DE19835865C2 - Arbeitsmaschine und Einsatz eines Druckwandlers in einer Arbeitsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei Waschmaschinen kann es vorkommen, dass die Wäschestücke oder dergleichen nicht hinreichend gleichförmig im Inneren der rotierenden Waschtrommel verteilt sind. Diese. Wäschestücke können sich tatsächlich "verheddern" oder "zusammenballen", und in diesem Fall ist die Wirkung des Waschvorgangs beeinträchtigt bzw. es können Probleme in den Schleuderphasen auftreten, in denen die Waschtrommel in eine hohe Umdrehungsgeschwin­ digkeit versetzt wird. Um einen Zustand der ungleichen Verteilung der in der Trommel be­ findlichen Ladung beim Betrieb mit niederer Geschwindigkeit zu erfassen, wird bekanntermaßen (EP 0 335 790 A1) ein Geschwindigkeitssensor verwendet, wie etwa ein die Geschwindigkeit messender Dynamo, der mit dem Elektromotor gekoppelt ist, der die Drehbewegung der Trommel bewirkt. Aus der Analyse der von diesem Geschwindigkeitssensor gelieferten Signale kann ein Zustand der ungleichen Ladungsverteilung festgestellt werden, und dies im Hinblick auf die Einleitung von Maßnahmen, die diese ungleiche Verteilung zu verbessern vermögen. Diese Maßnahmen können im Lauf einer Waschphase darin bestehen, dass die einzuhaltende Drehzahl der Trommel bestimmten, beschränkenden Bedingungen entsprechen muss.

Eine Waschmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs ist aus der DE 195 22 393 A1 bekannt. Bei dieser Waschmaschine wird zur Sensierung von unwuchtbe­ dingten Schwingungen des Laugenbehälters der dynamische Signalanteil eines Druckwandlers ausgewertet. Dieser Druckwandler wird ansonsten zur Ermittlung des Flüssigkeitsniveaus in einer als Laugenbehälter bezeichneten Waschkammer verwendet. Bei der Waschmaschine ist der Druckwandler innerhalb der Waschmaschine vom Laugenbehälter entkoppelt befestigt. Er ist nur über eine Steigleitung mit dem Laugenbehälter verbunden, so dass eine Übertragung der Schwingungen allein über diese Leitung erfolgt. Des weiteren finden sich in der DE 195 22 393 A1 keine Angaben über die Beschaffenheit des Drucksensors. Um ein Signal des Druckwandlers zu erzeugen, welches ausreichend mit den Schwingbewegungen des Laugenbehälters korreliert, muss deshalb in der Steigleitung eine gewichtsbelastete Membran angeordnet sein, die die Änderungen des Drucksignals verstärkt.

Aus der DE 41 41 213 C2 ist eine Waschmaschine bekannt, bei der ein zweiteiliger Sensor für den Füllstand im Laugenbehälter eingesetzt wird. Ein erster Teil ist als Schwimmer ausgebildet und in einem mit dem Laugenbehälter verbundenen Gebergehäuse angeordnet. Dieser Schwimmer wirkt über eine Geberstange und einen Kern auf einen Positionsgeber, der inner­ halb des Gerätegehäuses an einer Feder aufgehängt ist. Eine Auswertung des Sensorsignals als Maß für Rüttel- und Schwingungsbewegungen des Laugenbehälters ist bei der vorgenann­ ten Waschmaschine nicht vorgesehen. Sie ist auch nicht möglich, da die durch die Schwingun­ gen des Laugenbehälters verursachte Bewegung des Schwimmers über die Führung der Geberstange zu einer synchronen Bewegung des Positionsgebers führt.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Waschmaschine der eingangs genannten Art, mit welcher Rüttel- und Schwingungsbewegungen der Kammer ohne zusätzliche Maßnahmen im Drucksensor detektierbar sind.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Waschmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung hervor, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Waschmaschine und/oder eines erfindungsgemäßen Trockners und

Fig. 2 einen Schnitt durch einen in einer erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine verwendbaren Druckwandler.

In Fig. 1 ist mit M eine Arbeitsmaschine, speziell eine Waschmaschine für Wäsche und dergleichen bezeichnet.

In an sich bekannter Weise enthält die Maschine M eine Tragkonstruktion S, in deren Innerem eine Waschwanne oder -kammer T elastisch aufgehängt ist, in der wiederum eine Wasch­ trommel B drehbar gelagert ist. Die Trommel B kann durch einen Elektromotor EM in Umdrehung versetzt werden, der mit der erwähnten Trommel über einen Treibriemen TB gekoppelt ist. Mit der Waschwanne oder -kammer T ist ein insgesamt mit 1 bezeichneter Druckwandler bzw. Druckgeber verbunden. Dieser Druckwandler ist an sich bekannt. Eine Ausführungsform dieses Wandlers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 im einzelnen beschrieben.

Mit dem Druckwandler 1 ist ein Röhrchen 15 verbunden, das sich im Inneren der Waschwanne oder -kammer T in der Weise erstreckt, daß es ins Waschbad eintaucht.

Wie nachfolgend noch deutlicher werden wird, hat der Wandler 1 die Aufgabe, einer elektronischen Steuereinheit ECU für den Betrieb der Maschine elektrische Signale zu liefern, die den Füllstand des Waschbads in der Kammer oder Wanne T anzeigen, und, in mindestens einer Phase des Betriebszyklus, elektrische Signale, die Rüttel- oder Schwingungsbewegungen der Kammer T und somit die eventuelle ungleiche Ladungsverteilung in der Trommel B anzeigen.

Bezugnehmend auf Fig. 2 wird nun ein mögliches Ausführungsbeispiel des Wandlers 1 beschrieben.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel gehört zu dem Wandler 1 ein starres Gehäuse, das von einem ersten, im wesentlichen tassenförmigen Teil 2, einem zweiten, allgemein rohrförmigen Teil 3 und einem dritten, um das zweite Teil herum angeordneten Teil 4 gebildet wird.

Zwischen den Teilen 2 und 3 des Gehäuses ist fluiddicht der Umfangsbereich einer elastischen Membran 5, beispielsweise aus Elastomermaterial, eingespannt. Diese Membran teilt den Bereich im Inneren der Teile 2 und 3 des Gehäuses in eine erste und eine zweite, mit 6 bzw. 7 bezeichnete Kammer.

Um einen Zwischenbereich 3b des Teils 3 ist eine mit 8 bezeichnete Wicklung angeordnet.

Auf einen Teilbereich 3c des Teils 3 des Gehäuses ist ein rohrförmiges Regel- bzw. Einstellorgan 10 aufgeschraubt.

Ein zweites, insgesamt mit 9 bezeichnetes Regel- bzw. Einstellorgan, das im wesentlichen becherförmig ist, ist in das Innere des Regelorgans 10 eingeschraubt.

Durch eine Öffnung 4a des Teils 4 kann auf das Regelorgan 10 eingewirkt werden, um seine axiale Stellung in Bezug auf das Teil 3 des Gehäuses zu verändern, indem dieses Regelorgan eingeschraubt oder ausgeschraubt wird.

Auch die axiale Stellung des Regelorgans 9 ist verstellbar durch Einschrauben oder Ausschrauben dieses Regelorgans in das bzw. aus dem Regelorgan 10.

Das Teil 2 des Wandlergehäuses weist eine Öffnung oder einen Durchlaß 13 für die Einleitung eines Fluids (Luft) in die Kammer 6 auf. In der dargestellten Ausführungsform besteht diese Öffnung aus einem im Inneren eines radial und am Umfang angeordneten Anschlußstutzens 14 vorhandenen Durchlaß, in den im Gebrauch das erwähnte Fluid eingeleitet wird, beispielsweise durch einen über diesen Stutzen gestülpten Schlauch 15.

Dank der vorbeschriebenen Anordnung wirkt während des Betriebs der Druck des Fluids in der Kammer 6 auf eine Oberfläche der Membran 5 ein, die somit bei einer Änderung dieses Drucks beweglich ist.

Im Inneren des Teils 3 des Gehäuses ist eine insgesamt mit 20 bezeichnete bewegliche Ausrüstung angebracht. Zu dieser Ausrüstung gehören ein Teil 21 mit einem scheibenförmigen Endbereich 21a, der an der der Kammer 7 zugewandten Oberfläche oder Seite der Membran 5 anliegt, und ein Schaft 21b, der sich koaxial im Inneren des Teilbereichs 3b des Teils 3 erstreckt und an seiner Außenseite einen Ring 22 aus ferromagnetischem Material trägt.

Eine Schraubenfeder 23 ist in der Kammer 6 zwischen der Wand des Gehäuseteils 2 und der Membran 5 angeordnet.

Eine zweite Schraubenfeder 24 ist zwischen dem Ende des Schaftes 21b des Teils 21 und dem Regelorgan 9 angeordnet.

Mit 25 ist eine Feder in der Art einer ringförmigen Blattfeder bezeichnet, die zwischen einer Schulter des freien Endes des Schafts 21b des Teils 21 und dem der Membran 5 zugewandten Randbereich des Regelorgans 10 eingefügt ist.

Die Feder 23 wirkt auf die bewegliche Ausrüstung 20 in einer Richtung ein, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der die Federn 24 und 25 auf diese Ausrüstung einwirken.

Durch das Verstellen der axialen Lage der Regelorgane 9 und 10 ist es möglich, die Charakteristiken bzw. den Arbeitsbereich der Federn 24 und 25 und damit die Wandlungscharakteristik der ganzen Einrichtung zu verändern.

Beim Einsatz in der Maschine M ändert sich je nach dem Füllstand des Waschbads in der Kammer T die Stellung der Membran 5 und der dazugehörigen beweglichen Ausrüstung 20. Es ändert sich folglich die Lage des Kerns 22 aus ferromagnetischem Material gegenüber der festen Wicklung 8 und es ändert sich deshalb die Induktivität dieser Wicklung 8.

Die Wicklung 8 ist verbunden mit Schaltkreisen 26 auf einer Platte 27, die in dem Bereich zwischen den Teilen 3 und 4 des Gehäuses angeordnet ist. Diese Schaltkreise sind in an sich bekannter Weise so ausgelegt, daß sie während des Betriebs ein kontinuierliches elektrisches Signal erzeugen, dessen Frequenz sich mit der Veränderung der Induktivität der Wicklung 8 ändert.

Das Verhalten des dargestellten Druckwandlers ist daher insgesamt durch eine "Druck/­ Frequenz"-Charakteristik bzw. "Hubbewegung des beweglichen Kerns 22/Frequenz"- Charakteristik definierbar.

Dank des Umstands, daß, wie in Fig. 1 gezeigt, der Druckwandler 1 an der Waschkammer oder Waschwanne T befestigt ist, kann dieser Wandler in einigen Phasen eines Betriebszyklus dazu verwendet werden, um der Steuereinheit ECU ein Signal zu liefern, das Rüttel- oder Schwingungsbewegungen dieser Kammer oder Wanne T anzeigt. Die Rüttel- oder Schwingungsbewegungen der Wanne oder der Kammer T bewirken nämlich entsprechende Schwingungsbewegungen der beweglichen Ausrüstung des Wandlers 1 (und insbesondere des Kerns 22) gegenüber der Wicklung 8. Das vom Wandler 1 in entsprechender Weise der ECU- Einheit zugeleitete Signal ermöglicht es dieser Einheit, eine eventuelle ungleiche Ladungsverteilung in der Trommel B zu erfassen, um - falls angebracht - vorbestimmte Strategien für die Steuerung des Elektromotors EM auszulösen, die darauf gerichtet sind, den Ungleichgewichtszustand zu beseitigen.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführung des Wandlers 1 hat, wie bereits erwähnt, lediglich Beispielcharakter. Der Wandler 1 könnte nämlich auch ein Differenzwandler sein oder eine Wandlungscharakteristik Druck/Spannung aufweisen. In diesem letzteren Fall kann der Wandler 1 statt einer einzigen Wicklung zweckmäßigerweise deren zwei enthalten, die in entgegengesetzter Richtung auf dem gleichen Träger aufgewickelt und mit einem Verarbeitungs-Schaltkreis verbunden sind, der an seinem Ausgang ein Spannungssignal zu liefern vermag, das mit der Lageveränderung des Kerns 22 gegenüber diesen Wicklungen veränderlich ist.

In jedem Fall vermag der Wandler bei allen Drehgeschwindigkeiten der Maschinentrommel zu funktionieren.

Bei gleichem Erfindungsgedanken können selbstverständlich die Ausführungsformen und die Einzelheiten der Realisierung weitgehend von dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel abweichen, ohne daß deshalb der in den beigefügten Ansprüchen umrissene Schutzumfang der Erfindung verlassen wird.

In einer Waschmaschine wird ein bereits für andere Zwecke vorgesehener Druckwandler bzw. Druckgeber eingesetzt, um Rüttel- oder Schwingungsbewegungen eines Teils, etwa der Wasch­ wanne, zu erfassen. Zum Druckwandler gehört ein Gehäuse, in dem eine Membran eingespannt ist, mit der ein gegenüber mindestens einer Wicklung beweglicher Kern verbunden ist.

Der Druckwandler ist mit dem erwähnten Teil oder der erwähnten Einrichtung der Maschine in der Weise gekoppelt, daß die Rüttelbewegungen dieses Teils entsprechende Rüttel- oder Schwingungsbewegungen des Kerns gegenüber der dazugehörigen Wicklung und entsprechende Induktivitätsänderungen der letzteren bewirken.

Claims (1)

1. Waschmaschine mit einer Tragkonstruktion (S), in deren Innerem eine Waschwanne oder Waschkammer (T), elastisch aufgehängt ist, wobei im Inneren der Kammer (T) eine Wasch­ trommel (B) drehbar gelagert ist, mit einem Druckwandler bzw. einem Druckgeber (1), welcher mit einem Röhrchen (15) verbunden ist, welches sich ins Innere der Kammer (T) erstreckt, und mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU), mit welcher die Signale des Wandlers (1) in der Art auswertbar sind, dass sie sowohl als Maß für den Füllstand des Waschbads in der Kam­ mer (T) als auch als Maß für Rüttel- oder Schwingungsbewegungen der Kammer (T) dienen, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (1) ein starres Gehäuse (2 bis 4) besitzt, welches eine Wicklung (8) trägt, dass in dem Gehäuse eine Membran (5) eingespannt ist, die mit einem Kern (22) verbunden ist, wobei der Kern (22) infolge der Bewegung der Membran (5) derart gegenüber der Wicklung (8) beweglich ist, dass die Induktivität der Wicklung (8) in Abhängigkeit von der Stellung des Kerns (22) veränderbar ist, und dass der Wandler (1) an der Kammer (T) befestigt ist.