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Die Erfindung betrifft eine Trockenschleuder gemäß Oberbegriff
von Anspruch 1. Die Trockenschleuder dient zum Austreiben von Flüssigkeit,
beispielsweise Wasser oder ein Trockenreinigungslösungsmittel
aus Wäsche
durch Rotation einer Sieb- oder Korbtrommel bei hoher Geschwindigkeit
um eine horizontale Drehachse, wobei die Wäsche in der Trommel enthalten
ist. Die erfindungsgemäße Trockenschleuder
kann auch in einer automatischen Waschmaschine oder in einer automatischen
Wasch- und/oder Trockenmaschine Verwendung finden, die in kontinuierlicher
Weise Wasch-, Flüssigkeitsaustreib-
und Trocknungsvorgänge
durchführen
kann.
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In einer sogenannten Trommel-Trockenschleuder
wird frisch gewaschene Wäsche
durch eine an der Vorderseite vorgesehene Öffnung in eine Korb- oder Siebtrommel
mit horizontaler Drehachse geworfen. Die Trommel wird dann mit hoher
Drehgeschwindigkeit um die horizontale Achse in Drehung versetzt.
Wenn bei einer solchen Trockenschleuder die Trommel mit hoher Geschwindigkeit
umläuft
und die Wäsche
in ihr ungleichmäßig verteilt
ist, entstehen aufgrund der ungleichmäßigen Massenverteilung um die
Drehachse abnormale Schwingungen. Bei herkömmlichen Waschmaschinen, die
eine solche Trommel-Trockenschleuder enthalten, sind eine oder mehrere
schwere Gewichte an einem die Trommel umschließenden, wannenartigen Gehäuse befestigt,
um solche unerwünschten
Schwingungen zu un terdrücken.
Dies erhöht
natürlich
das Gewicht der Waschmaschine, was deren Transport und Installation
erschwert.
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Mit Bezug auf diese Art von abnormalen Schwingungen
der Trommel-Trockenschleudern wurden bereits verschiedene Abhilfevorschläge gemacht.
In der
JP H 6- 254294 A ist
eine Trockenschleuder beschrieben, bei welcher die Wäsche dadurch
gleichmäßig in der
Trommel umverteilt wird, daß man
die Trommel bei niederer Geschwindigkeit in Rotation versetzt, bevor
die Rotation zum Zwecke der Flüssigkeitsaustreibung
bei hoher Geschwindigkeit erfolgt. Der Vorgang läuft im einzelnen folgendermaßen ab:
Zunächst
wird die Trommel während
sehr kurzer Zeit bei sehr geringer Geschwindigkeit in Umlauf versetzt;
dann läßt man die
Trommel bei immer noch niedriger Geschwindigkeit rotieren, die jedoch geringfügig höher als
die erstgenannte sehr niedrige Geschwindigkeit jedoch weit geringer
als die für
die Flüssigkeit-austreibung
erforderliche Geschwindigkeit ist. Durch den in zwei Stufen erfolgenden
Rotationsvorgang wird die Wäsche
in der Trommel umverteilt. Die Maschine ist weiterhin an ihrem Untergestell mit
einem Schwingungsensor ausgerüstet.
Wenn durch diesen Sensor Vibrationen entdeckt werden, während die
Trommel zum Zwecke des Trockenschleuderns mit hoher Geschwindigkeit
rotiert, wird die Trommeldrehgeschwindigkeit wieder abgesenkt.
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Bei dieser Trockenschleuder ist nicht
gewährleistet,
daß die
Wäsche
gleichmäßig in einer
einzigen, bei niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Umlaufoperation
umverteilt wird. Falls durch den Sensor Schwingungen festgestellt
werden, wenn die Trommel zum Zwecke der Flüssigkeitsaustreibung mit hoher
Geschwindigkeit umläuft,
nachdem eine bei niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Rotation stattgefunden
hat, ist ein weiterer Versuch mit einer Rotation bei niedriger Geschwindigkeit
erforderlich, um die Wäsche
in der Trommel neu zu ver teilen. Es kann lange dauern, bevor eine
durchgehend gleichmäßige Verteilung
erreicht ist, falls solche Versuche mehrmals wiederholt werden müssen. Ein
anderer Nachteil einer solchen Trockenschleuder besteht darin, daß eine gleichmäßige Verteilung
in der Trommel dann unmöglich
ist, wenn es sich bei der in der Trommel befindlichen Wäsche um
einen einzigen Artikel handelt und dieser schwer ist, beispielsweise
eine Jeanshose. In diesem Falle kann durch das oben angegebene Verfahren
eine Vibration nicht unterdrückt werden.
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In der
JP H 7-100095 B2 wird eine Trockenschleuder
beschrieben, welche die Rotationsunwucht einstellt, und zwar unter
Verwendung eines Gewichtsstückes,
welches an einem Teil der Trommelinnenwand befestigt ist. Es wird
angenommen, daß die
Trockenschleuder bei niedriger Rotationsgeschwindigkeit ausgewuchtet
ist, wenn das Gewichtsstück
oben ist, da die Wäsche
in der Trommel aufgrund der Schwerkraft natürlich auf dem Boden aufruht,
und zu diesem Zeitpunkt wird die Trommel gestartet und läuft zum
Zwecke der Trocknung mit hoher Geschwindigkeit um.
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Ein kompletter Unwuchtausgleich der
Trommel ist dabei jedoch nicht gewährleistet, da das Gewicht der
Wäsche
nicht immer dem Gewicht des dem Unwuchtausgleich dienenden Gewichtsstück gleich ist.
Es ist natürlich
möglich,
die Unwuchten auszugleichen, wenn das Gewicht der in die Trommel
geworfenen Wäsche
genau kontrolliert wird. Dies ist jedoch bei der aktuellen Benutzung
einer Trockenschleuder unpraktisch.
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Aus der
DE 43 13 819 A1 ist eine
Maschine und ein Verfahren zum elektronisch gesteuerten Ausgleichen
einer Maschine zur Extraktion von Fluiden aus einer Ladung von Flüssigkeit
absorbierenden Materialien, die in einer drehbaren Trommel aufgenommen
werden, bekannt. Dabei werden die Größe und Lage der massenunausgeglichenen
Ladung ermittelt und ein Ausgleichsfluid in hohle Ausgleichsbehältnisse,
die in der Trommel angeordnet sind, eingespritzt, bis die Größe der massenunausgeglichenen Last
einen erlaubten Wert erreicht.
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Aus der
DE 196 10 189 C2 ist ein
Schleuderverfahren und eine Schleudervorrichtung zum Herausschleudern
von Flüssigkeit
aus Wäsche
bekannt, wobei die Wäsche
sich in einer Schleudertrommel befindet, welche um eine insbesondere
horizontale Achse drehbar ist. Es wird dabei die Größe einer
exzentrischen Belastung aufgrund einer ungleichmäßigen Verteilung der Wäsche in
der Trommel detektiert.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine
gattungsgemäße Trockenschleuder
so zu verbessern, daß nach
dem Einbringen von Wäsche
die Unwucht der Trommel in einfacher und zuverlässiger Weise ausgeglichen werden
kann.
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Zur Lösung dieses Aufgabe wird Trockenschleuder
zum Austreiben von Flüssigkeit
aus Wäsche
durch Rotation einer die Wäsche
aufnehmenden Trommel um eine horizontale Achse vorgeschlagen, wobei
die Trockenschleuder gemäß Oberbegriff von
Anspruch 1 folgende weitere Merkmale umfaßt:
- – eine sich
mit der Trommel drehende Flüssigkeitszuführeinrichtung
zur Aufnahme einer von einer äußeren Quelle
eingespeisten Flüssigkeitsmenge,
zur zeitweisen Zurückhaltung
dieser Flüssigkeitsmenge und
zur anschließenden Überführung der
Flüssigkeitsmenge
in die Flüssigkeitsaufnahme
durch eine Einlaßöffnung aufgrund
von Zentrifugalkräften;
- – ein
Flüssigkeitsinjektor
zum Einbringen der Flüssigkeitsmenge
in die Flüssigkeitszuführeinrichtung
bei rotierender Trommel; und
- – eine
Flüssigkeitseinspeissteuerung
zur Steuerung der Einbringung einer Flüssigkeitsmenge in die Flüssigkeitsaufnahme
unter Verwendung des Flüssigkeitsinjektors
derart, daß die
Größe der exzentrischen Belastung
kleiner als ein vorgegebener Wert wird, wenn die Bestimmungseinheit
bestimmt, daß die
Position der exzentrischen Belastung sich in der Nähe derjenigen
Stelle befindet, die der Flüssigkeitsaufnahme
in der Trommel gegenüber
liegt.
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Bei dieser Trockenschleuder weist
die Trommel selbst keine exzentrische Last auf, wenn in der Flüssigkeitsaufnahme
keine Flüssigkeit
enthalten ist, während
dann, wenn sich eine Flüssigkeit
in der Flüssigkeitsaufnahme
befindet, die Trommel eine exzentrische Belastung (Unwucht) aufweist,
die der Menge der Flüssigkeit
entspricht.
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Dadurch wird von der Erfindung eine
Trocken schleuder vorgeschlagen, bei welcher die Unwucht der Trommel
in adäquater
Weise unabhängig davon,
ob die Wäsche
mehrere oder lediglich einen einzigen Artikel einschließt, reguliert
wird, wodurch abnormale Schwingungen oder unerwünschte Geräusche während des bei hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Trocknuhgsvorgangs vermieden werden können.
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Im ersten Schritt des Trocknungsvorgangs wird
bei Verwendung dieser Trockenschleuder die Wäsche in die Trommel geworfen,
wobei in der Flüssigkeitsaufnahme
keine Flüssigkeit
enthalten ist. Hierauf wird die Rotation der Trommel gestartet. Wenn
die Trommel eine Geschwindigkeit erreicht, bei der die auf die Wäsche einwirkende
Zentrifugalkraft größer als
die auf sie ausgeübte
Schwerkraft ist, wird die Wäsche
gegen die Innenwand der Trommel gepreßt und läuft aufgrund der Zentrifugalkraft
zusammen mit der Trommel um. Unter diesen Umständen entdeckt der Unwuchtdetektor
eine exzentrische Belastung, die allein aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung
der Wäsche
auftritt. Wenn die so festgestellt exzentrische Belastung dahingehend
bestimmt wird, daß sie
sich in der Nähe
derjenigen Position befindet, die der Flüssigkeitsaufnahme gegenüber liegt(also
ihr gegenüber
um 180°C
versetzt ist), wird der Belastungsausgleich (Auswuchtung) dadurch
erreicht, daß das
Gewicht der Flüssigkeitsaufnahme erhöht wird.
Infolgedessen setzt die Flüssigkeitseinspeissteuerung
den Flüssigkeitsinjektor
bei rotierender Trommel in Tätigkeit,
so daß eine
Flüssigkeitsmenge
in die Flüssigkeitszuführeinrichtung
injiziert wird. Nachdem die Flüssigkeit
vorübergehend
in der Flüssigkeitszuführeinrichtung
zurückgehalten
wurde, fließt
sie durch die Einlaßöffnung in
die Flüssigkeitsaufnahme.
Während
die Flüssigkeit
in die Flüssigkeitsaufnahme
eingeführt
wird, setzt der Unwuchtdetektor die Festellung der exzentrischen
Belastung fort. Die Flüssigkeitseinspeissteuerung
setzt die Einspeisung der Flüssigkeit
fort, bis die exzentrische Belastung kleiner als ein voreingestellter
Wert wird. Somit kann die exzentrische Belastung oder die Unwucht,
welche auf die ungleichmäßige Verteilung
der Wäsche
zurückgeht,
nahezu zum Verschwinden gebracht werden, und zwar durch Auswuchten
der Wäsche
mit der Flüssigkeit
in der Flüssigkeitsaufnahme, so
daß abnormale
Schwingungen selbst während
eines Trocknungsvorgangs mit hoher Geschwindigkeit unterdrückt werden
können.
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Wie oben beschrieben, führt die
in Rede stehende Trockenschleuder den Flüssigkeitsaustreibvorgang mit
hoher Geschwindigkeit durch, nachdem die auf eine ungleichmäßige Verteilung
der Wäsche zurückgehende
Unwucht nahezu vollständig
ausgeglichen ist, und zwar dadurch, daß man die Menge der in der
Flüssigkeitsaufnahme
zurück
gehaltenen Flüssigkeitsmenge ändert, so
daß eine
unnormale Vibration oder ein unerwünschtes Geräusch während der bei hoher Trocknungsgeschwindigkeit
erfolgenden Drehoperation zuverlässig
verhindert werden. Wenn beispielsweise die in der Trommel enthaltene Wäsche aus
einem einzigen Gegenstand von relativ hohem Gewicht besteht, ist
es unmöglich,
die Wäsche
gleichmäßig an der
Innenwand der Trommel zu verteilen. Selbst in einem solchen Fall
kann die ex zentrische Belastung oder Unwucht mit Hilfe der Flüssigkeitsaufnahme
nahezu vollständig
zum Verschwinden gebracht werden.
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Bei einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Trockenschleuder
ist vorgesehen, daß die
Flüssigkeitszuführeinrichtung
eine an der Rückseite
der Trommel angeordnete hohle Scheibe ist, und die Flüssigkeitszuführeinrichtung
eine Öffnung
besitzt, um die Flüssigkeit
an der der Trommel abgewandten Seite rund um die horizontale Achse herum
einzubringen, und daß der
Flüssigkeitsinjektor Wassereinspritzmittel
einschließt,
die an einer solchen Position befestigt sind, daß aus ihm austretendes Wasser
durch die Öffnung
in die Flüssigkeitszuführeinrichtung
eintritt (Anspruch 2).
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Bei dieser Ausführungsform einer Trockenschleuder
tritt das Wasser, wenn es aus dem Flüssigkeits- oder Wasserinjektor
eingespritzt wird, in die mit der Trommel zusammen rotierende Flüssigkeitszuführeinrichtung
ein. In der Flüssigkeitszuführeinrichtung
wird das Wasser durch die Zentrifugalkraft an der inneren Umfangswand
der Flüssigkeitszuführeinrichtung
entlang getrieben und fließt
durch die Einlaßöffnung,
die in der Nähe
des Umfanges vorgesehen ist, in die Flüssigkeitsaufnahme ein. Somit
gelangt das Wasser in wirksamer Weise in die Flüssigkeitsaufnahme, und das
Gewicht der Flüssigkeitsaufnahme
wächst
in kurzer Zeit auf einen gewünschten Wert
an. Dementsprechend kann der Start des bei hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Trockenschleudervorgangs beschleunigt werden.
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Bei einer dritten Ausführungsform
einer Trockenschleuder gemäß der Erfindung
steuert die Geschwindigkeitssteuerung den Motor derart, daß die Trommel
mit einer Geschwindigkeit umläuft,
bei der die auf die Wäsche
ausgeübte
Zentrifugalkraft kleiner als die auf sie wirkende Schwerkraft ist,
wenn die Bestimmungseinheit bestimmt, daß sich die Position der exzentrischen
Belastung nicht in der Nähe
der derjenigen Stelle befindet, welche der Flüssigkeitsaufnahme in der Trommel
gegenüberliegt,
um so die Wäsche
in der Trommel neu zu verteile (Anspruch 3).
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Wenn die Position der exzentrischen
Belastung, welche auf die ungleichmäßige Verteilung der Wäsche zurückzuführen ist,
sich nicht in der Nähe der
der Flüssigkeitsaufnahme
gegenüberliegenden Stelle
befindet, kann die exzentrische Belastung durch Einführung von
Flüssigkeit
in die Flüssigkeitsaufnahme
nicht ausgeglichen werden. In einem solchen Falle wird bei dieser
Ausführungsform
die Geschwindigkeit der Trommel auf eine Geschwindigkeit abgesenkt,
bei der die auf die Wäsche
ausgeübte Zentrifugalkraft
kleiner als die Schwerkraft ist, so daß die Wäsche in der Trommel verstreut
wird. Nachdem die Wäsche
durch diesen Prozess umverteilt ist, wird die Trommelgeschwindigkeit
erhöht,
um so den Grad der Unwucht erneut zu bestimmen. Durch diese Operation
wird die Verteilung der Wäsche
in geeigneter Weise verändert,
so daß die
exzentrische Belastung an eine Stelle gelangt, die für eine Auswuchtung
der exzentrischen Belastung unter Verwendung der Flüssigkeitsaufnahme
geeignet ist. Somit kann bei zuverlässiger Vermeidung abnormaler
Schwingungen der Schleudertrocknungsvorgang prompt gestartet werden,
unabhängig
von der Menge, der Art usw. der Wäsche.
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Eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trockenschleuder
zeichnet sich dadurch aus, daß die
Geschwindigkeitssteuermittel den Motor so steuern, daß die Trommel
mit hoher Geschwindigkeit umläuft
und ein Flüssigkeitsextraktionsvorgang ausgeführt wird,
wobei keine Flüssigkeit
in der Flüssigkeitsaufnahme
zurückgehalten
wird, wenn die von dem Unwuchtdetektor festgestellte Größe der exzentrischen
Belastung kleiner als der vorgegebene Wert ist, bevor die Flüssigkeit
in die Flüssigkeitsaufnahme eingeführt wird
(Anspruch 4).
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Wenn die Wäsche nahezu gleichmäßig auf der
Innenwand der Trommel verteilt und die Größe der exzentrischen Belastung
kleiner als der voreingestellte Wert ist, besteht keine Notwendigkeit,
die Unwucht unter Verwendung der Flüssigkeitsaufnahme auszugleichen.
In diesem Fall erhöht
sich die Geschwindigkeit der Trommel auf die hohe Geschwindigkeit
zur Ausführung
der Trockenschleuder Operation, ohne daß Flüssigkeit in die Flüssigkeitsaufnahme
eingeführt
wird. Daher kann der Trockenschleudervorgang sofort gestartet werden,
falls es nicht erforderlich ist, die Unwucht auszugleichen, wodurch die
Effizienz des Trockenschleuderns erhöht wird.
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Bei einer fünften Ausführungsform einer Trockenschleuder
gemäß der Erfindung
ist vorgesehen, daß die
Flüssigkeitszuführeinrichtung
eine Auslaßöffung aufweist,
die an einer Stelle gegenüber
der Einlaßöffnung angeordnet
ist, und daß die
Geschwindigkeitssteuermittel die Trommel anhalten, wobei die Flüssigkeitsaufnahme
in der Trommel oben liegt, nachdem der Schleudervorgang abgeschlossen
ist (Anspruch 5).
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Nach Ausführung des Trockenschleudervorgangs,
wobei die Flüssigkeit
in der Flüssigkeitsaufnahme
zurückgehalten
wird, ist es erforderlich, die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsaufnahme
herauszunehmen, so daß die
Trommel selbst beim Start des nächsten
Trockenschleudervorgangs keine Unwucht aufweist. Infolgedessen ist
bei der fünften
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Trockenschleuder
eine Auslaßöffnung in
der Umfangswand der Flüssigkeitszuführeinrichtung
gegenüber
der Einlaßöffnung vorgesehen.
Wenn die Trommel angehalten ist, wobei die Flüssigkeitsaufnahme an der Oberseite der
Trommel liegt, fließt
die Flüssigkeit
in der Flüssigkeitsaufnahme
in die Flüssigkeitszuführeinrichtung zurück, und
zwar durch die. Einlaßöffnung,
da auf die Flüssigkeit
keine Zentrifugalkraft einwirkt. Die Flüssigkeit fließt dann
nach unten in die Flüssigkeitsaufnahme
und wird über
die Auslaßöffnung,
die sich am unteren Teil der Flüssigkeitszuführeinrichtung
befindet, nach außen
geführt.
Somit wird die Trommel in ihren ursprünglichen Zustand zurückgeführt, bei
dem die Trommel selbst keine exzentrische Belastung aufweist, so
daß der
Vorgang des Ausgleichs der exzentrischen Belastung unter Verwendung
der Flüssigkeitsaufnahme
auch bei dem nächsten
Trockenschleudervorgang zuverlässig
ausgeführt
werden kann.
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Eine sechste Ausführungsform einer Trockenschleuer
gemäß der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Flüssigkeitsaufnahme
in einem in der Trommel vorgesehenen Leitglied angeordnet ist (Anspruch
6). Bei den üblicherweise
verwendeten Trockenschleudern ist an der Innenseite der Trommel
eine Mehrzahl von Leitgliedern, z.B. in Form von Leit- oder Prallblechen
vorgesehen, die sich nach innen ausbauchen. Dies in Betracht gezogen,
ist bei dieser Ausführungsform
eines der Leitglieder als Flüssigkeitsaufnahme
verwendet, wodurch sich die Konstruktion vereinfacht.
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Bei einer siebten Ausführungsform
einer Trockenschleuder gemäß der Erfindung
liegt die Einlaßöffnung näher bei
der Drehachse der Trommel als die Flüssigkeitsaufnahme, und es ist
eine Leitung vorgesehen, welche die vorgenannte Einlaßöffnung und eine
weitere Einlaßöffnung verbindet,
wobei die letztere Einlaßöffnung in
der Flüssigkeitsaufnahme
an der der Drehachse gegenüberliegenden
Seite ausgebildet ist (Anspruch 7).
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Wenn die Nahtstelle zwischen der
Flüssigkeitszuführeinrichtung
und der Flüssigkeitsaufnahme von
der Flüssigkeit überdeckt
ist, die durch die Zentrifugalkraft während des Trokkenschleudervorgangs festgehalten
ist, leckt die Flüssigkeit
durch die Nahtstelle aus, da die auf die Flüssigkeit einwirkende Zentrifugalkraft
sehr groß ist,
wenn die Trommel mit hoher Geschwindigkeit umläuft. Mit Rücksicht hierauf liegt bei der
siebten Ausführungsform
der Erfindung die Einlaßöff nung dichter
bei der Mittelachse der Trommel als die Flüssigkeitsaufnahme und es ist eine
Leitung ausgebildet, welche die Einlaßöffnung und eine weitere Öffnung,
die an der der Drehachse der Trommel gegenüberliegenden Seite an der Flüssigkeitsaufnahme
ausgebildet ist, miteinander verbindet. Wenn die Trommel rotiert,
erfährt
die in die Flüssigkeitszuführeinrichtung
eingeführte
Flüssigkeit eine
Zentrifugalkraft, fließt
durch die Leitung in die Flüssigkeitsaufnahme
und wird gegen die Innenwand der Trommel gedrückt. Hier tritt das oben erwähnte Auslecken
der Flüssigkeit
selbst dann nicht ein, wenn die Flüssigkeitsaufnahme nahezu mit
Flüssigkeit
vollgefüllt
ist, da die Nahtstelle dichter bei der Drehachse der Trommel als
die Öffnung
der Flüssigkeitsaufnahme
liegt. Durch die oben beschriebene Vermeidung des Ausleckens von
Flüssigkeit
verbleibt die in der Flüssigkeitsaufnahme
festgehaltene Flüssigkeit
unverändert,
so daß der
Unwuchtausgleich der Trommel bis zur Beendigung des Trockenschleudervorgangs
zuverlässig
aufrecht erhalten bleibt. Natürlich besteht
dabei keine Notwendigkeit, die Nahstelle mit einem besonderen Dichtmittel
abzudichten.
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Bei einer achten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Trockenschleuder
ist die mit der Flüssigkeitsaufnahme
verbundene Leitung als konischer Durchlaß ausgebildet, dessen Querschnittsfläche zur
Flüssigkeitsaufnahme
hin zunimmt (Anspruch 8).
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Bei dieser Ausführungsform ist dann, wenn die
Trommel bei Beendigung des Trockenschleudervorgangs angehalten wird,
gewährleistet,
daß die
in der Flüssigkeitsaufnahme
festgehaltene Flüssigkeit durch
die Leitung in die Flüssigkeitszuführeinrichtung zurück- und
durch die Auslaßöffnung ausfließt, und zwar
selbst dann, wenn die Flüssigkeitsaufnahme
etwas gegenüber
der Oberseite der Trommel versetzt ist, da der Teil der Leitung,
der mit der Öffnung
der Flüssigkeitsaufnahme
verbunden ist, als sich erweiternder Durchlaß ausgebildet ist, so daß die Flüssigkeit
sanft in die Leitung eingeführt
wird.
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Die nachstehende Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen
von Trockenschleudern gemäß der Erfindung
dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung:
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1:
Eine von der Seite her gesehene Vertikalschnittansicht einer Trommelwaschmaschine
mit einer Trockenschleuder gemäß der Erfindung;
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2:
Eine Rückansicht
der Trommelwaschmaschine mit abgenommener Rückwand;
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3A-3C:
Darstellungen der schrittweisen Zuführung von Wasser in eine Auswuchtkammer
und der schrittweisen Rückführung des
Wassers aus der Auswuchtkammer in die Trockenschleuder,
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4:
Ein Blockdiagramm der elektrischen Verschaltung der Trockenschleuder;
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5:
Eine graphische Darstellung für
einen fluktuierenden Motorstrom;
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6:
Eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Größe der exzentrischen
Belastung und der Größe der Motorstromfluktuationen;
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7:
Ein Flußdiagramm
mit einer Darstellung der Steuerschritte des mit Hilfe der Trockenschleuder
durchgeführten
Trockenschleudervorgangs;
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8A-8D:
Darstellungen der sich ändernden
Wäscheverteilung
in der Trommel der Trockenschleuder;
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9:
Eine von der Seite her gesehene Vertikalschnittansicht einer anderen
Ausführungform
einer Trommelwaschmaschine mit einer anderen Trockenschleuder gemäß der Erfindung;
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10A:
Eine Vertikalschnittansicht einer Unwuchtausgleichkammer entlang
der Linie A1-A2 in 9 und
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10B:
Eine Vertikalschnittansicht der Unwuchtausgleichskammer entlang
der Linie B1-B2 in 9.
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Die 1 und 2 zeigen den Aufbau einer Trommelwaschmaschine
einschließlich
einer Trockenschleuder gemäß der Erfindung.
Bei dieser Waschmaschine ist ein wannenartiges Gehäuse 32 von
einer Feder 34 und einem Schwingungsdämpfer 36 in einem
Rahmen oder Maschinengestell 30 abgestützt. Eine Trommel 38 weist
an Ihrer Rückseite
eine Hauptwelle 40 auf. Die Hauptwelle 40 ist
im Gehäuse 32 abgestützt. Die
Trommel 38 ist an Ihrer Umfangswand mit einer Anzahl von
Perforationen 42 versehen. Wenn in das Gehäuse 32 Wasser
eingeleitet wird, dringt dieses durch die Perforationen 42 in
die Trommel 38 ein. Wenn die Trommel 38 zum Zwecke eines
Austreibens des Wassers aus der Wäsche in Umlauf versetzt wird,
wird das Wasser zentrifugal durch die Perforationen 42 hindurch
in das Gehäuse 32 extrahiert.
An der inneren Umfangswand der Trommel 38 sind in Winkelabständen von
90°C vier Leitglieder 44 vorgesehen,
die, wie in 2 gezeigt, dem
Anheben und Umwälzen
der Wäsche
dienen. Eines der vier Leitglieder 44 dient als Flüssigkeitsaufnahme 46 oder
Auswuchtkammer und hält
das Wasser an ihrer Innenseite zurück. An der Rückseite
der Trom mel 38 ist eine Wasserzuführeinrichtung 48 in Form
einer Kammer in Gestalt einer hohlen Scheibe vorgesehen. Die als
Wasserzuführeinrichtung 48 vorgesehene
Kammer weist einen Wassereinlaß 50 auf, der
rund um die Hauptwelle 40 herum als große kreisförmige Öffnung ausgebildet ist. Eine
Wassereinlaßöffnung 52,
die an der die Wasserzuführeinrichtung 48 bildenden
Kammer vorgesehen ist, leitet das Wasser in die Auswuchtkammer oder
Flussigkeits aufnahme 46 ein. Eine Auslaßöffnung 54 in
der Zuführeinrichtung 48 liegt
der Flüssigkeits-
oder Wassereinlaßöffnung 52 über die
Hauptwelle 40 hinweg diametral gegenüber. Der Rahmen 30 weist
eine Türe 56 auf;
die dem Verschluß der
Frontöffnung
des Gehäuses 32 dient.
Die Türe 56 wird
geöffnet,
wenn die Wäsche
in die Trommel 38 eingebracht oder aus ihr herausgenommen
wird.
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Die Hauptwelle 40 ist in
einem am Gehäuse 32 befestigten
Lager 58 gelagert. Am Ende der Hauptwelle 40 ist
ein Hauptrad 60 befestigt. Unterhalb des Gehäuses 32 ist
ein Motor 62 mit einer Welle vorgesehen, an welcher ein
Antriebsrad 64 fixiert ist. Das Rad 64 ist antriebsmäßig über einen
V-Riemen 66 mit dem Hauptrad 60 verbunden.
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An der Rückseite des Rahmens 30 ist
eine Wassereinspeisöffnung 68 vorgesehen.
Ein Teil des über
die Öffnung 68 zugeführten Wassers
fließt über ein
Wasserzuführventil 70 in
das Gehäuse 32.
Ein anderer Teil des Wassers fließt über ein Auswuchtwassereinleitventil 72 und
wird aus einer Auswuchtwasserdüse 74,
die an der Rückseite
des Gehäuses vorgesehen
ist, injiziert. Das Wasser im Gehäuse 32 wird über einen
Entleerungsauslaß 78 zur
Außenseite
des Rahmens 30 hin entleert, und zwar über ein Entleerungsventil 76.
Der Entleerungsmechanismus kann auch in anderer Weise ausgebildet
sein, beispielsweise unter Verwendung einer Pumpe, die das Wasser
anstelle des Entleerungsventil 76 aus dem Gehäuse 32 hinausdrückt. Ein
Photoemitter 801 und ein Photoempfänger 802 sind auf
jeweils einer Seite des Hauptrades 60 angeordnet und bilden
einen Rotationssensor. Im Randbereich des Hauptrades 60 ist zwischen
dem Photoemitter 801 und dem Photoempfänger 802 einen Öffnung ausgebildet.
Aus dem Photoemitter 801 austretendes Licht gelangt durch
die Öffnung
im Randbereich und erreicht bei jeder Umdrehung der Trommel 38 einmal
den Photoempfänger 802.
Somit erzeugt der Photoempfänger 802 eine mit
der Rotation der Trommel 38 sychronisiertes Signal. Dieses
Signal dient als Rotationssignalgeber, was später noch näher erläutert werden wird.
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In den 3A-3C ist
der Vorgang der Einspeisung von Flüssigkeit, insbesondere Wasser,
in die der Auswuchtung dienende Flüssigkeitsaufnahme 46 sowie
die Entleerung des Wasser aus der diese Flüssigkeitsaufnahme 46 dienenden
Kammer im einzelnen dargestellt. Die 3A-3C sind
Vertikalschnittansichten eines Teiles der Trockenschleuder einschließlich der
Flüssigkeitszuführeinrichtung 48 und
zeigen den Strömungsvorgang
einer Flüssigkeit. Wenn
Flüssigkeit,
z.B. Wasser aus der Auswuchtwasserdüse 74 injiziert wird,
wenn die Trommel 38 mit einer Geschwindigkeit höher als
ein vorgegebener Wert umläuft,
dringt das aus der Düse 74 austretende
Wasser über
den Wassereinlaß 50 in
die Kammer der Wasserzuführeinrichtung 48 ein.
Hier wird der Wassereinlaß 50 in
der gleichen Position gehalten, während die Trommel 38 rotiert,
da der Wassereinlaß 50 rund
um die Drehachse der 40 Trommel 38 herum vorgesehen
ist. Infolgedessen ist es leicht, Wasser aus der Wasserauswuchtdüse 74 in
den Wassereinlaß 50 einzubringen,
und zwar dadurch, daß der
Wassereinspeisdruck in geeigneter Weise eingestellt wird. Ferner
besteht nur eine geringfügige Möglichkeit,
daß das
Wasser nicht in die Kammer der Wasserzuführeinrichtung 48 eintritt,
und zwar selbst dann, wenn die Richtung des aus der Düse 74 austretenden
Wassers sich aufgrund eines sich ändernden Wasserzuführdruckes ändert, da
der Wassereinlaß 50 angemessen
groß ist.
Das in die Kammer der Wasserzuführeinrichtung 48 eingespeiste
Wasser wird durch Zentrifugalkräfte
gegen die Umfangswand gedrückt
und dort gehalten (vgl. 3A).
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Die Wassereinlaßöffnung 52, die in
der Nähe der
Umfangswand der die Wasserzuführeinrichtung 48 bildenden
Kammer vorgesehen ist, führt
in die Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46.
Diese Kammer ist ein Hohlglied, das in radialem Abstand. von der
Hauptwelle 40 angeordnet ist und oberhalb der Hauptachse
der Wassereinlaßöffnung 52 vorsteht.
Infolgedessen wird aufgrund der herrschenden Zentrifugalkraft das
in die Flüssigkeitszuführeinrichtung 48 eingespeiste
Wasser weiterhin durch die Wassereinlaßöffnung 52 hindurch
in die Flüssigkeitsaufnahme 46 eingeführt, und
zwar bis zu deren äußerstem
Ende (nämlich
der Innenwand der Trommel 38). Wenn daher die Trommel 38 mit
einer Geschwindigkeit rotiert, bei der die auf das Wasser in der
Flüssigkeitsaufnahme 46 einwirkende
Zentrifugalkraft größer als
die Schwerkraft ist, wird das Wasser daran gehindert; durch die
Wassereinlaßöffnung 52 in
die Flüssigkeitszuführeinrichtung 48 zurückzufließen. Wenn
die Menge an Wasser hinreichend groß ist, wird das Wasser sowohl
durch die Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 als
auch die Kammer der Flüssigkeitszuführeinrichtung 48 über der
Wassereinlaßöffnung 52 gehalten
(vgl. 3B). Ein Teil
des Wassers in der Flüssigkeitszuführeinrichtung 48 fließt aus der
Kammer dieser Einrichtung über
die Auslaßöffnung 54 ab.
Die Menge dieses ausleckenden Wassers ist jedoch im Vergleich mit
der in der Kammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 zurückgehaltenen
Wassermenge sehr klein, so daß hierdurch
die Auswuchtsteuerung, die später noch
erläutert
werden wird, nicht wesentlich beeinflußt wird.
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Wenn das Wasser aus der Kammer der
Flüssigkeitsaufnahme 46 und
der Kammer der Flüssigkeitszuführeinrichtung 48 wieder
entleert werden soll, wird die Trommel 38 angehalten, so
daß die
Flüssigkeitsaufnahme 46 an
der Oberseite der Trommel 38 liegt. Hier fließt dann
das Wasser aus der Flüssigkeitsaufnahme 46 in
die Kammer der Wasserzuführeinrichtung 48 zurück, und
zwar über
die Einlaßöffnung 52,
da auf das Wasser keine Zentrifugalkräfte mehr einwirken. Somit wird
das Wasser am Boden der Wasserzuführeinrichtung 48 gesammelt
und tritt durch die Auslaßöffnung 54 zur
Innenseite des Gehäuses 32 aus
(vgl. 3c). Die Trommel 38 wird
in dem oben beschriebenen Zustand gehalten, bis alles Wasser aus
der Kammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 in
die Flüssigkeitszuführeinrichtung
48 entleert ist.
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Die 4 zeigt
den Aufbau und die Wirkungsweise der für den Trockenschleudervorgang der
oben beschriebenen Waschmaschine erforderlichen elektrischen Schaltung.
Eine Steuereinheit 10, die sich aus mehreren Mikrocomputern
und peripheren Apparaten zusammensetzt, schließt eine zentrale Steuereinheit 12,
eine Geschwindigkeitssteuereinheit 40, Unwuchtfeststellmittel 16,
Flüssigkeitseinspeismittel 18,
usw. ein. Die Unwuchtfeststellmittel 16 bestehen aus mehreren
Einheiten einschließlich einer
Einheit 162 zur Feststellung eines Maximums oder Spitzenwertes,
einer Einheit 164 zur Positionsbestimmung, einer Amplitutdenberechnungseinheit 166 und
einer Amplitudenbestimmungseinheit 168. Die zentrale Steuereinheit 12 enthält einen
(nicht dargestellten) Speicher, in dem zuvor ein Betriebsprogramm
zur Durchführung
eines Trockenschleudervorgangs gespeichert wird. Wenn ein Benutzer
eine oder mehrere Tasten an einer Betribseinheit 20 betätigt, um
so einen Modus aus mehreren Trockenschleudermöglichkeiten auszuwählen, und
zwar beispielsweise in Abhängigkeit
des die Wäschebildenden
Stoffes, und hierdurch der Betrieb gestartet wird, liest die zentrale
Steuereinheit 12 ein dem ausgewählten Modus entsprechendes
Programm aus dem Speicher aus und führt dieses Programm durch,
so daß sich
ein später
noch zu beschreibender Trockenschleudervorgang abspielt.
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Die Geschwindigkeitssteuereinheit 14 erzeugt
ein die Drehgeschwindigkeit bestimmendes Signal zur Bestimmung der
Geschwindigkeit und Richtung der Trommelumdrehung, wobei das Signal
an eine Invertersteuereinheit 22 abgegeben wird. Die Invertersteuereinheit 22 wandelt
das Signal in ein der Impulsbreite nach moduliertes Signal (PWM)
um und legt diesem Signal entsprechend eine Spannung an den Motor 62 an.
Der zum Motor fließende
elektrische Strom wird von einer Motorstrommeßeinheit 26 gemessen,
die ein Signal erzeugt, welches der Größe dieses elektrischen Stromes
entspricht und das Signal an die Unwuchtfeststellteinheit 16 weiterleitet.
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Wenn in der Trommel 38 eine
Unwucht oder exzentrische Belastung vorliegt, tritt in Abhängigkeit von
der Größe und Position
der exzentrischen Belastung im Motorstrom eine Fluktuation auf. 5 zeigt ein Beispiel einer
Wellenform, die den effektiven Wert des Motorstroms darstellt, der
gemessen wird, wenn eine Unwucht in der Trommel vorliegt. In 5 wird das Rotationskennzeichnungssignal
durch den Rotationssensor, wie oben beschrieben, bei jeder Umdrehung
der Trommel 38 erzeugt.
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Die Fluktuation im Motorstrom wird
durch die Fluktuation des Belastungsdrehmomentes auf den Motor 62 veranlaßt, und
ein Maximalwert des Motorstroms erscheint zu demjenigen Zeitpunkt,
an dem das Belastungsdrehmoment des Motors 62 bei jedem
Umlauf der Trommel 38 am größten ist. Wenn die exzentrische
Belastung hauptsächlich
durch eine ungleichmäßige Verteilung
der Wäsche
verursacht ist, ist das Lastdrehmoment des Motors 62 dann
maximal, wenn das Leitglied 44 in der Trommel 38 die Wäsche entgegen
der Schwerkraft anhebt. Infolgedessen erscheint der Spitzenwert
des Motorstroms normalerweise dann, wenn die exzentrische Belastung
einen Punkt passiert, der etwas vor der Oberseite der Trommel 38 liegt.
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Die Amplitude der Motorstromfluktuation
entspricht der Größe der exzentrischen
Belastung oder Unwucht. 6 zeigt
beispielsweise eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
der Größe der exzentrischen
Belastung (oder des Betrages der Exzentrizität) und der Amplitude der Motorstromfluktuation.
Die Beziehung wird zuvor bestimmt und für die Berechnung des Betrages
der Exzentrizität
aus der Amplitude der Fluktuation benutzt. Es ist hierbei zu beachten,
daß die
Fluktuation des Motorstroms durch verschiedene Faktoren veranlaßt werden kann,
die von der exzentrischen Belastung verschieden sind. Daher ist
es vorzuziehen, die Komponente mit einer Frequenz dicht bei derjenigen
der Rotation der Trommel 38 von der Fluktuation des Motorstromes
zu extrahieren.
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Die Unwuchtfeststelleinheit 16 führt eine Feststellung
und Bestimmung der exzentrischen Belastung, basierend auf dem Ausgang
der Motorstrommeßeinheit 26,
wie folgt aus: Die Spitzenwertfeststelleinheit 162 stellt
einen maximalen sowie eine minimalen Wert der Motorstromfluktuation
bei jedem Intervall der Rotationskennzeichnungsignale fest, d. h.
bei jedem Rotationszyklus der Trommel 38. Der Wert der
Position des Maximums wird an die Positionsbestimmungseinheit 164 weitergegeben,
und die Daten der maximalen und minimalen Spitzenwerte werden der
Amplitudenberechnungseinheit 166 zugeleitet. Die Positionsbestimmungseinheit 164 berechnet
die Position der Unwucht oder exzentrischen Belastung, basierend
auf den Positonsdaten des maximalen Spitzenwertes, und bestimmt,
ob die berechnete Position innerhalb eines vorbestimmten, zulässigen Bereiches
liegt, einschließlich
einer Position, die der Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 um
180°C gegenüber liegt.
Der obige zulässige Bereich
wird zuvor bestimmt, wobei der Fehler der Positionsfeststellung,
die zulässige
Ungleichmäßigkeit
in der Verteilung der Wäsche,
usw. in Rechnung gestellt wird. Die Amplitudenberechnungseinheit 166 berechnet
die Amplitude des Motorstroms für
jeden Umlaufzyklus der Trommel 38, basierend auf den maximalen
und minimalen Spitzenwerten. Die Amplitudenbestimmungseinheit 168 vergleicht
die Amplitude mit einem voreingestellten Referenzwert und bestimmt,
ob die Größe der exzentrischen
Belastung angemessen klein ist. Der Amplitudenreferenzwert wird
voreingestellt, wobei der großte
Betrag der Exzentrizität
in Betracht gezogen wird, der bei einem mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Trockenschleudervorgang keine abnormalen Vibration hervorruft.
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Das von der Positionsbestimmungeinheit 164 gelieferte
Bestimmungsresultat wird an die Geschwindigkeitssteuereinheit 14 weitergeleitet,
und das von der Amplitudenbestimmungseinheit 168 erzeugte
Bestimmungsergebnis gelangt zur Geschwindigkeitssteuereinheit 14 und
Wassereinspeissteuereinheit 18. Wenn die Geschwindigkeitssteuereinheit 14 die
Ergebnisse der Bestimmungen bezüglich
der Position und der Größe der Unwucht
empfängt,
während
der die Trommel 38 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit
antreibende Motor 62 gesteuert wird, verändert die
Geschwindigkeitssteuereinheit 14 das Geschwindigkeitsbestimmungssignal
entsgrechend den Ergebnissen. Die Wassereinspeissteuereinheit 18 steuert
den Ein- und Ausschaltvorgang des Auswuchtwassereinleitventils 72 je
nach dem Bestimmungsergebnis bzgl. der Unwuchtgröße.
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Der Steuervorgang der Trockenschleuderoperation
mit Hilfe der hier in Rede stehenden Waschmaschine wird nachstehend
mit Bezug auf 7 und 8 beschrieben.
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Nachdem ein Waschvorgang abgeschlossen ist,
werden die Wäscheartikel
im unteren Teil der Trommel 38 aufgesammelt oder angehäuft, wie
in 8A dargestellt. Hier
weist die Trommel 38 selbst keine exzentrische Belastung
oder Unwucht auf, da die Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 leer
ist.
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Wenn eine Bedienungsperson die Betribseinheit 20 betätigt, um
so den Trockenschleudervorgang zu starten, betätigt die Steuereinheit 14 den Motor 62,
um so eine Verteilungsoperation auszuführen, in deren Verlauf die
Wäsche
zum Zwecke ihrer Verteilung an der Innenwand der Trommel 38 in
Bewegung gesetzt wird (Schritt S10). Dies heißt, daß die Geschwindigkeitssteuereinheit 14 ein
Geschwindigkeitsbestimmungssignal zum Zwecke einer Rotation der
Trommel 38 bei einer ersten niederen Geschwindigkeit N1
erzeugt, bei welcher die auf die Wäsche ausgeübte Zentrifugalkraft kleiner
als die auf sie einwirkende Schwerkraft ist, und die Invertersteuereinheit 22 legt
entsprechend diesem Signal an den Motor 62 eine Spannung
an. Hier ist es vorzuziehen, die Geschwindigkeit über einen
vorbestimmten Bereich hinweg zu variieren, wobei während des
Wäscheverteilungsvorganges
der Durchmesser der Trommel 38 in Betracht gezogen wird.
Wenn beispielsweise der Durchmesser der Trommel 450 mm ist, beträgt die Geschwindigkeit
etwa 62 U/min. Bei dieser Geschwindigkeit ist die Zentrifugalkraft
mit der Schwerkraft an der Oberfläche der Innenwand der Trommel 38 ausgeglichen.
Dementsprechend wird beispielsweise die Geschwindigkeit N1 der Trommel schrittweise
von 55 U/min auf 100 U/min angehoben. Durch einen solchen Verteilungsvorgang
wird die Wäsche
in Bewegung versetzt, wenn sich die Geschwindigkeit der Trommel 38 ändert, so
daß die
Wäsche
aufgelockert und in gewissem Maße
umverteilt wird (vgl. 8B).
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Nach Ausführung dieser Verteilungsoperation
wird ein Vorgang. zur Feststellung der exzentrischen Belastung oder
Unwucht ausgeführt,
um auf diese Weise die Größe und Lage
der auf die ungleichmäßige Verteilung
der Wäsche
zurückzuführenden
Größe und Lage
der Unwucht festzustellen und zu bestimmen (Schritt S11). Dies bedeutet,
daß die
Geschwindigkeitssteuereinheit 14 ein Geschwndigkeitsbestimmungssignal
zur Rotation der Trommel 38 bei einer zweiten niederen
Geschwindigkeit N2 erzeugt, wobei diese zweite niedere Geschwindigkeit N2
etwas höher
als diejenige Geschwindigkeit ist, bei welcher die auf die Wäsche einwirkende
Zentrifugalkraft der auf sie ausgeübten Schwerkraft gleich ist. Die
Invertersteuereinheit 22 legt entsprechend diesem Signal
an den Motor 62 eine Spannung an. Wenn der Trommeldurchmesser
beispielsweise 450 mm ist, ist die Geschwindigkeit N2 vorzugsweise
100 bis 140 U/min.
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Wenn die Trommel 38 mit
der Geschwindigkeit N2 umläuft,
wird die gesamte Wäsche
durch die Zentrifugalkraft gegen die Innenwand der Trommel 38 gepreßt (vgl. 8C). Mittlerweile wird in
der Unwuchtbestimmungseinheit 16 die Größe der exzentrischen Belastung
auf der Basis der Amplitude der Motorstromfluktuation festgestellt,
wobei diese Fluktuationen durch die Motorstrommeßeinheit 26 gemessen
werden. Die Position der exzentrischen Belastung oder Unwucht wird
basierend, auf den Spitzenwertpositionen der Motorstromfluktuation,
festgestellt, wie oben bereits beschrieben. Die Amplitudenbestimmungseinheit 168 bestimmt,
ob die Größe der exzentrischen
Belastung kleiner als der vorbestimmte Wert ist (Schritt S12). Wenn
die Größe der exzentrischen
Belastung dahingehend bestimmt wird, das sie kleiner als der vorbestimmte
Wert ist, wird hieraus geschlossen, daß die Wäsche in der Trommel 38 durch
die Verteilungsoperation gleichmäßig verteilt ist,
so daß der
Betriebsvorgang zum Schritt S18 fortschreitet, wo, wie oben beschrieben,
die bei hoher Geschwindigkeit erfolgende Trockenschleuderoperation
ausgeführt
wird.
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Wenn andererseits die Größe der exzentrischen
Belastung dahingehend bestimmt wird, daß sie größer als der vorbestimmte Wert
(Schritt S12) ist, geht der Vorgang zum Schritt S13 weiter, wo die Positionsbestimmungseinheit 164 bestimmt,
ob die Position der Unwucht in dem vorbestimmten zulässigen Bereich
liegt, einschließlich
der um 180°C
gegenüber
liegenden Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46.
Im Schritt S13 erzeugt dann, wenn die Lage der exzentrischen Belastung
so be stimmt ist, daß sie
außerhalb
des zulässigen
Bereiches liegt, die Geschwindigkeitssteuereinheit 14 ein Geschwindigkeitsbestimmungssignal
zum Absenken der Trommelgeschwindigkeit, so daß der Verteilungsvorgang ein
weiteres Mal abläuft.
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Wenn andererseits die Position der
Unwucht dahingehend bestimmt wird, daß sie im Schritt S13 im zulässigen Bereich
liegt, geht der Betriebsvorgang zum Schritt S14 weiter, wo eine
Auswuchtoperation durchgeführt
wird. Dies bedeutet, daß die
Geschwindigkeitssteuereinheit 14 ein Geschwindigkeitsbestimmungssignal
zur Rotation der Trommel 38 bei einer mittleren Geschwindigkeit
N3 erzeugt, und die Invertersteuereinheit 22 liegt entsprechend
diesem Signal eine Spannung an. Die mittlere Geschwindigkeit N3 wird
so eingestellt, daß sie
höher als
die Geschwindigkeit N2 und niedriger als eine Resonanzgeschwindigkeit
ist, bei der die mit Wäsche
gefüllte
Trommel 38 eine Resonanz erzeugt. Die Resonanzgeschwindigkeit
der Trommel 38 hängt
nicht nur von dem Gewicht der Trommel 38 selbst ab, sondern
auch von dem Gewicht der Wäsche,
wobei es erforderlich ist, die Tatsache in Rechnung zu stellten,
daß das
Gewicht der Wäsche
sich je nach dem in ihr enthaltenen Wasser erheblich ändern kann.
Wenn der Durchmesser der Trommel 38 bei 450 mm liegt, ist
die Resonanzgeschwindigkeit bei etwa 200 U/min, so daß die mittlere
Geschwindigkeit N3 beispielsweise bei 150 U/min eingestellt wird.
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Wenn die Trommel 38 die
mittlere Geschwindigkeit N3 erreicht, öffnet die Wassereinspeissteuereinheit 18 das
Auswuchtwassereinleitventil 72 (Schritt 515), so daß Wasser
aus der Auswuchtwasserdüse 74 austritt
und das Wasser allmählich
in die Kammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 einfließt. Das Wasser
wird in dieser Kammer festgehalten, wobei es durch die Zentrifugalkraft
gegen die Innenwand der Trommel 38 (vgl. 8D) gepresst wird. Mittlerweile wird
die Größe der exzentrischen
Belastung in der Unwuchtbestimmungseinheit 16 festgestellt.
Die Größe des Motorstroms,
die durch die Amplitudenberechnungseinheit 166 berechnet
wurde, wird kleiner und kleiner, da die Unwucht aufgrund der gegen
die Innenwand der Trommel 38 gepreßten Wäsche allmählich durch die Kammer der
Flüssigkeitsaufnahme 46 ausgeglichen
wird, deren Gewicht mit dem in sie einfließenden Wasser ansteigt.
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Wenn dann die Amplitudenbestimmungseinheit 168 feststellt,
daß die
Amplitude der Motorstromfluktuation kleiner als der im Schritt S16
voreingestellte Referenzwert ist, schließt die Wassersteuereinheit 18 das
Auswuchtwassereinleitventil 72 (Schritt S17), so daß der Gewichtsanstieg
in der Flüssigkeitsaufnahme 46 aufhört. Somit
ist die Unwucht aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung der Wäsche durch
die das Wasser zurückhaltende
Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 nahezu ausgeglichen,
so daß als
ganzes der erwünschte
Unwuchtausgleich vollzogen ist. Es ist empfehlenswert den Zeitpunkt
des Abstoppens der Wasserzuführung zu
bestimmen (d.h. den Referenzwert für die im Schritt S16 benutzte
Amplitude festzulegen), wobei die Tatsache in Betracht gezogen wird,
daß das
Gewicht der Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 in
gewissem Maße
selbst dann noch ansteigt, wenn die Wassereinspeisung abgestellt
ist, da das meiste des in der Kammer der Flüssigkeitszuführeinrichtung 48 in
dem Moment des Abstellens der Wassereinspeisung verbleibende Wasser
in die Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 fließt.
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Nachdem der Unwuchtausgleich, wie
oben beschrieben, erreicht ist, wird die Geschwindigkeit der Trommel 38 so
angehoben, daß der
bei hoher Geschwindigkeit erfolgende Trockunungsvorgang durchgeführt wird
(Schritt S18). Dies bedeutet, daß die Geschwindigkeitssteuereinheit 18 ein
Geschwindigkeitsbestimmungssignal zur Rotation der Trommel 38 bei
einer hohen Geschwindigkeit N4 erzeugt und die Invertersteuereinheit 22 entsprechend
diesem Signal eine Spannung an den Motor 62 an legt. Die hohe
Geschwindigkeit N4 wird normalerweise bei etwa 1000 U/min eingestellt,
bei welcher die Trockenschleudereffizienz ausreichend hoch ist.
Vorzugsweise wird jedoch die hohe Geschwindigkeit N4 bei einem kleineren
Wert eingestellt, und zwar in Abhängigkeit von dem gewählten Trockenschleudermodus, der
von dem Benutzer der Trockenschleuder ausgewählt wird, um empfindliche Stoffgegenstände vor
einer Beschädigung
zu bewahren. Durch die Rotation der Trommel 38 bei der
hohen Geschwindigkeit N4 wird das meiste des in der Wäsche zurückgehaltenen Wassers
hieraus mit Hilfe der Zentrifugalkraft ausgeschleudert. Somit wird
der Wasseraustrieb aus der Wäsche
in angemessener Weise durchgeführt.
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Nach einer voreingestellten Zeitperiode
für den
Trockenschleudervorgang steuert die Geschwindigkeitssteuereinheit 14 die
Invertersteuereinheit 22 in der Weise, daß die Motorgeschwindigkeit
abgesenkt wird. Nachdem die Geschwindigkeit der Trommel 38 in
angemessener Weise erniedrigt ist, steuert die Geschwindigkeitssteuereinheit 14 die
Invertersteuereinheit 22 derart, daß die Trommel 38 zum Stillstand
gebracht wird, wobei die Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 an
der Oberseite der Trommel 38 liegt (Schritt S19). Durch
Abstoppen der Trommel 38 in der oben beschriebenen Weise
fließt das
Wasser in der Auswuchtkammer durch die Einlaßöffnung 52 in die Flüssigkeitszuführeinrichtung 48 zurück und wird
aus der Auslaßöffnung 54 in
das Gehäuse 32 entleert.
Durch Entleerung des gesamten Wassers aus der Auswuchtkammer der
Flüssigkeitsaufnahme 46 wird
die Trommel 38 in ihren ursprünglichen Zustand zurückgebracht,
in dem die Trommel 38 selbst keine Unwucht hat, worauf,
falls erforderlich, der nächste
Trockenschleudervorgang eingeleitet wird.
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In 9 und 10 ist eine abgewandelte Ausführungsform
einer Waschmaschine mit erfindungsgemäßer Trockenschleuder dargestellt,
die nunmehr beschrieben wird.
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In der Trockenschleuder gemäß 1 ist die Wassereinlaßöffnung 52 so
ausgebildet, daß sie
sich vom Ende der Auswuchtkammer in der Flüssigkeitsaufnahme 46 in
horizontaler Richtung erstreckt. Wenn infolgedessen eine große Menge
an Wasser zugeführt
wird, wird das Wasser nicht nur durch die Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 festgehalten,
sondern auch durch die Flüssigkeitszuführeinrichtung 48,
und zwar über
die Wassereinlaßöffnung 52,
wie in 3B dargestellt.
Wenn die Trommel 38 mit hoher Geschwindigkeit umläuft und
eine große
Wassermenge, wie oben beschrieben, zurückgehalten wird, erfährt das
Wasser eine hohe Zentrifugalkraft, so daß ein Teil des Wassers durch
die Nahtstelle der Trommel 38 und der Bestandteile der
Flüssigkeitszuführeinrichtung 48 oder
auch die Nahtstelle zwischen benachbarten Bauteilen der Zuführeinrichtung 48 auslecken
kann. Um eine solche Leckage zu vermeiden, ist es erforderlich diejenigen
Nahtstellen abzudichten, an denen Wasser voraussichtlich leicht ausleckt.
Ferner muß die
Menge des durch die Auslaßöffnung 54 austretenden
Wassers in Betracht gezogen werden, wenn der Trockenschleudervorgang während langer
Zeit fortgesetzt wird. Es ist nicht empfehlenswert, die Auslaßöffnung 54 sehr
klein auszubilden, um daß Wasser
daran zu hindern, hierdurch auszulekken, da eine kleine Öffnung durch
im Wasser suspendierte Feststoffe oder dergleichen leicht verstopft
werden kann, was zu Problemen beim Wasseraustritt führen könnte. Die
kleine Öffnung
ist ferner insofern problematisch, als die Wasserentleerung durch
die Oberflächenspannung
des Wassers selbst verhindert werden kann.
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9 ist
eine Querschnittsansicht einer Trommelwaschmaschine mit einer Trockenschleuder,
wobei diese Trockenschleuder mit Bezug auf die Einspeisung von Wasser
in die Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46,
von der Seite gesehen, von verbesserter Konstruktion ist. Die 10A und 10B sind Vertikalschnittansichten der
Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 entlang
der Linien A1-A2 bzw. B1-B2 in 9.
Bei dieser Trockenschleuder hat die Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 eine
Einlaßöffnung 46a,
die an der Seite 46b, welche der Drehachse der Trommel 38 gegenüber liegt,
vorgesehen ist. Die Wassereinführöffnung 52 liegt
dichter bei der Drehachse als die Einlaßöffnung 46a der genannten
Auswuchtkammer. Ausgehend von der Einlaßöffnung 46a der Auswuchtkammer
erstreckt sich eine L-förmige
Wasserleitung 47, die zur Wassereinführöffnung 52 hin führt. Bei
dieser Konstruktion wird kein Wasser über der Nahtstelle zwischen
benachbarten Bauteilen der Wasserzuführeinrichtung 48 festgehalten,
bis die Kammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 vollständig gefüllt ist.
Infolgedessen kann im Vergleich mit der Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 in 1 die entsprechende Auswuchtkammer
in 9 eine größere Menge
an Wasser zurückhalten,
selbst ohne daß eine
Abdichtung zur Vermeidung einer Wasserleckage vorgesehen ist. Das
Austreten von Wasser aus der Austrittsöffnung 54 wird weiterhin
wirksam verhindert, da in der Kammer der Wasserzuführeinrichtung 48 kein
Wasser festgehalten wird, bis die Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 mit Wasser
gefüllt
ist.
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Ein weiteres Merkmal dieser Konstruktion liegt
darin, daß die
Wasserleitung 47 ein Paar von Seitenwänden 47a aufweist,
die an demjenigen Teil eine konische Form ausbilden, der mit der
Einlaßöffnung 46a der
Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 verbunden
ist, wie in 10B dargestellt. Durch
Ausbildung der Wasserleitung 47 in der oben beschriebenen
Form ist gewährleistet,
daß das
in der Auswuchtkammer der Flüssigkeitsaufnahme 46 zurückgehaltene
Wasser durch die Wasserleitung 47 in die Flüssigkeitszuführeinrichtung 48 zurückfließt und durch
die Auslaßöffnung 54 entleert
wird, und zwar selbst dann, wenn die genannte Auswuchtkammer der
Flüssigkeitsaufnahme 46 nicht
genau an der Oberseite der Trommel 38 positio niert ist,
wenn die Trommel 38 zum Zwecke einer Wasserentleerung angehalten
ist.
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Obwohl die obigen Ausführungsformen
anhand von Trommelwaschmaschinen beschrieben sind, erstreckt sich
die Erfindung offensichtlich auch auf andere Anwendungsfälle, beispielsweise
Trockenreinigungsvorrichtungen, die Erdölprodukte als Lösungsmittel
verwenden.