DE19841245A1 - Schleudervorrichtung - Google Patents
SchleudervorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schleudervorrichtung zum Abschleu
dern von Flüssigkeit, beispielsweise Wasser oder Trockenreini
gungsmittel, aus Textilien (im folgenden auch Textilgut ge
nannt) durch Rotation einer mit den Textilien beladenen geloch
ten Trommel mit hoher Geschwindigkeit um eine horizontale
Achse. Die erfindungsgemäße Schleudervorrichtung kann als Teil
einer Waschmaschine Anwendung finden, wobei die Vorgänge des
Waschens und Schleuderns aufeinanderfolgend durchgeführt werden
können, oder als Teil einer Wasch-Trocken-Maschine, wobei die
Vorgänge des Waschens, Schleuderns und Trocknens aufeinander
folgend durchgeführt werden können.
Eine Schleudervorrichtung vom sogenannten Trommeltyp oder
Frontladertyp ist so aufgebaut, daß das Textilgut in einen
Trommelkorb (häufig eine gelochte Trommel) mit horizontaler
Drehachse eingebracht und die Trommel mit hoher Geschwindigkeit
um die Achse gedreht wird. Ein mit dieser Art von Schleudervor
richtung einhergehendes schwerwiegendes Problem liegt darin,
daß, wenn die Trommel mit hoher Geschwindigkeit rotiert und das
Textilgut dabei ungleichmäßig an der Trommelumfangswandung ver
teilt ist, abnorme Schwingungen oder Geräusche auftreten, be
dingt durch die unausgeglichene Massenverteilung in bezug auf
die zentrale Achse der Trommel. Um solche Vibrationen oder
Geräusche zu unterdrücken, weisen einige der herkömmlichen
Wasch-Trocken-Maschinen, die mit der obengenannten Art von
Schleudervorrichtung ausgestattet sind, ein oder mehrere
Gewichte auf, die mit einem äußeren Behälter, in dem die
Trommel untergebracht ist, verbunden sind. Diese Art von
Wasch-Trocken-Maschine ist jedoch schwer und groß, so daß sie nicht
nur sehr schwer zu bewegen oder zu transportieren ist, sondern
auch nur dort installiert werden kann, wo viel Platz vorhanden
ist.
Es hat bereits einige Vorschläge gegeben, die sich mit dieser
Art von abnormen Schwingungen oder Geräuschen der Schleudervor
richtung vom Trommeltyp befassen. Beispielsweise offenbart die
japanische Offenlegungsschrift H6-254294 eine Schleudervorrich
tung, bei der man die Trommel mit niederen Drehzahlen rotieren
läßt, um das Textilgut auf der inneren Umfangswandung der Trom
mel umzuverteilen, bevor die Trommel zum Herausschleudern der
Flüssigkeit in schnelle Umdrehung versetzt wird. Im einzelnen
wird die Geschwindigkeit der Trommel über einen zweistufigen
Auswuchtvorgang gesteuert, der beinhaltet, die Trommel kurzzei
tig mit einer ersten niederen Drehzahl rotieren zu lassen und
anschließend die Trommel mit einer zweiten niederen Drehzahl,
die geringfügig höher als die erste niedere Drehzahl, aber weit
geringer als die schnelle Drehzahl ist, umlaufen zu lassen.
Des weiteren weist die obengenannte Schleudervorrichtung einen
Schwingungssensor an ihrer Basis auf, welcher der Detektion der
exzentrischen Belastung infolge ungleichmäßiger Verteilung des
Textilguts in der Trommel dient. Wenn der Schwingungssensor
während des schnellen Umlaufs der Trommel abnorme Schwingungen
detektiert, wird die Trommeldrehzahl abgesenkt.
Das im vorstehenden beschriebene Verfahren zur Steuerung der
Trommeldrehzahl gewährleistet jedoch nicht, daß ein einziger
Durchlauf des zweistufigen Auswuchtvorgangs das Textilgut ver
gleichmäßigt neuverteilt an der Innenseite der Trommelumfangs
wandung vorliegen läßt. Somit entwickelt sich der Auswuchtvor
gang oftmals zu einem Versuch-und-Irrtum-Prozeß, der die
Schritte des Rotierenlassens der Trommel mit den niederen Dreh
zahlen zwecks Korrektur der Unwucht, des Anhebens der Trom
meldrehzahl auf die hohe Drehzahl zum Schleudern und, in Abhän
gigkeit von der Detektion abnormer Vibrationen, des Absenkens
der Trommeldrehzahl, so daß die Trommel wieder mit den niederen
Drehzahlen umläuft, beinhaltet. Wenn es zu einem solchen Ver
such-und-Irrtum-Vorgang kommt, dann wird der Zeitaufwand für
das Schleudern sehr groß.
Hinzu kommt, daß keines der herkömmlichen vorgeschlagenen Ver
fahren zur Korrektur der durch das Textilgut verursachten
Unwucht wirksam funktioniert, wenn die Trommelladung aus nur
einem einzigen oder wenigen großflächigen Artikeln, so etwa
einem Bettuch, besteht, weil sich solche Artikel nur schwer
auflockern lassen, wenn sie Wasser enthalten und sich zu einem
Klumpen zusammengeballt haben.
Im Zusammenhang mit der vorstehend aufgezeigten Problematik
liegt der Erfindung die Hauptaufgabe zugrunde, eine Schleuder
vorrichtung vorzuschlagen, bei der die Zuverlässigkeit, eine
gleichmäßige Verteilung des Textilguts zu erhalten, verbessert
ist, so daß der Vorgang der Unwuchtkorrektur innerhalb eines
kurzen Zeitraums abgeschlossen werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Schleuder
vorrichtung zum Abschleudern von Flüssigkeit aus Textilien
durch Rotation einer mit den Textilien beladenen gelochten
Trommel um eine horizontale Achse vorgeschlagen, welche umfaßt:
- a) einen Motor zum Antreiben der Trommel zu einer Dreh bewegung;
- b) einen Drehzahldetektor zum Detektieren der Drehzahl des Motors; und
- c) Drehzahlsteuermittel zum Anlegen einer konstanten Spannung an den Motor, so daß der Motor ein konstantes Drehmoment erzeugt, während die Drehzahl der Trommel von Null auf eine vordefinierte Drehzahl steigt, und zum Steuern des Motors, so daß die durch den Drehzahldetektor detektierte tatsächliche Drehzahl des Motors bei einer Solldrehzahl gehalten wird, nachdem die Drehzahl des Motors die vor definierte Drehzahl erreicht hat.
Bei der erfindungsgemäßen Schleudervorrichtung legen die Dreh
zahlsteuermittel den Motor an eine konstante Spannung (z. B.
konstante Wechselspannung), um die Rotation der Trommel mit dem
darin befindlichen Textilgut in Gang zu setzen. Nach diesem
Verfahren ändert sich die Trommeldrehzahl im Anfangsstadium der
Trommelrotation. Wenn nämlich das Textilgut durch einen oder
mehrere Leitkörper, z. B. in Form von Lenk- oder Prallflächen,
die von der inneren Umfangswandung der Trommel abstehen, ange
hoben wird, dann ist die Belastung der Trommel groß, und wenn
das gesamte oder ein Teil des Textilguts über den Leitkörper
hinausfällt, dann geht die Belastung der Trommel rasch zurück.
Entsprechend einer derartigen Belastungsänderung der Trommel
ändert sich auch die Trommeldrehzahl. Hierbei wird, wenn das
Antreiben der Trommel zu einer Drehbewegung mit einem geeigne
ten konstanten Drehmoment realisiert wird, die Trommeldrehzahl
im Anfangsstadium der Rotation, in dem das Textilgut in Form
eines großen Haufens vorliegt und die Textilgutlast entspre
chend groß ist, eine spezifische Drehzahl nicht überschreiten.
Mit sich fortsetzender Trommelrotation wird das Textilgut nach
und nach aufgelockert und auf der Innenseite der Trommelum
fangswand neu verteilt, so daß die Belastung der Trommel ab
nimmt. Wenn die Belastung auf einen gewissen Wert gesunken ist,
überwindet das durch den Motor erzeugte Drehmoment die Textil
gutlast, wobei nun die Trommeldrehzahl schnell ansteigt und
dann eine Gleichgewichtsdrehzahl, bei der die auf das Textilgut
wirkende Zentrifugalkraft gleich der Schwerkraft ist, über
schreitet. Wenn die Trommeldrehzahl eine vordefinierte Soll
drehzahl erreicht hat, die höher ist als die Gleichgewichts
drehzahl, stellen die Drehzahlsteuermittel das Verfahren zur
Drehzahlsteuerung auf ein Verfahren um, bei dem die Trommel
drehzahl bei der Solldrehzahl gehalten wird.
Durch das im vorstehenden beschriebene Verfahren zum Ingang
setzen der Trommelrotation wird die Textilgutanhäufung durch
die Leitkörper aufgelockert, so daß sich das Textilgut auf der
inneren Trommelumfangswandung leicht neu verteilen kann und die
Größe der exzentrischen Belastung kleiner wird.
Wenn sich die Belastung des Motors ändert, weist der Antriebs
strom des Motors eine wechselnde Drehmomentkomponente auf. Wenn
also das Textilgut ungleichmäßig auf der Innenseite der Trom
melumfangswandung verteilt ist, ändert sich der Antriebsstrom
des Motors entsprechend der Belastungsänderung, während die
Trommel mit durch Zentrifugalkraft an die Innenseite ihrer
Umfangswandung gedrücktem Textilgut rotiert.
Somit umfaßt die Schleudervorrichtung in einer bevorzugten Aus
führungsform der Erfindung ferner: einen Unwuchtdetektor zum
Detektieren der Größe der exzentrischen Belastung infolge
ungleichmäßiger Verteilung der Textilien auf Basis der Änderung
des dem Motor zugeführten Antriebsstroms bei Umlaufen der Trom
mel mit einer Drehzahl, die höher ist als die Gleichgewichts
drehzahl; und Mittel zum Bestimmen der Unwucht, mit deren Hilfe
bestimmt werden kann, ob die Größe der exzentrischen Belastung
größer ist als ein vordefinierter Wert, wobei die Drehzahlsteu
ermittel derart ausgebildet sind, daß, wenn die Größe der
exzentrischen Belastung zu einem Wert bestimmt wird, der größer
ist als ein vordefinierter Wert, die Trommel vorübergehend
angehalten wird und anschließend die Trommelrotation erneut in
Gang gebracht wird.
Durch diese Konzeption wird das Resultat der Bestimmung, dessen
Erhalt auf der Änderung des dem Motor zugeführten Antriebs
stroms beruht, dazu benutzt, abzuschätzen, ob während eines
hochtourigen Schleudervorgangs abnorme Schwingungen der Trommel
oder des äußeren Behälters auftreten. Wenn die Größe der exzen
trischen Belastung größer ist als der vordefinierte Wert, wird
die Trommel vorübergehend angehalten und anschließend die Trom
melrotation erneut in Gang gebracht, wie oben beschrieben, wo
durch eine Neuverteilung des Textilguts zustande kommt.
Bei der erfindungsgemäßen Schleudervorrichtung tritt dann, wenn
die an den Motor angelegte Spannung sehr hoch ist oder das
Drehmoment des Motors sehr groß ist, ein rascher Anstieg der
Trommeldrehzahl ein, so daß das Umlaufen des Textilguts im
durch Zentrifugalkraft gegen die Innenseite der Trommelumfangs
wandung gedrückten Zustand einsetzt, noch bevor das Textilgut
geeignet neu verteilt ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die
Schleudervorrichtung deshalb ferner einen Zeitmesser zum Messen
einer Zeitdauer, die erforderlich ist, damit die Trommeldreh
zahl eine vordefinierte Drehzahl erreicht, wenn eine erste kon
stante Spannung durch die Drehzahlsteuermittel an den Motor
angelegt ist, wobei die Drehzahlsteuermittel so ausgebildet
sind, daß, wenn die hierfür benötigte Zeit kürzer ist als eine
vordefinierte Zeitdauer, die Trommel vorübergehend angehalten
wird und die Trommelrotation durch Anlegen einer konstanten
Spannung an den Motor, die niedriger ist als die erste kon
stante Spannung, wieder in Gang gesetzt wird.
Durch diese Konzeption wird die durch den Zeitmesser gemessene
Zeitdauer dazu verwendet, zu bestimmen, ob das Drehmoment des
Motors größer ist als ein für die Textilgutlast geeignetes
Drehmoment. Wenn die durch den Zeitmesser gemessene Zeitdauer
kürzer ist als die vordefinierte Zeitdauer, bestimmen die Dreh
zahlsteuermittel, daß das Drehmoment des Motors zu groß ist und
verkleinern die an den Motor angelegte Spannung, so daß das
Drehmoment herabgemindert wird. Durch diese Drehzahlsteuerung
erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, daß das Textilgut bei der
erneut in Gang gesetzten Trommelrotation in der Trommel neu
verteilt wird.
Wenn andererseits die an den Motor angelegte Spannung zum
Ingangsetzen der Trommelrotation zu niedrig oder das Drehmoment
zu klein ist, dann dreht sich die Trommel überhaupt nicht oder
bleibt, falls sie doch zu rotieren beginnt, im Verlauf der
Rotationsbewegung stehen. Deshalb umfaßt die Schleudervorrich
tung in einer bevorzugten Ausführungsform einen Zeitmesser zum
Messen des Verstreichens einer bestimmten Zeitdauer ab Beginn
des Anlegens der konstanten Spannung an den Motor, wobei die
Drehzahlsteuermittel so ausgebildet sind, daß die an den Motor
angelegte Spannung erhöht wird, wenn die verstrichene Zeitdauer
eine vorgegebene Zeit erreicht, bevor die Trommeldrehzahl eine
vordefinierten Drehzahl erreicht hat.
Bei einer noch bevorzugteren Ausführungsform sind die Drehzahl
steuermittel derart ausgebildet, daß die an den Motor angelegte
Spannung erhöht wird, wenn die durch den Drehzahldetektor
detektierte Drehzahl des Motors Null ist, während die konstante
Spannung an den Motor angelegt ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Dreh
zahlsteuermittel so ausgebildet, daß die Drehzahl des Motors
nach einem Phasenanschnittsteuerungsverfahren gesteuert wird,
bei dem der dem Motor zugeführte Antriebsstrom ein Wechselstrom
ist, der zu einem Zeitpunkt (oder bei einem Phasenwinkel, der
im folgenden als "Steuerwinkel" bezeichnet wird) innerhalb
jeder Periode des Wechselstroms ausgeschaltet wird, wobei die
Steuerung der Drehzahl des Motors dadurch erfolgt, daß der
Steuerwinkel verändert wird. Das Verfahren beinhaltet, den
Steuerwinkel bis zum Erreichen einer vordefinierten Drehzahl
aufrechtzuerhalten und, nachdem die vordefinierte Drehzahl
erreicht ist, den Steuerwinkel auf der Grundlage der Differenz
zwischen der tatsächlichen Drehzahl und einer Solldrehzahl zu
bestimmen.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Dreh
zahlsteuermittel so ausgebildet, daß die Drehzahl des Motors
nach einem Pulsbreitenmodulationsverfahren gesteuert wird, bei
dem der dem Motor zugeführte Antriebsstrom in Form einer Folge
von Pulsen vorliegt, wobei jeder Puls eine vorgegebene Dauer
hat (Pulsbreite), und bei dem die Steuerung der Drehzahl des
Motors durch Verändern der Pulsbreite erfolgt. Das Verfahren
beinhaltet, die Pulsbreite bis zum Erreichen einer vordefinier
ten Drehzahl aufrechtzuerhalten und, nachdem die vordefinierte
Drehzahl erreicht ist, die Pulsbreite auf der Grundlage der
Differenz zwischen der tatsächlichen Drehzahl und einer Soll
drehzahl zu bestimmen.
Bei der erfindungsgemäßen Schleudervorrichtung spielen die
Leitkörper eine wichtige Rolle bei der Neuverteilung des Tex
tilguts. Folglich wird es bevorzugt, eine geeignete Anzahl von
Leitkörpern an der inneren Umfangswandung der Trommel vorzuse
hen, um die Wirksamkeit der Neuverteilung zu verbessern.
Beispielsweise ist es empfehlenswert, mindestens sechs Leit
körper an der inneren Umfangswandung der Trommel in vorgegebe
nen Winkelabständen vorzusehen.
Bei der erfindungsgemäßen Schleudervorrichtung erzeugt der
Motor, wie bereits erläutert, zunächst ein konstantes Dreh
moment, während die Trommeldrehzahl von Null auf eine vordefi
nierte Drehzahl steigt, und nach Erreichen der vordefinierten
Drehzahl wird der Motor so angesteuert, daß die durch den Dreh
zahldetektor detektierte tatsächliche Drehzahl des Motors bei
der Solldrehzahl gehalten wird. Im Anfangsstadium der Trommel
rotation ändert sich die Trommeldrehzahl in Abhängigkeit von
der Belastungsänderung der Trommel, die sich einstellt, wenn
das Textilgut in der Trommel durch Leitkörper bewegt wird, wie
oben beschrieben. Wenn das Textilgut über die Leitkörper hin
ausbewegt und damit verteilt wird und die Belastung der Trommel
hinreichend klein wird, kommt es zu einem raschen Anstieg der
Trommeldrehzahl, woraufhin die Trommel mit durch Zentrifugal
kraft an die Innenseite der Trommelumfangswand gedrücktem Tex
tilgut zu rotieren beginnt. Indem so eine Neuverteilung des
Textilguts auf der inneren Trommelumfangswandung herbeigeführt
wird, wird die Belastungsunwucht der Trommel innerhalb kurzer
Zeit korrigiert und das hochtourige Schleudern kommt rasch in
Gang. Folglich wird sowohl der Zeitaufwand für das Schleudern
wie der Zeitaufwand für den kompletten Vorgang, einschließlich
Waschen und Schleudern, verkürzt.
Die erfindungsgemäße Schleudervorrichtung läßt das Textilgut
bei einer relativ niederen Geschwindigkeit im Anfangsstadium
der Trommelrotation über die Leitkörper rollen. Wenn sich also
ein oder mehrere große Textilartikel, z. B. ein Bettuch, in
Gestalt eines großen, mit Wasser beladenen Klumpens in der
Trommel befinden, wird das Textilgut nach und nach, mit jeder
Roll- oder Wälzbewegung über die einzelnen Leitkörper aufge
lockert und ausgebreitet, wodurch die Unwucht geeignet korri
giert wird, so daß die Größe der exzentrischen Belastung geeig
net klein wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend
in Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung beschrieben. Es
zeigen im einzelnen:
Fig. 1A eine Seitenansicht einer Trommelwaschmaschine
mit einer erfindungsgemäßen Schleudervorrich
tung, wobei eine Seitenwand entfernt ist;
Fig. 2 eine Rückansicht, die einen Hauptteil der
Maschine zeigt, wobei eine rückwärtige
Abdeckung entfernt wurde;
Fig. 3 ein Blockdiagramm des elektrischen Systems der
Waschmaschine;
Fig. 4 eine graphische Darstellung einer beispielhaf
ten Wellenform zur Erläuterung des Verfahrens
zur Drehzahlsteuerung des Motors der Wasch
maschine;
Fig. 5 eine graphische Darstellung einer beispielhaf
ten Wellenform des sich unter dem Einfluß der
exzentrischen Belastung ändernden Motorstroms;
Fig. 6 und
Fig. 7 Flußdiagramme, die das Verfahren zum Ingang
setzen der Trommelrotation beim Schleudervor
gang zeigen; und
Fig. 8A-8E,
Fig. 9A-9D zeichnerische Darstellungen der Bewegung des
Textilguts in der Trommel.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 soll nachstehend eine
Trommelwaschmaschine mit einer Schleudervorrichtung gemäß der
Erfindung beschrieben werden. Zunächst wird der Gesamtaufbau
der Waschmaschine unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2
beschrieben.
Ein Maschinengehäuse ist aus einem Rahmen 1, einer oberen
Platte 2, einer Frontplatte 3, einer hinteren Abdeckung 4 und
einer Basis 5 aufgebaut. In dem Maschinengehäuse ist ein äuße
rer Behälter 6, der eine Frontöffnung aufweist, über Federn 7
abgehängt und über Dämpfer 8 zur Schwingungsdämpfung abge
stützt. Die Frontplatte 3 hat eine Tür 9 zum Schließen der
Frontöffnung des äußeren Behälters 6. Die Tür 9 wird geöffnet,
wenn der Benutzer das Textilgut durch die Frontöffnung des
äußeren Behälters 6 in eine in dem äußeren Behälter 6 vorge
sehene Trommel 10 einwirft. Die Trommel 10 weist in ihrem hin
teren Teil eine Wellenhalterung 11 auf, an der eine
Hauptwelle 12 sicher gehalten ist. Die Hauptwelle 12 wird über
eine Tragstruktur 13 abgetragen, die im hinteren Teil des äuße
ren Behälters 6 vorgesehen ist. Die Tragstruktur 13 umfaßt ein
Rollenlager 14 zur drehbaren Lagerung der Hauptwelle 12. Ein
Ende der Hauptwelle 12 steht vom hinteren Teil des äußeren
Behälters 6 ab, und an diesem Ende ist eine große Riemen
scheibe 15 befestigt. Unterhalb des äußeren Behälters 6 ist ein
Motor 16 angeordnet, an dessen Drehachse eine kleine Riemen
scheibe 17 befestigt ist. Die kleine Riemenscheibe 17 ist mit
der großen Riemenscheibe 15 über einen V-Riemen 18 antriebs
mäßig verbunden.
Von einer externen Quelle, z. B. einem Wasserhahn, zugeführtes
Wasser wird über einen Wasserversorgungsschlauch 19 in eine
Wasserversorgungseinheit 20 eingespeist. Die Wasserversorgungs
einheit 20 weist - ohne daß dies in der Figur gesondert darge
stellt wäre - einen Wasserdurchlaß, ein in dem Wasserdurchlaß
angeordnetes Ventil und einen ebenfalls in dem Wasserdurchlaß
angeordneten Waschmitteleinspüler auf. Wenn Wasser in den Was
serdurchlaß eingeleitet wird, geht das in dem Waschmittelein
spüler enthaltene Waschmittel in das Wasser über, wobei eine
Waschlauge gebildet wird, die dann in den äußeren Behälter 6
gelangt. Die Umfangswandung der Trommel 10 weist mehrere
Löcher 10a auf, durch die das in den äußeren Behälter 6
gelangte Wasser in die Trommel 10 eintritt. Die Lochung 10a
fungiert auch als Wasserauslaß während des Schleuderns. Das
heißt, das aus dem Textilgut während des Schleuderns abgeschie
dene Wasser wird durch die Perforationen 10a zentrifugal aus
der Trommel 10 ausgetragen. An der Innenseite der Umfangswand
der Trommel 10 sind in vorbestimmten Winkelabständen Leitkör
per 10b zum Anheben des Textilguts vorgesehen. In der vorlie
genden Ausführungsform ist die Waschmaschine mit sechs Leitkör
pern 10b ausgestattet, wie aus Fig. 8 ersichtlich. Selbstver
ständlich kann die Anzahl der Leitkörper eine andere als sechs
sein, vorzugsweise jedoch mehr als sechs. Es ist eine Entwässe
rungspumpe 21 vorgesehen, um am Boden des äußeren Behälters 6
angesammeltes Wasser abzulassen. Das aus dem äußeren Behälter 6
abgehende Wasser durchläuft ein von der Vorderseite her ent
nehmbares Flusenfilter 22 und wird über einen Entwässerungs
schlauch 23 nach außen abgeleitet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 werden nun Aufbau und Wirkungsweise
des elektrischen Systems des Hauptteils der obigen Wasch
maschine beschrieben. Eine Steuereinheit 30, die im wesent
lichen aus einem oder mehreren Mikrocomputern aufgebaut ist,
umfaßt funktionsmäßig eine zentrale Steuerung 31, eine Schal
tung zur Phasenanschnittsteuerung 32 (im folgenden Phasensteue
rung) genannt, einen Unwuchtdetektor 33 und andere Funktions
einheiten (nicht gezeigt). Die zentrale Steuerung 31 beinhaltet
einen Speicher (nicht dargestellt), in dem Betriebsprogramme
zur Durchführung eines Waschvorgangs (einschließlich Schleuder
vorgangs) vorab gespeichert werden. Während des Schleudervor
gangs empfängt die zentrale Steuerung 31 Größe und Ort der
exzentrischen Belastung betreffende Daten oder Informationen
von dem Unwuchtdetektor 33 und verarbeitet die Information nach
einem noch zu beschreibenden Verfahren, um eine Solldrehzahl Np
zu berechnen, die einer erwünschten Trommeldrehzahl entspricht.
Die Solldrehzahl Np wird an die Phasensteuerung 32 weitergege
ben.
Eine Motorantriebseinheit 40 umfaßt eine Wechselstrom-(AC-)Quelle
41 und einen Schalter (SW) 42. Die Motorantriebs
einheit 40 und die Phasensteuerung 32 fungieren als Drehzahl
steuermittel zur Steuerung der Drehzahl des Motors 16. Der
Motor 16 ist mit einem Drehzahldetektor 51 ausgestattet, der
von einem Impulsgenerator und anderen Elementen gebildet ist.
Der Drehzahldetektor 51 erzeugt Pulssignale, welche die tat
sächliche Drehzahl Nr des Motors 16 bezeichnen. Die Pulssignale
werden zum Zweck einer noch zu beschreibenden Steuerung mit
Rückführung an die Phasensteuerung 32 gesendet.
Ein Stromdetektor 50 detektiert einen dem Motor 16 von der
Motorantriebseinheit 40 zufließenden Antriebsstrom (Motor
strom), überführt den Strom in eine Spannung und sendet das
Spannungssignal an den Unwuchtdetektor 33. Fig. 5 ist eine
graphische Darstellung einer beispielhaften Wellenform der sich
in Abhängigkeit von der Zeit verändernden Drehmomentkomponente
des Motorstroms. In Fig. 5 sind Rotationsmarken durch einen an
der Trommel 10 vorgesehenen Rotationssensor 52 erzeugte
Marker-Signale, wobei jede Rotationsmarke jeweils einen Drehzyklus der
Trommel 10 bezeichnet. Wenn in der Trommel 10 eine exzentrische
Belastung vorliegt, ändert sich, wie in Fig. 5 gezeigt, die
Drehmomentkomponente des Motorstroms periodisch in Abhängigkeit
von der exzentrischen Belastung. Weil die Änderung des Motor
stroms der Änderung des Lastmoments entspricht, tritt der Maxi
malwert Vmax der Drehmomentkomponente dann auf, wenn das Last
moment bei jeder Umdrehung der Trommel 10 am größten ist. Die
Differenz zwischen dem Maximalwert Vmax und dem Minimalwert
Vmin (Amplitude der Stromänderung) entspricht der Größe der
exzentrischen Belastung. Die Beziehung zwischen der Amplitude
der Stromänderung und der Größe der exzentrischen Belastung
wird vorab untersucht, und die zu dieser Relation gehörigen
Daten werden in den Speicher der zentralen Steuerung 31 abge
legt, beispielsweise in Form einer Tabelle. Die Relations
tabelle wird zur Berechnung der Größe der exzentrischen
Belastung aus der Amplitude einer Stromänderung verwendet.
Im einzelnen wird die Berechnung wie folgt vorgenommen, wobei
ein elektrischer Strom mit der in Fig. 5 gezeigten Wellenform
angenommen sei. Der Unwuchtdetektor 33 detektiert den Maximal
wert Vmax und den Minimalwert Vmin des elektrischen Stroms in
jedem Intervall der Rotationsmarken, d. h. bei jeder Umdrehung
der Trommel 10, und berechnet die Differenz zwischen den zwei
Werten. Die Größe der exzentrischen Belastung wird aus dem Dif
ferenzwert (Amplitude der Stromänderung) auf Basis der Rela
tionstabelle erhalten. Daneben kann der Ort der exzentrischen
Belastung auf der inneren Umfangswandung der Trommel 10 detek
tiert werden, und zwar auf Basis der Zeitpunkte, zu denen der
Maximalwert Vmax detektiert wird. Die Zeitpunkte sind bei
spielsweise durch eine Verzögerungszeit oder einen Verzöge
rungswinkel, ausgehend von dem unmittelbar vorausgehenden
Rotationsmarker, repräsentiert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 wird nun das Verfahren zur Steue
rung der Drehzahl des Motors 16 im einzelnen beschrieben, und
zwar mit Schwerpunkt auf die Wirkungsweise der Phasensteue
rung 32 und der Motorantriebseinheit 40. Die Phasensteuerung 32
bestimmt einen Steuerwinkel α (Grad) auf Basis der Differenz
zwischen der Solldrehzahl Np und der tatsächlichen Drehzahl Nr,
und sendet ein den Winkel α bezeichnendes Signal an den Schal
ter 42. Der Schalter 42 besteht beispielsweise aus einem Gate-steuer
baren Halbleiterschalter, so etwa ein Triac, und anderen
Elementen. Die AC-Quelle 41 führt dem Schalter 42 einen sinus
wellenförmigen einphasigen Wechselstrom zu, wie in Fig. 4A
gezeigt, und der Schalter 42 schaltet den Wechselstrom in
Abhängigkeit von dem Steuerwinkel α ein und aus. Im einzelnen
wird ein Pulssignal in einer Lage erzeugt, die um den Steuer
winkel α gegenüber jeder dem Phasenwinkel von 0° entsprechen
den Basislage verzögert ist, wie dies in Fig. 4B veranschau
licht ist. Der elektrische Strom ist in dem Winkelbereich von
0° bis α ausgeschaltet und im Winkelbereich von α bis 180°
eingeschaltet. Infolgedessen wird dem Motor 16 intermittierend
eine Folge von Strompulsen als Antriebsstrom zugeführt, wie in
Fig. 4C schraffiert dargestellt. Der dem Motor 16 zugeführte
Antriebsstrom (bzw. Antriebsleistung) erhöht sich, wenn die
Phasensteuerung 32 den Steuerwinkel α auf einen kleineren Wert
setzt, und umgekehrt.
Das Verfahren zum Steuern der Trommeldrehzahl im Anfangsstadium
des Schleudervorgangs mit der obengenannten Waschmaschine wird
nun unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme von Fig. 6 und
Fig. 7 beschrieben. Für die folgende Beschreibung beruht die
Berechnung verschiedener Parameterwerte auf der Bedingung, daß
die Trommel 10 einen Durchmesser von 470 mm besitzt. Selbstver
ständlich sind diese Werte nur beispielhaft, und die Parameter
können andere Werte annehmen, wenn der Durchmesser der Trom
mel 10 ein anderer ist.
Nach Beendigung eines Wasch- oder Spülvorgangs liegt das Tex
tilgut zusammengedrängt und angehäuft im unteren Teil der Trom
mel 10. Deshalb sendet die zentrale Steuerung 31 ein Locke
rungsvorgang-Startsignal an die Phasensteuerung 32, um einen
Lockerungsvorgang auszulösen (Schritt S10). In dem Auflocke
rungsvorgang wird die Trommel 10 mit einer Geschwindigkeit von
beispielsweise ca. 55 U/min vorwärts und rückwärts gedreht.
Dieser Vorgang führt dazu, daß die miteinander verschlungenen
textilen Artikel gelockert werden, so daß sich die Artikel nun
mehr leichter voneinander lösen lassen.
Nachdem der Lockerungsvorgang über eine vorgegebene Zeit durch
geführt wurde, wird der Antriebsstrom zum Motor 16 für eine
vorab festgelegte Zeit von beispielsweise 8 s ausgeschaltet
(Schritt S11). Die Voreinstellung dieser Zeit wird ausreichend
lang gewählt, so daß die Trommel 10 in dieser Zeit zum völligen
Stillstand kommen kann. Im Anschluß daran wird ein Anfangs
phasenwinkel IK wie folgt bestimmt. Zunächst setzt die zentrale
Steuerung 31 den Steuerwinkel α auf 110° und gibt ein den Win
kel α bezeichnendes Signal an die Phasensteuerung 32, wodurch
eine dem Steuerwinkel α entsprechende Spannung an den Motor 16
gelegt wird (Schritt S12). Die Voreinstellung für den Steuer
winkel α in Schritt S12 wird so gewählt, daß dieser einer
niedrigen Spannung entspricht, um ein Drehmoment zu entwickeln,
das so klein ist, daß die Trommel 10 nur dann drehen kann, wenn
die Menge des in die Trommel 10 geladenen Textilguts sehr klein
ist.
Hierauf wird, beruhend auf dem Ausgangssignal des Drehzahl
detektors 51, von der zentralen Steuerung 31 bestimmt, ob ein
Pulssignal des Drehzahldetektors 51 innerhalb von 0,5 s nach
Beginn des Anlegens der Spannung an den Motor 16 detektiert
wird (Schritt S13). Wird in Schritt S13 kein Pulssignal detek
tiert, bedeutet dies, daß der Motor 16 nicht dreht oder daß das
Drehmoment des Motors 16 nicht groß genug ist, um die Textil
gutbelastung der Trommel 10 zu überwinden. Wenn also kein Puls
signal detektiert wird, wird der Steuerwinkel α um z. B. 50 µs
oder ca. 1° im Winkel reduziert (Schritt S14), wobei die an den
Motor 16 angelegte Spannung und damit auch das Drehmoment des
Motors 16 wächst. Solange also das Resultat der Bestimmung in
Schritt S13 negativ ist, wird die Modifizierung des Steuerwin
kels α gemäß Schritt S14 wiederholt, wobei sich das Drehmoment
des Motors 16 schrittweise erhöht.
Wird in Schritt S13 bestimmt, daß das Pulssignal innerhalb von
0,5 s detektiert wird, beginnt die zentrale Steuerung 31, mit
Hilfe eines Zeitmessers die Zeit (t1) zu messen (Schritt S15).
Nachdem t1 eine vordefinierte Zeitdauer erreicht hat, bestimmt
die zentrale Steuerung 31, ob die Geschwindigkeit der Trom
mel 10 höher als 100 U/min ist (Schritt S16). Bei der Wasch
maschine der vorliegenden Ausführungsform steht die auf das
Textilgut wirkende Zentrifugalkraft mit der Schwerkraft im
Gleichgewicht, wenn die Drehzahl der Trommel 10 in einem
Bereich von 70 bis 80 U/min liegt. Daraus folgt, daß bei Vor
liegen einer Trommeldrehzahl von 100 U/min das Textilgut gegen
die Innenseite der Umfangswandung der Trommel 10 gedrückt ist
und mit der Trommel umläuft.
Wenn im Schritt S16 bestimmt wird, daß die Drehzahl der Trom
mel 10 kleiner als 100 U/min ist, bestimmt die zentrale Steue
rung 31, ob ein Pulssignal des Drehzahldetektors 51 innerhalb
von 0,5 s detektiert wird (Schritt S17). Wird in Schritt S17
bestimmt, daß länger als 0,5 s kein Pulssignal detektiert wird,
wird daraus geschlossen, daß die Trommel 10 mitten in ihrem Um
lauf stehen geblieben ist, so daß der Verfahrensablauf zu
Schritt S14 geht, wo der Steuerwinkel α um weitere 50 µs redu
ziert wird. Wird dagegen im Schritt S17 bestimmt, daß ein Puls
signal innerhalb von 0,5 s detektiert wird, geht der Verfah
rensablauf zu Schritt S18 weiter, wo die zentrale Steuerung 31
bestimmt, ob t1 größer ist als 6 s. Überschreitet t1 den Wert
von 6 s, bevor die Drehzahl der Trommel 10 den Wert von
100 U/min erreicht, wird daraus die Folgerung gezogen, daß das
Drehmoment nicht ausreichend groß ist, so daß der Verfahrensab
lauf zu Schritt 514 geht, wo der Steuerwinkel α um weitere
50 µs reduziert wird.
Wenn in Schritt S16 bestimmt wird, daß die Drehzahl der Trom
mel 10 größer als 100 U/min ist, wird der momentane Steuerwin
kel α als der Anfangsphasenwinkel IK definiert (Schritt S19).
Im Anschluß daran wird das Verfahren zur Steuerung der Drehzahl
des Motors 16 auf ein Phasenanschnittsteuerungsverfahren umge
stellt. Das bedeutet, daß die zentrale Steuerung 31 eine Soll
drehzahl Np des Motors 16 an die Phasensteuerung 32 gibt, und
die Phasensteuerung 32 bestimmt den Steuerwinkel α auf der
Grundlage der Differenz zwischen der tatsächlichen Drehzahl Nr
und der Solldrehzahl Np. Sodann wird, unter Anwendung des
Phasenanschnittsteuerungsverfahrens, die Drehzahl der Trom
mel 10 auf 130 U/min angehoben (Schritt S20). Das Textilgut
wird gegen die Innenseite der Umfangswandung der Trommel 10
gedrückt und dreht sich mit der Trommel 10 bei dieser Geschwin
digkeit, weil die Zentrifugalkraft größer ist als die Schwer
kraft. Der Unwuchtdetektor 33 detektiert die exzentrische Bela
stung auf der Grundlage der periodischen Änderung in dem dem
Motor 16 zugeführten Antriebsstrom, wie oben beschrieben
(Schritt S21).
Nach Erhalt von Größe und Ort der exzentrischen Belastung gemäß
Schritt S21 bestimmt die zentrale Steuerung 31, ob die Größe
der exzentrischen Belastung kleiner als ein vordefinierter Wert
ist (Schritt S22). Wird in Schritt S22 bestimmt, daß die Größe
der exzentrischen Belastung kleiner als der vordefinierte Wert
ist, wird daraus geschlossen, daß wenig oder keine Vibrationen
während des Schleudervorgangs unter den gegebenen Lastbedingun
gen zu erwarten sind. Folglich wird das Verfahren mit
Schritt S23 fortgesetzt, wo die Drehzahl der Trommel 10 auf
eine vordefinierte hohe Drehzahl von z. B. 1000 U/min angehoben
wird.
Wird dagegen in dem Schritt S22 bestimmt, daß die Größe der
exzentrischen Belastung größer als der vordefinierte Wert ist,
wird ein Vorgang zur Verteilung durchgeführt, wie im folgenden
beschrieben. Zunächst wird in schritt S24 ein Lockerungsvorgang
wie in Schritt S10 realisiert. Danach wird der Antriebsstrom
zum Motor 16 für eine vorgegebene Zeit von 8 s ausgeschaltet,
um die Trommel 10 vollständig anzuhalten (Schritt S25). Die
Phasensteuerung 32 sendet den zuvor bestimmten Anfangsphasen
winkel IK als Steuerwinkel α an die Motorantriebseinheit 40,
wodurch eine dem Phasenwinkel IK entsprechende Spannung an den
Motor 16 gelegt wird (Schritt S26). Gleichzeitig beginnt die
zentrale Steuerung 31, mit Hilfe des Zeitmessers die Zeit (t2)
zu messen (Schritt S27).
Die zentrale Steuerung 31 bestimmt, ob ein Pulssignal des Dreh
zahldetektors 51 innerhalb von 1,5 s nach Beginn der Zeitmes
sung detektiert wird (Schritt S28). Wird kein Pulssignal detek
tiert, wird daraus gefolgert, daß der Motor 16 blockiert ist,
weil das Drehmoment nicht genügend groß ist. Also reduziert die
Phasensteuerung 32 den Steuerwinkel α um 50 µs (Schritt S30),
und der Anfangsphasenwinkel IK wird auf den neuen Steuerwin
kel α gesetzt (Schritt S40). Mit dem modifizierten Wert von IK
werden die Vorgänge der Schritte S24 bis S28 erneut durchge
führt. Dieses Mal ist das Drehmoment des Motors 16 größer, weil
die an den Motor 16 angelegte Spannung größer ist.
Kommt es im Schritt S28 zur Detektion des Pulssignals innerhalb
von 1,5 s, wird der Schluß gezogen, daß der Motor 16 nicht
blockiert ist. Also bestimmt die zentrale Steuerung 31, ob die
Drehzahl der Trommel 10 höher als 100 U/min ist (Schritt 529).
Wenn in Schritt S29 die Drehzahl nicht höher ist als 100 U/min,
erfolgt eine Bestimmung dahingehend, ob die Zeit (t2) mehr als
7 s beträgt (Schritt S31). Ist t2 nicht größer als 7 s, kehrt
das Verfahren zu Schritt S28 zurück. Überschreitet t2 den Wert
von 7 s, bevor die Drehzahl der Trommel 10 bei 100 U/min ange
langt ist, wird daraus geschlossen, daß das Drehmoment nicht
ausreichend groß ist, so daß der Vorgang mit Schritt 30 fortge
setzt wird, wo der Steuerwinkel α um weitere 50 µs reduziert
wird. Zum Beispiel kann es in dem Falle, daß sich das Textilgut
nach dem Ingangsetzen der Trommelrotation an einem der Leitkör
per 10b konzentriert, geschehen, daß die Zeit t2 den Wert von
7 s überschreitet, bevor die Drehzahl der Trommel 10 den Wert
von 100 U/min erreicht, weil sich das so konzentrierte Textil
gut nur schwer über den Leitkörper 10b hinausbewegt.
In Schritt S29 ist die Messung der Zeit t2 beendet, wenn
bestimmt wird, daß die Drehzahl der Trommel 10 größer ist als
100 U/min, und der momentane Wert von t2 wird in den Speicher
(RAM) der zentralen Steuerung 31 abgelegt (Schritt S32). Im
Anschluß daran wird das Verfahren zur Drehzahlsteuerung des
Motors 16 auf das Phasenanschnittsteuerungsverfahren umge
stellt, und die Drehzahl wird wie in Schritt S20 auf 130 U/min
angehoben (Schritt S33). Nach Erreichen der Drehzahl von
130 U/min detektiert der Unwuchtdetektor 33, wie in
Schritt S21, die exzentrische Belastung (Schritt S34).
Im Schritt S35 bestimmt die zentrale Steuerung 31, ob die Größe
der exzentrischen Belastung kleiner als der vorab gesetzte Wert
ist. Wenn die Größe der exzentrischen Belastung kleiner als der
vordefinierte Wert ist, wird die Drehzahl der Trommel 10 auf
die hohe Drehzahl zum Schleudern angehoben (Schritt S23). Wenn
jedoch in Schritt S35 die Größe der exzentrischen Belastung
größer ist als der vordefinierte Wert, dann liest die zentrale
Steuerung 31 die Zeit t2 aus dem RAM aus und bestimmt, ob t2
kleiner als 2,5 s ist (Schritt S36). Ist t2 kleiner als 2,5 s,
wird daraus geschlossen, daß das auf die Trommel 10 wirkende
Drehmoment so groß ist, daß das Textilgut nicht in einer noch
zu beschreibenden Weise verteilt werden kann. Deshalb wird der
Steuerwinkel α um 250 µs erhöht (Schritt S37), und der Vorgang
geht zu Schritt S40 über.
Wenn in Schritt S36 der Wert von t2 größer ist als 2,5 s, dann
wird bestimmt, ob t2 kleiner ist als 3 s (Schritt S38). Wenn t2
innerhalb des Bereichs von 2,5 bis 3 s liegt, wird daraus die
Folgerung gezogen, daß das Drehmoment zum Antreiben der Trom
mel 10 zu einer Drehbewegung geringfügig zu groß ist, um zu
einer geeigneten Verteilung des Textilguts zu gelangen. Deshalb
wird der Steuerwinkel α um 50 µs erhöht (Schritt S39), und der
Verfahrensablauf geht zu Schritt S40. Wenn in Schritt S38 der
Wert von t2 größer als 3 s ist, wird das Verfahren mit
Schritt S40 fortgesetzt, ohne den Steuerwinkel α zu verändern.
Nach dem obigen Verfahren zur Drehzahlsteuerung beginnt die
Trommel 10 ihre Rotation mit einer mäßigen Beschleunigungsrate,
und die Drehzahl der Trommel 10 erreicht den Wert von 100 U/min
innerhalb einer Zeit von mehreren Sekunden. Die Fig. 8A
bis 8E und 9A bis 9D veranschaulichen die Bewegung des Textil
guts in der Trommel 10, während die Drehzahl der Trommel 10 wie
oben geschrieben gesteuert wird. Die Fig. 8A bis 8E zeigen
den Fall, daß die Trommel 10 mit mehreren kleinen Textilarti
keln beschickt ist, und die Fig. 9A bis 9D zeigen den Fall,
in dem die Trommel 10 mit einem einzigen großflächigen Textil
artikel, z. B. einem Bettuch, beladen ist.
Es wird nun auf die Fig. 8A bis 8E Bezug genommen, gemäß
welchen die Textilartikel zunächst am Boden der Trommel 10 lie
gen, wie in Fig. 8A gezeigt. Wenn die Trommel 10 zu rotieren
beginnt, werden die Artikel durch die Leitkörper 10b angehoben,
wie in Fig. 8B dargestellt. Im Zuge des Angehobenwerdens fallen
dann einige der Artikel über die Leitkörper 10b hinaus auf den
Boden, wie Fig. 8C zeigt. Dieser Vorgang wiederholt sich, wäh
rend die Trommel 10 rotiert. Wenn die Artikel größtenteils
durch ein und denselben Leitkörper 10b angehoben werden, wie
dies in Fig. 8B dargestellt ist, dann wirkt die auf die Artikel
wirkende Schwerkraft als Lastmoment entgegen der Rotation der
Trommel 10, so daß ein großes Drehmoment notwendig ist, um die
Rotation der Trommel 10 aufrechtzuerhalten. Wenn hingegen die
Trommel 10 weiter rotiert und einige der Textilartikel von dem
Leitkörper 10b herabfallen (oder über ihn hinausfallen), wie in
Fig. 8C dargestellt, nimmt das durch die Schwerkraft verur
sachte Lastmoment rasch ab, und das zur Aufrechterhaltung der
Rotation der Trommel 10 nötige Drehmoment wird kleiner.
Wenn also der Motor 16 in der Anfangsphase der Trommelrotation
mit einer konstanten Spannung beaufschlagt wird, rotiert die
Trommel 10 mit einer niederen Drehzahl, wenn die Belastung groß
ist, wie in Fig. 8A gezeigt, wobei die Drehzahl dann rasch
wächst, wenn die Belastung mit zunehmender Auflockerung des
Textilguts, wie in Fig. 8C gezeigt, kleiner wird. Die Drehzahl
der Trommel 10 erhöht sich nach und nach mit zunehmender Ver
teilung des Textilguts auf der Innenseite der Umfangswandung
der Trommel 10.
Wenn die an den Motor 16 in der Anfangsphase angelegte kon
stante Spannung geeignet bestimmt wird, löst sich die Textil
gutzusammenballung, und jedesmal, wenn ein Teil des Textilguts
im Verlauf der Drehbewegung über die Leitkörper 10b hinaus
fällt, verteilen sich die textilen Artikel auf der inneren
Umfangswandung der Trommel 10. Sobald die Last ausreichend
klein geworden ist, erfährt die Drehzahl der Trommel 10 einen
raschen Anstieg und erreicht eine Drehzahl, bei der die auf das
Textilgut wirkende Zentrifugalkraft größer als die Schwerkraft
ist. Demnach wird das verteilte Textilgut gegen die Innenseite
der Umfangswand der Trommel 10 gedrückt und rotiert mit der
Trommel 10, wie in Fig. 8E veranschaulicht. Wenn dagegen die an
den Motor 16 im Anfangsstadium angelegte konstante Spannung zu
hoch ist, erhöht sich die Drehzahl der Trommel 10 so rasch, daß
die Rotation der Trommel 10 mit gegen die Innenseite ihrer
Umfangswandung gedrücktem Textilgut einsetzt, bevor das Textil
gut geeignet aufgelockert ist.
Deshalb wird bei der obigen Ausführungsform durch die Schritte
S13 bis S19 zunächst ein Steuerwinkel α bestimmt, der die an
den Motor 16 anzulegende anfängliche Spannung (d. h. den anfäng
lichen Phasenwinkel IK) bestimmt, und der Steuerwinkel α wird
durch Schritt S26 und nachfolgende Schritte modifiziert, unter
Berücksichtigung des Ergebnisses eines Tests, bei dem der
Motor 16 effektiv mit dem Steuerwinkel α angesteuert wird. Als
Folge dieses Modifizierungsvorgangs wird eine geeignete Span
nung zum Anlegen an den Motor 16 bestimmt. Mit dieser an den
Motor 16 angelegten Spannung wird das Textilgut in der Anfangs
phase der Trommelrotation richtig in der Trommel 10 verteilt.
In dem Fall, daß das Textilgut aus einem einzigen großflächigen
Artikel besteht, liegt dieser Artikel zunächst am Boden der
Trommel 10, wie in Fig. 9A veranschaulicht. Mit sich fortset
zender Rotation der Trommel 10 wird der Artikel nach und nach
jedesmal, wenn er über den Leitkörper 10b hinausrollt, geloc
kert, wie dies in den Fig. 9B und 9C gezeigt ist. Wenn die
Belastung hinreichend klein geworden ist, wächst die Drehzahl
der Trommel 10 schnell, so daß die Trommel 10 mit dem Textilgut
in einem weit ausgebreiteten und durch die Zentrifugalkraft
gegen die Innenseite ihrer Umfangswandung gedrückten Zustand zu
rotieren beginnt, wie dies in Fig. 9D wiedergegeben ist. Damit
ist die Belastungsunwucht in bezug auf die Drehachse der Trom
mel 10 korrigiert, und die exzentrische Belastung ist sehr
klein.
Es ist anzumerken, daß die obige Ausführungsform lediglich
beispielhaft ist und daß die vorliegende Erfindung nicht nur
für eine mit Wasser arbeitende Trommelwaschmaschine Anwendung
finden kann, sondern z. B. auch für Vorrichtungen zum Trocken
reinigen, die Reinigungsmittel auf Erdölbasis oder andere
Flüssigkeiten verwenden.
Claims (8)
1. Schleudervorrichtung zum Abschleudern von Flüssigkeit
aus Textilien durch Rotation eines mit den Textilien
beladenen Trommelkorbs um eine horizontale Achse,
umfassend:
- a) einen Motor zum Antreiben der Trommel zu einer Dreh bewegung;
- b) einen Drehzahldetektor zum Detektieren einer Drehzahl des Motors; und
- c) Drehzahlsteuermittel zum Anlegen einer konstanten Spannung an den Motor, so daß der Motor ein konstantes Drehmoment erzeugt, während die Drehzahl der Trommel von Null auf eine vordefinierte Drehzahl steigt, und zum Steuern des Motors, so daß eine durch den Dreh zahldetektor detektierte tatsächliche Drehzahl des Motors bei einer Solldrehzahl gehalten wird, nachdem die Drehzahl des Motors die vordefinierte Drehzahl erreicht hat.
2. Textilschleudervorrichtung nach Anspruch 1, welche
ferner umfaßt:
einen Unwuchtdetektor zum Detektieren der Größe einer exzentrischen Belastung infolge ungleichmäßiger Ver teilung der Textilien auf Basis einer Veränderung in einem dem Motor zugeführten Antriebsstrom bei Umlaufen der Trommel mit einer Drehzahl, die höher ist als die Drehzahl, bei der die auf die Textilien wirkende Zen trifugalkraft gleich der Schwerkraft ist; und
Mittel zum Bestimmen der Unwucht, mit deren Hilfe bestimmbar ist, ob die Größe der exzentrischen Bela stung größer ist als ein vordefinierter Wert,
wobei die Drehzahlsteuermittel so ausgebildet sind, daß, wenn die Größe der exzentrischen Belastung zu einem Wert bestimmt wird, der größer ist als ein vor definierter Wert, die Trommel vorübergehend angehalten wird und anschließend die Trommelrotation erneut in Gang gebracht wird.
einen Unwuchtdetektor zum Detektieren der Größe einer exzentrischen Belastung infolge ungleichmäßiger Ver teilung der Textilien auf Basis einer Veränderung in einem dem Motor zugeführten Antriebsstrom bei Umlaufen der Trommel mit einer Drehzahl, die höher ist als die Drehzahl, bei der die auf die Textilien wirkende Zen trifugalkraft gleich der Schwerkraft ist; und
Mittel zum Bestimmen der Unwucht, mit deren Hilfe bestimmbar ist, ob die Größe der exzentrischen Bela stung größer ist als ein vordefinierter Wert,
wobei die Drehzahlsteuermittel so ausgebildet sind, daß, wenn die Größe der exzentrischen Belastung zu einem Wert bestimmt wird, der größer ist als ein vor definierter Wert, die Trommel vorübergehend angehalten wird und anschließend die Trommelrotation erneut in Gang gebracht wird.
3. Textilschleudervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
welche ferner umfaßt:
einen Zeitmesser zum Messen einer Zeitdauer, die erforderlich ist, damit die Trommeldrehzahl eine vor definierte Drehzahl erreicht, wenn eine erste kon stante Spannung durch die Drehzahlsteuermittel an den Motor angelegt ist, wobei die Drehzahlsteuermittel so ausgebildet sind, daß, wenn die hierfür benötigte Zeit kürzer ist als eine vordefinierte Zeitdauer, die Trom mel vorübergehend angehalten wird und die Trommelrota tion durch Anlegen einer konstanten Spannung an den Motor, die niedriger ist als die erste konstante Span nung, wieder in Gang gesetzt wird.
einen Zeitmesser zum Messen einer Zeitdauer, die erforderlich ist, damit die Trommeldrehzahl eine vor definierte Drehzahl erreicht, wenn eine erste kon stante Spannung durch die Drehzahlsteuermittel an den Motor angelegt ist, wobei die Drehzahlsteuermittel so ausgebildet sind, daß, wenn die hierfür benötigte Zeit kürzer ist als eine vordefinierte Zeitdauer, die Trom mel vorübergehend angehalten wird und die Trommelrota tion durch Anlegen einer konstanten Spannung an den Motor, die niedriger ist als die erste konstante Span nung, wieder in Gang gesetzt wird.
4. Textilschleudervorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 3, ferner umfassend:
einen Zeitmesser zum Messen des Verstreichens einer bestimmten Zeitdauer ab Beginn des Anlegens der kon stanten Spannung an den Motor, wobei die Drehzahlsteu ermittel so ausgebildet sind, daß die an den Motor angelegte Spannung erhöht wird, wenn die verstrichene Zeitdauer eine vorgegebene Zeit erreicht, bevor die Trommeldrehzahl eine vordefinierte Drehzahl erreicht hat.
einen Zeitmesser zum Messen des Verstreichens einer bestimmten Zeitdauer ab Beginn des Anlegens der kon stanten Spannung an den Motor, wobei die Drehzahlsteu ermittel so ausgebildet sind, daß die an den Motor angelegte Spannung erhöht wird, wenn die verstrichene Zeitdauer eine vorgegebene Zeit erreicht, bevor die Trommeldrehzahl eine vordefinierte Drehzahl erreicht hat.
5. Textilschleudervorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 4, bei der die Drehzahlsteuermittel derart ausge
bildet sind, daß die an den Motor angelegte Spannung
erhöht wird, wenn die durch den Drehzahldetektor
detektierte Drehzahl des Motors Null ist, während die
konstante Spannung an den Motor angelegt ist.
6. Textilschleudervorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 5, bei welcher die Drehzahlsteuermittel so ausge
bildet sind, daß die Drehzahl des Motors nach einem
Phasenanschnittsteuerungsverfahren gesteuert wird, bei
dem ein dem Motor zugeführter Antriebsstrom ein Wech
selstrom ist, der zu einer Zeit, die einem Steuerwin
kel entspricht, innerhalb jeder Periode des Wechsel
stroms ausgeschaltet wird, wobei die Steuerung der
Drehzahl des Motors dadurch erfolgt, daß der Steuer
winkel verändert wird, wobei das Verfahren beinhaltet,
den Steuerwinkel bis zum Erreichen einer vordefinier
ten Drehzahl aufrechtzuerhalten und, nachdem die vor
definierte Drehzahl erreicht ist, den Steuerwinkel auf
der Grundlage der Differenz zwischen der tatsächlichen
Drehzahl und der Solldrehzahl zu bestimmen.
7. Textilschleudervorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 5, bei welcher die Drehzahlsteuermittel so ausge
bildet sind, daß die Drehzahl des Motors nach einem
Pulsbreitenmodulationsverfahren gesteuert wird, bei
dem ein dem Motor zugeführter Antriebsstrom in Form
einer Folge von Pulsen vorliegt, wobei jeder Puls eine
vorgegebene Breite hat, und bei dem die Steuerung der
Drehzahl des Motors durch Verändern der Pulsbreite
erfolgt, wobei das Verfahren beinhaltet, die Puls
breite bis zum Erreichen einer vordefinierten Drehzahl
aufrechtzuerhalten und, nachdem die vordefinierte
Drehzahl erreicht ist, die Pulsbreite auf der Grund
lage der Differenz zwischen der tatsächlichen Drehzahl
und der Solldrehzahl zu bestimmen.
8. Textilschleudervorrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 7, welche wenigstens sechs Leitkörper umfaßt, die
an der inneren Umfangswandung der Trommel in einem
vorgegebenen Winkelabstand vorgesehen sind.
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