SE513001C2 - Centrifug med varvtalsstyrning - Google Patents

Description

513 001 2 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en centiifug som kan för- hindra onormal vibration och onormalt buller även då centrifugering påbörjas med tvätten ojämnt fördelad i trumman, och som vidare kan korrigera tvättens fördelning genom att omfördela tvätten i trumman, för att därigenom möjliggöra en tyst och god centrifiigering. Ännu ett syfte med uppfinningen är att förhindra centrifugeringen fiån att ta ovanligt lång tid för ornfördelning av tvätten. Detta syfte kan uppnås genom att utföra centrifugeringen inom ett varvtalsoniråde, som inte ger upphov till onormal vibration även om fördelningen av tvätt inte har konigerats helt genom ornfördel- ningsoperationen.

Vid en centrifug enligt föreliggande uppfinning genomförs följande process: en motor bringas först att rotera trumman med ett första varvtal, och den erforderliga drivspänningen för att driva trumman med detta första varvtal uppmätes för att bestämma om drivspänningen är högre än en första, förutbestämd spänning; då drivspäiiriingen är högre än den första, förutbestämda spänningen anses det att tvätten är ojämnt fördelad i trumman och därför ändras varvtalet till ett andra varvtal som är lägre än det första varvtalet, varefter trurnman hålls i rotation vid det andra varvtalet under en förutbestämd tidrymd för att omfördela tvätten. Bak- grunden till denna process är följande: Då tvätten är ojämnt fördelad i trumman är lasten på motom större än då tvätten är jämnt fördelad. Det är därför i det förra fallet nödvändigt att öka drivspänriingen för att bibehålla samma varvtal på trumman som i det senare fallet. Av detta skäl bestäms den ovan angivna första, förutbestämda spänningen till en nivå, som med ett förutbestämt värde överstiger den spänningsnivå som erfordras för att motom skall rotera trumman vid det första varvtalet, utan excentrisk last i trumman. Om således drivspänningen avkännes vara högre än den första, förutbestämda 10 15 20 25 30 513 00.1 3 spänningen, då trurnman uppnår det första varvtalet, kan det anses att tvätten är ojämnt fördelad.

Det bör speciellt observeras, att det andra varvtalet är så valt att gravitationskraften är större än den centrifugalkraft som påverkar tvätten. Vid ett sådant varvtal lyfts klädema först upp med hjälp av innerväggen i trumman och faller därefter ned till botten under ett rotationsvarv, så att de ihopklurnpade eller ihopflätade klädema i tvätten fiigörs från varandra och sprids i trumman.

Då den spänning som erfordras för att drivmotom skall rotera trurnman vid det första varvtalet är lägre än den första, förutbestämda spärmingen ökas motorvarv- talet så att trumman roteras med ett tredje varvtal, som är högre än det första varvtalet, och då den drivspänning som motsvarar det tredje varvtalet är större än en andra, förutbestämd spänning genomförs centrifugeringen genom att rotera trurnman under en andra, förutbestämd tidsperiod, medan det tredje varvtalet bibehålls.

Den ovan angivna andra, förutbestämda spänningen fastställs till en spänningsnivå som med ett förutbestämt värde överstiger den spänning, som erfordras för att motom skall rotera trurnman vid det tredje varvtalet utan excentrisk last i trumman.

Om således den spänning som erfordras för att motom skall rotera trurnman med det tredje varvtalet är högre än den andra, förutbestämda spänningen, bedöms det att tvätten ännu är så ojämnt fördelad, att en onormal vibration kan inträffa då trumman roteras vid ett varvtal som är högre än det tredje varvtalet. Därför utföres centrifu- geringen vid det tredje varvtalet, då ononnal vibration inte inträffar. Ä andra sidan, om den spänning som erfordras för motorn att rotera trurnman vid det tredje varvtalet är lägre än den andra, förutbestämda spänningen, bedöms det att tvätten är fördelad nästan järrmt, varför trurnmans varvtal ökas till ett fjärde varvtal, som är högre än det tredje varvtalet, och cenuifugeringen utförs vid detta varvtal, varigenom verkningsgraden i centrifugeringen maximeras. lO 15 20 25 30 51.3 001 4 Det föredrages att centrifrrgeringstiden vid det tredje varvtalet är längre än vid det fjärde varvtalet, detta för att grundligt avlägsna vätska från tvätten, eftersom centri- fugeringsverkningsgraden vid det tredje varvtalet är lägre än vid det fjärde varvtalet.

RITNINGSBESKRIVNING Fig. 1 är ett blockschema över det elektriska systemet till en Centrifug enligt uppfinningen, Fig. 2 är ett tvärsnitt genom en tvättmaskin med en centrifug, Fig. 3 är ett flödesschema över varvtalsstyrningen till motom, och Fig. 4 är ett schema över varvtalsstyrningen till motom, för korrigering av ojämn fördelning av tvätten.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Med hänvisning till bifogade ritningar beskrivs föreliggande uppfinning enligt följande.

Till att börja med förklaras hela uppbyggnaden av en tvättmaskin av trurntyp med hänvisning till Fig. 2. En behållare 52 för förvaring av vatten under tvättningen och centrifugeringen är placerad i ett yttre hölje 50. En trurnma 20 avsedd att inrymma tvätt, och uppburen av en huvudaxel 60, är anbringad i behållaren 52. Tvätten föres in i trurnman 20 via en öppning 54. Mantelväggen på trurnman 20 är försedd med perforeringar 58 via vilka vatten i behållaren 52 når in i trurnman 20 och via vilka vatten som centrifugeras bort från tvätten länmar trurnman 20.

Bafflar 56 avsedda att lyfta tvätten under rotation av trurnman 20 är anordnade på insidan av mantelväggen i trurnman 20. Huvudaxeln 60 stöds av ett lager 62 mon- 10 15 20 25 30 513 001 5 terat i behållaren 52, och axeln 60 är vid sin ände försedd med en huvudremskiva 64. En motor 18 för rotation av trurnman 20 är placerad under behållaren 52, och motorn 18 uppbär på sin axel en motorremskiva 68. Motorremskivan 68 och huvud- remskivan 64 är drivande förbundna med hjälp av en rem 66.

Vatten för tvätt och sköljning tillförs utifrån via ett vatteninlopp 70, och vattenflödet styrs med hjälp av en vattentillförselventil 72 av solenoidtyp. Vid tvättning leds vatten från vatteninloppet 70 via en tvättrnedelsbehållare 74 in i behållaren 52. Vid sköljning däremot leds vatten direkt till behållaren 52, utan att först passera tvätt- medelsbehållaren 74. Vatten som fmns kvar i behållaren 52 efter tvätt eller skölj- ning, eller vatten som centrifugeras bort från tvätten, avlägsnas via ett utlopp 76.

Utloppet 76 öppnas eller stängs med hjälp av en tömningsventil 78 av solenoidtyp.

En kretsenhet 80 lärrmar drivspänning till motorn 18. I kretsenheten 80 fmns elektriska kretsar, vilka kommer att beskrivas längre frarn, för styrning av motom 18, vattentillförselventilen 72 och tömningsventilen 78 etc.

Härnäst förklaras utformningen av och funktionen hos det elektriska systemet enligt Fig. 1. Ett styrdon 10, som består av rnikrodatorer och andra perifera anordningar, omfattar en huvudstyrenhet 102, en varvtalsstyrenhet 104, en bedömningsenhet 106 och ett minne 108. Arbetsprogram för genomförande av en komplett tvätt inklusive tvättning, sköljning och centrifugering är i förväg lagrade i minnet 108 förutom arbetsproceduren innehåller arbetsprograrnrnen olika slags data som erfordras för genomförandet, såsom tex. längd på tidsintervall och varvtal för trurnman vid olika tillfällen.

En användare kan välja ett av flera centrifugeringsprogram genom att t.ex. ange typen av textilier i tvätten. Ett sådant val görs med hjälp av en eller flera tangenter i en manöverenhet 12. Såsom frmktion av tangentrnanövreringen läser huvudstyr- enheten 102 från minnet 108 ut det arbetsprogram som svarar mot det valda programmet och genomför det arbetsprograrn som styr centrifugeringen.

Huvudstyrenheten 102 styr också den information som visas på displayenheten 14. 10 15 20 25 30 513 001 6 Varvtalsstyrenheten 104 avger en för styrning av varvtalet hos motom 18 avsedd varvtalssígrral till en motordrivkrets (motordrivdon) 16. Motordrivkretsen 16 styr en drivspänning till motorn 18 så att varvtalet hos motom 18 bibehålls vid ett varvtal som bestäms av varvtalssignalen, med referens till ett verkligt varvtal för motom 18, avkänt medelst en varvtalsdetektor 22. Rotationen hos motom 18 överförs till trurnrnan 20 via remmen 66, såsom angivits ovan. Den drivspänning som påföres motom 18 avkärms av en spänningsdetektor 24 och denna spänningssignal påföres bedörnningsenheten 106. Bedömningsenheten 106 avgör om lasten i trurnman 20 är excentrisk eller ej genom att jämföra den medelst spänningsdetektom 24 avkända spänningen med en i minnet 108 lagrad förutbestämd spänning, och resultatet på- föres varvralsstyrenheten 104.

Sättet för styrning av rotationen hos motom 18 under centrifugeringen förklaras i det följande närmare med hänvisning till flödesschemat i Fig. 3. Centrifugeringen påbörjas genom en tangentrnanövrering i manöverenheten 12, varefter varvtalsreg- lerenheten 104 sänder en varvtalssignal till motordrivkretsen 16 för att starta och gradvis öka varvtalet hos trurnman 20 till ett förutbestärnt lågt varvtal (första förutbestämda varvtal) Nl. Till följd härav kommer den drivspänning som påföres motom 18 gradvis att öka och motoms varvtal ökar (steg S10). Härvid uppgår till exempel det första varvtalet NI till 100-300 varv/minut, då diametern på trumman 20 är 500 mm.

Då varvtalet på trumman 20 når det första varvtalet N1 (steg S 12) jämför bedöm- ningsenheten 106 den av spänningsdetektom 24 (steg S14) avkända drivspänningen Va med en förutbestämd spänningen (första förutbestämd spänning) V1 lagrad i minnet 108, varigenom storleken på ojärnnheten i fördelningen av tvätten avkärms (steg S 16). Då den avkända drivspämringen Va är större än den första förutbestämda spänningen V1 bedöms det att tvätten är så ojärrmt fördelad att det föreligger en stor sannolikhet för onormal vibration om varvtalet hos trurnrnan 20 ökas utan att korrigera tvättens fördelning. I detta fall avger varvtalsstyrenheten antingen en 10 15 20 25 30 513 001 7 annan varvtalssignal motsvarande ett lägre varvtal, eller stänger temporärt av strömmen till motom 18, så att varvtalet hos motom 18 sjunker (steg S18).

Vid det lägre varvtalet genomförs en operation för att korrigera den obalanserade fördelningen av tvätt genom att ornfördela tvätten (steg 20) under en förutbestämd tidrymd Tl. Under obalanskorrigeringsoperationen styrs motom 18 på ett sådant sätt att trumman 20 roteras alternerande framlänges och baklänges vid ett andra varvtal N2, som är lika lågt som det varvtal som används under tvättningscykeln.

Varvtalet ställs exempelvis in på ca 50 varv/minut, vilket mycket lägre än det första varvtalet N1 enligt ovan. Rotationsriktningen ändras enligt ett i Fig. 4 visat schema, där trumman 20 först roteras framlänges under 10 sekunder, varefter 3 sektmder åtgår för att vända rotationsriktrring, och slutligen roteras trurmnan 20 baklänges under 10 sekrmder. Det andra varvtalet N2 ställs in inom det område där den på tvätten verkande tyngdkraften är större än centrifugalkraften, varigenom de kläder som lyfts längs den inre mantelväggen i trurnrnan 20 faller ned till botten under rotationen. Den alternerande rotationen vid ett sådant lågt varvtal hjälper således till att frigöra och ornfördela den ihopklumpade och ihopflätade tvätten.

Efter obalanskorrigeringsoperationen sänder varvtalsstyrenheten 104 en varvtals- signal till motordrivkretsen 16 för att på nytt öka varvtalet hos trumman 20 till det första förutbestämda varvtalet Nl. Därefter repeteras de ovan beskrivna stegen S10- S 16 för att bedöma om den ojämna fördelningen av tvätten har korrigerats.

Då drivspänningen Va avkännes vara lägre än den första förutbestämda spänningen V1 i steg S16 bedöms det att ojärnnheten i fördelningen av tvätten är liten. I detta fall sänder varvtalsstyrenheten 104 en varvtalssignal till motordrivkretsen 16 för att öka varvtalet hos trurnman 20 till ett förutbestämt mellanvarvtal (tredje varvtal) N3.

Följaktligen ökas den på motom 18 påförda drivspärmingen och varvtalet hos trurmnan 20 ökar (steg S22). Det tredje varvtalet N3 är i det ovan beskrivna fallet bestämt till ca 700 varv/minut. nfll 10 15 20 25 513 0-01 8 Då varvtalet hos trurnman 20 når det tredje varvtalet N3 (steg S24), järnför bedöm- ningskretsen 106 den av spänningsdetektom 24 (steg S26) avkända drivspäriningen Vb med en i minnet 108 lagrad förutbestämd spänning (andra förutbestämd spänning) V2, varigenom på nytt bestäms storleken på ojämnheten i fördelningen av tvätten (steg S28). Då drivspänningen Vb är större än den andra förutbestämda spänningen V2 bedöms det att tvätten ännu är så ojänmt fördelad, att det firms en hög sannolikhet för onormal vibration om varvtalet på trumman 20 ökas utan att korrigera fördelningen av tvätten. I detta fall genomförs centrifugeringen under bibehållande av varvtalet hos trumman 20 vid det tredje varvtalet N3 under en förutbestämd andra tidsperiod T2 (steg 30).

Då den avkända drivspänningen Vb är lägre än den andra förutbestämda spänningen V2 i steg S28, bedöms det att tvätten är nästan jänmt fördelad utmed insidan av trumman 20. I detta fall sänder varvtalsstyrenheten 104 en varvtalssignal till motordrivkretsen 16 för att öka varvtalet hos trumman 20 till ett förutbestämt högt varvtal (fjärde varvtal) N4. Den på motorn 18 påförda drivspänningen ökas således ytterligare och varvtalet hos trumman 20 ökar ytterligare (steg S32). Det fjärde förutbestämda varvtalet N4 uppgår exempelvis till 1100 varv/minut i det ovan angivna fallet. Då varvtalet hos trumman 20 når det fjärde förutbestämda varvtalet N4 (steg S34), genomförs centrifugeringen under en tredje förutbestämd tidsperiod T3 under bibehållande av det fjärde varvtalet (steg S36).

Eftersom det tredje varvtalet N3 är lägre än det fjärde varvtalet N4 är eentrifuge- ringsverknirigsgraden vid det tredje varvtalet N3 lägre än vid det fjärde varvtalet. Av detta skäl är den andra förutbestämda tidryrnden T3 längre än den tredje förut- bestämda tidryrnden T3 för att uppnå ett tillfredsställande centrifugeringsresultat. I det ovannämnda fallet uppgår exempelvis den andra förutbestämda tidrymden T2 till ll minuter då den tredje förutbestämda tidrymden T3 uppgår till 8 minuter. 10 15 513 001 9 Värdena på den första förutbestämda spänningen V1 och den andra förutbestämda spänningen V2 bestäms på basis av sambandet mellan spänning och varvtal för den aktuella motorn, och dessa värden varierar beroende på motortyp.

I ovanstående beskrivning har uppfinningen tillämpats på en centrifug av tmmtyp vid en frontrnatad tvättmaskin, där trumman roterar kring en horisontell axel. Det är naturligtvis möjligt att tillämpa uppfmningen vid en tvättmaskin av toppmatad typ, där trurnman roterar kring en vertikal axel. Vid en toppmatad tvättmaskin är det lämpligt att använda en arman metod för att korrigera obalans. I stället för att styra varvtalet på trumman för att omfordela tvätten tillföres en liten mängd vatten till trumman som innehåller tvätt, varefter tvättvingen roteras med lågt varvtal så att tvätten blandas om och omfördelas i trumman.

Den ovan beskrivna utföringsformen hänför sig till tvättmaskiner som använder vatten. Det är naturligtvis möjligt att tillämpa uppfinningen för kemtvättsystem, andra vätskor än vatten används.

Claims (1)

1. .....í.nu'^í.-í :I t tm 10 15 20 25 30 513 001 10 Patentkrav Centrifug för att avlägsna vätska från tvätt genom att rotera en trumma innehållande tvätt kring en horisontell axel, försedd med: a) en motor för att rotera tmmman, b) motordrivdon för överföring av drivspänning tiH motorn, c) bedömningsdon för att avgöra om drivspänningen är högre än en första förutbestämd drivspänníng och d) varvtalsstyrdon för att åstadkomma att motom först roterar trumman i med ett första varvtal och därefier med ett andra varvtal som är lägre än det första varvtalet under en förutbestämd tidiymd om drivspänningen medelst bedömningsdonet bedöms vara högre än den första förut- bestämda spänningen då trumman roteras vid det första varvtalet. Centrifug enligt krav 1, där: bedömningsdonet vidare avgör om drivspänningen är högre än en andra förut- bestämd spänning; och varvtalsstyrdonet ökar motorns varvtal för att rotera trumman med ett tredje varvtal, som är högre än det första varvtalet om drivspänningen av bedöm- ningsdonet bedöms vara lägre än den första förutbestämda spänningen då trumman roteras med det första varvtalet, sarnt bringar motorn att rotera trurnman under en andra förutbestämd tidrymd med trurnmans varvtal bi- behället vid det tredje varvtalet om drivspänningen av bedömningsdonet bedöms vara högre än den andra förutbestämda spänningen då trumman roteras med det tredje varvtalet. Centrifug enligt krav 2, där varvtalsstyrdonet ökar motoms varvtal för att rotera trumman med ett fjärde varvtal som är högre än det tredje varvtalet om 513 001 11 drivspänníngen vid det tredje varvtalet bedöms vara lägre än den andra förutbestämda spänningen, samt driver motom under en tredje förutbestämd tidryrnd med uwrnmans varvtal bibehållet vid det fjärde varvtalet. Centrifug enligt krav 3, där den andra förutbestämda fidrymden göres längre än den tredje förutbestämda tidrymden.