EP4148177A1 - Washing machine and method for detecting a drum blockage in a washing machine - Google Patents

Washing machine and method for detecting a drum blockage in a washing machine Download PDF

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Publication number
EP4148177A1
EP4148177A1 EP22158138.2A EP22158138A EP4148177A1 EP 4148177 A1 EP4148177 A1 EP 4148177A1 EP 22158138 A EP22158138 A EP 22158138A EP 4148177 A1 EP4148177 A1 EP 4148177A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drum
motor
values
determined
parameter set
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22158138.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Gessat
Rolf Stappenbeck
Eugen Balzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from BE20215720A external-priority patent/BE1029754B1/en
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP4148177A1 publication Critical patent/EP4148177A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F33/00—Control of operations performed in washing machines or washer-dryers 
    • D06F33/30—Control of washing machines characterised by the purpose or target of the control 
    • D06F33/47—Responding to irregular working conditions, e.g. malfunctioning of pumps 
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2103/00—Parameters monitored or detected for the control of domestic laundry washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2103/44—Current or voltage
    • D06F2103/46—Current or voltage of the motor driving the drum
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F2105/00—Systems or parameters controlled or affected by the control systems of washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F2105/46—Drum speed; Actuation of motors, e.g. starting or interrupting
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F25/00—Washing machines with receptacles, e.g. perforated, having a rotary movement, e.g. oscillatory movement, the receptacle serving both for washing and for centrifugally separating water from the laundry and having further drying means, e.g. using hot air 

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting a blocked drum in a laundry care appliance and to a laundry care appliance.
  • the subject matter of the invention is defined in the appended claims.
  • Laundry care devices are used wherever laundry has to be either washed or dried. The places of use extend to both private household use and industrial use.
  • Laundry care appliances are known in the prior art, for example as household and commercial dryers, household and commercial washing machines and automatic machines and washer-dryers.
  • a laundry care appliance typically includes at least one drum, which is rotatably mounted with respect to a housing surrounding the drum, a motor with a motor pinion, a drive belt that mechanically couples the motor to the drum via the motor pinion, and a controller that controls the motor .
  • the motor pinion together with the drive belt, transfers torque from the motor to the drum, causing the drum to rotate in the absence of slip.
  • the interior of the drum typically has ribs which, during normal operation, collide with the laundry as the drum rotates and thus advantageously distribute, process and/or care for the laundry.
  • the controller controls at least the direction of rotation and the speed of the motor.
  • the motor is usually operated with three-phase or alternating current.
  • the controller can control the motor in such a way that the drum rotates, for example, in only one direction or in alternating directions, i.e. reversing.
  • Belt drives generally have the problem that slip can occur because the torque that can be transmitted is limited.
  • the slippage is caused by a randomly occurring unfavorable laundry distribution. This can occur, for example, if the laundry gets wedged between rotating and stationary parts. For example, wedging of laundry can occur between the rotating drum and the surrounding housing, e.g., a so-called "balcony", which is a section in the housing in the area of the loading opening of a dryer. A rib striking the wedged laundry as the drum rotates becomes lodged in the laundry, which in turn often causes the drum and drive belt to stall, resulting in slippage between the drive belt and the motor sprocket or motor. Such a drum jam can sometimes occur within less than a second.
  • the object of the present invention is therefore to detect a drum jam in order to eliminate the disadvantages of the prior art and to reduce the frequency of belt breaks.
  • laundry care appliances can be household and commercial dryers, household and commercial washing machines and automatic machines and washer-dryers.
  • the rotatable drum can preferably be rotatable in relation to a housing surrounding it at least in part.
  • the drive belt may be a flat belt, toothed belt or V-belt or any other drive belt suitable for transmitting torque from the motor pinion coupled to the motor to the drum and causing the drum to rotate.
  • the motor can be a synchronous or asynchronous motor with, for example, two or more phases.
  • the steps of the method preferably run in the order a), b), c), d).
  • the torque-generating current is a highly suitable variable with which a blocked drum can be detected.
  • the torque-forming current can be determined from the supply current of the motor using a suitable method known from the field of vector control.
  • An example of such a method is a Clark and Park transformation performed in succession.
  • An alternative variable that is just as suitable for determining a blocked drum is the torque of the motor itself.
  • the torque of the motor can be determined, for example, with a torque observer, which calculates the torque.
  • the torque can be calculated from the torque-generating current using known methods.
  • Another alternative suitable quantity for determining a blocked drum is the envelope of the phase current.
  • the motor-internal slip as the difference between the stator speed and the rotor speed of the motor can be used as a measure of the torque in addition to the method described.
  • each of the quantities determined in step a) of the method according to the invention shows different characteristics for a rotating motor in the cases of a stationary drum and a rotating drum.
  • the variables determined in step a) show, for example, fluctuations over time or non-vanishing amplitudes at characteristic frequencies in the frequency space.
  • the drum is stationary and there is slippage between the slowly rotating or completely stationary drive belt and the still rotating motor sprocket (and therefore the motor).
  • a signal characteristic of drum jamming can be any single parameter or any set of several parameters that can be used to distinguish the two cases described above.
  • the parameter set can include at least one or more parameters. These parameters can be calculated either in full or in part from the values determined in step a).
  • the calculation and checking of the parameter set in steps b) and c) can take place, for example, with the aid of a control device.
  • the control device can have, for example, a CPU, a microcontroller or microprocessor, an ASIC, PLD or FPGA, which is suitable and set up to carry out a corresponding calculation.
  • the control of the motor can preferably be adapted by the control device.
  • the controller is set up, for example, after detecting a characteristic signal of a drum jam, to switch off the motor, reduce its speed and/or reverse its direction of movement, or any combination thereof.
  • the aim of the adjustment is to prevent the drive belt from chafing and to eliminate the jamming of laundry by means of a counter-movement.
  • step d The process according to the invention is preferably carried out continuously or at short time intervals.
  • continuous implementation means that after the end of step d), the process according to the invention is carried out immediately, beginning again with step a). This enables close monitoring of the laundry care device and a quick response to a drum blockage, and it is also possible to effectively prevent the drive belt from wearing through.
  • the method according to the invention has the advantage that slippage between the motor pinion or the motor and the drive belt can be quickly detected in the event of a drum blockage. This allows you to react directly by adjusting the motor movement, which prevents the drive belt from tearing.
  • the process can also be easily retrofitted to existing laundry care devices via a software update.
  • the method is only carried out when the motor of the laundry care appliance has reached a target speed after being switched on.
  • the setpoint speed describes the speed of the drum which it has in normal operation, ie in operation without drum blocking.
  • the target speed of the drum can, for. B. be 55 revolutions per minute.
  • step a) Starting the method according to the invention only after the target speed has been reached ensures that the values in step a) are determined exclusively at the start of normal operation and that a speed of the motor that changes over time when the laundry care appliance is started up does not falsify the measurement.
  • the values in step a) are determined during a defined measurement period and in step c) the parameter set is compared with a set of limit values and a signal characteristic of a drum blockage is determined if at least one parameter of the parameter set has a corresponding one Limit value of the set of limits falls below, the set of limits being calculated at least once from the set of parameters.
  • the defined measurement duration can be a time duration within which the determination of the values in step a) of the method according to the invention is carried out.
  • the measurement duration can be between 0.5 and 5 s, preferably between 1 and 3 s.
  • the measurement duration should preferably be selected in such a way that the measurement duration is as long as possible in order to be able to detect a characteristic signal.
  • the measurement duration should preferably be chosen so short that the further steps of the method are carried out and the drive belt is not already worn through when carrying out step a).
  • the limit theorem may include at least one or more limit values.
  • the limit values can be calculated completely or partially from the parameter set, for example.
  • the set of limit values can preferably be calculated from the set of parameters the first time the method according to the invention is carried out after the setpoint speed has been reached and cannot change when the method according to the invention is carried out again.
  • the limit set can also be determined and updated after a fixed number of repetitions of the method from the parameter set and/or from the previously determined limit sets.
  • one or more of the limit values can be calculated as a fraction or multiple of a parameter of the parameter set. If at least one parameter of the parameter set falls below a corresponding limit value of the set of limit values, a characteristic signal of drum blockage is present.
  • the difference between the maximum and the minimum and/or the standard deviation of the values determined in step a) are calculated in step b) and form a parameter set.
  • the minimum and the maximum are determined in relation to all time-resolved values determined in step a) in the measurement period. The difference between maximum and minimum is then determined from these two values. As an alternative to this, the standard deviation, as is well known in the prior art, can also be calculated.
  • the difference between the minimum and the maximum and the standard deviation have the advantage that they represent two values that can be calculated with little technical effort and minimal computing power, which allow a simple distinction between the cases of normal operation and the drum blockage.
  • step e) the values determined in step a) are low-pass filtered.
  • the low-pass filtering can be carried out, for example, by electrical or electronic components known in the prior art.
  • the signals can also be filtered on the SW side.
  • the limit frequency can preferably be selected in such a way that interfering high-frequency components, e.g. from motor or mains frequencies, which are not related to the mechanical movement of the drum, the drive belt and/or the motor, are eliminated or greatly reduced.
  • the cut-off frequency is preferably in the range from 5 rad/s to 30 rad/s, preferably 7 rad/s to 20 rad/s, more preferably 9 rad/s to 15 rad/s.
  • the cut-off frequency can be 10 rad/s.
  • the low-pass filtering has the advantage that the values determined in step a) are significantly improved in relation to the signal-to-noise ratio. This in turn improves the accuracy of drum jam detection.
  • step b) the values determined in step a) are broken down into at least one frequency or into a continuous or discrete frequency spectrum and form a parameter set.
  • amplitudes associated with the rotation can be determined in characteristic frequency ranges in the values determined in step a). These amplitudes can be caused, for example, by the laundry colliding with the ribs. By "flying over" the washing of a rib during the drum rotation, i.e. a rib not colliding, further amplitudes of higher or lower frequencies can be added. If the drum is blocked and the drum is at a standstill, the corresponding amplitudes of the characteristic frequencies or frequency ranges decrease or disappear. In this case, the set of limit values can be calculated, for example, from the set of parameters multiplied by a factor that is less than one.
  • the frequency breakdown has the advantage that it represents a parameter value or a parameter set that can be calculated with little technical effort and that allows a simple and error-resistant differentiation between the cases of normal operation and a drum blockage.
  • the parameter set is calculated in step b) using a discrete Fourier transformation, a fast Fourier transformation or a Goertzel algorithm.
  • the parameter set includes the sum of the amplitudes of multiple frequencies in a defined frequency interval.
  • the frequency interval includes frequencies from 0.5 Hz to 2.5 Hz.
  • the drum or one or more ribs of the drum of the laundry care appliance has an artificial imbalance.
  • An artificial imbalance can be, for example, an incompletely homogeneous weight distribution in the drum.
  • an artificial imbalance can also be one or more ribs that are heavier than the remaining ribs.
  • An artificial imbalance can be clearly identified by one or more corresponding amplitudes of one or more characteristic frequencies in the frequency spectrum of the values determined in step a). If the drum is blocked and the drum is at a standstill, the corresponding amplitudes decrease or disappear.
  • An artificial imbalance ensures and simplifies the detection of a drum jam in the event that the drum is only loaded with a small load of laundry.
  • the imbalance can improve the detection of a drum jam even in the case of a normal load of laundry.
  • step a) in a further step f), the values determined in step a) are stored in a data memory, and in step b) the mean value and/or the maximum value are calculated from all or part of the stored values and are included in the parameter set, and in step c) the parameter set is compared with the last value determined in step a) and a signal characteristic of a blocked drum is detected if the last determined value exceeds a parameter of the parameter set.
  • a drum stall can occur in less than a second. It was found that in the case of drum blockage, the values determined in step a), in particular the torque-forming current or the torque, rise steeply within a few hundred milliseconds. This sudden change in the values over time, i.e. their gradient, can be used to detect a blocked drum.
  • a drum lock characteristic signal or the set of parameters based on the gradient can be calculated using the mean value or the maximum value of a part or all values stored in memory determined in the past. Preferably, only a number k of the most recently stored values is used to calculate the mean or the maximum value, where k is a positive integer.
  • This embodiment provides an easy to implement and reliable way of detecting a jammed drum.
  • step f) the values determined in step a) are continuously stored in a ring memory.
  • a ring memory describes a data memory known in the prior art, the individual total of k memory locations of which are written cyclically, where k is an integer positive number: After all memory locations of the ring memory have been written to for the first time, when the next memory value is stored, started from the first memory location and the value stored there is overwritten, etc. In other words, only the last k values are stored in the ring memory, all other values were overwritten.
  • the Ring memory can preferably be dimensioned in such a way that it contains integer multiples of the drum rotation as the number k of memory locations, since the values determined in step a) fluctuate in the rhythm of the ribs. This prevents the determined values from being subject to large fluctuations.
  • a ring memory represents a variant of a data memory that is optimal for the purpose of the invention, since it always contains only the most recent k values determined in step a), from which the mean value and/or the maximum value is determined. Older values are not included. This ensures that the mean value and/or the maximum value are always up to date.
  • a microcontroller without a floating point unit can preferably be used to calculate the mean value.
  • the mean value is formed over 2 n values.
  • the exponent n can preferably be dimensioned in such a way that it contains integer multiples of the drum rotation, since the values determined in step a) fluctuate with the rhythm of the ribs. This prevents the values determined in step a) from being subject to large fluctuations.
  • the averaging can be formed by summing up the number n of the last values in the data memory and then shifting n places to the right.
  • the values in step a) are determined with a time interval of 100 ms and stored in the ring memory. This preferably takes place only after the laundry care appliance has reached a target speed.
  • the ring memory can include a time window of e.g. 2.1 s, which in this example corresponds to approximately two drum revolutions. The division by shift operation was not used in this example, since a floating point unit is assumed to be given.
  • the last value determined i.e. the current value
  • the mean value of the past 21 values in the parameter set each time step c) is run through. If the last value determined is at least e.g. 60% above the mean value, the drum may be blocked. An increase in the last determined value to 1.2, for example 1.6, times the mean value can thus represent a characteristic signal of drum jamming.
  • the ring memory can preferably not be emptied or refilled when carrying out step d), i.e. when adapting the control of the motor, in particular when reversing, but only stopped. This ensures that any blocking can be detected immediately when restarting.
  • the torque rise is not within the averaging window, particularly when the window is small in time. If the period of time was short, the increase would strongly influence the mean value. For this reason, there is preferably a predetermined time interval between the elements in the ring memory and the current value.
  • the maximum value of the past values stored in the data memory can be compared with the last determined value.
  • an increase in the current value to 1.1, for example 1.5 times the maximum value can represent a characteristic signal of drum jamming.
  • a time window of approximately one rib cycle can be blanked out when considering the maximum value of the past values.
  • the signal characteristic of a blocked drum is detected when the most recent value determined in step a) is 1.2, preferably 1.6 times the mean value determined in step b) or 1.1, preferably exceeds 1.5 times the maximum value determined in step b).
  • the most recent value determined in step a) describes the last value determined in terms of time and is therefore the most up-to-date value. With the values described here, a blocked drum can be detected most clearly.
  • the motor is controlled in step d) in such a way that the motor reverses its direction of movement, changes its speed and/or stops.
  • the motor can also be controlled to perform any combination of reversing the direction of movement, changing the speed, e.g. increasing or decreasing, or stopping.
  • the direction of the torque transmitted to the drum via the drive belt reverses.
  • This can prevent laundry from getting wedged between the drum and a part of the housing, e.g. the balcony.
  • a blocked drum can thus be released by reversing the direction of movement of the motor and thus by reversing the drum.
  • the laundry care machine can thus independently bring the machine into the normal operating state. This improves the ease of use of the machine. In addition, it prevents long machine downtimes that would be caused by an operator manually removing the blocked laundry.
  • the object is achieved by a laundry care appliance according to claim 15.
  • the laundry care appliance according to the invention is designed and set up to carry out the method according to one of claims 1 to 14.
  • the laundry care appliance can preferably be a household or commercial dryer, a household or commercial washing machine or automatic machine or a washer-dryer.
  • Such a laundry care appliance has the advantage that repairs due to a worn drive belt are required much less frequently. This saves repair costs and reduces device downtime due to time-consuming repairs.
  • FIG 1 shows a household dryer 1 as an example of a laundry care appliance 3.
  • the household dryer 1 has an outer housing 5 and a drum 7 rotatably mounted therein.
  • the drum can be loaded with laundry through a loading opening 9 arranged laterally in the housing 5 .
  • a balcony 11 is arranged in the area of the loading opening 9 .
  • the balcony 11 typically includes a lint screen.
  • a drum blockage can occur, for example, due to laundry becoming wedged between the balcony 11 and the drum 7 .
  • FIG 2 shows a schematic structure of the laundry care appliance 3.
  • the laundry care appliance 3 comprises the drum 7, which is rotatably mounted in relation to the housing 5 surrounding the drum 7, a motor 13 with a motor pinion 15, a drive belt 17, the motor pinion 15 or the Motor 13 mechanically coupled to the drum 7, and a controller that controls the motor 13.
  • the motor pinion 15, together with the drive belt 17, transmits torque from the motor 13 to the drum 7, causing the drum 7 to rotate.
  • the motor 13 can be arranged on a motor mount 19 .
  • the motor mount 19 can be pivoted at least at one point 21 .
  • a tension spring 23 applies a force to the motor mount 19, and thus also to the motor 13 and the motor pinion 15, and thereby tensions the drive belt 17.
  • the interior of the drum 7 has ribs 25 which, during normal operation of the laundry care appliance 3, collide with the laundry 27 as the drum rotates and thus advantageously process and/or care for the laundry.
  • Figure 3a and 3b show an exemplary section of a time-resolved torque-forming current 29a of the motor 13 of the laundry care appliance 3 without low-pass filtering and a torque-forming current 29b of the motor 13 with low-pass filtering.
  • Figure 3a shows the normal operating case of a rotating drum 7.
  • Figure 3b shows the case of a drum jam. The values in Figures 3a and 3b were determined or measured during step a) of the method according to the invention.
  • Figures 3a and 3b show the significant improvement in the signal-to-noise ratio of stream 29b through low-pass filtering of stream 29a.
  • step b) of the method according to the invention a parameter set with a single parameter from the values measured in step a) of the torque-generating current in normal operation, which in Figure 3a shown is calculated.
  • the parameter has the difference between the maximum 43 and the minimum 45 of the torque-generating current 29a that is consumed.
  • step c) the parameter is checked for a signal characteristic of drum blockage.
  • a set of limit values with a single limit value is determined from the parameter when the method according to the invention is initially executed for the first time after the setpoint speed has been reached.
  • the limit value can be calculated from 0.3 A in the case of the non-low-pass filtered current 29a and 0.15 in the case of the low-pass filtered current 29b.
  • Figure 4a and 4b show an exemplary section of a frequency spectrum 31 of a torque-generating current of the motor 13 of the laundry care appliance 3.
  • Figure 4a shows the case of a rotating drum 7.
  • Figure 4b shows the case of a drum jam.
  • the frequency spectrum 31 of a rotating drum in Figure 4a shows a clear maximum 33. This maximum 33' is missing in Figure 4b in the event of a drum jam.
  • the course of the method according to the invention takes place analogously to the description of FIG Figures 3a and 3b .
  • Figures 4a and 4b includes the parameter and the limit value calculated from it, for example, the sum of the amplitudes in the frequency range from 0.5 Hz to 2.5 Hz. If the limit value is calculated, for example, as half the parameter, in the case of Figure 4b in step c) a characteristic signal of a drum jam is detected.
  • figure 5 shows an exemplary section of a torque-forming stream of a laundry care appliance 3.
  • a first section 35 in figure 5 shows a time profile of the torque-forming current 37 of a rotating drum 7.
  • a second section 39 shows a torque-forming current 37' that suddenly increases from a blocking time 41 onwards.
  • step a the torque-generating current I q is measured.
  • step f the measured value of the torque-forming current is stored in a ring memory.
  • step b the mean value and/or the maximum value is calculated as a parameter of the parameter set from all the values stored in the ring memory.
  • step c) the last value measured in step a) is compared with the parameter determined in step b). If the last measured value exceeds the maximum, for example by a factor of 1.5, or the mean value, for example by a factor of 1.6, there is a characteristic signal of a blocked drum.
  • step d the motor control is therefore adjusted and the drum is reversed, for example, in order to release the blockage.
  • the following exemplary algorithm can be executed:
  • the basis here is the torque-forming current. This is filtered in a 1 ms time slice with a time constant of 20 ms (to remove measurement noise).
  • This filtered, torque-forming current is stored in an array in the 100 ms time slice. This array contains 10 elements. Since this array is used as a ring memory, the values of the last second are there.
  • Each time in the 100 ms time slice the minimum and maximum values are determined from the array. Every time in the 100 ms time slice it is checked whether the minimum value exceeds a certain minimum value. If this is the case, the difference between the maximum and minimum values is calculated. If this is below a certain threshold, a blockage is detected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Control Of Washing Machine And Dryer (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Trommelblockierung in einem Wäschepflegegerät (3), das Wäschepflegegerät (3) aufweisend eine rotierbare Trommel (7), welche über einen Antriebsriemen (17) von einem Motor (13) antreibbar ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a) Bestimmen wenigstens eines oder mehrerer der nachfolgenden Werte des Motors (13): drehmomentbildender Strom, Drehmoment, Phasenstrom und/oder Einhüllende des Phasenstroms, b) Berechnen eines Parametersatzes aus den in Schritt a) bestimmten Werten, c) Prüfen des Parametersatzes auf ein für eine Trommelblockierung charakteristisches Signal, d) Anpassen der Steuerung des Motors (13), wenn ein charakteristisches Signal festgestellt wurde. Die vorliegende Erfindung betrifft zudem ein Wäschepflegegerät (3), welches ausgestaltet und eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.The present invention relates to a method for detecting a drum blockage in a laundry care appliance (3), the laundry care appliance (3) having a rotatable drum (7) which can be driven by a motor (13) via a drive belt (17), the method Steps includes: a) determining at least one or more of the following values of the motor (13): torque-forming current, torque, phase current and/or envelope of the phase current, b) calculating a parameter set from the values determined in step a), c) checking the parameter set to a signal characteristic of drum blockage, d) adapting the control of the motor (13) if a characteristic signal has been detected. The present invention also relates to a laundry care appliance (3) which is designed and set up to carry out the method according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Trommelblockierung in einem Wäschepflegegerät sowie ein Wäschepflegegerät. Der Gegenstand der Erfindung ist in den beigefügten Patentansprüchen definiert.The invention relates to a method for detecting a blocked drum in a laundry care appliance and to a laundry care appliance. The subject matter of the invention is defined in the appended claims.

Wäschepflegegeräte finden überall dort Verwendung, wo Wäsche entweder gewaschen oder getrocknet werden muss. Dabei erstrecken sich die Einsatzorte sowohl auf den privaten Hausgebrauch als auch auf die industrielle Anwendung.Laundry care devices are used wherever laundry has to be either washed or dried. The places of use extend to both private household use and industrial use.

Im Stand der Technik sind Wäschepflegegerät z.B. als Haushalts- und Gewerbetrockner, Haushalts- und Gewerbewaschmaschinen und -automaten und Waschtrockner bekannt.Laundry care appliances are known in the prior art, for example as household and commercial dryers, household and commercial washing machines and automatic machines and washer-dryers.

Typischerweise umfasst ein Wäschepflegegerät wenigstens eine Trommel, welche in Bezug auf ein die Trommel umgebendes Gehäuse rotierbar gelagert ist, einen Motor mit einem Motorritzel, einen Antriebsriemen, der den Motor über das Motorritzel mechanisch mit der Trommel koppelt, und eine Steuerung, die den Motor steuert. Das Motorritzel überträgt zusammen mit dem Antriebsriemen Drehmoment vom Motor an die Trommel, wodurch die Trommel in Abwesenheit von Schlupf in Rotation versetzt wird.Typically, a laundry care appliance includes at least one drum, which is rotatably mounted with respect to a housing surrounding the drum, a motor with a motor pinion, a drive belt that mechanically couples the motor to the drum via the motor pinion, and a controller that controls the motor . The motor pinion, together with the drive belt, transfers torque from the motor to the drum, causing the drum to rotate in the absence of slip.

Die Trommel weist typischerweise in ihrem Inneren Rippen auf, welche im normalen Betrieb bei der Trommelrotation mit der Wäsche kollidieren und die Wäsche so vorteilhaft verteilen, bearbeiten und/oder pflegen.The interior of the drum typically has ribs which, during normal operation, collide with the laundry as the drum rotates and thus advantageously distribute, process and/or care for the laundry.

Im Betrieb steuert die Steuerung wenigstens die Drehrichtung und die Drehzahl des Motors. Der Motor wird üblicherweise mit Dreh- oder Wechselstrom betrieben. Die Steuerung kann den Motor derart steuern, dass sich die Trommel beispielsweise in nur einer oder in abwechselnder Richtung, d.h. reversierend, dreht.In operation, the controller controls at least the direction of rotation and the speed of the motor. The motor is usually operated with three-phase or alternating current. The controller can control the motor in such a way that the drum rotates, for example, in only one direction or in alternating directions, i.e. reversing.

Riementriebe weisen generell das Problem auf, dass Schlupf auftreten kann, da das übertragbare Drehmoment begrenzt ist. Bei Wäschepflegegeräten oder anderen riemenangetriebenen Trommeln wird der Schlupf durch eine sich zufällig ergebende ungünstige Wäscheverteilung verursacht. Dies kann beispielsweise durch ein Verkeilen der Wäsche zwischen drehenden und stehenden Teilen auftreten. Beispielsweise kann ein Verkeilen von Wäsche zwischen der rotierenden Trommel und dem umgebenden Gehäuse, z.B. einem sogenannten "Balkon", welcher ein Abschnitt im Gehäuse im Bereich der Beladungsöffnung eines Trockners ist, auftreten. Eine bei der Drehung der Trommel auf die verkeilte Wäsche stoßende Rippe bleibt in der Wäsche stecken, was wiederum häufig zu einem Stillstand der Trommel und des Antriebsriemens und damit zu Schlupf zwischen dem Antriebsriemen und dem Motorritzel bzw. Motor führt. Eine solche Trommelblockierung kann z.T. innerhalb weniger als einer Sekunde auftreten.Belt drives generally have the problem that slip can occur because the torque that can be transmitted is limited. In the case of laundry care appliances or other belt-driven drums, the slippage is caused by a randomly occurring unfavorable laundry distribution. This can occur, for example, if the laundry gets wedged between rotating and stationary parts. For example, wedging of laundry can occur between the rotating drum and the surrounding housing, e.g., a so-called "balcony", which is a section in the housing in the area of the loading opening of a dryer. A rib striking the wedged laundry as the drum rotates becomes lodged in the laundry, which in turn often causes the drum and drive belt to stall, resulting in slippage between the drive belt and the motor sprocket or motor. Such a drum jam can sometimes occur within less than a second.

Typischerweise wird bei einer Blockierung der Trommel die Motorleistung nicht automatisch unterbrochen oder gemindert. In Folge dessen scheuert das sich weiterdrehende Motorritzel den stillstehenden Antriebsriemen innerhalb kurzer Zeit durch und es kommt zu einem Riemenriss.Typically, when the drum jams, motor performance is not automatically interrupted or reduced. As a result, the motor pinion, which continues to turn, wears through the stationary drive belt within a short time and the belt tears.

Das Resultat ist eine sehr aufwendige Reparatur des Gerätes durch Fachpersonal sowie dadurch entstehende hohe Kosten und Ausfallzeiten des Geräts.The result is a very complex repair of the device by specialist personnel and the resulting high costs and downtime of the device.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher eine Erkennung einer Trommelblockierung, um so die Nachteile des Stands der Technik zu beseitigen und die Häufigkeit von Riemenrissen zu reduzieren.The object of the present invention is therefore to detect a drum jam in order to eliminate the disadvantages of the prior art and to reduce the frequency of belt breaks.

Die Aufgabe wird durch das in den Ansprüchen 1 beschriebene Verfahren sowie das in Anspruch 15 beschriebene Wäschepflegegerät gelöst. Bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungen.The object is achieved by the method described in claim 1 and the laundry care appliance described in claim 15 . Preferred configurations according to the invention result from the dependent claims and the following statements.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Erkennung einer Trommelblockierung in einem Wäschepflegegerät gelöst. Das Wäschepflegegerät weist eine rotierbare Trommel, welche über einen Antriebsriemen von einem Motor antreibbar ist, auf. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

  1. a) Bestimmen wenigstens eines oder mehrerer der nachfolgenden Werte des Motors: drehmomentbildender Strom, Drehmoment, Phasenstrom und/oder Einhüllende des Phasenstroms,
  2. b) Berechnen eines Parametersatzes aus den in Schritt a) bestimmten Werten,
  3. c) Prüfen des Parametersatzes auf ein für eine Trommelblockierung charakteristisches Signal,
  4. d) Anpassen der Steuerung des Motors, wenn ein charakteristisches Signal festgestellt wurde.
According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a method for detecting a blocked drum in a laundry care appliance. The laundry care appliance has a rotatable drum which can be driven by a motor via a drive belt. The method according to the invention comprises the following steps:
  1. a) determining at least one or more of the following values of the motor: torque-generating current, torque, phase current and/or phase current envelope,
  2. b) calculating a parameter set from the values determined in step a),
  3. c) Checking the parameter set for a signal characteristic of drum blockage,
  4. d) Adjusting the control of the engine when a characteristic signal has been detected.

Beispiele für Wäschepflegegeräte können Haushalts- und Gewerbetrockner, Haushalts- und Gewerbewaschmaschinen und -automaten und Waschtrockner sein. Die rotierbare Trommel kann vorzugsweise in Bezug auf ein sie wenigstens in Teilen umgebendes Gehäuse rotierbar sein. Der Antriebsriemen kann ein Flachriemen, Zahnriemen oder Keilriemen oder jeder andere Antriebsriemen sein, der geeignet ist, Drehmoment von dem mit dem Motor gekoppelten Motorritzel auf die Trommel zu übertragen und die Trommel in eine Drehbewegung zu versetzen. Der Motor kann je nach Einsatzzweck ein Synchron- oder Asynchronmotor mit beispielsweise zwei oder mehr Phasen sein. Die Schritte des Verfahrens laufen vorzugsweise in der Reihenfolge a), b), c), d) ab.Examples of laundry care appliances can be household and commercial dryers, household and commercial washing machines and automatic machines and washer-dryers. The rotatable drum can preferably be rotatable in relation to a housing surrounding it at least in part. The drive belt may be a flat belt, toothed belt or V-belt or any other drive belt suitable for transmitting torque from the motor pinion coupled to the motor to the drum and causing the drum to rotate. Depending on the application, the motor can be a synchronous or asynchronous motor with, for example, two or more phases. The steps of the method preferably run in the order a), b), c), d).

Es hat sich gezeigt, dass der drehmomentbildende Strom eine gut geeignete Größe ist, mit Hilfe derer eine Trommelblockierung festgestellt werden kann. Der drehmomentbildende Strom kann mittels eines geeigneten, aus dem Gebiet der Vektorregelung bekannten Verfahrens aus dem Zuleitungsstroms des Motors bestimmt werden. Ein Beispiel für ein solches Verfahren ist eine nacheinander ausgeführte Clark- und Park-Transformation.It has been shown that the torque-generating current is a highly suitable variable with which a blocked drum can be detected. The torque-forming current can be determined from the supply current of the motor using a suitable method known from the field of vector control. An example of such a method is a Clark and Park transformation performed in succession.

Eine alternative ebenso geeignete Größe zur Feststellung einer Trommelblockierung ist das Drehmoment des Motors selbst. Das Drehmoment des Motors kann beispielsweise mit einem Drehmomentbeobachter bestimmt werden, welcher das Drehmoment errechnet. Alternativ kann das Drehmoment aus dem drehmomentbildenden Strom mit bekannten Verfahren errechnet werden. Eine weitere alternative geeignete Größe zur Feststellung einer Trommelblockierung ist die Einhüllende des Phasenstroms. Für den Fall, das für den Motor eine Asynchronmaschine verwendet wird, kann zusätzlich zu den beschriebenen Verfahren der motorinterne Schlupf als Differenz zwischen Statordrehzahl und Rotordrehzahl des Motors als Maß für das Drehmoment verwendet werden.An alternative variable that is just as suitable for determining a blocked drum is the torque of the motor itself. The torque of the motor can be determined, for example, with a torque observer, which calculates the torque. Alternatively, the torque can be calculated from the torque-generating current using known methods. Another alternative suitable quantity for determining a blocked drum is the envelope of the phase current. In the event that an asynchronous machine is used for the motor, the motor-internal slip as the difference between the stator speed and the rotor speed of the motor can be used as a measure of the torque in addition to the method described.

Jede der in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmten Größen zeigt bei einem sich drehenden Motor in den Fällen einer stillstehenden Trommel und einer sich drehenden Trommel unterschiedliche Charakteristika. Im Fall des normalen Betriebs einer rotierenden, d.h. sich drehenden Trommel, weichen die Geschwindigkeiten des miteinander in Reibkontakt stehenden Antriebsriemens und des Motorritzels nur wenig oder gar nicht voneinander ab und der Schlupf ist minimal oder nicht vorhanden. In diesem Fall zeigen die in Schritt a) bestimmten Größen z.B. Schwankungen im zeitlichen Verlauf oder nicht-verschwindende Amplituden bei charakteristischen Frequenzen im Frequenzraum. Im Fall einer Trommelblockierung steht die Trommel still und es liegt Schlupf zwischen dem sich nur langsam drehenden oder vollständig stillstehenden Antriebsriemen und dem sich weiterdrehenden Motorritzel (und damit dem Motor) vor. In diesem Fall verschwinden die Schwankungen im zeitlichen Verlauf bzw. die Amplituden der charakteristischen Frequenzen. Zusätzlich ist kurz vor und/oder im Moment der Trommelblockierung ein Gradient oder eine Zunahme der Maximalwerte im zeitlichen Verlauf eines der in Schritt a) bestimmten Werte im Vergleich zu den vorherigen Werten erkennbar.Each of the quantities determined in step a) of the method according to the invention shows different characteristics for a rotating motor in the cases of a stationary drum and a rotating drum. In the case of normal operation of a rotating, ie spinning, drum, the speeds of the drive belts in frictional contact with each other deviate and the motor pinion differ little or not at all and the slippage is minimal or non-existent. In this case, the variables determined in step a) show, for example, fluctuations over time or non-vanishing amplitudes at characteristic frequencies in the frequency space. In the event of a drum jam, the drum is stationary and there is slippage between the slowly rotating or completely stationary drive belt and the still rotating motor sprocket (and therefore the motor). In this case, the fluctuations over time or the amplitudes of the characteristic frequencies disappear. In addition, shortly before and/or at the moment the drum is blocked, a gradient or an increase in the maximum values over time of one of the values determined in step a) compared to the previous values can be seen.

Im Rahmen dieser Erfindung kann ein für eine Trommelblockierung charakteristisches Signal jedes Einzelparameters oder jeder Satz von mehreren Parametern sein, mit denen die beiden vorbeschriebenen Fälle voneinander unterschieden werden können. Im Rahmen dieser Erfindung kann der Parametersatz wenigstens einen oder mehrere Parameter umfassen. Diese Parameter können entweder vollständig oder teilweise aus den in Schritt a) bestimmten Werten berechnet werden.In the context of this invention, a signal characteristic of drum jamming can be any single parameter or any set of several parameters that can be used to distinguish the two cases described above. Within the scope of this invention, the parameter set can include at least one or more parameters. These parameters can be calculated either in full or in part from the values determined in step a).

Das Berechnen und Prüfen des Parametersatzes in Schritt b) und c) kann beispielsweise mit Hilfe einer Steuereinrichtung erfolgen. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise eine CPU, einen Microcontroller oder Microprozessor, einen ASIC, PLD oder FPGA aufweisen, welcher geeignet und eingerichtet ist, eine entsprechende Berechnung durchzuführen.The calculation and checking of the parameter set in steps b) and c) can take place, for example, with the aid of a control device. The control device can have, for example, a CPU, a microcontroller or microprocessor, an ASIC, PLD or FPGA, which is suitable and set up to carry out a corresponding calculation.

Das Anpassen der Steuerung des Motors kann vorzugsweise durch die Steuereinrichtung erfolgen. Die Steuereinrichtung ist beispielsweise eingerichtet, nach dem Feststellen eines charakteristischen Signals einer Trommelblockierung den Motor abzuschalten, seine Drehzahl zu reduzieren und/oder seine Bewegungsrichtung umzukehren oder jede Kombination davon. Das Ziel der Anpassung ist, das Durchscheuern des Antriebsriemens zu verhindern und das Verkeilen von Wäsche durch eine Gegenbewegung aufzulösen.The control of the motor can preferably be adapted by the control device. The controller is set up, for example, after detecting a characteristic signal of a drum jam, to switch off the motor, reduce its speed and/or reverse its direction of movement, or any combination thereof. The aim of the adjustment is to prevent the drive belt from chafing and to eliminate the jamming of laundry by means of a counter-movement.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise kontinuierlich oder in kurzen Zeitabständen ausgeführt. Eine kontinuierliche Durchführung bedeutet in diesem Zusammenhang, dass nach Beendigung des Schritts d) das erfindungsgemäße Verfahren unmittelbar wieder mit Schritt a) beginnend ausgeführt wird. Dadurch ist eine engmaschige Überwachung des Wäschepflegegeräts sowie eine schnelle Reaktion auf eine Trommelblockierung möglich und ein Durchscheuern des Antriebsriemens kann effektiv verhindert werden.The process according to the invention is preferably carried out continuously or at short time intervals. In this context, continuous implementation means that after the end of step d), the process according to the invention is carried out immediately, beginning again with step a). This enables close monitoring of the laundry care device and a quick response to a drum blockage, and it is also possible to effectively prevent the drive belt from wearing through.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass Schlupf zwischen dem Motorritzel bzw. dem Motor und dem Antriebsriemen im Fall einer Trommelblockierung schnell erkannt werden kann. Dadurch kann direkt durch Anpassung der Motorbewegung reagiert werden, wodurch ein Riss des Antriebsriemens verhindert wird. Zudem ist das Verfahren über ein Software-Update auch bei bestehenden Wäschepflegegeräten leicht nachrüstbar.The method according to the invention has the advantage that slippage between the motor pinion or the motor and the drive belt can be quickly detected in the event of a drum blockage. This allows you to react directly by adjusting the motor movement, which prevents the drive belt from tearing. The process can also be easily retrofitted to existing laundry care devices via a software update.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren erst durchgeführt, wenn der Motor des Wäschepflegegeräts nach dem Anschalten eine Solldrehzahl erreicht hat.In a preferred embodiment, the method is only carried out when the motor of the laundry care appliance has reached a target speed after being switched on.

Im Rahmen dieser Erfindung beschreibt die Solldrehzahl die Drehzahl der Trommel, welche sie im normalen Betrieb, d.h. im Betrieb ohne Trommelblockierung, aufweist. Die Solldrehzahl der Trommel kann z. B. 55 Umdrehung pro Minute betragen.In the context of this invention, the setpoint speed describes the speed of the drum which it has in normal operation, ie in operation without drum blocking. The target speed of the drum can, for. B. be 55 revolutions per minute.

Durch den Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens erst nach Erreichen der Solldrehzahl wird sichergestellt, dass die Bestimmung der Werte in Schritt a) ausschließlich bei Beginn des normalen Betriebs erfolgt und eine sich zeitlich verändernde Drehzahl des Motors beim Hochlaufen des Wäschepflegegeräts die Messung nicht verfälscht.Starting the method according to the invention only after the target speed has been reached ensures that the values in step a) are determined exclusively at the start of normal operation and that a speed of the motor that changes over time when the laundry care appliance is started up does not falsify the measurement.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Werte in Schritt a) während einer definierten Messdauer bestimmt und in Schritt c) wird der Parametersatz mit einem Grenzwertsatz verglichen und es wird ein für eine Trommelblockierung charakteristisches Signal festgestellt, wenn wenigstens ein Parameter des Parametersatzes einen damit korrespondierenden Grenzwert des Grenzwertsatzes unterschreitet, wobei der Grenzwertsatz wenigstens einmalig aus dem Parametersatz berechnet wird.In a preferred embodiment of the method, the values in step a) are determined during a defined measurement period and in step c) the parameter set is compared with a set of limit values and a signal characteristic of a drum blockage is determined if at least one parameter of the parameter set has a corresponding one Limit value of the set of limits falls below, the set of limits being calculated at least once from the set of parameters.

Die definierte Messdauer kann im Rahmen dieser Erfindung eine zeitliche Dauer sein, innerhalb der die Bestimmung der Werte in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt wird. Beispielsweise kann die Messdauer zwischen 0,5 und 5 s, vorzugsweise zwischen 1 und 3 s liegen. Die Messdauer ist bevorzugt so zu wählen, dass die Messdauer so groß wie möglich ist, um ein charakteristisches Signal detektieren zu können. Gleichzeitig ist die Messdauer bevorzugt so klein zu wählen, dass die weiteren Schritte des Verfahrens ausgeführt werden und der Antriebsriemen nicht bereits bei der Durchführung von Schritt a) durchgescheuert wird.Within the scope of this invention, the defined measurement duration can be a time duration within which the determination of the values in step a) of the method according to the invention is carried out. For example, the measurement duration can be between 0.5 and 5 s, preferably between 1 and 3 s. The measurement duration should preferably be selected in such a way that the measurement duration is as long as possible in order to be able to detect a characteristic signal. At the same time, the measurement duration should preferably be chosen so short that the further steps of the method are carried out and the drive belt is not already worn through when carrying out step a).

Im Rahmen dieser Erfindung kann der Grenzwertsatz wenigstens einen oder mehrere Grenzwerte umfassen. Die Grenzwerte können beispielsweise vollständig oder teilweise aus dem Parametersatz berechnet werden. Bevorzugt kann der Grenzwertsatz beim ersten Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Erreichen der Solldrehzahl aus dem Parametersatz berechnet werden und sich bei wiederholter Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht ändern. Der Grenzwertsatz kann aber auch nach einer festen Anzahl von Wiederholungen des Verfahrens aus dem Parametersatz und/oder aus den vorher bestimmten Grenzwertsätzen bestimmt und aktualisiert werden. Beispielsweise kann einer oder mehrere der Grenzwerte als Bruchteil oder Vielfaches eines Parameters des Parametersatzes berechnet werden. Unterschreitet wenigstens ein Parameter des Parametersatzes einen damit korrespondierenden Grenzwert des Grenzwertsatzes, liegt ein charakteristisches Signal einer Trommelblockierung vor.In the context of this invention, the limit theorem may include at least one or more limit values. The limit values can be calculated completely or partially from the parameter set, for example. The set of limit values can preferably be calculated from the set of parameters the first time the method according to the invention is carried out after the setpoint speed has been reached and cannot change when the method according to the invention is carried out again. However, the limit set can also be determined and updated after a fixed number of repetitions of the method from the parameter set and/or from the previously determined limit sets. For example, one or more of the limit values can be calculated as a fraction or multiple of a parameter of the parameter set. If at least one parameter of the parameter set falls below a corresponding limit value of the set of limit values, a characteristic signal of drum blockage is present.

Dies hat den Vorteil, dass das Verfahren individuell den jeweils im Wäschepflegegerät verbauten Motor berücksichtigt. Dies stellt eine zuverlässige und einfache Methode zur Feststellung einer Trommelblockierung dar.This has the advantage that the method individually takes into account the motor installed in the laundry care appliance. This is a reliable and simple method of detecting a drum jam.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden in Schritt b) die Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum und/oder die Standardabweichung der in Schritt a) bestimmten Werte berechnet und bilden einen Parametersatz.In a preferred embodiment, the difference between the maximum and the minimum and/or the standard deviation of the values determined in step a) are calculated in step b) and form a parameter set.

Das Minimum und das Maximum wird in Bezug auf alle in Schritt a) in der Messdauer bestimmten zeitlich aufgelösten Werte bestimmt. Aus diesen beiden Werten wird anschließend die Differenz zwischen Maximum und Minimum bestimmt. Alternativ dazu kann auch die Standardabweichung, wie sie im Stand der Technik hinreichend bekannt ist, berechnet werden.The minimum and the maximum are determined in relation to all time-resolved values determined in step a) in the measurement period. The difference between maximum and minimum is then determined from these two values. As an alternative to this, the standard deviation, as is well known in the prior art, can also be calculated.

Die Differenz zwischen dem Minimum und dem Maximum und die Standardabweichung haben den Vorteil, dass sie zwei mit wenig technischem Aufwand und minimaler Rechenleistung berechenbare Werte darstellen, die eine einfache Unterscheidung der Fälle eines normalen Betriebs und der Trommelblockierung erlauben.The difference between the minimum and the maximum and the standard deviation have the advantage that they represent two values that can be calculated with little technical effort and minimal computing power, which allow a simple distinction between the cases of normal operation and the drum blockage.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden nach dem Schritt a) in einem weiteren Schritt e) die in Schritt a) bestimmten Werte tiefpassgefiltert.In a preferred embodiment, after step a), in a further step e), the values determined in step a) are low-pass filtered.

Die Tiefpassfilterung kann beispielsweise durch im Stand der Technik bekannte elektrische oder elektronische Bauteile erfolgen. Ebenso können die Signale auch SW-seitig gefiltert werden. Vorzugsweise kann die Grenzfrequenz derart gewählt werden, dass störende hochfrequente Anteile, z.B. durch Motor- oder Netzfrequenzen, welche nicht im Zusammenhang mit der mechanischen Bewegung der Trommel, des Antriebsriemens und/oder des Motors stehen, eliminiert oder stark reduziert werden. Vorzugsweise liegt die Grenzfrequenz im Bereich von 5 rad/s bis 30 rad/s, bevorzugt 7 rad/s bis 20 rad/s, weiter bevorzugt 9 rad/s bis 15 rad/s. Beispielsweise kann die Grenzfrequenz 10 rad/s sein.The low-pass filtering can be carried out, for example, by electrical or electronic components known in the prior art. The signals can also be filtered on the SW side. The limit frequency can preferably be selected in such a way that interfering high-frequency components, e.g. from motor or mains frequencies, which are not related to the mechanical movement of the drum, the drive belt and/or the motor, are eliminated or greatly reduced. The cut-off frequency is preferably in the range from 5 rad/s to 30 rad/s, preferably 7 rad/s to 20 rad/s, more preferably 9 rad/s to 15 rad/s. For example, the cut-off frequency can be 10 rad/s.

Die Tiefpassfilterung hat den Vorteil, dass die in Schritt a) bestimmten Werte in Bezug auf das Signal-zu-Rausch-Verhältnis deutlich verbessert werden. Dies verbessert wiederum die Genauigkeit der Erkennung einer Trommelblockierung.The low-pass filtering has the advantage that the values determined in step a) are significantly improved in relation to the signal-to-noise ratio. This in turn improves the accuracy of drum jam detection.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden in Schritt b) die in Schritt a) bestimmten Werte in wenigstens eine Frequenz oder in ein kontinuierliches oder diskretes Frequenzspektrum zerlegt und bilden einen Parametersatz.In a preferred embodiment, in step b) the values determined in step a) are broken down into at least one frequency or into a continuous or discrete frequency spectrum and form a parameter set.

Durch die Drehung der Trommel sind in den in Schritt a) bestimmten Werten mit der Drehung in Zusammenhang stehende Amplituden in charakteristischen Frequenzbereichen feststellbar. Diese Amplituden können z.B. durch die Kollision der Wäsche mit den Rippen entstehen. Durch ein "Überfliegen" der Wäsche einer Rippe bei der Trommeldrehung, d.h. einem Nicht-Kollidieren einer Rippe, können weitere Amplituden von höheren oder tieferen Frequenzen hinzukommen. Im Fall einer Trommelblockierung und dem Stillstand der Trommel sinken bzw. verschwinden die entsprechenden Amplituden der charakteristischen Frequenzen bzw. Frequenzbereiche. Der Grenzwertsatz kann in diesem Fall beispielsweise aus dem Parametersatz multipliziert mit einem Faktor, der kleiner eins ist, berechnet werden.As a result of the rotation of the drum, amplitudes associated with the rotation can be determined in characteristic frequency ranges in the values determined in step a). These amplitudes can be caused, for example, by the laundry colliding with the ribs. By "flying over" the washing of a rib during the drum rotation, i.e. a rib not colliding, further amplitudes of higher or lower frequencies can be added. If the drum is blocked and the drum is at a standstill, the corresponding amplitudes of the characteristic frequencies or frequency ranges decrease or disappear. In this case, the set of limit values can be calculated, for example, from the set of parameters multiplied by a factor that is less than one.

Die Frequenzzerlegung hat den Vorteil, dass sie einen mit wenig technischem Aufwand berechenbaren Parameterwert bzw. einen Parametersatz darstellen, der eine einfache und fehlerrobuste Unterscheidung der Fälle eines normalen Betriebs und einer Trommelblockierung erlaubt.The frequency breakdown has the advantage that it represents a parameter value or a parameter set that can be calculated with little technical effort and that allows a simple and error-resistant differentiation between the cases of normal operation and a drum blockage.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt b) der Parametersatz durch eine diskrete Fouriertransformation, eine schnelle Fourier-Transformation oder einen Goertzel-Algorithmus berechnet.In a preferred embodiment, the parameter set is calculated in step b) using a discrete Fourier transformation, a fast Fourier transformation or a Goertzel algorithm.

Diese Verfahren sind im Stand der Technik bekannt und haben den Vorteil einer einfachen Umsetzung sowie der Ausführbarkeit mit minimalen Rechenaufwand.These methods are known in the prior art and have the advantage of being easy to implement and being able to be carried out with minimal computational effort.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Parametersatz die Summe der Amplituden mehrerer Frequenzen in einem definierten Frequenzintervall.In a preferred embodiment, the parameter set includes the sum of the amplitudes of multiple frequencies in a defined frequency interval.

Die Verwendung der Summe mehrerer Frequenzen verbessert die Erkennung eines charakteristischen Signals einer Trommelblockierung, da in diesem Fall die Amplituden mehrerer Frequenzen anstatt nur einer einzigen Frequenz zur Signaländerung beitragen.Using the sum of multiple frequencies improves the detection of a characteristic signal of a jammed drum, since in this case the amplitudes of multiple frequencies contribute to the signal change, rather than just a single frequency.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Frequenzintervall Frequenzen von 0,5 Hz bis 2,5 Hz.In a preferred embodiment, the frequency interval includes frequencies from 0.5 Hz to 2.5 Hz.

Dies ist ein Frequenzbereich, in dem die für die Kollision der Rippen mit der Wäsche bei der Trommeldrehung charakteristischen Amplituden auftreten. Auf Basis der Amplituden dieses Frequenzbereichs ist eine vorteilhafte Feststellung einer Trommelblockierung einfach möglich.This is a frequency range in which the amplitudes characteristic of the collision of the ribs with the laundry as the drum rotates occur. On the basis of the amplitudes of this frequency range, an advantageous determination of a blocked drum is easily possible.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Trommel oder eine oder mehrere Rippen der Trommel des Wäschepflegegeräts eine künstliche Unwucht auf.In a preferred embodiment, the drum or one or more ribs of the drum of the laundry care appliance has an artificial imbalance.

Eine künstliche Unwucht kann z.B. eine nicht vollständige homogene Gewichtsverteilung in der Trommel sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine künstliche Unwucht auch eine oder mehrere Rippen, die schwerer sind als die restlichen Rippen, sein. Eine künstliche Unwucht ist durch eine oder mehrere entsprechende Amplituden einer oder mehrerer charakteristischen Frequenzen deutlich im Frequenzspektrum der in Schritt a) bestimmten Werte erkennbar. Im Fall einer Trommelblockierung und dem Stillstand der Trommel sinkt bzw. verschwinden die entsprechenden Amplituden.An artificial imbalance can be, for example, an incompletely homogeneous weight distribution in the drum. Alternatively or additionally, an artificial imbalance can also be one or more ribs that are heavier than the remaining ribs. An artificial imbalance can be clearly identified by one or more corresponding amplitudes of one or more characteristic frequencies in the frequency spectrum of the values determined in step a). If the drum is blocked and the drum is at a standstill, the corresponding amplitudes decrease or disappear.

Eine künstliche Unwucht stellt für den Fall, dass die Trommel mit einer nur geringen Wäscheladung beladen ist, die Erkennung einer Trommelblockierung sicher und vereinfacht die Erkennung. Zusätzlich kann die Unwucht die Erkennung einer Trommelblockierung auch im Fall einer normalen Beladung mit Wäsche verbessern.An artificial imbalance ensures and simplifies the detection of a drum jam in the event that the drum is only loaded with a small load of laundry. In addition, the imbalance can improve the detection of a drum jam even in the case of a normal load of laundry.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden nach Schritt a) in einem weiteren Schritt f) die in Schritt a) bestimmten Werte in einem Datenspeicher gespeichert, und in Schritt b) werden aus allen oder einem Teil der gespeicherten Werte der Mittelwert und/oder der Maximalwert berechnet und werden in dem Parametersatz umfasst, und in Schritt c) wird der Parametersatz mit dem letzten in Schritt a) bestimmten Wert verglichen und es wird ein für eine Trommelblockierung charakteristisches Signal festgestellt, wenn der letzte bestimmte Wert einen Parameter des Parametersatzes überschreitet.In a preferred embodiment, after step a), in a further step f), the values determined in step a) are stored in a data memory, and in step b) the mean value and/or the maximum value are calculated from all or part of the stored values and are included in the parameter set, and in step c) the parameter set is compared with the last value determined in step a) and a signal characteristic of a blocked drum is detected if the last determined value exceeds a parameter of the parameter set.

Eine Trommelblockierung kann innerhalb weniger als einer Sekunde auftreten. Es wurde festgestellt, dass im Fall der Trommelblockierung innerhalb wenigen hundert Millisekunden ein steiler Anstieg der in Schritt a) bestimmten Werte, insbesondere des drehmomentbildenden Stroms bzw. des Drehmoments, auftritt. Diese plötzlich zeitliche Änderung der Werte, d.h. deren Gradient, kann zur Erkennung einer Trommelblockierung genutzt werden.A drum stall can occur in less than a second. It was found that in the case of drum blockage, the values determined in step a), in particular the torque-forming current or the torque, rise steeply within a few hundred milliseconds. This sudden change in the values over time, i.e. their gradient, can be used to detect a blocked drum.

Ein für eine Trommelblockierung charakteristisches Signal bzw. der Parametersatz auf Basis des Gradienten kann mithilfe des Mittelwerts oder des Maximalwerts eines Teils oder aller im Speicher gespeicherten Werte, die in der Vergangenheit bestimmt wurden, berechnet werden. Vorzugsweise wird zur Berechnung des Mittelwerts oder des Maximalwerts nur eine Anzahl k der zuletzt gespeicherten Werte verwendet, wobei k eine ganzzahlige positive Zahl ist.A drum lock characteristic signal or the set of parameters based on the gradient can be calculated using the mean value or the maximum value of a part or all values stored in memory determined in the past. Preferably, only a number k of the most recently stored values is used to calculate the mean or the maximum value, where k is a positive integer.

Diese Ausführungsform stellt eine einfach umsetzbare und zuverlässige Möglichkeit der Erkennung einer Trommelblockierung bereit.This embodiment provides an easy to implement and reliable way of detecting a jammed drum.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden in Schritt f) die in Schritt a) bestimmten Werte kontinuierlich in einem Ringspeicher abgelegt.In a preferred embodiment, in step f) the values determined in step a) are continuously stored in a ring memory.

Im Rahmen dieser Erfindung beschreibt ein Ringspeicher einen im Stand der Technik bekannten Datenspeicher, dessen einzelne insgesamt k Speicherstellen zyklisch beschrieben werden, wobei k eine ganzzahlige positive Zahl ist: Nachdem alle Speicherstellen des Ringspeichers das erste Mal beschrieben wurden, wird beim Speichern des nächsten Speicherwerts bei der ersten Speicherstelle begonnen und der dort gespeicherte Wert überschrieben, usw. Anders ausgedrückt sind im Ringspeicher nur die letzten k Werte gespeichert, alle anderen Werte wurde überschrieben. Der Ringspeicher kann vorzugsweise so bemessen sein, dass er ganzzahlige Vielfache der Trommeldrehung als Anzahl k der Speicherstellen beinhaltet, da die in Schritt a) bestimmten Werte im Rhythmus der Rippen schwankt. Damit wird verhindert, dass die bestimmten Werte großen Schwankungen unterworfen sind.Within the scope of this invention, a ring memory describes a data memory known in the prior art, the individual total of k memory locations of which are written cyclically, where k is an integer positive number: After all memory locations of the ring memory have been written to for the first time, when the next memory value is stored, started from the first memory location and the value stored there is overwritten, etc. In other words, only the last k values are stored in the ring memory, all other values were overwritten. The Ring memory can preferably be dimensioned in such a way that it contains integer multiples of the drum rotation as the number k of memory locations, since the values determined in step a) fluctuate in the rhythm of the ribs. This prevents the determined values from being subject to large fluctuations.

Ein Ringspeicher stellt eine für den Zweck der Erfindung optimale Variante eines Datenspeichers dar, da er immer nur die in Schritt a) bestimmten aktuellsten k Werte enthält, aus denen der Mittelwert und/oder der Maximalwert bestimmt wird. Ältere Werte sind nicht enthalten. Damit wird sichergestellt, dass der Mittelwert und/oder der Maximalwert immer aktuell sind.A ring memory represents a variant of a data memory that is optimal for the purpose of the invention, since it always contains only the most recent k values determined in step a), from which the mean value and/or the maximum value is determined. Older values are not included. This ensures that the mean value and/or the maximum value are always up to date.

Bevorzugt kann ein Microcontroller ohne Floating-Point-Unit zur Berechnung des Mittelwerts verwendet werden. In diesem Fall kann es bevorzugt sein, dass der Mittelwert über 2n Werte gebildet wird. Der Exponent n kann vorzugsweise so bemessen sein, dass er ganzzahlige Vielfache der Trommeldrehung beinhaltet, da die in Schritt a) bestimmten Werte im Rhythmus der Rippen schwankt. Damit wird verhindert, dass die in Schritt a) bestimmten Werte großen Schwankungen unterworfen sind. Die Mittelwertbildung kann durch Summation über die Anzahl n der letzten Werte im Datenspeicher und anschließendem Schieben um n Stellen nach rechts gebildet werden.A microcontroller without a floating point unit can preferably be used to calculate the mean value. In this case it can be preferred that the mean value is formed over 2 n values. The exponent n can preferably be dimensioned in such a way that it contains integer multiples of the drum rotation, since the values determined in step a) fluctuate with the rhythm of the ribs. This prevents the values determined in step a) from being subject to large fluctuations. The averaging can be formed by summing up the number n of the last values in the data memory and then shifting n places to the right.

Als Beispiel für eine mögliche Umsetzung der Berechnung des Mittelwerts kann folgender Algorithmus verwendet werden: Die Werte in Schritt a) werden mit einem zeitlichen Abstand von 100 ms bestimmt und in dem Ringspeicher gespeichert. Vorzugsweise erfolgt dies erst nachdem das Wäschepflegegerät eine Solldrehzahl erreicht hat. Der Ringspeicher kann ein Zeitfenster z.B. von 2,1 s umfassen, was in diesem Beispiel ungefähr zwei Trommelumdrehungen entspricht. Auf das Dividieren durch Schiebeoperation wurde in diesem Beispiel verzichtet, da eine Floating-Point-Unit als gegeben angenommen wird.The following algorithm can be used as an example of a possible implementation of the calculation of the mean value: The values in step a) are determined with a time interval of 100 ms and stored in the ring memory. This preferably takes place only after the laundry care appliance has reached a target speed. The ring memory can include a time window of e.g. 2.1 s, which in this example corresponds to approximately two drum revolutions. The division by shift operation was not used in this example, since a floating point unit is assumed to be given.

Sobald der Ringspeicher mit den 21 Werten das erste Mal komplett befüllt ist, wird bei jedem Durchlaufen von Schritt c) der als letztes bestimmte, d.h. aktuelle Wert mit dem Mittelwert der vergangenen 21 Werte im Parametersatz verglichen. Liegt der letzte bestimmte Wert mindestens z.B. 60 % über dem Mittelwert, kann eine Trommelblockierung vorliegen. Ein Anstieg des letzten bestimmten Werts auf das 1,2-, beispielsweise das 1,6-fache des Mittelwerts kann somit ein charakteristisches Signal einer Trommelblockierung darstellen. Der Ringspeicher kann vorzugsweise beim Ausführen des Schritts d), d.h. bei der Anpassung der Steuerung des Motors, insbesondere bei einem Reversieren, nicht geleert oder neu befüllt werden, sondern lediglich angehalten werden. Dadurch kann gewährleistet werden, dass beim Wiederanlauf eine etwaige Blockierung sofort erkannt werden kann.As soon as the ring memory is completely filled with the 21 values for the first time, the last value determined, i.e. the current value, is compared with the mean value of the past 21 values in the parameter set each time step c) is run through. If the last value determined is at least e.g. 60% above the mean value, the drum may be blocked. An increase in the last determined value to 1.2, for example 1.6, times the mean value can thus represent a characteristic signal of drum jamming. The ring memory can preferably not be emptied or refilled when carrying out step d), i.e. when adapting the control of the motor, in particular when reversing, but only stopped. This ensures that any blocking can be detected immediately when restarting.

Es kann vorteilhaft sein, dass der Drehmomentanstieg nicht innerhalb des Mittelwertbildungsfensters liegt, insbesondere dann, wenn das Fenster eine kleine Zeitspanne umfasst. Bei kleiner Zeitspanne würde der Anstieg den Mittelwert stark beeinflussen. Deswegen liegt bevorzugt zwischen den Elementen im Ringspeicher und dem aktuellen Wert ein vorgegebenes Zeitintervall.It may be advantageous that the torque rise is not within the averaging window, particularly when the window is small in time. If the period of time was short, the increase would strongly influence the mean value. For this reason, there is preferably a predetermined time interval between the elements in the ring memory and the current value.

Alternativ oder zusätzlich zum Mittelwert kann der Maximalwert der vergangenen im Datenspeicher gespeicherten Werte mit dem letzten bestimmten Wert verglichen werden. In diesem Fall kann ein Anstieg des aktuellen Werts auf das 1,1-, beispielsweise das 1,5-fache des Maximalwerts ein charakteristisches Signal einer Trommelblockierung darstellen. Vorzugsweise kann bei der Betrachtung des Maximalwerts der vergangenen Werte ein Zeitfenster von ungefähr einem Rippenzyklus ausgeblendet werden.As an alternative or in addition to the mean value, the maximum value of the past values stored in the data memory can be compared with the last determined value. In this case, an increase in the current value to 1.1, for example 1.5 times the maximum value can represent a characteristic signal of drum jamming. Preferably, a time window of approximately one rib cycle can be blanked out when considering the maximum value of the past values.

Auch hier liegt bevorzugt zwischen den Elementen im Ringspeicher und dem aktuellen Wert ein vorgegebenes Zeitintervall.Here, too, there is preferably a predetermined time interval between the elements in the ring memory and the current value.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das für eine Trommelblockierung charakteristische Signal festgestellt, wenn der zeitjüngste in Schritt a) bestimmte Wert das 1,2-, vorzugsweise das 1,6-fache des in Schritt b) bestimmten Mittelwerts oder das 1,1-, vorzugsweise das 1,5-fache des in Schritt b) bestimmten Maximalwerts überschreitet.In a preferred embodiment, the signal characteristic of a blocked drum is detected when the most recent value determined in step a) is 1.2, preferably 1.6 times the mean value determined in step b) or 1.1, preferably exceeds 1.5 times the maximum value determined in step b).

Im Rahmen dieser Erfindung beschreibt der zeitjüngste in Schritt a) bestimmte Werte den zeitlich gesehen als letztes bestimmten und damit aktuellsten Wert. Mit den hier beschriebenen Werten ist eine Trommelblockierung am deutlichsten feststellbar.Within the scope of this invention, the most recent value determined in step a) describes the last value determined in terms of time and is therefore the most up-to-date value. With the values described here, a blocked drum can be detected most clearly.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt d) der Motor derart angesteuert, dass der Motor seine Bewegungsrichtung umkehrt, seine Drehzahl ändert und/oder anhält.In a preferred embodiment, the motor is controlled in step d) in such a way that the motor reverses its direction of movement, changes its speed and/or stops.

Bevorzugt kann der Motor auch angesteuert werden, dass er eine beliebige Kombination aus einer Umkehr der Bewegungsrichtung, der Änderung der Drehzahl, z.B. eine Erhöhung oder Absenkung, oder ein Anhalten ausführt.Preferably, the motor can also be controlled to perform any combination of reversing the direction of movement, changing the speed, e.g. increasing or decreasing, or stopping.

Durch z.B. eine Umkehrung der Bewegungsrichtung dreht sich die Richtung des über den Antriebsriemen auf die Trommel übertragenen Drehmoments um. Damit kann dem Verkeilen von Wäsche zwischen der Trommel und einem Teil des Gehäuses, z.B. dem Balkon, entgegengewirkt werden. Eine Trommelblockierung kann somit durch eine Umkehr der Bewegungsrichtung des Motors und damit durch ein Reversieren der Trommel gelöst werden. Die Wäschepflegemaschine kann damit selbstständig die Maschine in den normalen Betriebszustand bringen. Dies verbessert den Bedienkomfort der Maschine. Zudem verhindert es lange Ausfallzeiten der Maschine, die durch manuelles Entfernen der blockierten Wäsche durch einen Bediener entstehen würden.For example, by reversing the direction of movement, the direction of the torque transmitted to the drum via the drive belt reverses. This can prevent laundry from getting wedged between the drum and a part of the housing, e.g. the balcony. A blocked drum can thus be released by reversing the direction of movement of the motor and thus by reversing the drum. The laundry care machine can thus independently bring the machine into the normal operating state. This improves the ease of use of the machine. In addition, it prevents long machine downtimes that would be caused by an operator manually removing the blocked laundry.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Wäschepflegegerät gemäß Anspruch 15 gelöst. Das erfindungsgemäße Wäschepflegegerät ist dabei ausgestaltet und eingerichtet, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 auszuführen. Das Wäschepflegegerät kann vorzugsweise ein Haushalts- oder Gewerbetrockner, eine Haushalts- oder Gewerbewaschmaschine oder -automat oder ein Waschtrockner sein. Ein derartiges Wäschepflegegerät hat den Vorteil, dass deutlich seltener Reparaturen aufgrund eines durchgescheuerten Antriebsriemens notwendig sind. Dies spart Reparaturkosten und senkt die Ausfallzeiten des Geräts aufgrund von zeitaufwendigen Reparaturen.According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a laundry care appliance according to claim 15. The laundry care appliance according to the invention is designed and set up to carry out the method according to one of claims 1 to 14. The laundry care appliance can preferably be a household or commercial dryer, a household or commercial washing machine or automatic machine or a washer-dryer. Such a laundry care appliance has the advantage that repairs due to a worn drive belt are required much less frequently. This saves repair costs and reduces device downtime due to time-consuming repairs.

Es sei hiermit klargestellt, dass eine oder mehrere der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen, soweit widerspruchsfrei, miteinander kombinierbar sind und ebenfalls bevorzugte Ausführungsformen darstellen.It is hereby made clear that one or more of the preferred embodiments described above can be combined with one another, insofar as there are no contradictions, and likewise represent preferred embodiments.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung eines Trockners als Beispiel eines Wäschepflegegeräts in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2
einen schematischen Aufbau des Motor-Trommel-Aufbaus eines Wäschepflegegeräts;
Fig. 3a
einen beispielhaften Ausschnitt eines zeitlich aufgelösten drehmomentbildenden Stroms im Fall einer sich drehenden Trommel;
Fig. 3b
einen beispielhaften Ausschnitt eines zeitlich aufgelösten drehmomentbildenden Stroms im Fall einer Trommelblockierung;
Fig.4a
einen beispielhaften Ausschnitt eines Frequenzspektrums eines drehmomentbildenden Stroms im Fall einer sich drehenden Trommel;
Fig.4b
einen beispielhaften Ausschnitt eines Frequenzspektrums eines drehmomentbildenden Stroms im Fall einer Trommelblockierung;
Fig. 5
einen beispielhaften Ausschnitt eines Anstiegs des drehmomentbildenden Stroms im Fall einer plötzlich auftretenden Trommelblockierung.
Preferred embodiments of the invention are explained and described in more detail below with reference to the accompanying drawings. show:
1
a schematic representation of a dryer as an example of a laundry care appliance in a perspective view;
2
a schematic structure of the motor-drum structure of a laundry care appliance;
Figure 3a
an exemplary slice of a time-resolved torque-forming current in the case of a rotating drum;
Figure 3b
an exemplary section of a time-resolved torque-forming current in the case of a drum lock;
Figure 4a
an exemplary section of a frequency spectrum of a torque-generating current in the case of a rotating drum;
Fig.4b
an exemplary section of a frequency spectrum of a torque-forming current in the case of a drum lock;
figure 5
an exemplary section of an increase in the torque-forming current in the event of a sudden drum lock.

Figur 1 zeigt einen Haushaltstrockner 1 als Beispiel für ein Wäschepflegegerät 3. Der Haushaltstrockner 1 weist ein äußeres Gehäuse 5 und eine darin drehbar gelagerte Trommel 7 auf. Die Trommel ist durch eine im Gehäuse 5 seitlich angeordnete Beladungsöffnung 9 mit Wäsche beladbar. Im Bereich der Beladungsöffnung 9 ist ein Balkon 11 angeordnet. Der Balkon 11 umfasst typischerweise ein Flusensieb. Eine Trommelblockierung kann beispielsweise durch das Verkeilen von Wäsche zwischen dem Balkon 11 und der Trommel 7 entstehen. figure 1 shows a household dryer 1 as an example of a laundry care appliance 3. The household dryer 1 has an outer housing 5 and a drum 7 rotatably mounted therein. The drum can be loaded with laundry through a loading opening 9 arranged laterally in the housing 5 . A balcony 11 is arranged in the area of the loading opening 9 . The balcony 11 typically includes a lint screen. A drum blockage can occur, for example, due to laundry becoming wedged between the balcony 11 and the drum 7 .

Figur 2 zeigt einen schematischen Aufbau des Wäschepflegegeräts 3. Das Wäschepflegegerät 3 umfasst die Trommel 7, welche in Bezug auf das die Trommel 7 umgebendes Gehäuse 5 rotierbar gelagert ist, einen Motor 13 mit einem Motorritzel 15, einen Antriebsriemen 17, der das Motorritzel 15 bzw. den Motor 13 mechanisch mit der Trommel 7 koppelt, und eine Steuerung, die den Motor 13 steuert. Das Motorritzel 15 überträgt zusammen mit dem Antriebsriemen 17 Drehmoment vom Motor 13 an die Trommel 7, wodurch die Trommel 7 in Rotation versetzt wird. figure 2 shows a schematic structure of the laundry care appliance 3. The laundry care appliance 3 comprises the drum 7, which is rotatably mounted in relation to the housing 5 surrounding the drum 7, a motor 13 with a motor pinion 15, a drive belt 17, the motor pinion 15 or the Motor 13 mechanically coupled to the drum 7, and a controller that controls the motor 13. The motor pinion 15, together with the drive belt 17, transmits torque from the motor 13 to the drum 7, causing the drum 7 to rotate.

Um den Antriebsriemen 17 im Betrieb ausreichend zu spannen, kann der Motor 13 auf einem Motorhalter 19 angeordnet sein. Der Motorhalter 19 kann wenigstens in einem Punkt 21 drehbar gelagert sein. Eine Spannfeder 23 beaufschlagt den Motorhalter 19, und damit auch den Motor 13 und das Motorritzel 15, mit einer Kraft und spannt dadurch den Antriebsriemen 17.In order to tension the drive belt 17 sufficiently during operation, the motor 13 can be arranged on a motor mount 19 . The motor mount 19 can be pivoted at least at one point 21 . A tension spring 23 applies a force to the motor mount 19, and thus also to the motor 13 and the motor pinion 15, and thereby tensions the drive belt 17.

Die Trommel 7 weist in ihrem Inneren Rippen 25 auf, welche im normalen Betrieb des Wäschepflegegeräts 3 bei der Trommelrotation mit der Wäsche 27 kollidieren und die Wäsche so vorteilhaft bearbeiten und/oder pflegen.The interior of the drum 7 has ribs 25 which, during normal operation of the laundry care appliance 3, collide with the laundry 27 as the drum rotates and thus advantageously process and/or care for the laundry.

Figur 3a und 3b zeigen einen beispielhaften Ausschnitt eines zeitlich aufgelösten drehmomentbildenden Stroms 29a des Motors 13 des Wäschepflegegeräts 3 ohne Tiefpassfilterung und eines drehmomentbildenden Stroms 29b des Motors 13 mit Tiefpassfilterung. Figur 3a zeigt den normalen Betriebsfall einer sich drehenden Trommel 7. Figur 3b zeigt den Fall einer Trommelblockierung. Die Werte in Fig. 3a und Fig. 3b wurden dabei während des Schritts a) des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt bzw. gemessen. Figure 3a and 3b show an exemplary section of a time-resolved torque-forming current 29a of the motor 13 of the laundry care appliance 3 without low-pass filtering and a torque-forming current 29b of the motor 13 with low-pass filtering. Figure 3a shows the normal operating case of a rotating drum 7. Figure 3b shows the case of a drum jam. The values in Figures 3a and 3b were determined or measured during step a) of the method according to the invention.

Fig. 3a und 3b zeigen die deutliche Verbesserung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses des Stroms 29 b durch eine Tiefpassfilterung des Stroms 29a. Figures 3a and 3b show the significant improvement in the signal-to-noise ratio of stream 29b through low-pass filtering of stream 29a.

Die Erkennung einer Trommelblockierung durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt beispielhaft im Fall von Fig. 3b nach der vorangegangenen Messung des Stroms in Schritt a) wie folgt: Im Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Parametersatz mit einem einzigen Parameter aus den in Schritt a) gemessenen Werten des drehmomentbildenden Stroms im normalen Betriebsfall, welcher in Fig. 3a gezeigt ist, berechnet. Im vorliegenden Fall weist der Parameter die Differenz aus Maximum 43 und Minimum 45 des aufgenommenen drehmomentbildenden Stroms 29a auf. Die Differenz des nicht tiefpassgefilterten drehmomentbildenden Stroms 29a in Fig. 3a beträgt ungefähr 0,8 A - 0,2 A = 0,6 A. Die Differenz des tiefpassgefilterten drehmomentbildenden Stroms 29b in Fig. 3a beträgt ungefähr 0,62 A - 0,35 A = 0,27 A.The detection of a blocked drum by the method according to the invention takes place, for example, in the case of Figure 3b after the previous measurement of the current in step a) as follows: In step b) of the method according to the invention, a parameter set with a single parameter from the values measured in step a) of the torque-generating current in normal operation, which in Figure 3a shown is calculated. In the present case, the parameter has the difference between the maximum 43 and the minimum 45 of the torque-generating current 29a that is consumed. The difference in the non-low-pass filtered torque-forming current 29a in Figure 3a is about 0.8 A - 0.2 A = 0.6 A. The difference of the low-pass filtered torque-generating current 29b in Figure 3a is approximately 0.62A - 0.35A = 0.27A.

Im Schritt c) wird der Parameter auf ein für eine Trommelblockierung charakteristisches Signal geprüft. Dazu wird beim ersten initialen Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Erreichen der Solldrehzahl aus dem Parameter ein Grenzwertsatz mit einem einzigen Grenzwert bestimmt. Beispielsweise kann der Grenzwert aus zu 0,3 A im Fall des nicht tiefpassgefilterten Stroms 29a und zu 0,15 im Fall des tiefpassgefilterten Stroms 29b berechnet werden.In step c), the parameter is checked for a signal characteristic of drum blockage. For this purpose, a set of limit values with a single limit value is determined from the parameter when the method according to the invention is initially executed for the first time after the setpoint speed has been reached. For example, the limit value can be calculated from 0.3 A in the case of the non-low-pass filtered current 29a and 0.15 in the case of the low-pass filtered current 29b.

Die in Fig. 3b gezeigten Werte liegen mit einer Differenz zwischen Maximum und Minimum von ungefähr 0,2 A für den nicht tiefpassgefilterten Strom 29a und mit ungefähr 0,05 A des tiefpassgefilterten Stroms 29b jeweils unterhalb des Grenzwerts. Damit zeigt Fig. 3b den Fall einer Trommelblockierung. Im Fall von Fig. 3b wird in Schritt d) die Motorsteuerung angepasst und die Trommel beispielsweise reversiert, um die Blockierung zu lösen.In the Figure 3b The values shown are each below the limit value with a difference between maximum and minimum of approximately 0.2 A for the non-low-pass filtered current 29a and with approximately 0.05 A for the low-pass filtered current 29b. With that shows Figure 3b in the event of a drum jam. In the case of Figure 3b the motor control is adjusted in step d) and the drum is reversed, for example, to release the blockage.

Figur 4a und 4b zeigen einen beispielhaften Ausschnitt eines Frequenzspektrums 31 eines drehmomentbildenden Stroms des Motors 13 des Wäschepflegegeräts 3. Figur 4a zeigt dabei den Fall einer sich drehenden Trommel 7. Figur 4b zeigt den Fall einer Trommelblockierung. Figure 4a and 4b show an exemplary section of a frequency spectrum 31 of a torque-generating current of the motor 13 of the laundry care appliance 3. Figure 4a shows the case of a rotating drum 7. Figure 4b shows the case of a drum jam.

Das Frequenzspektrum 31 einer sich drehenden Trommel in Fig. 4a zeigt ein klares Maximum 33. Dieses Maximum 33' fehlt in Fig. 4b im Fall einer Trommelblockierung. Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt dabei analog zu der Beschreibung von Fig. 3a und 3b. Im Fall von Fig. 4a und 4b umfasst der Parameter und der daraus berechnete Grenzwert beispielsweise die Summe der Amplituden in dem Frequenzbereich von 0,5 Hz bis 2,5 Hz. Wird der Grenzwert beispielweise als die Hälfte des Parameters berechnet, wird im Fall von Fig. 4b in Schritt c) ein charakteristisches Signal einer Trommelblockierung festgestellt.The frequency spectrum 31 of a rotating drum in Figure 4a shows a clear maximum 33. This maximum 33' is missing in Figure 4b in the event of a drum jam. The course of the method according to the invention takes place analogously to the description of FIG Figures 3a and 3b . In the case of Figures 4a and 4b includes the parameter and the limit value calculated from it, for example, the sum of the amplitudes in the frequency range from 0.5 Hz to 2.5 Hz. If the limit value is calculated, for example, as half the parameter, in the case of Figure 4b in step c) a characteristic signal of a drum jam is detected.

Fig. 5 zeigt einen beispielhaften Ausschnitt eines drehmomentbildenden Stroms eines Wäschepflegegeräts 3. Ein erster Abschnitt 35 in Fig. 5 zeigt einen zeitlichen Verlauf des drehmomentbildenden Stroms 37 einer sich drehenden Trommel 7. Ein zweiter Abschnitt 39 zeigt einen ab einem Blockierzeitpunkt 41 plötzlich ansteigenden drehmomentbildenden Strom 37'. figure 5 shows an exemplary section of a torque-forming stream of a laundry care appliance 3. A first section 35 in figure 5 shows a time profile of the torque-forming current 37 of a rotating drum 7. A second section 39 shows a torque-forming current 37' that suddenly increases from a blocking time 41 onwards.

Die Erkennung einer Trommelblockierung durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt beispielhaft im Fall von Fig. 5 wie folgt: In Schritt a) wird der drehmomentbildende Strom Iq gemessen. Im nachfolgenden Schritt f) wird der gemessene Werte des drehmomentbildenden Stroms in einem Ringspeicher gespeichert. Im darauffolgenden Schritt b) wird aus allen im Ringspeicher gespeicherten Werten der Mittelwert und/oder der Maximalwert als Parameter des Parametersatzes berechnet. Im Schritt c) wird der letzte in Schritt a) gemessene Wert mit dem in Schritt b) bestimmten Parameter verglichen. Übersteigt der letzte gemessene Wert das Maximum z.B. um das 1,5-fache oder den Mittelwert z.B. um das 1,6-fache, liegt ein charakteristisches Signal einer Trommelblockierung vor. Im Schritt d) wird daher die Motorsteuerung angepasst und die Trommel beispielsweise reversiert, um die Blockierung zu lösen.The detection of a blocked drum by the method according to the invention takes place, for example, in the case of figure 5 as follows: In step a), the torque-generating current I q is measured. In the subsequent step f), the measured value of the torque-forming current is stored in a ring memory. In the subsequent step b), the mean value and/or the maximum value is calculated as a parameter of the parameter set from all the values stored in the ring memory. In step c), the last value measured in step a) is compared with the parameter determined in step b). If the last measured value exceeds the maximum, for example by a factor of 1.5, or the mean value, for example by a factor of 1.6, there is a characteristic signal of a blocked drum. In step d), the motor control is therefore adjusted and the drum is reversed, for example, in order to release the blockage.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann folgender beispielhafter Algorithmus ausgeführt werden:
Grundlage ist hier der drehmomentbildende Strom. Dieser wird in einer 1-ms-Zeitscheibe gefiltert mit einer Zeitkonstanten von 20 ms (um das Messrauschen zu entfernen). In der 100 ms-Zeitscheibe wird dieser gefilterte drehmomentbildende Strom in einem Array abgelegt. Dieses Array beinhaltet 10 Elemente. Da dieses Array als Ringspeicher verwendet wird, stehen dort somit die Werte der letzten Sekunde. Jedes Mal in der 100 ms-Zeitscheibe werden der Minimalwert und der Maximalwert aus dem Array ermittelt. Jedes Mal in der 100 ms-Zeitscheibe wird geprüft, ob der Minimalwert einen gewissen Mindestwert überschreitet. Ist das der Fall, wird die Differenz aus Maximalwert und Minimalwert errechnet. Liegt dieser unterhalb einer gewissen Schwelle, wird eine Blockierung erkannt.According to a further embodiment, the following exemplary algorithm can be executed:
The basis here is the torque-forming current. This is filtered in a 1 ms time slice with a time constant of 20 ms (to remove measurement noise). This filtered, torque-forming current is stored in an array in the 100 ms time slice. This array contains 10 elements. Since this array is used as a ring memory, the values of the last second are there. Each time in the 100 ms time slice, the minimum and maximum values are determined from the array. Every time in the 100 ms time slice it is checked whether the minimum value exceeds a certain minimum value. If this is the case, the difference between the maximum and minimum values is calculated. If this is below a certain threshold, a blockage is detected.

Diese konkreten Zahlenwerten sind beispielhaft und können den jeweiligen Anforderungen entsprechend angepasst werden.These concrete numerical values are examples and can be adapted to the respective requirements.

Claims (15)

Verfahren zur Erkennung einer Trommelblockierung in einem Wäschepflegegerät (3), das Wäschepflegegerät (3) aufweisend eine rotierbare Trommel (7), welche über einen Antriebsriemen (17) von einem Motor (13) antreibbar ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a) Bestimmen wenigstens eines oder mehrerer der nachfolgenden Werte des Motors (13): drehmomentbildender Strom, Drehmoment, Phasenstrom und/oder Einhüllende des Phasenstroms, b) Berechnen eines Parametersatzes aus den in Schritt a) bestimmten Werten, c) Prüfen des Parametersatzes auf ein für eine Trommelblockierung charakteristisches Signal, d) Anpassen der Steuerung des Motors (13), wenn ein charakteristisches Signal festgestellt wurde. Method for detecting a blocked drum in a laundry care device (3), the laundry care appliance (3) has a rotatable drum (7) which can be driven by a motor (13) via a drive belt (17), the method comprising the steps of: a) determining at least one or more of the following values of the motor (13): torque-forming current, torque, phase current and/or envelope of the phase current, b) calculating a parameter set from the values determined in step a), c) Checking the parameter set for a signal characteristic of drum blockage, d) adjusting the control of the motor (13) when a characteristic signal has been detected. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren erst durchgeführt wird, wenn der Motor (13) des Wäschepflegegeräts (3) nach dem Anschalten eine Solldrehzahl erreicht hat.Method according to Claim 1, in which the method is only carried out when the motor (13) of the laundry care appliance (3) has reached a target speed after it has been switched on. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Werte in Schritt a) während einer definierten Messdauer bestimmt werden, wobei in Schritt c) der Parametersatz mit einem Grenzwertsatz verglichen wird und ein für eine Trommelblockierung charakteristisches Signal festgestellt wird, wenn wenigstens ein Parameter des Parametersatzes einen damit korrespondierenden Grenzwert des Grenzwertsatzes unterschreitet und wobei der Grenzwertsatz wenigstens einmalig aus dem Parametersatz berechnet wird. Method according to claim 1 or 2, wherein the values in step a) are determined during a defined measurement period, wherein in step c) the parameter set is compared with a set of limit values and a signal characteristic of drum blockage is detected if at least one parameter of the set of parameters falls below a corresponding limit value of the set of limit values and wherein the set of limit values is calculated at least once from the set of parameters. Verfahren nach Anspruch 3, wobei in Schritt b) die Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum und/oder die Standardabweichung der in Schritt a) bestimmten Werte berechnet werden und einen Parametersatz bilden.Method according to claim 3, wherein in step b) the difference between the maximum and the minimum and/or the standard deviation of the values determined in step a) are calculated and form a parameter set. Verfahren nach Anspruch 4, wobei nach dem Schritt a) in einem weiteren Schritt e) die in Schritt a) bestimmten Werte tiefpassgefiltert werden.Method according to claim 4, wherein after step a) in a further step e) the values determined in step a) are low-pass filtered. Verfahren nach Anspruch 3, wobei in Schritt b) die in Schritt a) bestimmten Werte in wenigstens eine Frequenz oder ein kontinuierliches oder diskretes Frequenzspektrum zerlegt werden und einen Parametersatz bilden.Method according to claim 3, wherein in step b) the values determined in step a) are broken down into at least one frequency or a continuous or discrete frequency spectrum and form a parameter set. Verfahren nach Anspruch 6, wobei in Schritt b) der Parametersatz durch eine diskrete Fouriertransformation, eine schnelle Fourier-Transformation oder einen Goertzel-Algorithmus berechnet wird.Method according to claim 6, wherein in step b) the parameter set is calculated by a discrete Fourier transformation, a fast Fourier transformation or a Goertzel algorithm. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Parametersatz die Summe der Amplituden mehrerer Frequenzen in einem definierten Frequenzintervall umfasst.Method according to Claim 6 or 7, in which the parameter set comprises the sum of the amplitudes of a plurality of frequencies in a defined frequency interval. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Frequenzintervall Frequenzen von 0,5 Hz bis 2,5 Hz umfasst.The method of claim 8, wherein the frequency interval includes frequencies from 0.5 Hz to 2.5 Hz. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Trommel oder eine oder mehrere Rippen der Trommel des Wäschepflegegeräts eine künstliche Unwucht aufweist.A method according to any one of claims 7 to 9, wherein the drum or one or more ribs of the drum of the laundry care appliance is artificially unbalanced. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei nach Schritt a) in einem weiteren Schritt f) die in Schritt a) bestimmten Werte in einem Datenspeicher gespeichert werden, wobei in Schritt b) aus allen oder einem Teil der gespeicherten Werte der Mittelwert und/oder der Maximalwert berechnet werden und in dem Parametersatz umfasst werden, wobei in Schritt c) der Parametersatz mit dem letzten in Schritt a) bestimmten Wert verglichen wird und ein für eine Trommelblockierung charakteristisches Signal festgestellt wird, wenn der letzte bestimmte Wert einen Parameter des Parametersatzes überschreitet. Method according to claim 1 or 2, wherein after step a) in a further step f) the values determined in step a) are stored in a data memory, wherein in step b) the mean value and/or the maximum value are calculated from all or part of the stored values and are included in the parameter set, wherein in step c) the parameter set is compared with the last value determined in step a) and a signal characteristic of a blocked drum is detected if the last determined value exceeds a parameter of the parameter set. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei in Schritt f) die in Schritt a) bestimmten Werte kontinuierlich in einem Ringspeicher abgelegt werden.Method according to claim 10 or 11, wherein in step f) the values determined in step a) are continuously stored in a ring memory. Verfahren nach Anspruch 10 bis 12, wobei das für eine Trommelblockierung charakteristische Signal festgestellt wird, wenn der zeitjüngste in Schritt a) bestimmte Wert das 1,2-, vorzugsweise das 1,6-fache des in Schritt b) bestimmten Mittelwerts oder das 1,1-, vorzugsweise das 1,5-fache des in Schritt b) bestimmten Maximalwerts überschreitet.Method according to Claim 10 to 12, in which the signal which is characteristic of a blocked drum is detected when the most recent value determined in step a) is 1.2 times, preferably 1.6 times the mean value determined in step b) or 1 1 times, preferably 1.5 times, the maximum value determined in step b). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei in Schritt d) der Motor (13) derart angesteuert wird, dass der Motor (13) seine Bewegungsrichtung umkehrt, seine Drehzahl ändert und/oder anhält.Method according to one of the preceding claims, wherein in step d) the motor (13) is controlled in such a way that the motor (13) reverses its direction of movement, changes its speed and/or stops. Wäschepflegegerät (3), wobei das Wäschepflegegerät (3) ausgestaltet und eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.Laundry care appliance (3), wherein the laundry care appliance (3) is designed and set up to carry out the method according to one of the preceding claims.
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