DE19835865C2 - Arbeitsmaschine und Einsatz eines Druckwandlers in einer Arbeitsmaschine - Google Patents
Arbeitsmaschine und Einsatz eines Druckwandlers in einer ArbeitsmaschineInfo
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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)
- 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.
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Free format text: BINDOCCI, SABRINA, COLLEGNO, TURIN/TORINO, IT HERDEN, RUDOLF, 33442 HERZEBROCK-CLARHOLZ, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MIELE & CIE. KG, 33332 GUETERSLOH, DE Owner name: ELBI INTERNATIONAL S.P.A., TURIN/TORINO, IT |
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8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R071 | Expiry of right |