ES2240260T5 - Metodo para limitar el desequilibrio de una unidad de lavado de una lavadora de ropa. - Google Patents
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Abstract
Un método para limitar el desequilibrio de una unidad de lavado (WE) de una lavadora de ropa que tiene un tambor de lavado (12) montado de forma rotativa en una tina (2) y está suspendida en la carcasa (1) de la máquina para permitir su oscilación, con muelles (7), pesos (3) que proporcionan inercia, amortiguadores de vibraciones (6) y un motor de propulsión (5), por medio de lo cual varios sensores (14) distribuidos en el perímetro de la tina (2) detectan los desplazamientos debidos al desequilibrio en el ciclo de centrifugado y emprenden contramedidas relacionadas para limitar las trayectorias y fuerzas que aparecen, caracterizado porque los sensores (14) detectan los desplazamientos así como los desfases entre los desplazamientos perpendiculares y/o paralelos al eje rotativo (8) del tambor de lavado (12), y son calculados parámetros de control y/o regulación para el ciclo de centrifugado dependiendo de los desplazamientos y de los desfases detectados así como de la velocidad del tambor de lavado (12) y del motor de propulsión (5).
Description
Método para limitar el desequilibrio de una
unidad de lavado de una lavadora de ropa.
La invención concierne a un método para limitar
el desequilibrio de una unidad de lavado de una lavadora de ropa
que tiene un tambor de lavado montado de forma rotativa en una tina
de una lavadora de ropa y está suspendida para permitir su
oscilación con muelles, pesos inerciales, amortiguadores de
vibraciones y un motor de propulsión en la carcasa de la máquina.
Varios sensores distribuidos en el perímetro de la tina detectan los
desplazamientos, debidos al desequilibrio en el ciclo de
centrifugado, con respecto a la carcasa de la máquina y emprenden,
de forma independiente, medidas compensatorias.
Hay un dispositivo como tal de la técnica
anterior en el documento DE 42 01 904 C2. En ese dispositivo de la
técnica anterior, los sensores sólo detectan las trayectorias de
desplazamiento de la tina perpendiculares al eje rotativo del
tambor de lavado y controlan elementos generadores de fuerzas que
contrarrestan las trayectorias de desplazamiento y las limitan a
valores permisibles. Se requiere un gran esfuerzo para los elementos
generadores de fuerzas dado que cada sensor debe estar asignado a
un elemento generador de fuerzas acoplado a la carcasa de la
máquina y a uno acoplado a la tina.
Como se sabe, un anillo de ropa lavada
distribuido uniformemente en el tambor de lavado es ideal en el
ciclo de centrifugado. Las dimensiones de la lavadora de ropa, las
propiedades geométricas y otras propiedades físicas de la ropa
lavada misma frecuentemente impiden tal distribución ideal de ropa
lavada y se produce una carga desequilibrada que algunas veces sólo
ocurre cuando el agua se está escurriendo, porque las diversas
prendas de la ropa lavada se escurren de forma diferente. El
resultado es que se producen condiciones más o menos estáticas o un
desequilibrio decreciente o creciente, dependiendo de la
distribución de ropa lavada y/o de las diversas propiedades de
escurrimiento del agua en el tiempo.
La unidad de lavado, suspendida en la carcasa de
la máquina para permitir la oscilación, permite que las lavadoras
de ropa centrifuguen cargas de lavado desequilibradas utilizando el
desequilibrio detectado para influir sobre el ciclo de centrifugado
y proteger la unidad de lavado de daños mecánicos y sobrecargas.
Por razones técnicas, tales sistemas de
oscilación de la técnica anterior tienen varios grados de libertad
dado que los puntos de sujeción de los muelles y de los
amortiguadores de vibraciones representan articulaciones capaces de
vibrar. Dependiendo de la posición del desequilibrio(s) y la
frecuencia de excitación, es decir, de la velocidad del tambor de
lavado, se producen sistemas de vibración adicionales con sus
correspondientes resonancias, correspondientes a los grados de
libertad que no son paralelos al eje rotativo.
Estos sistemas de vibración que no son paralelos
al eje rotativo pueden generar desplazamientos dominantes de la
unidad de lavado que no sólo impiden el centrifugado eficiente de la
ropa lavada, sino que también pueden dañar la unidad de lavado a
pesar del sistema de equilibrado normal de la técnica anterior.
Dependiendo de la posición del desequilibrio(s) en el tambor
de lavado, se producen diferentes desplazamientos perpendiculares
al eje rotativo que también pueden ser de valores que varían en la
dirección longitudinal del eje rotativo. El desplazamiento puede
ser paralelo al eje rotativo y desfasado en ambos extremos del
tambor de lavado, es decir, parcial a completamente invertido.
Tales irregularidades se producen en particular cuando el tambor de
lavado sólo contiene una o pocas piezas de ropa lavada.
Con este procedimiento de medición del
desequilibrio de la técnica anterior, el efecto de amortiguamiento
o aceleración del desequilibrio que se produce cuando éste aumenta o
disminuye a medida que el tambor de lavado rota, es medido en forma
de fluctuaciones de velocidad o fluctuaciones de corriente del motor
principalmente a velocidades bajas del tambor de lavado por debajo
y/o por encima de la frecuencia de vibración crítica. Sin embargo,
no siempre es posible detectar claramente la posición real del
desequilibrio a partir de éste. Cuando el desequilibrio es
simétrico alrededor del eje, los métodos de medición de la técnica
anterior no funcionan dado que los desequilibrios se compensan
parcial o completamente unos con otros. El resultado es que los
desequilibrios son demasiado bajos o pequeños.
Además, es casi imposible en otros métodos de
medición del desequilibrio de la técnica anterior medir ciertos
factores con suficiente precisión y contemplarlos en el ciclo de
centrifugado, es decir, medir las propiedades de escurrimiento del
agua dependientes de la velocidad o dependientes del tiempo de la
carga desequilibrada en pequeños rangos de velocidad o medirlos
cerca de la velocidad crítica. El resultado es que la lavadora de
ropa y el sistema de vibración de la unidad de lavado se sobrecargan
con tales cargas que generan ruido extremadamente alto, daño
mecánico y hacen que la lavadora de ropa se desplace.
Otro método para limitar el desequilibrio es
divulgado en el documento WO 99/53130 A que utiliza dos sensores en
la parte delantera y dos en la parte trasera del conjunto de la
estructura del tambor para determinar los movimientos en dos ejes
separados perpendiculares al eje rotativo.
El problema de la invención es crear un método
para limitar todos los desequilibrios que se producen en una
lavadora de ropa con una unidad de lavado del tipo citado
inicialmente, cambiando el ciclo de centrifugado para evitar daño y
que las partes de la máquina se sobrecarguen.
Como parte de la invención, se proporcionan
sensores que detectan los desplazamientos perpendiculares y/o
paralelos al eje rotativo del tambor de lavado y los desfases entre
desplazamientos. Pueden ser suministrados parámetros de control y/o
regulación del ciclo de centrifugado que dependen de los
desplazamientos y de los desfases detectados así como de la
velocidad del tambor de lavado o del motor de propulsión.
Esta realización de la invención tiene un
sistema limitador de la trayectoria y de la velocidad que describe
la carga mecánica de la unidad de lavado ocasionada por el
desequilibrio real. Sólo es necesario determinar el punto de
medición con mayor trayectoria de desplazamiento en un cambio en el
ciclo de centrifugado en relación con la velocidad de rotación, es
decir, la frecuencia de rotación, para influir sobre el ciclo de
centrifugado con los parámetros de control y/o regulación.
Si los dos sensores están con preferencia en la
parte delantera y trasera de la unidad de lavado con respecto a la
dirección longitudinal del eje rotativo, entonces las trayectorias
de desplazamiento a ser medidas son mayores y pueden utilizarse
sensores menos sensibles. Este es también el caso cuando los
sensores están a una gran distancia desde el eje rotativo,
preferentemente sobre el perímetro de la unidad de lavado y/o
diametralmente opuestos uno al otro.
La dirección de los desplazamientos ocasionados
por un desequilibrio (perpendicular y paralelo al eje rotativo)
pueden ser determinadas más precisamente midiendo también la
posición de la fase de las trayectorias de desplazamiento
detectadas y deduciendo el desplazamiento de la unidad de lavado en
la dirección axial de la unidad de lavado de la relación entre las
trayectorias de desplazamiento detectadas perpendiculares al eje
rotativo y los desfases entre éstas; esto permite que sean
determinados los parámetros de control y/o regulación para el ciclo
de centrifugado. El dispositivo puede ser simplificado cuando un
sensor mide la trayectoria de desplazamiento perpendicular al eje
rotativo, mientras el otro sensor mide la trayectoria de
desplazamiento paralela al eje rotativo.
Ventajosamente, pueden ser utilizados sensores
de aceleración y sensores de posición ópticos y/o
electromecánicos.
La invención será explicada adicionalmente con
referencia a una realización ejemplar mostrada en los dibujos. Lo
que se muestra es:
Figura 1 una sección transversal esquemática de
una lavadora de ropa con carga frontal, y
Figura 2 una sección transversal esquemática de
la lavadora de ropa con carga frontal de la Figura 1.
Una tina 2 que contiene un tambor de lavado 12
está dispuesta en una carcasa de máquina 1. Pesos 3 que proporcionan
inercia diseñados como pesos anulares están sobre la tina 2. El
tambor de lavado 12 está montado de forma rotativa en el soporte
trasero 11 que está en la parte trasera de la carcasa 1 de la
máquina. El soporte trasero 11 y el motor eléctrico que sirve como
motor de propulsión 5 acoplado a través de una correa 13 a la polea
9 para correa del eje rotativo 8 actúan como pesos proporcionando
inercia. El tambor de lavado 12 es cargado con ropa sucia 10 desde
la puerta 4 en la parte delantera de la carcasa 1. La puerta 4 es un
componente de la carcasa 1 de la máquina.
La tina 2, el tambor de lavado 12 y los pesos
que proporcionan inercia (pesos anulares 3, motor de propulsión 5,
soporte trasero 11) forman una unidad de lavado WE, junto con los
muelles 7 y los amortiguadores de vibraciones 6, que está
suspendida en la carcasa 1 de la máquina para permitir su
oscilación; ésta puede ser desplazada tanto radial como axialmente
en relación con el eje rotativo 8 dependiendo de la carga del tambor
de lavado 12. Cuando el tambor de lavado 12 está cargado de forma
aproximadamente uniforme con ropa lavada 10, la ropa lavada 10
forma una especie de anillo de ropa lavada como se ilustra en las
Figuras 1 y 2. Sin embargo, esta distribución ideal de ropa lavada
ocurre raras veces. Usualmente, cuando las cargas son pequeñas, hay
una distribución irregular con respecto al eje rotativo 8, que
conduce a desequilibrios. El desequilibrio puede surgir en la parte
delantera, media y trasera del tambor de lavado 12 y asumir una o
más posiciones que pueden ser opuestas diametralmente unas a otras.
El valor del desplazamiento radial a lo largo del eje rotativo 8
puede variar. Éste puede ser un desplazamiento dominante axialmente
paralelo, y las partes delantera y trasera del eje rotativo 8
pueden tener igual o desigual desplazamientos con un desfase.
Estos desplazamientos que son perpendiculares y
paralelos al eje rotativo 8 son detectados por sensores 14 como los
mostrados en las Figuras 1 y 2 sobre la parte delantera y trasera de
la unidad de lavado WE, situados diametralmente opuestos a un lado
y otro de la periferia de la unidad de lavado WE. Las trayectorias
de desplazamiento son las mayores ahí de forma tal que pueden ser
utilizados sensores 14 poco sensibles. Las trayectorias de
desplazamiento axiales de la unidad de lavado WE son detectadas con
dos sensores 14, y el valor más alto de desplazamiento y la
velocidad del tambor de lavado 12 o del motor de propulsión 5 son
utilizados para cambiar el ciclo de centrifugado.
Midiendo el desplazamiento radial y las
posiciones de fase de unos desplazamientos con respecto a otros, se
puede determinar el desequilibrio resultante con componentes en
ambas direcciones, radial y axial, y su efecto sobre la unidad de
lavado oscilante, e influir correspondientemente sobre el ciclo de
centrifugado. Dado que la geometría de la unidad de lavado WE es
conocida, el desplazamiento resultante puede ser calculado a partir
de las trayectorias de desplazamiento y sus desfases. El movimiento
global de la unidad de lavado es por lo tanto conocida, y pueden
evitarse colisiones entre la unidad de lavado y el resto de la
máquina cambiando correspondientemente el ciclo de
centrifugado.
Pueden obtenerse similares resultados si se
utiliza sólo un sensor 14 que mida ambos desplazamientos, radial y
axialmente paralelo, de la unidad de lavado WE. Una desventaja, sin
embargo, es que no es posible determinar la posición del
desequilibrio en la dirección longitudinal del eje rotativo 8
midiendo la posición de la fase de los desplazamientos.
Puede estipularse una característica utilizando
el desequilibrio medido y/o el desfase junto con una velocidad del
tambor de lavado o del motor electrónico para evitar de forma fiable
sobrecarga de la unidad de lavado en el ciclo de centrifugado
independientemente de la carga en el tambor de lavado 12 y el
desequilibrio que se produce.
Claims (7)
1. Un método para limitar el desequilibrio de
una unidad de lavado (WE) de una lavadora de ropa que tiene un
tambor de lavado (12) montado de forma rotativa en una tina (2) y
está suspendida en la carcasa (1) de la máquina para permitir su
oscilación, con muelles (7), pesos (3) que proporcionan inercia,
amortiguadores de vibraciones (6) y un motor de propulsión (5), por
medio de lo cual varios sensores (14) distribuidos en el perímetro
de la tina (2) detectan los desplazamientos debidos al desequilibrio
en el ciclo de centrifugado y emprenden contramedidas relacionadas
para limitar las trayectorias y fuerzas que aparecen,
caracterizado porque
los sensores (14) detectan los desplazamientos
así como los desfases entre los desplazamientos perpendiculares y
paralelos al eje rotativo (8) del tambor de lavado (12), y son
calculados parámetros de control y/o regulación para el ciclo de
centrifugado dependiendo de los desplazamientos y de los desfases
detectados así como de la velocidad del tambor de lavado (12) y del
motor de propulsión (5).
2. Un método para limitar el desequilibrio de
una unidad de lavado (WE) de una lavadora de ropa que tiene un
tambor de lavado (12) montado de forma rotativa en una tina (2) y
está suspendida en la carcasa (1) de la máquina para permitir su
oscilación, con muelles (7), pesos (3) que proporcionan inercia,
amortiguadores de vibraciones (6) y un motor de propulsión (5), por
medio de lo cual varios sensores (14) distribuidos en el perímetro
de la tina (2) detectan los desplazamientos debidos al desequilibrio
en el ciclo de centrifugado y emprenden contramedidas relacionadas
para limitar las trayectorias y fuerzas que aparecen,
caracterizado porque
los sensores (14) detectan los desplazamientos
así como los desfases entre los desplazamientos perpendiculares y
paralelos al eje rotativo (8) del tambor de lavado (12), el
desplazamiento de la unidad de lavado (WE) en la dirección axial de
la unidad de lavado (WE) que se deduce de la relación entre las
trayectorias de desplazamiento detectadas perpendiculares al eje
rotativo (8) y los desfases entre éstas, y los parámetros de control
y/o regulación para el ciclo de centrifugado que se calculan a
partir de éste así como de la velocidad del tambor de lavado (12) y
del motor de propulsión (5).
3. Un método según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la velocidad del tambor de lavado (12)
es limitada por la relación fijada con los desplazamientos y/o
desfases.
4. Un método según las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque hay sensores (14), preferentemente uno
en la parte delantera y uno en la parte trasera de la unidad de
lavado (WE), visto en la dirección longitudinal del eje rotativo
(8).
5. Un método según una de las reivindicaciones 1
a 4, caracterizado porque un sensor (14) mide la trayectoria
de desplazamiento perpendicular al eje rotativo (8), mientras otro
sensor (14) mide la trayectoria de desplazamiento paralela al eje
rotativo.
6. Un método según una de las reivindicaciones 1
a 5, caracterizado porque los sensores (14) están sobre el
perímetro de la tina (2) y diametralmente opuestos uno al otro.
7. Un método según una de las reivindicaciones 1
a 6, caracterizado porque son utilizados como sensores (14),
sensores de aceleración y sensores de posición ópticos y/o
electromecánicos.
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