation der Trommel 3 stehen. Die Rotationsgeschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt hängt von einer größeren Trommel 3, der Menge an Textilien und dem Textilmaterial ab und ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf 67 U/min eingestellt (siehe 4). Die Untergrenze der Rotationsgeschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt ist eine Rotationsgeschwindigkeit, bei der die Wäsche 13 nicht in der Trommel 3 herabfällt und bei der Rollelemente 8 sich relativ bezüglich der Wäsche in dem Ringgehäuse 17 bewegen können. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel zu niedrig ist, dominiert die Gewichtskraft; somit ist die Zentrifugalkraft zum Bewegen der Rollelemente 8 kleiner als die Gewichtskraft, wodurch die Rollelemente 8 sich nicht in dem Ringgehäuse 17 bewegen können. Alternativ ist die Zentrifugalkraft im Vergleich zur Gewichtskraft dominant, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 3 zu hoch ist; somit können sich die Rollelemente 8 nicht relativ zur Trommel 3, d. h. relativ zur Position A der Unwucht in der Trommel 3, bewegen.
Als nächstes wird die Trommel 3 wieder auf die Rotationsgeschwindigkeit beschleunigt, bei der die auf die Wäsche 13 und die Rollelemente 8 wirken die Schwerkraft geringer ist als die Zentrifugalkraft aufgrund der Rotation der Trommel 3, nachdem die Rotationszahl 67 U/min 6 Sekunden lang (erste vorbestimmte Zeitdauer) beibehalten wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 3 auf 80 U/min (zweite Rotationsgeschwindigkeit) eingestellt (siehe 4). Nachdem diese Rotationsgeschwindigkeit eine Sekunde lang (zweite vorbestimmte Zeitdauer) beibehalten wird, wird die Trommel 3 auf 67 U/min (erste Rotationsgeschwindigkeit) abgebremst. Man bemerke, dass ein ähnlicher Effekt erhalten werden kann, wenn die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 3 zu dieser Zeit eine Rotationsgeschwindigkeit ist, die geringer als eine erste Resonanzrotationsgeschwindigkeit ist. Jedoch bleiben die Rollelemente 8 immer noch in einem bestimmten Ausmaß im Zustand des einen Körpers (Einzelkörpers), wenn dieser Betrieb bzw. diese Operation nur einmal durchgeführt wird. Wie in einem Kugeldispersionsprozess bzw. Kugelverteilungsprozess gemäß 4 gezeigt, bewirkt die Wiederholung von Beschleunigung und Abbremsen der Rotationsoperation, dass die Rollelemente 8 in einem bestimmten Ausmaß bezüglich des geringen Unwuchtbetrags wie in 5B gezeigt verteilt werden.
Ferner kann der Körper der Rollelemente 8, der noch nicht verteilt worden ist, verteilt werden, indem die zweite vorbestimmte Zeitdauer kürzer eingestellt wird als die erste vorbestimmte Zeitdauer, in anderen Worten indem man nur für eine kurze Zeitdauer nach dem Abbremsen beschleunigt, um eine Kraft (Trägheitskraft) auf die Rollelemente 8 auszuüben. Man muss daran denken, dass die Rotation der Trommel 3 bei der erhöhten Rotationsgeschwindigkeit (zweiten Rotationsgeschwindigkeit) für eine kurze Zeitdauer beibehalten werden muss, nachdem die Trommel 3 beschleunigt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die erhöhte Rotationsgeschwindigkeit 80 U/min und die Trommel 3 wird weiter bei der zweiten Rotationsgeschwindigkeit die zweite vorbestimmte Zeitdauer lang rotieren gelassen. Wenn die zweite vorbestimmte Zeitdauer länger eingestellt ist als die Zeitdauer (erste vorbestimmte Zeitdauer) nach der Beschleunigung, wird eine Zentrifugalkraft auf die Rollelemente 8 aufgrund der Drehung der Trommel 3 ausgeübt, wodurch die Rollelemente 8 sich durch einen automatischen Ausgleichseffekt aggregieren bzw. räumlich sammeln können. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass die Rotationsgeschwindigkeit (zweite Rotationsgeschwindigkeit) nach der Beschleunigung kurz eingestellt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Zeitdauer nach der Beschleunigung auf 6 Sekunden eingestellt und die Zeitdauer nach der Beschleunigung wird auf eine Sekunde eingestellt; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Wie oben beschrieben, wird die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 3 einmal auf eine Rotationsgeschwindigkeit verringert, bei der die Unwucht der Wäsche 13 nicht verloren geht, so dass die Rollelemente 8 verteilt werden, und nachdem diese Rotationsgeschwindigkeit eine bestimmte Zeitdauer lang beibehalten wird, wird die Trommel 3 beschleunigt, um Kraft auf die Rollelemente 8 auszuüben, die nicht verteilt worden sind. Zusätzlich kann eine momentane Kraft ausgeübt werden, wodurch die Rollelemente effizient und gleichförmig bezüglich der Unwucht der Wäsche 13 verteilt werden können, weil die Zeitdauer nach der Beschleunigung kürzer eingestellt ist als die Zeitdauer nach dem Abbremsen. Somit wird die Vibration der Trommel 3 so gesteuert, dass sie zu dem Zeitpunkt minimal ist, zu dem die Trommel durch die Resonanzrotationsgeschwindigkeit hindurchgeht.
Nachdem der Rollelementdispersionsprozess, der in 5B gezeigt wird, durchgeführt wird, wird ein Vibrationsbestimmungsprozess durchgeführt, um die Vibration der Wasserwanne wieder mittels des Vibrationsdetektors 12 zu detektieren (weil die Positionen der Rollelemente sich von denjenigen in 5A unterscheiden) bei der Gleichgewichtsrotationsgeschwindigkeit, bei der die auf die Wäsche 13 und die Rollelemente 8 wirkende Schwerkraft die Zentrifugalkraft aufgrund der Rotation der Trommel 3 ausgleicht. Wenn ein Betrag der Vibration geringer wird als ein zuvor eingestellter Schwellwert in dem Vibrationsbestimmungsprozess, wird bestimmt, dass es sich in dem Zustand befindet, in dem die Rollelemente im Wesentlichen gleich bzw. gleichwertig zur Unwucht sind, d. h. in dem Zustand, in dem die Rollelemente 8 verteilt sind; und dann kann die Rotationsgeschwindigkeit erhöht werden, ohne dass irgendein Problem verursacht wird. Somit wird von der Steuereinrichtung 6 eine Anweisung bzw. ein Befehl bereitgestellt, um den Motor 4 anzutreiben, um auf einmal zu einer Rotationsgeschwindigkeit, die höher als eine Resonanzrotationsregion ist, zu beschleunigen. Weil die Trommel 3 auf die hohe Rotationsgeschwindigkeit beschleunigt wird, nachdem der Vibrationsdetektor 12 bestätigt, dass die Vibration gering ist, kann die Vibration der Trommel 3 mit Sicherheit zu dem Zeitpunkt, an dem sie durch die Resonanzrotationsgeschwindigkeit hindurchgeht, gesteuert werden.
Wie oben beschrieben, können die Rollelemente 8 wie benötigt abhängig von dem unwuchtigen Zustand der Wäsche 13 gesteuert werden, indem die Vibration der Wasserwanne 2 unter Verwendung des Vibrationsdetektors 12 detektiert wird, und dann der unwuchtige bzw. unausgewuchtete Zustand der Wäsche 13 basierend auf dem Detektionsergebnis bestimmt wird und die Rotationsmuster der Trommel 3 verändert werden, wenn der Unwuchtbetrag gering ist. Wie oben beschrieben, kann bei der Waschmaschine vom Trommeltyp, die das Kugelausgleichersystem verwendet, der Einschaltvorgang zur Resonanzrotationsgeschwindigkeit durchgeführt werden, wobei die Vibration durch Steuerung der Rollelemente 8 gering gehalten wird, selbst wenn die Unwucht der Wäsche 13 gering ist. Somit kann die Vibration der Trommel 3 so gesteuert werden, dass sie zu dem Zeitpunkt, zu dem die Resonanzrotationsgeschwindigkeit durchschritten wird, minimal ist.
ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Als nächstes wird eine Beschreibung angeboten für eine Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen.
Die unten gezeigte Rotationszahl und die unten gezeigte Beschleunigung werden in geeigneter Weise abhängig von Folgendem eingestellt: einer Konfiguration eines Maschinenkörpers; einer Resonanzrotationszahl; einer Form bzw. Gestalt eines Kugelausgleichers als einem Ringgehäuse; Formen bzw. Gestalten, Material, Gewicht und Oberflächenbehandlung der Rollelemente; und einem Volumen viskoser Flüssigkeit, die darin bzw. im Inneren eingeschlossen ist. Somit sind die Rotationszahl und die Beschleunigung nicht nummerische Beschränkungen der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine strukturelle Seitenansicht der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 7 ist ein Steuerblockdiagramm der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und 8A bis 8E sind Diagramme, die einen unwuchtigen bzw. unausgewuchteten Zustand der Wäsche in der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.
Genauer gesagt, ist 8A eine Vorderansicht der Trommel 3, in der eine Ungleichgewichtsposition A verursacht wird, in der Wäsche 13 an der Innenwand der Trommel 3 klebt bzw. haftet. 8B ist eine Seitenansicht der Trommel 3 und zeigt eine vorderseitige Ungleichgewichtsposition, bei der Ungleichgewichtsposition A auf einer Vorderseite (Vorderseite) ist. 8C ist eine Seitenansicht der Trommel 3 und zeigt eine rückwärtige Ungleichgewichtsposition, in der die Ungleichgewichtsposition A auf einer Rückseite ist. 8D ist eine Seitenansicht der Trommel 3 und zeigt eine mittlere Ungleichgewichtsposition, in der die Ungleichgewichtsposition A in einer mittleren Position der Trommel ist. 8E ist eine Seitenansicht der Trommel 3 und zeigt eine diagonale Ungleichgewichtsposition, in der die Ungleichgewichtsposition A sich auf der Diagonale der Trommel befindet. 9 ist ein Einschaltsequenzdiagramm, wenn ein Streuungseinschalten bzw. Verteilungseinschalten der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
Unter Bezug auf 6, hat die Waschmaschine vom Trommeltyp 101 eine Trommel 103 zum Einhausen bzw. Aufnehmen von Wäsche 113, eine Wasserwanne 102, die in ihrem Inneren die Trommel 103 einhaust bzw. aufnimmt, und einen Dämpfer 105, der die Wasserwanne 102 hält. Auf der Innenwand der Trommel 103 sind Leitteile 116 (in diesem Fall drei Teile) zum Anheben und Durchmischen der Wäsche 113, wenn die Trommel 103 rotiert, vorgesehen. Auf der Seite einer Öffnung 103a auf der Vorderseite der Trommel 103, durch die die Wäsche eingeführt wird, ist ein Kugelausgleicher 130 vorgesehen.
Der Kugelausgleicher 130 hat ein Ringgehäuse 117, und das Ringgehäuse 117 schließt in seinem Inneren eine Mehrzahl Rollelemente 108, die zum Beispiel aus Stahlkugeln herstellt sind, und ein viskoses Fluid (nicht gezeigt), das eine vorbestimmte Viskosität aufweist, ein. Der Kugelausgleicher 130 rotiert gemeinsam mit der Trommel 103 und das darin enthaltene Viskosefluid gestattet es dem auf einer Geraden innerhalb des Kugelausgleichers 103 angeordneten Rollelementen 8, sich frei in einer Rotationsrichtung zu bewegen. Als viskoses Fluid wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Silikonöl verwendet. Weil ein viskoses Liquid wie z. B. Maschinenöl und andere Lösungen die gleiche Wirkung bereitstellen können, ist das viskose Fluid nicht auf Öle wie z. B. Silikonöl beschränkt.
Ferner ist auf dem Oberteil der Vorderseite der Wasserwanne 102 der Vibrationsdetektor (Mehrachsenvibrationssensor) 112 vorgesehen. Der Vibrationsdetektor 112 fühlt eine Vibration in einer horizontalen Versatz, einem Versatz in Richtung nach vorne und Richtung nach hinten und einen vertikalen Versatz des Oberteils der Vorderseite (Vorderseite) der Wasserwanne 102 und die Steuereinrichtung 106 steuert, um die Rotationszahl der Trommel 103 zu erhöhen, anzuhalten oder beizubehalten, sobald sie ein von einem Betrag der Versetze abhängiges Signal von dem Vibrationsdetektor 112 empfängt.
Zusätzlich ist auf der Rückseite der Trommel 103 der Trommelflaschenzug 124 so vorgesehen, dass er dieselbe Achse wie die Trommel 103 aufweist. Die Trommel 103 ist eingerichtet, durch Antreiben des Antriebsmotors 104, der bzw. das von dem Flaschenzug 124 über den Gurt 123 übertragen wird, gedreht zu werden.
Auf dem Antriebsmotor 104 ist der Rotorpositionsdetektor 114 zum Detektieren einer Rotorposition des Antriebsmotors 104 vorgesehen. Der Rotorpositionsdetektor 114 ist es, der die Rotorposition detektiert und die Steuereinrichtung 106 dazu veranlasst, den Antriebsmotor 104 zu steuern. Weil der Antriebsmotor 104 ein Permanentmagnetsynchronmotor ist, wird die Rotorposition des Antriebsmotors 104 durch den Rotorpositionsdetektor 114 detektiert und in die Steuereinrichtung 106 eingegeben; somit rotiert der Antriebsmotor 104 ohne Verlust seiner Synchronisierung.
Unter Bezug auf 7 hat die Steuereinrichtung 106 zum Durchführen der Antriebssteuerung für die Waschmaschine vom Trommeltyp 101 eine Bestimmungseinheit 160 und eine Rotationssteuereinheit 162. Die Bestimmungseinheit 160 enthält einen Stromdetektor 160e zum Detektieren eines durch den Motor 104 fließenden Stroms. Die Bestimmungseinheit 160 enthält ferner: einen Rotationspositionsdetektor 160d zum Detektieren der Ungleichgewichtsposition in einer Umfangsrichtung in der Trommel 103 aufgrund der Unebenheit der Wäsche 113; und einen Ungleichgewichtsbetragsrechner bzw. Ungleichgewichtsbetragsberechnungseinheit 160a zum Detektieren des Ungleichgewichtsbetrags der Wäsche 113 in der Trommel 103, auf der der Kugelausgleicher 130 angebracht ist, auf dem Vibrationsversatz des Vibrationsdetektors 112. Die Bestimmungseinheit 160 enthält ferner einen Ungleichgewichtspositionsrechner bzw. Ungleichgewichtspositionsberechnungseinheit 160b zum Berechnen der Ungleichgewichtspositionen der Wäsche 113 in einer Tiefenrichtung der Trommel 103 und eine Kleidungsmengenbestimmungseinheit 160c zum Detektieren des Volumens von Wäsche 113 in der Trommel 103.
Die Rotationssteuereinheit 162 enthält in sich eine Antriebseinheit 162a zum Antreiben des Motors 104. Die Antriebseinheit 162a treibt synchron den Motor 104 basierend auf dem Rotorpositionssignal des Rotorpositionsdetektors 114 zum Detektieren der Rotorposition des Motors 104 an. Der Motor 104 rotiert die Trommel 103 über den Trommelflaschenzug 124 und den Gurt 123 als dem Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus und der Vibrationsversatz der Wasserwanne 102, die aufgrund der Rotation vibriert, wird von dem auf dem Oberteil der Vorderseite (Vorderseite) der Wasserwanne 102 montierten Vibrationsdetektor 112 detektiert.
Als nächstes rotiert unter Bezug auf 8A die Ungleichgewichtsposition A auf dem Umfang der Trommel 103, wenn man es von der Vorderseite der Trommel 103 betrachtet, und 8A zeigt, wie die Rollelemente 108 einer Rotationssteuerungseinrichtung (eines Kugelausgleichers 130), die auf der Vorderseite der Trommel 103 vorgesehen ist, ungleichmäßig auf dem Unterteil verteilt sind. Die Rotationszahl der Trommel 103, die in 8A gezeigt wird, ist größer oder gleich einer minimalen Rotationszahl, bei der Wäsche 113 in der Trommel 103 an der Innenwand haftet, und ist kleiner oder gleich einer maximalen Rotationszahl, bei der die Rollelemente 8 ungleichmäßig auf dem Unterteil verteilt sind und nicht gemeinsam mit der Trommel 103 aufgrund des vorbestimmten viskosen Fluids in dem Kugelausgleicher 103 rotieren. Dabei ist die minimale Rotationszahl des vorliegenden Ausführungsbeispiels einer Rotationszahl, bei der die auf die Wäsche wirkende Schwerkraft im Gleichgewicht mit der Zentrifugalkraft der Trommel 103 steht und beträgt z. B. ungefähr 95 U/min. Die maximale Rotationszahl beträgt z. B. ungefähr 135 U/min. Diese Rotationszahlen variieren geringfügig abhängig von einer Veränderung in der Viskosität des viskosen Fluids, dem Durchmesser der Trommel 103 und dergleichen. Bei einer Rotationszahl von mehr als 135 U/min bewegen sich die Rollelemente 108 rotierend asynchron mit der Rotation der Trommel 103.
Wie in 8B bis 8E gezeigt, wird eine Ungleichgewichtsposition A in komplexer Weise abhängig von der Position der Wäsche 113, die in 8A gezeigt ist, erzeugt. Die Ungleichgewichtsposition A wird hauptsächlich in vier verschiedene Fällen klassifiziert. In jedem dieser Fälle ist die Ungleichgewichtsposition A (1) auf dem Vorderteil der Trommel 103 (8B), (2) auf der Rückseite der Trommel 103 (8C), (3) in der Mittelposition der Trommel 103 (8D) und (4) an diagonalen Positionen (180 Grad), die die Vorderseite und die Rückseite der Trommel 103 (sind) (8E) in der Tiefenrichtung der Trommel 103.
Als nächstes wird eine Beschreibung unter Bezug auf 9 zu einem Fall angeboten, in dem ein Verteilungsbeginn der Rollelemente 108 durchgeführt wird. Zuerst wird der Motor 104 gestartet, die Rotationszahl der Trommel 103 von ungefähr 120 U/min wird beibehalten. Die Rotationszahl zu dieser Zeit ist eine Rotationszahl, bei der Rollelemente 108 ungleichmäßig auf dem Unterteil in dem Kugelausgleicher 103 verteilt sind und nicht rotieren. Wäsche 113 wird in einem Zustand rotiert, in dem sie an der Innenwand der Trommel 103 haftet. In diesem Zustand wird eine Einschaltbestimmung der Trommel 103 während der Zeitdauer T1 durchgeführt.
Als nächstes treibt die Steuereinrichtung 106 den Motor 104 sogar schneller an, um die Rotationszahl der Trommel 103 zu erhöhen, nachdem die Zeitdauer T1 verstrichen ist und wenn die Steuereinrichtung 106 bestimmt, dass der Ungleichgewichtsbetrag der Wäsche 113 gering ist und die Rotation der Trommel 103 mit verteilten Rollelementen 108 eine geringere Vibration bewirken wird. Um die Rollelemente 108 zu verteilen wird die Beschleunigung der Trommel 103 erhöht und verringert.
Zum Beispiel wird die Rotationszahl der Trommel 103 erhöht, während die zunehmende Beschleunigung nach jeder vorbestimmten Zeitdauer wie unten beschrieben variiert wird. Die Beschleunigung der Trommel 103 wird erhöht und verringert in der Reihenfolge der Reihenfolge der Beschleunigung S1, Beschleunigung S2, Beschleunigung S1, Beschleunigung S3, Beschleunigung S4 und Beschleunigung S1, wobei S1 > S4 > S3 > S2. Während die Beschleunigung wie oben beschrieben erhöht und verringert wird und die Rotationszahl der Trommel 103 erhöht wird, werden die Rollelemente 108 verteilt.
Im Folgenden wird der Betrieb und die Wirkung der Waschmaschine vom Trommeltyp, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, beschrieben.
Zunächst betreibt die Steuereinrichtung 106 der Waschmaschine vom Trommeltyp 101 die Trommel 103, vor einem Waschvorgang und bestimmt die Menge an Wäsche 113, die in der Trommel 103 enthalten ist, mittels der Kleidungsmengenbestimmungseinheit 160c. Zu diesem Zeitpunkt werden eine Waschzeit und eine Reinigungsmittelmenge bzw. Waschmittelmenge berechnet und der Ungleichgewichtszustand vor dem Schleudertrocknungsgang wird erfasst.
Als nächstes wird das Waschwasser in der Wasserwanne 102 abgelassen, nachdem der Waschgang und der Spülgang beendet sind, und die Schleudertrocknung wird durchgeführt. Bei der Schleudertrocknung passiert es nicht oft, dass die Wäsche 113 gleichförmig in der Trommel 103 platziert ist und normalerweise wird der Ungleichgewichtszustand verursacht.
Somit wird im Allgemeinen die Trommel 103 langsam nach dem Ablassen gedreht, um den Ungleichgewichtszustand zu beseitigen, und der Ungleichgewichtszustand wird so weit wie möglich durch Auflockern der Wäsche 113 ausgelöscht. Allerdings bleibt selbst in jenem Zustand der Ungleichgewichtszustand bzw. Unwuchtzustand und der Schleudergang wird in jenem Zustand begonnen.
Im Allgemeinen vibriert die Trommel 103 stark während des Schleudergangs zu dem Zeitpunkt, an dem die Rotationszahl der Trommel 103 die Resonanzrotationszahl (in diesem Fall z. B. dem Bereich von 220 U/min bis 400 U/min) durchschreitet. Wenn der durch die Vibration verursachte Versatz größer ist als ein vorbestimmter Vibrationsversatz, wird die Rotation der Trommel 103 angehalten. Nach dem Anhalten wird der Auflockerungsprozess wieder durchgeführt und das Schleudern wird wieder eingeleitet.
Jedoch wird die obige Operation wiederholt, wenn die Dreheinleitung 103 nicht erfolgreich ist, wodurch die Schleuderzeit in dem die Vibration so weit wie möglich bei der Resonanzrotationszahl der Trommel 103 unterdrückt wird, wird die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Schleudereinleitung erhöht, wodurch die Schleuderzeit verkürzt werden kann.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird eine Steuerung so durchgeführt, dass ein Gleichgewicht bzw. ein Ausgleich bei einer Rotationszahl, die geringer als die Resonanzrotationszahl der Trommel 103 ist, erzielt wird. Das heißt, der Ungleichgewichtsbetrag und die Ungleichgewichtsposition A der Wäsche 113 werden basierend auf dem Vibrationsversatz des auf dem vorderen Oberteil der Trommel 103 angebrachten Vibrationsdetektors 112 detektiert. Falls das Ungleichgewicht groß ist, wird eine geeignete Steuerung des Kugelausgleichers 103 in jenem Zustand gestartet und dann wird eine Steuerung durchgeführt, so dass die Rotationszahl der Trommel 103 durch die Resonanzrotationszahl in dem Gleichgewichtszustand bzw. Ausgleichszustand hindurchgeht. Dieser Betrieb bzw. diese Betriebsweise kann die Vibration innerhalb einer Region der Resonanzrotationszahl steuern. Eine detaillierte Betriebsweise wird unten beschrieben.
In dem Schleudergang befiehlt die Rotationssteuereinheit 162 der Steuereinheit 106 die Antriebseinheit 162a, eine Antriebsspannung an den Motor 104 anzulegen. Dies bringt den Motor 104 dazu, schrittweise von einer Rotation mit geringer Geschwindigkeit zu einer Rotation mit hoher Geschwindigkeit zu funktionieren, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 103 schrittweise erhöht wird.
Als nächstes steuert die Rotationssteuereinheit 162 den Motor 104 so, dass die Rotationzahl der Trommel 103 ungefähr 120 U/min beträgt und die Rotationszahl wird beibehalten. In diesem Zustand detektiert die Rotationssteuereinheit 162 den horizontalen Versatz und den Versatz nach vorne und hinten, indem der Vibrationsdetektor 112 (multiaxialer Vibrationssensor bzw. Mehrachsenvibrationssensor), der auf dem vorderen Oberteil der Trommel 103 angebracht ist, verwendet wird. Hier ist die Rotationszahl kleiner oder gleich der Resonanzrotationszahl und Wäsche 113 haftet an der Innenwand der Trommel 103; somit kann der Vibrationsversatz in dem Ungleichgewichtszustand stabil detektiert werden.
Wenn die Rotationszahl kleiner oder gleich ungefähr 120 U/min ist, bleiben die Rollelemente 108 im Inneren des Kugelausgleichers 103 am selben Ort in der Nähe des Unterteils des Ringgehäuses 117 aufgrund des viskosen Fluids (in diesem Fall kann Silikonöl oder eine geringviskose Flüssigkeit verwendet werden). In dieser Anordnung bewegen sich die Rollelemente 108 nicht, wenn die Trommel 103 rotiert. Somit wird die Vibration nur durch den Ungleichgewichtszustand der Wäsche 113 verursacht, wodurch der Vibrationsdetektor 112 den Vibrationsversatz in dem Ungleichgewichtszustand stabil und ohne Beeinflussung durch die Bewegung der Rollelemente 108 in dem Ringgehäuse 117 detektieren kann.
Im Ergebnis kann der Ungleichgewichtszustand der Wäsche 113 aus dem erhaltenen Vibrationsversatz mittels des Ungleichgewichtsbetragsrechners 160a und des Ungleichgewichtspositionsrechners 160b erfasst werden.
Wenn der Ungleichgewichtszustand irgendeiner der Fälle ist, die in 8B bis 8E gezeigten Fälle ist und der Ungleichgewichtsbetrag kleiner oder gleich dem vorbestimmten Ungleichgewichtsbetrag ist, können die Rollelemente 108 (Rollelemente) in dem Kugelausgleicher 130 ein Ungleichgewicht sein, das das Ungleichgewicht aufgrund der Wäsche 113 vergrößert. Das heißt, die Rollelemente können ein Ungleichgewicht verursachen, wenn der Ungleichgewichtsbetrag der Wäsche 113 geringer ist als das Gesamtgewicht der Rollelemente 108. Somit werden die Rollelemente 8 in dem Ringgehäuse 117 des Kugelausgleichers 130 in dem Fall, in dem die Situation solche Bedingungen erfüllt, so gesteuert, dass sie verteilt werden, so dass der Effekt der von den Rollelementen 108 verursachten Vibration unterdrückt wird. Somit wird die Vibration nur von dem Ungleichgewichtszustand der Wäsche 113 verursacht. Im Ergebnis wird verhindert, dass die Vibration durch die Rollelemente 108 verstärkt wird.
Zusätzlich werden die Rollelemente 108 durch schrittweises Verändern der zunehmenden Beschleunigung bis hin zur Zielrotationszahl verteilt, anstatt dass der Antrieb des Motors 104 mit einer konstanten Beschleunigung erhöht wird. Zum Beispiel werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Beschleunigungen (z. B. 10 U/min, 20 U/min, 30 U/min und dergleichen) abwechselnd für jeweilige Zeitdauern bzw. Zeiträume verwendet, wenn die Rotationszahl von 120 U/min bis 400 U/min erhöht wird.
Zuerst wird die Rotationszahl von 120 U/min auf 150 U/min mit der Beschleunigung S1 (zum Beispiel 30 U/min) erhöht. Als nächstes wird die Rotationszahl mit der Beschleunigung S2 (zum Beispiel 4 U/min bis 5 U/min) erhöht, was die Beziehung: S1 > S2 erfüllt. Danach wird die Rotationszahl auf 180 U/min mit der Beschleunigung S1 erhöht. Danach wird die Rotationszahl auf 200 U/min mit der Beschleunigung S3 (z. B. 10 U/min) erhöht, was die Bedingung: S1 > S3 > S2 erfüllt. Als nächstes wird die Rotationszahl auf 300 U/min mit der Beschleunigung S4 erhöht, was die Bedingung: S1 > S4 > S3 erfüllt. Danach wird die Rotationszahl auf 400 U/min mit der Beschleunigung S1 erhöht. Wie oben beschrieben, wird die Rotationszahl der Trommel 103 bis zur Schleuderrotationszahl erhöht, während die Beschleunigungen erhöht und verringert werden.
Weil die verschiedenen Schwerkraftbeschleunigungen abhängig von den Positionen der Rollelemente 108 angewandt werden, veranlasst diese Betriebsweise manche Rollelemente 108 dazu, sich schneller in der Rotationsrichtung zu bewegen, aber andere Rollelemente 108 dazu, dies eben nicht zu tun. Dadurch werden die Rollelemente 108 in dem Ringgehäuse 117 verteilt. Die Einleitung des Schleuderns in diesem Zustand kann die Vibration reduzieren.
Hier werden Maßnahmen wie unten beschrieben in dem Fall ergriffen, in dem der Ungleichgewichtszustand der Wäsche 113 in dem rückwärtigen Teil der Trommel 103 wie in 8C gezeigt liegt. Insbesondere werden die Rollelemente 108 in dem Kugelausgleicher 130, die auf dem Vorderteil der Trommel 103 platziert sind, so gesteuert, dass sie unabhängig von dem Ungleichgewichtsbetrag verteilt werden; somit wird der Ungleichgewichtszustand auf der Vorderseite der Trommel 103 minimiert, wodurch die Vibration auf ein Minimum unterdrückt werden kann.
Alternativ werden wie unten beschrieben Maßnahmen in dem Fall ergriffen, in dem der Ungleichgewichtszustand der Wäsche 113 sich in dem vorderen Teil der Trommel 103 wie in 8B gezeigt befindet. Insbesondere werden die Rollelemente 108 so gesteuert, dass ein Kompensationsbetrag aufgrund der Rollelemente 108 des Kugelausgleichers 130 im Gleichgewicht mit dem Ungleichgewichtszustand der Wäsche 113 gerät; somit kann die Vibration der Trommel 103 zu dem Zeitpunkt der Einleitung des Schleuderns unterdrückt werden. In diesem Fall werden die Rollelemente 108 entweder so gesteuert, dass sie an derselben Position ungleichmäßig verteilt sind, um einen Ausgleich bzw. ein Gleichgewicht zu erzielen, oder so, dass sie verteilt sind, abhängig von dem Ungleichgewichtsbetrag der Wäsche 113; somit kann die Vibration unterdrückt werden, so dass sie minimal wird.
Alternativ liegt der Ungleichgewichtszustand an der mittleren Position zwischen 8B und 8C in dem Fall, in dem der Ungleichgewichtszustand der Wäsche 113 sich auf den Mittelteil der Trommel 103 wie in 8D gezeigt befindet.
Alternativ werden wie unten beschrieben Maßnahmen in dem Fall ergriffen, in dem der Ungleichgewichtszustand der Wäsche 113 sich an diagonalen Positionen in der Trommel 103 wie in 8E gezeigt, befindet. Insbesondere werden die Rollelemente 108 so gesteuert, dass sie verteilt werden, wenn der Ungleichgewichtszustand in dem vorderen Teil der Trommel 103 kleiner oder gleich einem bestimmten Betrag ist; somit kann die Vibration unterdrückt werden. Alternativ werden die Rollelemente 108 so gesteuert, dass der Ungleichgewichtszustand der Wäsche 113 ausgelöscht wird, wenn der Ungleichgewichtszustand in dem vorderen Teil der Trommel 103 größer oder gleich einem bestimmten Betrag ist; somit kann die Vibration unterdrückt werden.
DRITTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Als nächstes wird eine Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Die unten gezeigte Rotationszahl und unten gezeigte Beschleunigung werden abhängig von einer Kombination von Folgendem eingestellt: einer Konfiguration eines Maschinenkörpers; einer Resonanzrotationszahl; einer Form bzw. Gestalt eines Kugelausgleichers als einem Ringgehäuse; Gestalten bzw. Formen, Material, Gewicht und Oberflächenbehandlung der Rollelemente; und einem Volumen im Inneren bzw. innen eingeschlossenen viskosen Fluids. Somit sind die Rotationszahl und die Beschleunigung nicht nummerische Beschränkungen der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine vorderseitige Konfigurationsansicht einer Trommel der Waschmaschine vom Trommeltyp und einem Kugelausgleicher (Ringgehäuse) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 11 ist ein Steuerblockdiagramm der Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt die Konfiguration der Waschmaschine vom Trommeltyp, wenn man sie von vorne betrachtet, wobei die Trommel 203 in dem mittleren bzw. zentralen Teil vorgesehen ist. Im Inneren der Trommel 203 ist ein Leitteil 216 an drei Positionen zum Anheben der Wäsche vorgesehen und es gibt eine Ungleichgewichtsposition A der Wäsche.
Zusätzlich wird eine Struktur so gestaltet, dass der Kugelausgleicher 230 zum Einstellen des Ausgleichs bzw. des Gleichgewichts auf der Vorderseite der Trommel 203 platziert ist, um zusammenmit der Trommel 203 zu rotieren. Im Ringgehäuse 217, das den Kugelausgleicher 230 darstellt bzw. bildet, sind eine Vielzahl beweglicher sphärischer bzw. kugelförmiger Rollelemente 208, die aus einem magnetischen Material wie z. B. Stahlkugeln hergestellt sind, enthalten und ferner ist ein viskoses Fluid in dem Ringgehäuse 217 eingeschlossen.
Ferner wird eine Wasserwanne 240 bereitgestellt, die die Trommel 203 enthält und Waschwasser zum Zeitpunkt des Waschens bevorratet. Auf dem Vorderteil der Wasserwanne 240 sind Magnetfeldgenerator 240a äquidistant bzw. in gleichen Abständen entlang des Umfangs angeordnet. Der Teil, auf dem die Magnetfeldgeneratoren 240a der Wasserwanne 240 angeordnet sind, ist auf dem Umfang des Kugelausgleichers 230 so platziert, dass der Teil parallel zum Umfang des Kugelausgleichers 230, der auf der Trommel 203 angeordnet ist, parallel ist und einen konstanten Freiraum zum Umfang des Kugelausgleichers 230 aufweist.
Wie in 11 gezeigt, ist die Steuereinheit 106 mit der Magnetfeldsteuerung 163 zum Steuern der Magnetfeldgeneratoren 240a zum Erzeugen von Magnetfeldern versehen. Die anderen strukturellen Komponenten sind dieselben wie diejenigen des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung und die Komponenten werden nicht wieder beschrieben.
Im Folgenden wird ein Betrieb und eine Wirkung der Waschmaschine vom Trommeltyp, die wie oben konfiguriert ist, beschrieben.
Als erstes bedient die Steuereinheit 106 der Waschmaschine vom Trommeltyp die Trommel 203 vor dem Waschgang und bestimmt die in der Trommel 203 enthaltene Wäschemenge mittels der Kleidermengenbestimmungseinheit 106c. Eine Waschzeit und eine Waschmittelmenge werden durch diesen Vorgang berechnet und die bestimmte Wäschemenge wird verwendet, um den Ungleichgewichtszustand vor dem Schleudergang zu erfassen.
Als nächstes wird das Waschwasser in der Wasserwanne abgelassen, nachdem der Waschgang und der Spülgang beendet sind, und das Schleudern wird dann durchgeführt. Beim Schleudern geschieht es nicht oft, dass die Wäsche gleichmäßig bzw. gleichförmig in der Trommel 203 platziert ist und normalerweise wird der Ungleichgewichtszustand verursacht.
Somit wird im Allgemeinen die Trommel 203 langsam nach dem Ablassen bzw. Ablassen des Wassers rotiert, um den Gleichgewichtszustand zu beseitigen, und der Ungleichgewichtszustand wird so weit wie möglich durch Auflockern der Wäsche beseitigt. Jedoch und selbst in jenem Zustand der Ungleichgewichtszustand bleibt wird der Schleudergang in jenem Zustand gestartet.
Als erstes wird die Drehung der Trommel 203 während des Schleudergangs angehalten, wenn die Wasserwanne der Waschmaschine vom Trommeltyp zu dem Zeitpunkt, zu dem die Rotationszahl der Wasserwanne die Resonanzrotationszahl (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel z. B. der Bereich von 220 U/min bis 400 U/min) der Trommel 203 durchschreitet und wenn die Vibration entsprechend einen vorbestimmten Vibrationsversatz überschreitet. Nach dem Anhalten wird der Lockerungsvorgang wieder durchgeführt und das Schleudern wird wieder eingeleitet.
Jedoch kann die folgende Operation bzw. der folgende Betriebsmodus durchgeführt werden, um das Schleudern erfolgreich einzuleiten, indem die Vibration soweit wie möglich unterdrückt wird, wenn die Trommel 203 mit der Resonanzrotationszahl rotiert. Der Unwuchtbetrag bzw. Ungleichgewichtsbetrag und die Unwuchtposition bzw. Ungleichgewichtsposition der Wäsche wird basierend auf dem Vibrationsversatz des Vibrationsdetektors 112, der auf dem vorderen Oberteil der Trommel 203 angebracht ist, detektiert, wenn die Rotationszahl geringer als die Resonanzrotationszahl der Trommel 203 ist; die Steuerung des Kugelausgleichers 230 wird in diesem Zustand gestartet; und die Rotationszahl wird dazu veranlasst, durch die Resonanzrotationszahl in diesem Zustand des Kugelausgleichers 203 hindurchzugehen. Die Betriebsweise wird unten beschrieben.
In dem Schleudergang befiehlt die Rotationssteuereinrichtung 162 der Steuereinrichtung 106 der Antriebseinheit 162a, eine Antriebsspannung an dem Motor 104 anzulegen. Dies bringt den Motor 104 dazu, schrittweise von einer Rotation mit geringer Geschwindigkeit zu einer Rotation mit hoher Geschwindigkeit zu funktionieren bzw. betrieben zu werden, wodurch die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 203 schrittweise erhöht wird.
Als nächstes steuert die Rotationssteuerung bzw. Rotationssteuereinrichtung 162 den Motor 104, so dass die Rotationszahl der Trommel 203 ungefähr 120 U/min beträgt und die Rotationszahl wird beibehalten. In diesem Zustand detektiert die Rotationssteuerung 162 den horizontalen Versatz und den Versatz nach vorne und hinten, indem der Vibrationsdetektor 112 (Mehrachsenvibrationssensor), der auf dem vorderen Oberteil der Trommel 203 angeordnet ist, verwendet wird. Hier ist die Rotationszahl kleiner oder gleich der Resonanzrotationszahl und somit kann der stabile Vibrationsversatz detektiert werden. Jedoch sind die Rollelemente 208 in dem ringförmigen Gehäuse des Kugelausgleichers 230 ungleichmäßig an derselben Position aufgrund des viskosen Fluids (in diesem Fall kann Silikonöl oder eine Geringviskoseflüssigkeit verwendet werden) verteilt und sie rotieren asynchron mit der Rotationszahl der Trommel 203 bei einer bestimmten Rotationszahl, die sich von derjenigen der Trommel 203 unterscheidet. Daraus folgt, dass der Unwuchtzustand bzw. Ungleichgewichtszustand der Wäsche aus dem ermittelten Vibrationsversatz mittels des Unwuchtbetragsrechners 160a und des Unwuchtpositionsrechners 160b erfasst werden kann.
Als nächstes wird der Fall beschrieben, in dem die Wäsche einen bestimmten Unwuchtbetrag oder weniger hat und in dem die Rollelemente 208 in dem Kugelausgleicher 230 eine Unwucht bzw. ein Ungleichgewicht sein können, das den Unwuchtzustand aufgrund der Wäsche vergrößert. In solch einem Fall wird, in dem die Rollelemente 208 in dem Kugelausgleicher 230 so gesteuert werden, dass sie verteilt werden, verhindert, dass der Unwuchtzustand aufgrund der Wäsche sich verschlechtert.
Als erstes wird wie in 10 gezeigt ein Zustand beibehalten, in dem die Trommel 203 und Rollelemente 208 beide asynchron miteinander bei Rotationszahlen rotieren, die kleiner oder gleich der Resonanzrotationszahl sind und indem die Rotationszahl der Rollelemente 208 geringfügig kleiner ist als diejenige der Trommel 203. Anschließend veranlasst die Steuereinrichtung 106 die Magnetfeldsteuereinrichtung 163 dazu, die Magnetfeldgeneratoren 240a, die in der Wasserwanne 240 angeordnet sind, Magnetfelder zu erzeugen, wenn die Rotationszahl schrittweise erhöht wird, wodurch die Geschwindigkeit der Rollelemente 208 zu- und abnimmt, um einen verteilten Zustand zu erzeugen.
Die Unwuchtposition A von Kleidungsstücken aufgrund der Wäsche in der Trommel 203 und die Rollelemente 208 rotieren asynchron, wenn die Trommel 203 und die Rollelemente 208 beide rotieren; somit kann die Steuereinrichtung 106 eine Relativposition der Rollelemente 208 und der Unwuchtposition A der Wäsche aus dem Vibrationsversetzen von dem Mehrachsenvibrationsdetektor 112 erhalten. Somit kann auch die Position der Rollelemente 208 erfasst werden, weil die Unwuchtposition A der Wäsche von dem Stromdetektor 160e des Motors 104 erfasst werden kann.
Hier wird die Magnetfeldgeneratoren 240a dazu veranlasst, Magnetfelder zu erzeugen, während die Position der Rollelemente 208 erfasst wird, und die Stärke der Magnetfelder wird variiert, um die Rollelemente 208 zu beschleunigen und abzubremsen, wodurch der Zustand erhalten wird, in dem die Rollelemente schrittweise verteilt werden. Nachdem der verteilte Zustand von dem Vibrationsdetektor 112 detektiert worden ist, wird die Trommel 203 mit einer konstanten Beschleunigung rotiert, um die Rotationszahl dazu zu bringen, die Resonanzrotationszahl zu durchschreiten; somit kann die Einleitung des Schleuderns durchgeführt werden, indem die Vibration unterdrückt wird, ohne dass der Unwuchtzustand aufgrund der Rollelemente 208 verschlechtert wird.
Hier werden wie unten beschriebene Maßnahmen in dem Fall ergriffen, in dem der Unwuchtzustand der Wäsche auf dem rückseitigen Teil der Trommel 203 wie in 8C gezeigt liegt. Insbesondere werden die Rollelemente 208 in dem Kugelausgleicher 230, die sich auf dem Vorderteil 203 befinden, so gesteuert, dass sie sich unabhängig von dem Unwuchtbetrag verteilen, so dass der Unwuchtzustand auf der Vorderseite der Trommel 203 minimiert wird; somit kann die Vibration auf ein Minimum unterdrückt werden.
Alternativ werden wie unten beschriebene Maßnahmen in dem Zustand ergriffen, in dem der Unwuchtzustand der Wäsche sich im Vorderteil der Trommel 203 wie in 8B gezeigt befindet. Insbesondere werden die Rollelemente 208 so gesteuert, dass ein Ausgleichsbetrag aufgrund der Rollelemente 208 des Kugelausgleichers 230 im Gleichgewicht mit dem Unwuchtzustand der Wäsche gerät; somit kann die Vibration zum Zeitpunkt, zu dem das Schleudern eingeleitet wird, unterdrückt werden. In diesem Zustand werden die Rollelemente abhängig von dem Unwuchtbetrag der Wäsche so gesteuert, dass sie entweder ungleichmäßig an derselben Position verteilt sind, um ein Gleichgewicht zu erzielen, oder dass sie verteilt werden; somit kann die Vibration auf ein Minimum unterdrückt werden.
Alternativ ist der Zustand in einem mittleren Zustand zwischen 8B und 8C in dem Fall, in dem der Unwuchtzustand der Wäsche sich wie in 8D gezeigt auf dem Mittelteil der Trommel 203 befindet; somit kann die Vibration unterdrückt werden, indem in gleicher Weise wie in dem Fall von 8B gesteuert wird.
Alternativ werden wie unten beschriebene Maßnahmen in dem Fall ergriffen, in dem der Unwuchtzustand der Wäsche sich an diagonalen Positionen wie in der Trommel 203 wie in 8E gezeigt befindet. Insbesondere werden die Rollelemente so gesteuert, dass sie sich verteilen, wenn der Unwuchtzustand in dem Vorderteil der Trommel 203 kleiner oder gleich einem bestimmten Betrag ist. Und wenn der Unwuchtzustand indem Vorderteil der Trommel 203 größer oder gleich einem bestimmten Betrag ist, werden die Rollelemente so gesteuert, dass der Unwuchtzustand der Wäsche ausgelöscht wird, wodurch die Vibration unterdrückt werden kann.
Wie oben beschrieben, enthält eine Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß der vorliegenden Erfindung: eine rotierbar von einer horizontalen oder geneigten Rotationsachse gehaltene Trommel; eine Wasserwanne, die die Trommel einhaust bzw. aufnimmt; ein ringförmiges Gehäuse bzw. Ringgehäuse, das auf der Trommel vorgesehen ist; Rollelemente, die sich in dem ringförmigen Gehäuse bewegen können; und einen Antriebsmotor, der die Trommel drehend antreibt. Die Waschmaschine vom Trommeltyp enthält ferner eine Steuereinrichtung, die den Antriebsmotor und dergleichen steuert, und die Steuereinheit veranlasst die Rollelemente dazu, sich in dem ringförmigen Gehäuse zu verteilen.
Mit dieser Konfiguration sind bei der vorliegenden Erfindung die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse, die sich natürlich zu der Position bewegen, die sich bei einer hohen Rotationszahl (einer konstanten Rotationszahl zum Schleudern) gegenüber der Unwucht bzw. dem Ungleichgewicht befindet, so dass sie in Gleichgewicht gerät, und werden in dem ringförmigen Gehäuse bei einer Rotationszahl, die kleiner oder gleich der Resonanzrotationszahl ist, verteilt. Diese Betriebsweise eliminiert das Ungleichgewicht der Trommel aufgrund der Rollelemente selbst zu dem Zeitpunkt, zu dem eine hohe Rotationszahl eingeleitet wird, wodurch die Vibration der Trommel zum Zeitpunkt der Einleitung unterdrückt werden kann.
Die vorliegende Erfindung enthält ferner einen Vibrationsdetektor zum Detektieren von Vibration der Wasserwanne, wobei der Vibrationsdetektor die Vibration der Wasserwanne detektiert und wenn ein von dem Vibrationsdetektor detektierter Vibrationsbetrag geringer als ein vorbestimmter Betrag ist, steuert die Steuereinheit, so dass die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse verteilt werden.
Mit dieser Konfiguration werden in der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem der Vibrationsbetrag der Wasserwanne der Waschmaschine vom Trommeltyp geringer als ein vorbestimmter Betrag ist, verteilt, so dass die Rollelemente keine Unwucht in der Trommel bilden können; somit wird die Trommel in einem Zustand hochgefahren, in dem der Vibrationsbetrag gering ist, wodurch die Vibration auch zum Zeitpunkt des Hochfahrens unterdrückt werden kann.
Ferner veranlasst in der vorliegenden Erfindung die Steuereinrichtung die Trommel dazu, sich mit einer Rotationszahl zu drehen, die kleiner oder gleich einer Resonanzrotationszahl ist und bei der die auf die Wäsche in der Trommel wirkende Zentrifugalkraft größer ist als die Schwerkraft, und die Steuereinrichtung steuert, so dass die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse verteilt werden.
Mit dieser Konfiguration kann in der vorliegenden Erfindung der Unwuchtzustand in der Trommel aufgrund der Rollelemente eliminiert werden, bevor die Vibration groß wird, indem die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse bei einer Rotationszahl, die kleiner oder gleich der Resonanzrotationszahl ist, verteilt werden, wodurch die Vibration zum Zeitpunkt des Hochfahrens unterdrückt werden kann.
Ferner steuert in der vorliegenden Erfindung die Steuereinrichtung den Antriebsmotor, um die Beschleunigung der Trommel zu vergrößern oder zu verringern, um die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse zu verteilen.
Mit dieser Konfiguration können die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse verteilt werden, indem beim Hochfahren bzw. Einleiten des Schleuderns die Rotationszahl der Trommel auf eine hohe Geschwindigkeit erhöht wird. Somit können die Rollelemente effizient verteilt werden, wodurch eine Verlängerung der Schleuderzeit verhindert wird.
Ferner steuert in der vorliegenden Erfindung die Steuereinheit so, dass die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse verteilt werden, indem der Antriebsmotor so gesteuert wird, dass die Rotationszahl der Trommel erhöht oder verringert wird.
Mit dieser Konfiguration werden in der vorliegenden Erfindung die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse so beschleunigt, dass die Rollelemente, die sich in der Rotationsrichtung vorne befinden, weiter nach vorne bewegt werden und Rollelemente, die sich in der Rotationsrichtung hinten befinden, weiter nach hinten bewegt werden; somit kann eine Mehrzahl von Rollelementen verteilt werden und die Rollelemente können durch Wiederholung dieser Betriebsweise verteilt werden.
Ferner wird in der vorliegenden Erfindung die Vibration der Wasserwanne durch den Vibrationsdetektor detektiert und der Unwuchtzustand der Wäsche wird basierend auf dem Detektionsergebnis bestimmt; somit werden die Rotationsmuster der Trommel entsprechend variiert, wenn der Unwuchtbetrag gering ist, wodurch die Rollelemente wie benötigt abhängig von dem Unwuchtzustand der Wäsche gesteuert werden können. Wie oben beschrieben, werden die Rollelemente auch gesteuert, wenn die Unwucht der Wäsche gering ist; somit wird die Rotation auf die Resonanzrotationsgeschwindigkeit erhöht, während die Vibration gering gehalten wird, wodurch die Vibration der Trommel zu dem Zeitpunkt, zu dem die Resonanzrotationsgeschwindigkeit durchschritten wird, auf ein Minimum unterdrückt werden kann.
Ferner verringert in der vorliegenden Erfindung die Steuereinrichtung die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel auf eine erste Rotationsgeschwindigkeit, bei der die Zentrifugalkraft ungefähr im Gleichgewicht mit der Schwerkraft der Wäsche steht, dann erhöht die Steuereinrichtung die Rotationsgeschwindigkeit auf eine zweite Rotationsgeschwindigkeit, bei der die Zentrifugalkraft der Wäsche größer als die Schwerkraft ist.
Mit dieser Konfiguration rotiert in der vorliegenden Erfindung die Trommel mit einer Rotationsgeschwindigkeit, bei der die auf die Wäsche wirkende Schwerkraft geringer als die Zentrifugalkraft ist, wenn die Rotationsgeschwindigkeit auf die zweite Rotationsgeschwindigkeit erhöht wird; somit bewegen sich die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse, während sie ungleichmäßig verteilt werden. Bei dieser Betriebsweise bewegen sich die Rollelemente geringfügig langsamer als die Wäsche weil die Unwucht der Wäsche ihre Position asynchron mit den Rollelementen ändert. Zusätzlich wird die Rotationsgeschwindigkeit auf eine Rotationsgeschwindigkeit, bei der die Unwucht der Wäsche nicht verloren geht, verringert – in anderen Worten wird sie auf eine Rotationsgeschwindigkeit verringert, bei der die Zentrifugalkraft und die Schwerkraft auf die Wäsche ungefähr in Gleichgewicht stehen. Somit können die Rollelemente den ungleichmäßig verteilten Zustand nicht beibehalten und die Rollelemente bewegen sich mit einer Geschwindigkeit, die langsamer ist als die Geschwindigkeit des Unwuchtzustands der Wäsche, wodurch die Rollelemente verteilt werden.
Das Wiederholen der Beschleunigung und des Abbremsens kann die Rollelemente weiter verteilen. Somit wird der Gleichgewichtszustand beibehalten, selbst wenn der Unwuchtbetrag gering ist. Im Ergebnis kann die Vibration der Trommel zu dem Zeitpunkt, zu dem die Resonanzrotationsgeschwindigkeit durchschritten wird, auf ein Minimum unterdrückt werden.
Ferner behält in der vorliegenden Erfindung die Steuereinrichtung die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel bei der ersten Rotationsgeschwindigkeit eine erste vorbestimmte Zeitdauer lang bei und behält dann die zweite Rotationsgeschwindigkeit für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer lang bei, wobei die erste vorbestimmte Zeitdauer länger eingestellt ist bzw. länger dauert als die zweite vorbestimmte Zeitdauer.
Mit dieser Konfiguration wird in der vorliegenden Erfindung die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel einmalig bzw. einmal auf eine Rotationsgeschwindigkeit verringert, bei der die Unwucht der Wäsche nicht verloren geht, so dass die Rollelemente verteilt werden, und nachdem diese Rotationsgeschwindigkeit eine bestimmte Zeitdauer lang beibehalten wird, wird die Trommel beschleunigt, wodurch Kraft auf die Rollelemente ausgeübt wird, die nicht verteilt worden sind. Zusätzlich kann eine momentane Kraft ausgeübt werden, weil die Zeitdauer nach der Beschleunigung kürzer eingestellt ist bzw. kürzer dauert als die Zeitdauer nach dem Bremsvorgang, wodurch die Rollelemente effizient gleichmäßig bezüglich der Unwucht der Wäsche verteilt werden können. Im Ergebnis kann die Vibration der Trommel zu dem Zeitpunkt auf ein Minimum unterdrückt werden, zu dem die Resonanzrotationsgeschwindigkeit durchschritten wird.
Ferner enthält die vorliegende Erfindung einen Vibrationsdetektor zum Detektieren der Vibration der Wasserwanne und die Steuereinrichtung veranlasst den Vibrationsdetektor dazu, die Vibration der Wasserwanne wieder zu detektieren, nachdem die Trommel abgebremst und beschleunigt wird, und die Steuereinrichtung beschleunigt die Trommel auf eine Rotationsgeschwindigkeit, die höher als die Resonanzrotationsgeschwindigkeit ist, wenn ein von dem Vibrationsdetektor detektierter Vibrationsbetrag geringer ist als ein vorbestimmter Wert.
Mit dieser Konfiguration werden in der vorliegenden Erfindung die Rollelemente so verteilt, dass sie im Gleichgewicht mit der Unwucht der Wäsche nachstehen, nachdem der Bremsvorgang und der Beschleunigungsvorgang wiederholt werden. Somit wird die Trommel auf eine hohe Rotationsgeschwindigkeit hochgefahren, nachdem der Vibrationsdetektor bestätigt, dass die Vibration gering ist; somit kann die Vibration der Trommel sicher zu dem Zeitpunkt unterdrückt werden, zu dem die Resonanzrotationsgeschwindigkeit durchschritten wird.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
In der Waschmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung können die Rollelemente immer an der geeignetsten Position bezüglich der Unwucht der Wäsche ungeachtet des Unwuchtbetrags der Wäsche positioniert werden. Somit erzeugen die Rollelemente eine Korrekturkraft, so dass die Unwucht der Wäsche weiter verringert werden kann und die Vibration zum Zeitpunkt des Hochfahrens unterdrückt werden kann. Somit kann die Waschmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Waschmaschine vom Trommeltyp und eine Reinigungsvorrichtung für Haushaltsanwendungen und Geschäftsanwendungen verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1, 101: Waschmaschine vom Trommeltyp
2, 102, 240: Wasserwanne
2a, 3a, 103a: Öffnung
3, 103, 203: Trommel
3b: Rotationsachse bzw. Rotationsschaft
4, 104: Motor (Antriebsmotor)
5, 105: Dämpfer
6, 106: Steuereinrichtung
7: Tür
8, 108, 208: Rollelement
9: Waschmittelreservoir
10: Feder
11: Wasserzufuhrventil
12, 112: Vibrationsdetektor
13, 113: Wäsche
14, 114: Rotorpositionsdetektor
15: Durchgangsloch
16, 116, 216: Leitteil
17, 117, 217: ringförmiges Gehäuse
18: viskoses Fluid
19: Abflusspumpe
20: Stromdetektor
21: Wasserniveausensor bzw. Wasserstandssensor
22: Abflussrohr
13, 123: Gurt
24, 124: Trommelflaschenzug
30, 130, 230: Kugelausgleicher
160: Bestimmungseinheit
160a: Unwuchtbetragsrechner bzw. Unwuchtbetragsberechnungseinheit
160b: Unwuchtpositionsrechner bzw. Unwuchtpositionsberechnungseinheit
160c: Wäschemengenbestimmungseinheit
160d: Rotationspositionsdetektor
160e: Stromdetektor
162: Rotationssteuereinrichtung
162a: Antriebseinheit
163: Magnetfeldsteuereinrichtung
240a: Magnetfeldgenerator

Claims

Waschmaschine vom Trommeltyp, enthaltend eine rotierbar von einer horizontalen oder geneigten Rotationsachse gehaltene Trommel; eine Wasserwanne, die die Trommel einhaust; ein ringförmiges Gehäuse, das auf der Trommel vorgesehen ist; Rollelemente, die sich in dem Ringgehäuse bewegen können; einen Antriebsmotor, der die Trommel drehend antreibt; eine Steuereinrichtung, die den Antriebsmotor steuert, wobei die Steuereinrichtung die Rotation des Antriebsmotors so steuert, dass die Rollelemente in dem Ringgehäuse verteilt werden.
Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß Anspruch 1, ferner enthaltend: einen Vibrationsdetektor, der die Vibration der Wasserwanne detektiert, wobei die Steuereinrichtung die Vibration der Wasserwanne mittels des Vibrationsdetektors detektiert und die Steuereinheit den Antriebsmotor so steuert, dass die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse verteilt werden, wenn ein von dem Vibrationsdetektor detektierter Vibrationsbetrag geringer ist als ein vorbestimmter Betrag.
Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung die Trommel dazu veranlasst, sich mit einer Rotationszahl zu drehen, die kleiner oder gleich einer Resonanzrotationszahl ist und bei der eine auf die Wäsche in der Trommel wirkende Zentrifugalkraft größer ist als eine auf die Wäsche wirkende Schwerkraft, und bei der die Steuereinrichtung den Antriebsmotor so steuert, dass die Rollelemente in dem Ringgehäuse verteilt werden.
Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß Anspruch 1, bei der die Steuereinrichtung den Antriebsmotor so steuert, dass eine Beschleunigung der Trommel erhöht oder verringert wird, um die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse zu verteilen.
Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß Anspruch 1, bei der Steuereinrichtung den Antriebsmotor so steuert, dass die Rotationszahl der Trommel erhöht und verringert wird, um die Rollelemente in dem ringförmigen Gehäuse zu verteilen.
Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß Anspruch 5, bei der die Rotationszahl der Trommel zwischen einer ersten Rotationszahl, bei der die auf Wäsche wirkende Zentrifugalkraft und eine auf die Wäsche wirkende Schwerkraft im Gleichgewicht stehen, und einer zweiten Rotationszahl, bei der die auf die Wäsche wirkende Zentrifugalkraft größer ist als die auf die Wäsche wirkende Schwerkraft, erhöht und verringert wird.
Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß Anspruch 6, bei der die Steuereinrichtung die Trommel dazu veranlasst, zwischen einer ersten Rotationszahl eine erste vorbestimmte Zeitdauer lang angetrieben zu werden und die Trommel dann dazu veranlasst, bei einer zweiten Rotationszahl eine zweite vorbestimmte Zeitdauer lang angetrieben zu werden, und bei der die Steuereinrichtung die erste vorbestimmte Zeitdauer länger einstellt als die zweite vorbestimmte Zeitdauer.
Waschmaschine vom Trommeltyp gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, enthaltend: einen Vibrationsdetektor, der die Vibration der Wasserwanne detektiert, wobei die Steuereinrichtung eine Steuerung so durchführt, dass der Vibrationsdetektor die Vibration der Wasserwanne detektiert, nachdem die Trommel gebremst und beschleunigt wird, und wenn ein Betrag der von dem Vibrationsdetektor detektierten Vibration geringer ist als ein vorbestimmter Betrag, die Steuereinrichtung der Trommel auf eine Rotationsgeschwindigkeit beschleunigt, die höher als eine Resonanzrotationsgeschwindigkeit ist.