DE19928383A1 - Waschmaschine mit einem Niveausensor und mit einem System zur Messung von unwuchtbedingten Auslenkungen des Laugenbehälters - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine mit einem an Federn (3) aufgehängten Laugenbehälter (2), in dem eine Trommel (5) drehbar gelagert angeordnet ist, mit einem Niveausensor zur Bestimmung des Flüssigkeitsstandes im Laugenbehälter, bei dem ein analoger Drucksensor (9) über einen ersten Verbindungsschlauch (8) an einen am Laugenbehälter (2) angeordneten Druckstutzen (7) angeschlossen ist, und mit einem System zur Messung von unwuchtsbedingten Auslenkungen des Laugenbehälters (2), bestehend aus einer zwischen dem Laugenbehälter (2) und dem Gehäuse (1) der Wasschmaschine angeordneten Pumpeinrichtung (17) zur Erzeugung eines von den Auslenkungen abhängigen Drucks, aus einem zweiten Verbindungsschlauch (13) zwischen der Pumpeinrichtung (17) und dem Drucksensor (9) und aus einer Auswerteschaltung (12) zur Umwandlung von Drucksignalen in Unwuchtsignale. Um eine einfache, über den gesamten Drehzahlbereich genaue Unwuchtsensierung zu ermöglichen, ist die Pumpeinrichtung (17) derart zwischen dem Laugenbehälter (2) und dem Gehäuse (1) angeordnet, daß sie durch Querschwingungen des Laugenbehälters (2) aktiviert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Waschmaschine mit einem an Federn aufgehängten Laugenbehälter, in dem eine Trommel drehbar gelagert angeordnet ist, mit einem Niveausensor zur Be­ stimmung des Flüssigkeitsstandes im Laugenbehälter, bei dem ein analoger Drucksensor über einen ersten Verbindungsschlauch an einen am Laugenbehälter angeordneten Druckstutzen angeschlossen ist, und mit einem System zur Messung von unwuchtsbedingten Auslenkungen des Laugenbehälters, bestehend aus einer zwischen dem Laugenbehälter und dem Gehäuse der Waschmaschine angeordneten Pumpeinrichtung zur Erzeugung eines von den Auslen­ kungen abhängigen Drucks, aus einem zweiten Verbindungsschlauch zwischen der Pumpein­ richtung und dem Drucksensor und aus einer Auswerteschaltung zur Umwandlung von Drucksignalen in Unwuchtsignale.

Bei Waschmaschinen ist es bekannt, das Gewicht der in die Trommel eingelegten Wäsche durch Auswertung der relativen Höhenänderung zwischen dem Laugenbehälter und dem Ge­ häuse zu bestimmen. Hierzu wird beispielsweise in der DE 22 04 325 C2 die Verwendung eines induktiven Bewegungsaufnehmers im Bereich eines Stoßdämpfers vorgeschlagen. Daneben ist es bekannt, anstelle der Höhenänderung die Änderung der vom Laugenbehälter auf das Gehäuse übertragenen Gewichtskraft auszuwerten. Hierzu ist beispielsweise aus der DE-OS 20 34 847 die Verwendung von mechanisch-elektrischen Wandlern bekannt. Die vorgenannten Systeme besitzen den Nachteil, daß sie relativ teure Meßwertaufnehmer benötigen.

Bei Waschmaschinen der vorgenannten Art ist es weiterhin bekannt (DE 89 05 566 U1), neben der Gewichtsmessung, die durch eine Auswertung des statischen Signalanteils des Weg- oder Kraftsensors erfolgt, den dynamischen Signalanteil dieser Sensoren zur Erkennung von Unwuchten der drehenden Trommel heranzuziehen. Unwuchten werden beispielsweise durch ungünstige Wäscheverteilung in der Trommel während des Schleuderns hervorgerufen.

In der DE 195 22 393 A1 ist eine Waschmaschine beschrieben, bei der zur Bestimmung der Unwucht ein Niveausensor mit einem analogen Drucksensor verwendet wird, wobei in einer Steigleitung im Abflußbereich des Laugenbehälters eine schwingende Membran mit seismi­ scher Masse angeordnet ist. Diese Membran stellt mit dem Drucksensor zusammen einen Be­ schleunigungsaufnehmer dar. Versuche haben gezeigt, daß dieses Meßsystem nur oberhalb der Resonanzdrehzahlen des schwingenden Aggregats Laugenbehälter - Trommel - Aufhän­ gung gut und zuverlässig funktioniert. Bei kleinen Drehzahlen sind die Beschleunigungen zu gering. Aus der DE 196 16 635 ist es darüberhinaus bekannt, einen solchen Beschleuni­ gungsaufnehmer derart auszulegen, daß er in erster Linie auf die horizontalen Auslenkungen des Laugenbehälters reagiert.

Aus der nach A 54 (3) und (4) EPÜ als Stand der Technik geltenden EP 0 879 913 A1 ist es bekannt, zwischen dem Gehäuse und dem Laugenbehälter einer Waschmaschine eine Pump­ einrichtung anzuordnen, die ein von den unwuchtbedingten Schwingungen des Laugenbehäl­ ters abhängiges Drucksignal erzeugt. Dieses Drucksignal wird durch einen separaten Druck­ sensor erfaßt.

Auch aus der nach A 54 (3) und (4) EPÜ als Stand der Technik geltenden EP 0 885 993 A1 ist es bekannt, zwischen dem Gehäuse und dem Laugenbehälter einer Waschmaschine eine Pumpeinrichtung anzuordnen, die ein von den unwuchtbedingten Schwingungen des Laugen­ behälters abhängiges Drucksignal erzeugt. Bei der dort beschriebenen Waschmaschine wird das Drucksignal zwar durch den vorhandenen Drucksensor erfaßt, der als Differenzdrucksen­ sor konzipiert ist, durch die Anbringung der Pumpeinrichtung zwischen der Gehäuserückwand und der Laugenbehälterrückwand können jedoch nur Schwingungen in Richtung der Laugen­ behälterachse ausgewertet werden. Dies ist nachteilig, da das Anschlagen des Laugenbehäl­ ters am Gehäuse bei zu großen Unwuchten in erster Linie an den seitlichen Gehäuseteilen erfolgt und deshalb die Auslenkungen in dieser Richtung begrenzt werden müssen. Außerdem entstehen bei einer Waschmaschine mit einer Faltenbalgdichtung im Türbereich durch die Schwingungen in Richtung der Laugenbehälterachse Änderungen des Laugenbehältervolu­ mens. Diese Änderungen führen zu Luftdruckstößen, die sich über den ersten Verbindungs­ schlauch als Schwankungen des Drucksignals auswirken. Je nach Lage der Unwucht können sich diese Schwankungen zum Drucksignal der Pumpeinrichtung addieren oder dieses kom­ pensieren. Hierdurch entstehen undefinierte Signale, mit denen eine genaue Unwuchterfassung nicht möglich ist.

Der Erfindung stellt sich das Problem, eine Waschmaschine der eingangs genannten Art zu offenbaren, mit der eine einfache, über den gesamten Drehzahlbereich genaue Unwuchtsen­ sierung möglich ist, und bei der wirksam ein Anschlagen des Laugenbehälters insbesondere an den Gehäuseseitenwänden verhindert wird.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Waschmaschine mit einem System zur Messung von unwuchtbedingten Auslenkungen des Laugenbehälters mit den im Patentan­ spruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Ein mit der Erfindung erreichbarer Vorteil besteht in der Kostengünstigkeit des Meßsystems, da es den vorhandenen Drucksensor und evtl. auch einen der vorhandenen Schwingungsdämpfer nutzt. Zur Unwuchtmessung liefert das System Informationen über den Weg des Laugenbehälters, den es zu begrenzen gilt. Außerdem zeigt es eine gute Funktionsfähigkeit im gesamten Drehzahlbereich, der während des Schleuderhochlaufs durchfahren wird. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung der Pumpeinrichtung derart zwischen dem Laugenbehälter und dem Gehäuse, daß sie durch Querschwingungen des Laugenbehälters aktiviert wird. Das schwingende Aggregat führt schon bei kleinen Drehzahlen im Bereich von 120 min^-1 große unwuchtbedingte Bewegungen in horizontaler Richtung quer zur Laugenbehälterlängsachse aus. Auf diese Weise kann in einem sehr frühen Stadium des Schleuderhochlaufs eine Un­ wucht erkannt werden und ihr durch Abbruch des Hochlaufs und Neuverteilung der Wäsche entgegengewirkt werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Pumpeinrichtung oberhalb des Laugenbehälters quer zu seiner Längsachse angeordnet. Hierdurch wird ein kurzer Verbindungsweg zu einem Drucksensor erreicht, der in der Gerätesteuerung hinter der Bedienblende angeordnet ist. Die Pumpeinrichtung sollte in diesem Fall möglichst reibungsarm arbeiten, da eine Krafteinleitung in den oberen Gehäusebereich zu einem instabilen Standverhalten der Waschmaschine führt.

Alternativ dazu kann die Pumpeinrichtung in einen Schwingungsdämpfer integriert sein oder als solcher wirken. Dies kann durch das Einsetzen eines dichtenden Reibbelags zur Führung des Kolbens bewerkstelligt werden. Hierdurch werden einerseits Klappergeräusche der Führung vermieden, andererseits wird den durch Unwuchten hervorgerufenen Bewegungen des Laugenbehälters entgegengewirkt. Bei einer solchen Ausführungsform ist es besonders vor­ teilhaft, den Schwingungsdämpfer bzw. die Pumpeinrichtung unterhalb des Laugenbehälters annähernd horizontal ausgerichtet anzuordnen. Hierdurch erfolgt eine günstige Krafteinleitung in den unteren Gehäusebereich und das Standverhalten der Waschmaschine wird verbessert.

Es ist vorteilhaft, wenn der erste und der zweite Verbindungsschlauch über ein Verbindungs­ stück gemeinsam an den Drucksensor geführt sind und im ersten Verbindungsschlauch eine Düse und/oder im zweiten Verbindungsschlauch ein Rückschlagventil angeordnet ist. Durch das Zusammenführen der Verbindungsschläuche werden die beiden Druckstöße von Laugen­ behälter und Pumpeinrichtung addiert und das Unwuchtsignal verstärkt.

In einer anderen Ausführungsform wird als Drucksensor ein Differenzdrucksensor verwendet, der zweite Verbindungsschlauch an die Atmosphärenseite des Drucksensors geführt und im Bereich des Luftweges zwischen der Pumpeinrichtung und dem Drucksensor eine Öffnung angeordnet, deren Durchmesser hinsichtlich der Erzielung eines ausreichend verwertbaren Drucksignals angepaßt ist. Hierdurch ist das Meßsystem zur Unwuchtbestimmung hermetisch vom Laugenraum getrennt und kann nicht durch Waschlauge oder Wrasen verschmutzt wer­ den. Bei einer solchen Ausführungsform ist es vorteilhaft, die Luftzufuhr vom Laugenbehälter über den ersten Verbindungsschlauch abzuschalten oder wenigstens zu drosseln, da sonst das Drucksignal der Pumpeinrichtung durch das vorbeschriebene Drucksignal vom Laugenbehälter kompensiert werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäß ausgebildeten Trommel­ waschmaschine;

Fig. 1a eine Pumpeinrichtung in Form einer parallel zu einem Schwingungsdämpfer (4) angeordneten Kolbenpumpe (17a);

Fig. 2 eine Trommelwaschmaschine mit einer als Reibungsdämpfer ausgebildeten, horizontal unterhalb des Laugenbehälters (2) angeordneten Kolbenpumpe (17b);

Fig. 3 eine Trommelwaschmaschine mit einer horizontal oberhalb des Laugenbehäl­ ters (2) angeordneten Kolbenpumpe (17c);

Fig. 4 eine Trommelwaschmaschine mit einer Kolbenpumpe (17c) gemäß Fig. 3 und mit einem Differenzdrucksensor (9).

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Waschmaschine besitzt ein Gehäuse (1), in dem ein Laugenbehälter (2) an Federn (3) schwingend aufgehängt ist. Zur Dämpfung der Schwingun­ gen ist er gegenüber dem Gehäuseboden durch Schwingungsdämpfer (4) in Form von Rei­ bungsdämpfern oder Hydraulik-Stoßdämpfern abgestützt. Innerhalb des Laugenbehälters (2) ist in bekannter Weise eine Trommel (5) zur Aufnahme von Wäsche drehbar gelagert und wird durch einen Motor (6) angetrieben.

Zur Messung des Flüssigkeitsniveaus im Laugenbehälter (2) ist an dessen Vorderwand im unteren Bereich ein Druckstutzen (7) angeordnet, von dem ein erster Verbindungsschlauch (8) zu einem Drucksensor (9) geführt ist. Der Drucksensor ist als analoger Differenzdrucksensor ausgebildet, wobei die beiden Seiten (9a, 9b) durch eine Membran (10) getrennt sind, auf der der Meßwertumformer (11) angeordnet ist. Der Meßwertumformer (11) wandelt die druckbe­ dingten Auslenkungen der Membran in Spannungssignale um. Diese werden dann zur Aus­ wertung an den Steuerrechner einer Mikroprozessor-Steuerung (12) weitergeleitet. Bei her­ kömmlichen Waschmaschinen ist der Drucksensor (9) dazu konzipiert, auf der einen Seite (9b) den füllstandsabhängigen Druck im Laugenbehälter und auf der anderen Seite (9a) den atmo­ sphärischen Druck zu messen.

Des weiteren ist zwischen dem Gehäuse (1) der Waschmaschine und dem Laugenbehälter (2) eine nachstehend beschriebene Pumpeinrichtung (s. Fig. 2) angeordnet, von der ein zweiter Verbindungsschlauch (13) an den analogen Drucksensor (9) geführt ist. Die Pumpeinrichtung wird durch unwuchtbedingte Bewegungen aktiviert und erzeugt ein zu diesen Bewegungen proportionales Drucksignal, welches durch den Steuerrechner der Mikroprozessor-Steue­ rung (12) ausgewertet und in ein entsprechendes Unwuchtsignal umgewandelt wird. Dabei ist der Füllstand im Laugenbehälter (2) proportional zum statischen Signalanteil, die Größe und die Lage einer mit der Trommel (5) umlaufenden Unwucht (bspw. durch schlechte Wäsche­ verteilung hervorgerufen) läßt sich aus dem dynamischen Signalanteil bestimmen.

Die Pumpeinrichtung läßt sich in einfachster Weise aus einer parallel zum Schwingungs­ dämpfer (4) angeordneten Kolbenpumpe 17a (s. Fig. 5) realisieren. Um zur Auswertung des von der Pumpeinrichtung erzeugten Drucksignals den zur Niveausensierung eingesetzten Drucksensor (9) nutzen zu können, werden beide Verbindungsschläuche (8; 13) an den Sen­ sor (9) geführt. Dabei muß sichergestellt sein, daß das Drucksignal der Pumpeinrichtung nicht zu schnell über den Druckstutzen (7) und den Laugenbehälter (2) abgebaut wird. Bei einer Verbindung der beiden Schläuche (8; 13) über ein T-Stück (16) wird deshalb in den ersten Verbindungsschlauch eine Düse (14) eingesetzt. Hierdurch kann bei leerem Laugenbehälter (2) der von der Pumpe (17a) erzeugte Druck nicht zu schnell durch den Druckstutzen (7) entweichen. Zusätzlich dazu kann im zweiten Verbindungsschlauch ein Rückschlagventil (15) angeordnet sein. Es verhindert ein Entweichen des statischen Druckanteils zur Niveaumessung über den zweiten Verbindungsschlauch. Damit die Niveausensierung sicher funktioniert, muß außerdem die Pumpe (17a) und die gesamte Verschlauchung (8; 13) vollkommen luftdicht abgeschlossen sein.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist in eine Kolbenpumpe (17b) ein dichtender Reib­ belag (20) eingesetzt, damit die Führung des Kolbens (21) nicht klappert und möglichst dicht ausgeführt ist. Die Pumpe (17b) ist zwischen einem Befestigungselement (18a) im unteren Be­ reich des Laugenbehälters (2) und einer seitlichen Gehäusewand (1a) oder einem seitlichen Rahmenteil (nicht dargestellt) annähernd waagerecht angeordnet. Durch den Reibbelag (20) nimmt die Pumpe (17b) Reibkraft auf und dämpft die Querschwingungen des Laugenbehäl­ ters (2), die schon bei Drehzahlen von 120 min^-1 einsetzen. Eine solche Pumpe (17b) kann einen der Schwingungsdämpfer (4) ersetzen oder zusätzlich zu diesem eingebaut sein.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Kolbenpumpe (17c) mit geringer Reibkraft horizontal zwischen einem Befestigungselement (18b) im oberen Bereich des Laugenbehälters (2) und dem Gehäuse (1) angeordnet ist.

Fig. 4 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Fig. 3 mit einem analogen Drucksensor (9), bei dem der zweite Verbindungsschlauch (13) von der Pumpe (17c) mit dessen Atmosphären­ seite (9a) verbunden ist. Hierdurch können beide Drucksignale ermittelt werden, dennoch sind die Meßsysteme voneinander getrennt. Eine definierte Öffnung (19) im Bereich des Luftweges zwischen der Kolbenpumpe (17c) und dem Drucksensor (9) sorgt dafür, daß im zeitlichen Mittel immer atmosphärischer Druck anliegt. Der Durchmesser der Öffnung (19) ist derart auf die Förderleistung der Kolbenpumpe (17c) unter Berücksichtigung der unwuchtbedingten Quer­ schwingungen des Laugenbehälters (2) abgestimmt, daß für den relevanten Trommeldreh­ zahlbereich gut meßbare Größen entstehen. Um bei Waschmaschinen mit einer Faltenbalg­ dichtung im Türbereich (nicht dargestellt) zu verhindern, daß das Drucksignal der Kolben­ pumpe (17) durch Druckstöße kompensiert wird, die durch das Schwingen des Laugenbehäl­ ters in axialer Richtung entstehen und aus diesem über den ersten Verbindungsschlauch (8) auf die Druckseite (9b) des analogen Druckwächters geleitet werden, ist ein schaltbares Ven­ til (22) in den ersten Verbindungsschlauch (8) eingesetzt, mit dem die Luftzufuhr vom Laugen­ behälter (2) abgeschaltet oder wenigstens gedrosselt werden kann.

Claims (8)

1. Waschmaschine mit einem an Federn (3) aufgehängten Laugenbehälter (2), in dem eine Trommel (5) drehbar gelagert angeordnet ist, mit einem Niveausensor zur Bestimmung des Flüssigkeitsstandes im Laugenbehälter, bei dem ein analoger Drucksensor (9) über einen er­ sten Verbindungsschlauch (8) an einen am Laugenbehälter (2) angeordneten Druckstutzen (7) angeschlossen ist, und mit einem System zur Messung von unwuchtsbedingten Auslenkungen des Laugenbehälters (2), bestehend aus einer zwischen dem Laugenbehälter (2) und dem Gehäuse (1) der Waschmaschine angeordneten Pumpeinrichtung (17) zur Erzeugung eines von den Auslenkungen abhängigen Drucks, aus einem zweiten Verbindungsschlauch (13) zwischen der Pumpeinrichtung (17) und dem Drucksensor (9) und aus einer Auswerteschal­ tung (12) zur Umwandlung von Drucksignalen in Unwuchtsignale, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (17) derart zwischen dem Laugenbehälter (2) und dem Gehäuse (1) angeordnet ist, daß sie durch Querschwingungen des Laugenbehälters (2) aktiviert wird.

2. Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (17) oberhalb des Laugenbehälters (2) quer zu seiner Längsachse angeordnet ist.

3. Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (17) parallel zu einem Schwingungsdämpfer (4) angeordnet ist.

4. Waschmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (17) in einen Schwingungsdämpfer (4) integriert ist oder als Schwin­ gungsdämpfer wirkt.

5. Waschmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsdämpfer (4) bzw. die Pumpeinrichtung (17) unterhalb des Laugenbehäl­ ters annähernd horizontal ausgerichtet angeordnet ist.

6. Waschmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Verbindungsschlauch (13; 8) über ein Verbindungsstück (16) gemeinsam an den Drucksensor (9) geführt sind, wobei im ersten Verbindungsschlauch (8) eine Düse (14) und/oder im zweiten Verbindungsschlauch (13) ein Rückschlagventil (15) an­ geordnet ist.

7. Waschmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher als Drucksen­ sor (9) ein Differenzdrucksensor verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verbindungsschlauch (13) an die Atmosphärenseite (9a) des Drucksensors (9) geführt ist und daß im Bereich des Luftweges zwischen der Pumpeinrichtung (17) und dem Drucksensor (9) eine Öffnung (19) angeordnet ist, deren Durchmesser hinsichtlich der Erzie­ lung eines ausreichend verwertbaren Drucksignals angepaßt ist.

8. Waschmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhr vom Laugenbehälter über den ersten Verbindungsschlauch abschaltbar bzw. drosselbar ist.