ES2252342T3 - Metodo para controlar el programa de una maquina lavadora y maquina lavadora que utiliza dicho metodo. - Google Patents
Metodo para controlar el programa de una maquina lavadora y maquina lavadora que utiliza dicho metodo.Info
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Abstract
Un método para el control del programa de una máquina lavadora, que comprende el registro de la cantidad de agua suministrada al tambor de la máquina lavadora, caracterizado porque comprende las siguientes etapas: - calcular la cantidad de agua libre presente en el tambor (T); - calcular la cantidad de agua absorbida por la carga mediante la resta de la cantidad de agua libre de la cantidad de agua suministrada al tambor (T); - calcular la absorción específica de la carga basada en el agua absorbida y en el agua libre; - calcular una carga equivalente basándose en la absorción específica y en la cantidad de agua absorbida por la carga, en el que dicha carga equivalente está relacionada con la carga en la máquina y que se utiliza para controlar el programa de la misma;
Description
Método para controlar el programa de una máquina
lavadora y máquina lavadora que utiliza dicho método.
La presente invención está relacionada con un
método de control del programa de una máquina lavadora que
comprenda el registro de la cantidad de agua suministrada al tambor
de la máquina lavadora.
Dicho método se encuentra expuesto en el
documento GB 2070648, el cual se basa en el conocimiento de que un
ciclo del programa de control del nivel de agua de una lavadora, la
cantidad de agua suministrada constituye una medida de la capacidad
de absorción del lavado, y con el mismo tipo de lavado es también
una medida del peso del lavado. Dicho método conocido no puede
proporcionar unos resultados óptimos, puesto que el número de
operaciones de llenado para mantener el nivel de agua alrededor de
un nivel nominal de agua en el tambor hace que dicho método
requiera mucho tiempo.
El método de acuerdo con la presente invención
soluciona los anteriores problemas técnicos y garantiza un nivel de
agua mínimo y un control de seguridad. De acuerdo con dicho nuevo
método, la detección de la carga y el tiempo durante el cual se
suministra agua (de acuerdo con la carga detectada) es muy rápida si
se compara con los métodos conocidos.
Las características expuestas en las
reivindicaciones adjuntas caracterizan el método de acuerdo con la
invención. Preferiblemente, el método hace uso de un sensor de
medida continua de la presión del agua que permite un mejor control
del sobreflujo y de las fugas, gracias a la monitorización continua
del nivel y la realización de un análisis de "tendencias"
además de la medida del nivel. Adicionalmente, dicho tipo de sensor
permite una mejor detección de la espuma, mejorando las
prestaciones del giro de centrifugado del tambor evitando la
formación del anillo de agua y detectando la espuma antes y durante
la distribución.
La idea principal en que se basa la presente
invención para calcular a cantidad de la carga total es monitorizar
la diferencia de agua entre el agua rellenada y el "agua
libre", con el fin de obtener el agua que absorbe la carga.
Mediante el término "agua libre" se quiere significar la
cantidad de agua que no se absorbe por la ropa y que está contenida
en el tambor de la lavadora. A partir del agua absorbida puede
estimarse la carga de la ropa. El cálculo del agua libre no se
utiliza por los métodos conocidos, puesto que todos están enfocados
solo en la cantidad de agua suministrada al tambor de la lavadora
para mantener el nivel de agua en torno a un valor nominal. Con
estos métodos conocidos no es necesario utilizar un sensor de
monitorización continua del nivel de agua. Si se denomina como
"agua absorbida" a la cantidad de agua situada dentro de la
carga, y suponiendo que el agua libre puede ser determinada
mediante la medición del nivel de agua mediante un sensor de
presión, la siguiente relación matemática deduce el agua
absorbida.
Agua absorbida
(A_{w}) = Agua rellenada - Agua
libre
Incluso aunque esta ecuación no sea totalmente
cierta porque en una pequeña parte del tambor, en la cual está
inmersa la carga en el agua, existe una interacción entre el agua
absorbida y el agua libre, la ecuación es una excelente
aproximación con respecto a su aspecto físico. Con referencia a
A_{w}, son conocidos dos conceptos: cuando más alta sea la
cantidad de la carga, mayor será la cantidad de agua absorbida, y la
carga de algodón absorbe más agua que las ropas sintéticas y una
cantidad de agua menor que las toallas de rizo. En consecuencia, es
evidente que la metodología del cálculo para estimar la cantidad de
la carga a través de la absorción queda afectada en gran medida por
el tipo textil de la ropa, es decir, pueden ser absorbidos 7 litros
por cada 3 kilogramos de algodón IEC (Comisión Electrotécnica
Internacional) o por 5 kilogramos de ropa sintética o por 1,75
kilogramos de toallas de rizo. Puesto que la tecnología de
identificación de la ropa no es todavía una necesidad real y que
daría lugar a convertir en demasiado complejo el programa de
control, el método de acuerdo con la presente invención sitúa la
absorción en relación con el algodón IEC estándar y la cantidad de
la carga estimada como carga de "equivalente de algodón". Una
vez calculado A_{w}, la cantidad de la carga, equivalente de
algodón, puede estimarse a través de la relación siguiente:
A_{w} =
Equivalente de carga *
K
Equivalente de
carga = A_{w} .
1/K
En donde K (litros/Kg) identifica una condición
particular de la carga con referencia a las condiciones de entorno
prefijadas. Este parámetro se denomina "absorción específica"
SA y es una característica de cada carga de lavado específica. La
correlación que enlaza el agua libre con el nivel del agua en el
tambor se determina experimentalmente mediante la introducción de
una cantidad de agua incrementada conocida en el tambor vacío de la
lavadora, estando desconectado el motor del tambor, y registrando el
nivel de agua correspondiente que se mide mediante el sensor
continuo de presión de nivel de agua (CWL). Al realizar esta
operación, se obtienen los litros característicos añadidos con
respecto al nivel de agua (incluyendo la geometría mecánica, aire
atrapado, sensor). La ecuación que establece la relación entre el
nivel de agua detectado por el sensor (mm) y el volumen de agua
libre en el tambor puede determinarse mediante técnicas conocidas de
interpolación comenzando a partir de la curva experimental, con el
fin principalmente de memorizar el tiempo de cálculo.
En caso de que no exista carga, esta ecuación
proporciona la cantidad total de agua rellenada: "volumen de
litros dentro". En caso de la presencia de ropa a lavar dentro
del tambor, la diferencia:
Volumen de
litros dentro - agua libre =
A_{w}
Proporciona la cantidad de agua absorbida por la
carga en sí.
Con el fin de conseguir información sobre la
absorción específica (SA) antes mencionada, el solicitante ha
realizado pruebas con una cantidad fija de ropa a lavar y con
diferentes cantidades de agua. El valor del nivel de agua ha sido
considerado después de un cierto tiempo de agitación, y el agua
absorbida ha sido calculada mediante el uso del método mencionado.
Dividiendo el agua absorbida por la cantidad de la carga, se ha
determinado la absorción específica SA (agua absorbida / kg de
carga).
Gracias a las pruebas anteriores, el solicitante
descubrió que en el intervalo del agua utilizada, cuanto más alta
sea la cantidad de agua suministrada al tambor, más alta se la
cantidad de agua absorbida y el agua libre. En otras palabras, el
solicitante descubrió que la absorción específica SA es dependiente
del agua rellenada, o dicho de otra forma, la absorción específica
SA depende del agua libre. Este hecho tiene consecuencias
importantes en la consecución de la mejor forma de controlar el
programa de una lavadora. Con una cantidad fija de ropa a lavar, el
solicitante preparó un diagrama (y un algoritmo computerizado
correspondiente) que enlaza la absorción específica SA con el agua
suministrada al tambor y con el agua libre.
El solicitante descubrió también que la absorción
específica SA depende de la carga, es decir, la capacidad de
absorción de una carga de 7 kg es distinta de la capacidad de
absorción de una carga de 1 kg. La causa principal de este hecho es
la dependencia de la relación de volumen VR, en la que VR = volumen
ocupado por la carga / volumen del tambor total: cuando mayor es VR
menor será el valor de A_{w} (y consecuentemente SA). En la
primera aproximación, la absorción específica SA tiene que estar
enlazada con el agua absorbida A_{w}. De acuerdo con los valores
promedio de las pruebas realizadas por el solicitante con una
máquina lavadora comercial, el valor de SA es 2,0 (carga de 7 kg)
en correspondencia con 14 litros absorbidos obtenidos por el
rellenado de una cantidad de agua total de 19 litros. El valor de SA
llega a ser de 2,75 en el caso de una carga de 1 kg que absorbe 2
litros con respecto a los 7 litros rellenados en la máquina. Puede
dibujarse una línea entre estos dos puntos para cargas intermedias
(véase la figura 2 adjunta). Esta "curva" puede ser también
una línea recta (tal como en la figura 2), y esto dependerá
principalmente del volumen del tambor y de la posición del sensor
de presión.
Puesto que el agua absorbida es todavía una
función de la cantidad total de agua suministrada al tambor y del
nivel de agua, la absorción específica SA puede estar representada
con un formato en tres dimensiones, transformándose fácilmente en
formato electrónico. El gráfico mostrado en la figura 3 es la
absorción característica del algodón para la máquina lavadora
específica utilizada en las pruebas.
Se describirá a continuación la presente
invención a modo de ejemplo, con referencia al algoritmo del sensor
de carga utilizado para controlar la máquina lavadora y con
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
- la figura 1 es una vista simplificada de una
máquina lavadora de tambor de acuerdo con la invención,
- la figura 2 es un diagrama que muestra la
absorción específica con respecto al agua absorbida, utilizando
dicho diagrama en el método de acuerdo con la invención,
- la figura 3 es un diagrama en tres dimensiones
que muestra la absorción característica del algodón para la máquina
lavadora utilizada por el solicitante en las pruebas
experimentales,
- la figura 4 es un gráfico que muestra los
litros de agua a utilizar para los "equivalentes" de carga,
- la figura 5 es un diagrama que muestra la forma
en la que el nivel de agua en el tambor cambia con el tiempo,
- la figura 6 es un diagrama de bloques que
muestra la forma en que la máquina de acuerdo con la invención
puede comprobar un fallo del sensor de presión,
- la figura 7 es un diagrama de bloques que
muestra la forma en que el método de acuerdo con la invención puede
comprobar la cantidad total de agua cargada en el tambor,
- la figura 8 es un diagrama de bloques que
muestra la forma en la que el método de acuerdo con la invención
puede comprobar si el sensor de presión está trabajando
debidamente,
- la figura 9 muestra un diagrama del nivel de
agua y el agua total con respecto al tiempo, que se utiliza para
detectar una posible fuga de agua,
- la figura 10 es un diagrama de flujo que
muestra la forma en la que se lleva a cabo de un "estado
continuo" con el fin de detectar una fuga de agua,
- la figura 11 es un diagrama que muestra la
presión medida por el sensor de presión y la velocidad del tambor
con respecto al tiempo, y
- la figura 12 es un diagrama que muestra la
forma en que se cambia la velocidad del tambor por el control a
partir de las curvas por defecto A, t, B con respecto a los valores
de A', t', B' debido a una cierta cantidad detectada de agua.
En la máquina lavadora de acuerdo con la
invención, se utiliza un contador de flujo 10 de la tubería de
suministro de agua y un sensor 12 de nivel continuo de agua, de
forma que puedan medirse directamente dos informaciones y que pueda
deducirse una, es decir:
- agua total suministrada (litros)
- cantidad de agua en el tambor de "agua
libre" (a partir de la curva experimental de mm a litros)
- cantidad de agua en la carga ("agua
absorbida") como diferencia entre el agua suministrada total y
el agua libre.
Tanto el contador de flujo 10 como el sensor de
nivel 12 se conectan a una unidad 13 de un procesador central del
sistema de control del programa. El "agua absorbida" depende de
la cantidad de carga y de la absorción específica SA.
La absorción específica es una función de la
cantidad de agua suministrada al tambor y del agua libre.
Carga equivalente = (Litros en total - Agua
libre) / Absorción específica.
Agua libre = f (Nivel de agua).
Absorción específica = f (Litros en total, Nivel
de agua).
La cantidad de agua puede ser calculada
comenzando con los valores medidos por el contador de agua 10 (agua
suministrada al tambor) y por el sensor 12 del nivel continuo de
agua. A partir de dicho valor y basándose en la curva/ecuación
experimental que enlaza el nivel de agua con el agua libre, es
posible determinar este último. A partir de los valores de la
cantidad total de agua suministrada y del agua libre se determina el
agua absorbida. A partir del diagrama/ecuación de la figura 2, se
determina un primer valor de la absorción específica SA, basándose
en el agua absorbida. A continuación, a partir del
diagrama/correlación de la figura 3, se determina un segundo valor
de la absorción específica SA, es decir, la absorción específica del
algodón estándar para una máquina lavadora específica. Este valor
es una función del SA*, la cantidad total de agua suministrada al
tambor, y el nivel de agua en el tambor. Al final se determina el
equivalente de carga de algodón como la relación entre el agua
absorbida y la absorción específica SA.
El algoritmo anterior se aplica continuamente en
el control del software del bucle principal de la máquina lavadora.
La primera ventaja de dicha implementación continua es que cuando se
obtiene la información de la carga, se puede también configurar la
cantidad de agua a utilizar. Con el fin de conocer la cantidad de
agua correcta a utilizar para un equivalente de carga estimada, el
solicitante ha diseñado un gráfico (figura 4) que muestra los
litros a utilizar para los equivalentes de la carga. Obviamente,
este gráfico al igual que los otros mencionados en esta
descripción, puede "convertirse" en formato electrónico y ser
embebido en el software de control del programa de la máquina
lavadora. Una vez estimada la cantidad de la carga, la cantidad de
agua a rellenar puede ser controlada de acuerdo con el anterior
gráfico de "Litros a utilizar".
La válvula 14 del agua de entrada tiene que ser
controlada para atender las necesidades de agua. Con el fin de
acelerar el control de la absorción de agua de la carga, es decir,
la fase preliminar en la cual se suministra el agua al tambor T y
durante la cual tanto el agua suministrada como el nivel de agua se
monitorizan con el fin de conseguir una estimación de la carga de
ropa a lavar, se prefiere calcular la derivada del nivel de agua
con el fin de pronosticar el futuro nivel de agua, es decir, sin
esperar a que se alcance dicho nivel. Este método preferido
consiste en calcular la cantidad de la carga sobre la base de una
predicción del nivel de agua. Esta realización se muestra
esquemáticamente en la figura 5.
En dicha figura se representa el comportamiento
del nivel de agua. Durante la fase de llenado, en un instante
t_{j}, la función de la derivada proporciona una estimación del
nivel del siguiente intervalo de tiempo. Si este valor se conoce
por adelantado, se puede decidir detener el llenado de agua debido a
una estimación de consumo de agua extra. Durante el siguiente
periodo el agua comienza a ser absorbida por la carga y el
disminuye el nivel de agua. En la fase de la función de la derivada,
calculada en el instante t_{k}, se podría forzar a que el
algoritmo de detección estimara una carga más grande. En caso
afirmativo, se habilitará un rellenado adicional y el agua será
suministrada por adelantado en comparación con el control usual.
Esta realización del método de control de acuerdo con la invención
está basada en las ecuaciones siguientes:
Nivel
pronosticado = Nivel de agua + K_{p} * \deltaNivel de agua /
\deltat
Agua libre = f
(Nivel
pronosticado)
Absorción
específica = f (Litros totales, Nivel
pronosticado)
Equivalente de
carga = (Litros totales - Agua libre) / Absorción
específica.
En donde de acuerdo con las pruebas
experimentales:
Kp = 1 si la derivada es < -1,5 mm/32 seg.
(utilizada para acelerar el rellenado)
Kp = 0,25 si la derivada es > 0,25 mm/32 seg.
(utilizada para evitar un sobreimpulso)
y en donde 32'' es el tiempo de derivación.
La prueba realizada por el solicitante con un
método de acuerdo con la invención ha mostrado una muy excelente
correlación entre la carga de ropa a lavar en curso y la cantidad de
agua total en curso suministrada al tambor T como el valor
preferido para dicha carga a lavar.
El tiempo de terminación de llenado total varía
para una carga de 7 Kg desde 250 segundos a 450 segundos. El
parámetro de la cantidad de la carga final, utilizado para controlar
el programa, es decir, el ritmo, velocidad de lavado, duración de
lavado, detección de desbalanceado, detección de inercia, número de
enjuagues, agua a utilizar en los enjuagues, velocidad de giro de
centrifugado, etc., se detecta después de un tiempo razonable en el
cual el nivel de agua es casi constante. De acuerdo con una
característica adicional de la presente invención, se proporciona
un método para comprobar un fallo posible del sensor de presión por
los medios de una comprobación del valor de la presión. En caso de
que la información de la presión no se encuentre en rango
predeterminado, establecido por el suministrador del sensor, se
suministrará un mensaje de fallo a la unidad 13 del procesador
central de la máquina lavadora. La figura 6 representa un ejemplo de
la comprobación del fallo del sensor de presión. El valor del rango
esperado del sensor, que proporciona una señal Vp de salida de
voltaje, es por ejemplo de 0,5 voltios a 3,5 voltios. En caso de que
el valor muestreado sea superior a 3,5 voltios, se espera que el
sensor esté "abierto", en caso de ser inferior a 0,5 voltios,
se espera una condición de "cortocircuito". Se encontrará
"en rango" si no se detectan ninguna de las mencionadas
condiciones. El "estado del sensor" representa una variable a
la cual se asigna la condición del sensor. La variable "P=Presión
de agua" se obtiene mediante la conversión de la señal leída por
el sensor de presión (en este ejemplo, el voltaje) en la presión,
indicando los milímetros de columna de agua. Ks y Os representan los
valores de Ganancia y de Desplazamiento dados por el suministrador
del sensor.
Una vez que la señal, que procede del sensor de
presión, se considere que está en el rango admisible, se propone
aquí una comprobación adicional en cuanto a la cantidad de agua
rellenada en total. El fin principal del presente control de
seguridad, mostrado en la figura 7, es desconectar la válvula y
detener el flujo de agua en caso de se llene con una cantidad de
agua anormal, o bien en el caso de que la válvula se abra durante
tiempo largo. El fallo detectado será procesado para informar al
usuario de que se ha producido una fuga de agua o bien que la
válvula está bloqueada en su estado de abierta.
En el diagrama de bloques se lleva a cabo una
comprobación del estado de la válvula: se comprueba si está abierta
o cerrada. En caso de que la válvula esté abierta, se incrementa el
valor de "TiempoOV" variable de forma que su valor indique el
tiempo de apertura incremental de la válvula. El valor de
MaxTiempoOV representa un límite del tiempo, determinado por el
diseño de control; en caso de que el valor de TiempoOV exceda del
límite de tiempo, se generará una indicación de fallo. El valor de
TiempoOV se configura a cero en caso de que la válvula esté cerrada
significando con ello que el algoritmo de detección de la carga ha
establecido que se ha proporcionado una cantidad de agua de relleno
adecuada para la cantidad de carga estimada. En el diagrama de
bloques se incluye también la comprobación del agua total rellenada.
La cantidad total de agua rellenada: "Litros dentro" que son
los datos suministrados por el contador de flujo, se procesa también
y en caso de que supere a un valor predeterminado MaxLitrosIN se
generará una indicación de fallo.
Otro sistema de control de seguridad de acuerdo
con la invención tiene el propósito de evaluar si el sensor de
presión está trabando debidamente, es decir, si el sensor está
"vivo" o "muerto". Puede suceder que el sensor esté
bloqueado para un valor fijo y "en rango". La forma de
distinguir las dos condiciones es evaluar las medidas adquiridas,
realizarlas durante un cierto periodo, y verificar si las
variaciones de presión han sido detectadas mientras que tenga lugar
el proceso de giro de centrifugado del tambor.
El diagrama de bloques de la figura 8 muestra que
en cada instante en que se ejecuta el control, un contador
incrementa su valor en caso de que el estado del sensor se encuentre
"en rango". En cada cierto número de lecturas del sensor de
presión, en el ejemplo 160, se realiza la evaluación de los datos
adquiridos. La variable "Variación de la suma" incluye la suma
de 160 valores; cada valor representa el valor de la "presión
delta" (diferencia entre la medida en curso de P2=P y P1 previa,
considerándose como positivas las variaciones positivas y
negativas). Se espera de hecho que durante las fases de lavado o de
enjuagado, en las cuales el tambor está realizando movimientos de
giro de centrifugado, el nivel de agua variará debido a las
elevaciones y al movimiento de la carga. Esta pequeña variación se
acumula (es decir, 160 valores) para hacer que sean más consistentes
estos datos. Se procesa entonces el valor de "Variación de la
Suma" y se compara con un valor predeterminado de
"ValorVivo". En caso de que el valor de "Variación de la
Suma" se considere demasiado pequeño, se detectará un fallo del
sensor de presión y se suministrará una señal de alarma al
usuario.
En caso de una fuga de agua, el control tiene que
alertar al usuario y/o inmediatamente bombear el agua para impedir
la inundación del domicilio del usuario. El control de la detección
de la fuga de agua de acuerdo con la invención se expone aquí y se
basa en una comparación entre los niveles de agua adquiridos en
instantes distintos.
El gráfico de la figura 9 muestra un ejemplo del
comportamiento de la presión del agua y sus señal de filtrado
durante un ciclo de lavado. En la primera fase se efectúa el
rellenado de agua de acuerdo con el algoritmo de detección de la
carga. Se representa también el total de agua rellenada. El llenado
concluye después de un cierto periodo de tiempo (aproximadamente
250 segundos) y se observa una pequeña absorción de la carga
mediante la disminución del nivel de agua. Se puede considerar una
condición estable después de un periodo de tiempo razonable, es
decir 100-200 segundos desde el comienzo de la
última terminación del rellenado. El valor del nivel de agua medido
en estado firme y continuado se almacena en la memoria como un valor
de referencia: WLRV.
Con el fin de verificar los casos de fugas de
agua, se calculan periódicamente las evaluaciones de las tendencias
del agua y los valores de comparación entre el nivel de agua en
curso y el valor de WLRV.
En el diagrama de flujo de la figura 10 se
realiza la determinación de la condición del Estado Firme mediante
la comparación de la ejecución del último periodo de tiempo de
rellenado con el tiempo de ejecución del lavado/enjuague. Si por
ejemplo se dejan transcurrir 200 segundos, la condición de estado
firme se configura como VERDAD. El nivel P de presión en curso se
asigna entonces a la variable WLRV y se miden tres valores de
presión en distintos instantes: se actualizan el valor presente (P3
= P), pasado P2 y P1. La condición de fuga de agua se detecta
entonces si se detecta una absorción de agua anormal (WLRV >
DPMAX) en donde DPMAX se considera como el cambio de presión de
agua de valor máximo, o cuando la pendiente DP del agua se considera
como anormal durante las fases de lavado/enjuague. La detección de
la pendiente del agua es una característica muy importante que
habilita la detección de una pequeña fuga del agua que es en general
difícil de monitorizar. La ventaja del consumidor del control
propuesto, en comparación con los que están provistos con
conmutadores de presión mecánicos tradicionales, es que se puede
detectar un fallo antes de que se alcance el nivel mínimo (es decir,
20 mm). Como consecuencia existirá una inundación con una cantidad
de agua mínima.
De acuerdo con una característica adicional de la
presente invención, se expone un nuevo método para reducir las
tolerancias del sistema debido al sensor de presión, a la
inclinación del tambor (en caso de una máquina lavadora con un
tambor inclinado) y con un suelo desnivelado.
La "función de calibración del nivel" puede
ser activada por el usuario o por el servicio durante la instalación
de la máquina lavadora, mediante la pulsación de una combinación de
un botón o botones especiales. La calibración consiste, con el
motor desconectado, en llenar con una cantidad de agua conocida (es
decir, 3,5 litros), medir el nivel de agua correspondiente (P_nw) y
memorizando el valor en una memoria EEPROM el valor de
(P_desplazamiento): diferencia entre (P_ref) y el valor de (P_nw):
P_desplazamiento = P_ref - P_nw.
El valor del desplazamiento obtenido se utilizará
para compensar la medida de nivel para la determinación de la
cantidad de agua libre. El valor de P_ref es un parámetro específico
de la curva de agua libre, detectado y almacenado como un valor por
defecto, obtenido en una condición ideal cuando se haya rellenado
con la cantidad de agua de referencia (es decir, 3,5 litros).
De acuerdo con una característica adicional de la
invención, se utiliza un control que es particularmente útil para
una máquina de lavar que tenga una gran capacidad de carga. En la
fase temprana de giro de centrifugado, incluso aunque esté activada
la función de drenaje o vaciado, la bomba P (figura 1) podría ser
incapaz del drenado o vaciado en el instante del agua extraída de
la carga mojada. Sin un control del nivel de agua especial, podría
ser posible iniciar el giro de centrifugado con una cantidad de agua
consistente dentro del tambor. El efecto primario es que el agua
residual no pueda ser expulsada y que gire con la misma velocidad
del tambor (efecto del anillo de agua). Un segundo efecto es el
incremento de la fricción del motor debido al efecto de anillo de
agua y en ciertos casos, especialmente para los dos primeros giros
de centrifugado en los que la cantidad de agua es todavía alta, la
fricción podría ser tan alta que pudiera bloquear el motor.
El sistema de control presente tiene el objetivo
de monitorizar la cantidad de agua durante todo el ciclo de giro de
centrifugado y adaptar el perfil del giro de centrifugado en la
forma apropiada.
La figura 11 mencionada muestra un caso en el que
se ejecuta una velocidad de giro de centrifugado entre dos
enjuagues con una cantidad de carga moderada. Al final del primer
enjuagado, la bomba se activa y el nivel de agua disminuye de forma
muy rápida. Generalmente la bomba se activa durante toda la fase de
giro de centrifugado. Después de la fase de distribución, se inicia
el giro de centrifugado y se extrae una gran cantidad de agua de la
carga. Tal como es evidente, se encuentra todavía una cierta
cantidad de agua presente mientras que se está ejecutando el
proceso de giro de centrifugado. Después de un cierto tiempo la
extracción del agua puede considerarse como completada, pero en el
tambor se encuentra todavía presente una cierta cantidad de agua
porque no fue bombeada. El nivel agua, indicado en el gráfico, tiene
que considerarse como la suma de dos efectos de la presión: la
presión debida al agua en curso dentro más la presión producida por
la rotación rápida del tambor y la consecuente formación de viento
en la pared del tambor. La estimación de la presión debida al
efecto de "viento" tiene que determinarse cuidadosamente para
evitar una decisión de control errónea. En caso de una gran
cantidad de carga, la cantidad de agua extraída durante la fase de
distribución y en la primera fase de centrifugado será más alta
mientras que el agua extraída tiene un flujo limitado (a menos que
se utilice una bomba más costosa). El riesgo consecuente de
centrifugar con una gran cantidad de agua será muy alto. La
propuesta de control de acuerdo con la presente invención está
basada en la gestión del perfil de la velocidad de centrifugado
basándose en el nivel de agua. La figura 12 describe la solución
posible del algoritmo de control que modifica la pendiente A del
perfil teórico del centrifugado, tiempo de la plataforma t, y la
pendiente B de acuerdo con la presión del agua detectada durante
cada fase. La pendiente A' aparece en el caso de detectar un gran
nivel de agua, t' es un tiempo de espera más largo que permite un
tiempo de extracción de agua más duradero del tambor, B' se muestra
también con una pendiente inferior como ejemplo de las múltiples
áreas en las que puede aplicarse el centrifugado con respecto al
nivel de agua. Las pendientes y el tiempo de pausa son claramente
dependientes del nivel de agua detectado, y en general cuanto más
alto sea el nivel de agua, menor será la pendiente de la velocidad
y mayor será el tiempo de pausa.
Claims (11)
1. Un método para el control del programa de una
máquina lavadora, que comprende el registro de la cantidad de agua
suministrada al tambor de la máquina lavadora, caracterizado
porque comprende las siguientes etapas:
- -
- calcular la cantidad de agua libre presente en el tambor (T);
- -
- calcular la cantidad de agua absorbida por la carga mediante la resta de la cantidad de agua libre de la cantidad de agua suministrada al tambor (T);
- -
- calcular la absorción específica de la carga basada en el agua absorbida y en el agua libre;
- -
- calcular una carga equivalente basándose en la absorción específica y en la cantidad de agua absorbida por la carga, en el que dicha carga equivalente está relacionada con la carga en la máquina y que se utiliza para controlar el programa de la misma;
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende además las etapas de:
- -
- calcular la diferencia de los niveles de agua en intervalos de tiempo predeterminados,
- -
- pronosticar los niveles futuros de agua basándose en las anteriores diferencias calculadas, estando dichos niveles futuros relacionados con la cantidad pronosticada de agua libre,
- -
- calcular una absorción específica pronosticada basándose en las cantidades pronosticadas de agua libre,
- -
- calcular los equivalentes de carga pronosticados basándose en dichas cantidades futuras pronosticadas de agua libre y en la mencionada absorción específica (SA) de agua pronosticada, y
- -
- suministrar una cantidad de agua al tambor basándose en los anteriores equivalentes de carga pronosticados.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque comprende además la etapa de
comprobar si la cantidad total de agua suministrada al tambor es
mayor que un valor predeterminado, y la etapa de alertar al usuario
en la forma apropiada.
4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, caracterizado porque comprende las etapas siguientes, que
se realizan antes de iniciar un ciclo de lavado:
- -
- llenar con una cantidad de agua conocida el tambor (T),
- -
- medir el nivel de agua correspondiente,
- -
- almacenar el valor de la diferencia entre un valor de referencia de presión y el valor medido anteriormente, y
- -
- utilizar el valor almacenado para compensar la medida de la cantidad de agua libre.
5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, en el cual al menos se lleva a cabo una etapa de centrifugado,
caracterizado porque el incremento de la velocidad con
respecto al tiempo para alcanzar una velocidad final de
centrifugado se selecciona de acuerdo con el nivel de agua medido,
siendo dicho incremento mejor cuando dicho nivel de agua sea
alto.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5,
en el que la velocidad final de centrifugado se alcanza en dos o
más etapas, caracterizado porque el intervalo de tiempo (t',
t'') entre las mencionadas etapas se determina de acuerdo con el
nivel de agua medido, siendo dichos intervalos de tiempo más largos
cuando el nivel de agua sea alto.
7. Una máquina de lavar que tiene medios (10)
para determinar la cantidad de agua suministrada a la máquina,
estando dichos medios conectados a una unidad de un procesador
central (13) de la máquina, caracterizada porque comprende
un sensor continuo del nivel de agua (12) conectado a dicha unidad
del procesador central (13), estando éste último adaptado para
calcular la cantidad de agua libre presente en el tambor (T), para
calcular la cantidad de agua absorbida por la carga, y restar la
cantidad de agua libre de la cantidad de agua suministrada al
tambor (T), estimar una absorción específica de la carga basándose
en el agua absorbida y en el agua libre, y calcular un equivalente
de carga basándose en la absorción específica y en la cantidad de
agua absorbida por la carga, estando dicho equivalente de carga
relacionado con la carga en la máquina.
8. La máquina de lavar de acuerdo con la
reivindicación 7, caracterizada porque su unidad del
procesador central (13) es capaz además de calcular la diferencia
de los niveles de agua en intervalos de tiempo predeterminados,
predecir los futuros niveles de agua basándose en las anteriores
diferencias calculadas, estando dichos niveles futuros relacionados
directamente con la cantidad pronosticada de agua libre, calcular
una absorción específica pronosticada basándose en cantidades
pronosticadas de agua libre, calcular los equivalentes de carga
pronosticados basándose en dichas cantidades futuras pronosticadas
de agua libre y en la mencionada absorción específica de agua
pronosticada, y suministrar una cantidad de agua al tambor basándose
en los equivalentes de carga pronosticados anteriores.
9. Una máquina de lavar de acuerdo con la
reivindicación 7 ú 8, caracterizada porque la unidad del
procesador central (13) está provista con un sistema de alarma que
informa al usuario cuando el valor de la presión medida por el
sensor continuo del nivel de agua no se encuentra dentro de un
intervalo predeterminado de valores.
10. Una máquina de lavar de acuerdo con la
reivindicación 7 ú 8, caracterizada porque la unidad del
procesador central (13) es capaz de sumar un numero predeterminado
de valores de diferencia de presión consecutivos medidos por el
sensor continuo del nivel de agua, y suministrando información de la
alarma cuando dicha suma se encuentra por debajo de un valor
predeterminado.
11. Una máquina de lavar de acuerdo con la
reivindicación 7 ú 8, caracterizada porque la unidad del
procesador central (13) comprende un sistema de alarma para
detectar la tendencia del nivel de agua en el tambor durante el
lavado y/o enjuagado, en el que el sistema de alarma alerta al
usuario cuando la disminución del nivel de agua con respecto al
tiempo es más alta de un nivel predeterminado, siendo esta condición
una indicación de una fuga de agua.
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