DE2606589A1 - High amplitude swinging of centrifugal drum prevented - esp. in large capacity domestic washing and drying machines - Google Patents
High amplitude swinging of centrifugal drum prevented - esp. in large capacity domestic washing and drying machinesInfo
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Abstract
Description
Arbeitsverfahren und Einrichtung bei Wasch- und Schleudermaschinen zur Verhinderung großer Schwingungsamplituden der sohwingbeweglichen Einheit Die Erfindung betrifft ein Arbeitsverfahren und eine Einrichtung zur Verhinderung großer Schwingungsamplituden der schwingbeweglichen Einheit von Wasch- und Schleudermaschienen.Working procedures and equipment for washing machines and spin dryers to prevent large oscillation amplitudes of the so-swingable unit Die The invention relates to a working method and a device for preventing large Vibration amplitudes of the vibrating unit of washing and centrifuging machines.
Durch die ungleichmäi#ige Wäscheverteilung innerhalb der Trommel derartiger Yiaschinen treten Unwuchten auf, die mehr oder weniger große Schwingungsamplituden der schwingbeweglichen Einheit hervorrufen. Die schwingbewegliche Einheit besteht meist aus Trommel, Behälter und Antriebsmotor. Es sind aber auch andere Varianten möglich, daß z. B. nur die Tronunel die schwingbewegliche Einheit bildet.Due to the uneven distribution of the laundry within the drum, such There are imbalances in machines that have more or less large oscillation amplitudes the vibratory unit. The vibratory unit exists mostly consisting of a drum, container and drive motor. But there are also other variants possible that z. B. only the Tronunel forms the oscillating unit.
Alle Konstruktionen sind darauf ausgerichtet, die schädlochen Auswirkungen großer Schwingungsaii#plituden zu verhindern. Wünschenswert ist es, die entstehenden Unwuchten so zu beeinflussen, daß große Schwingungsamplituden beim Waschen, während des Schleuderns und besonders auch beim Hochlaufen in die Schleudergeschwindigkeit nicht' stehen können.All constructions are designed to reduce the harmful effects to prevent great vibrational plitudes. It is desirable to have the emerging To influence unbalances so that large oscillation amplitudes when washing while the spinning and especially when running up to the spin speed not 'can stand.
Bekannt sind verschiedene Verfahren und Einrichtungen, um große Schwingungsamplituden der schwingbeweglichen Einheit zu vermeiden.Various methods and devices are known for generating large oscillation amplitudes to avoid the oscillating unit.
So ist ein Verfahren bekannt, wonach die schwingbewegliche Einheit beim Durchlaufen der kritischen Drehzahl durch einen #erriege1ungsmechanismus arretiert wird. Die Arretierung wird nach tberschreiten der kritischen Drehzahl wieder freigegeben, so daß sich eine federnde Lagerung der schwingbeweglichen Einheit einstellen kann (BRD-OS 2 232 478).A method is known, according to which the oscillating unit when running through the critical speed a # locking mechanism is locked. The lock is activated after the critical speed is exceeded released again, so that there is a resilient mounting of the oscillating unit can set (BRD-OS 2 232 478).
Mit diesem Verfahren werden demnach nicht die Unwuchten beseitigt, sondern nur ihre Auswirkungen, was eben durch die arretierung erreicht wird. Die Unwuchtkräfte wirken voll ein. diesem Zustand kann man nur durch eine stabile Konstruktion entgegnen, was aber nicht ausschließt, daß die Waschmaschine zu stoßen anfängt, wenn die kritische Drehzahl durchfahren wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß der Augenblick, bei dem die Arretierung aufgehoben wird, in bezug auf die Phasenlage der Unwuchtkraft zufallsabhängig ist, wodurch. ebenfalls Ausschläge der schwingbeweglichen Einheit erfolgen können.This procedure does not remove the imbalances, but only its effects, which is achieved by locking. the Imbalance forces are fully effective. This condition can only be achieved through a stable construction counter, but this does not rule out the washing machine starting to bump, when the critical speed is passed. Another disadvantage is that the moment at which the lock is released, with respect to the phase position the imbalance force is random, whereby. also rashes of the oscillatory Unity can be done.
Ferner sind eine Reihe von Einrichtungen bekannt, die bei großen auftretenden Schwingungsamplituden während des Hochlaufens der Waschtrommel in den Schleudergang den Antrieb abschalten, so daß sich die Wäsche wieder von der Trommelinnenwand lösen kann. Anschließend wird dann erneut in die Schleudergeschwindigkeit hochgefahren. Die Nachteile dieser Einrichtung bestehen darin, daß die Unwuchtmessung als Wegmessung erfolgt, d. h., die die Abschaltung des Antriebes auslösenden Schwingungsamplituden bedingen ebenfalls einen Freiraum zwischen schwingbeweglicher und starrer Einheit der Waschmaschine (BRD-OS 1 760 740 und 2 310 945).Furthermore, a number of devices are known that occur when large Vibration amplitudes when the washing drum starts up in the spin cycle switch off the drive so that the laundry can be detached from the inside of the drum can. The spin speed is then increased again. The disadvantages of this device are that the unbalance measurement is used as a path measurement takes place, d. That is, the vibration amplitudes that trigger the shutdown of the drive also require a free space between the oscillating and rigid unit the washing machine (BRD-OS 1 760 740 and 2 310 945).
Außer den bereits beschriebenen Nachteilen für die bekannten ffierfahren und Einrichtungen muß zusammenfassend festgestellt werden, daß es bisher unumgänglich erscheint, zwischen der schwingbeweglichen Baugruppe, z. B. der ommel und der starr angeordneten Baugruppe, z. B. dem Behälter, einen gewissen Freiraum vorzusehen, damit die Trommel während des Schleuderganges nicht am Behälter anschlägt.Apart from the disadvantages already described for the known opening methods and facilities must be summarized that it has so far been unavoidable appears between the vibratory assembly, z. B. the ommel and the rigid arranged assembly, z. B. the container to provide a certain amount of free space, so that the drum does not hit the container during the spin cycle.
Aus diesem Grunde ist es nicht möglich, bei den üblichen AuBenabmessungen der Haushaltwaschmaschinen das Trommelvolumen wesentlich zu vergrößern0 Dies ist aber notwendig, wenn die jetzt üblichen Wäschefüllmengen von 4 bis 5 kg in einem Zuge gewaschen, geschleudert und getrocknet werden sollen.For this reason it is not possible with the usual external dimensions of household washing machines to increase the drum volume significantly0 This is but necessary when the now usual laundry loads of 4 to 5 kg in one To be washed, spun and dried.
Das übliche Trommelvolumen einer Haushaltwaschmaschine ist ausreichend, um darin vorgenannte Wäschemenge optimal zu waschen und zu entwässern. Wenn aber 4 bis 5 kg Wäsche, die im Schleuderprozeß entwässert wurde, in einer Trommel getrocknet werden soll, dann muß die Trommel etwa das doppelte Volumen der üblichen Waschtrommel besitzen, anderenfalls ballt sich die Wäsche zusammen, ao daß ein normaler Trockenprozeß nicht erfoLgen kann.The usual drum volume of a household washing machine is sufficient in order to optimally wash and drain the aforementioned amount of laundry. If but 4 to 5 kg of laundry that has been dewatered in the spin process, dried in a drum is to be, then the drum must be about twice the volume of the usual washing drum otherwise the laundry will clump together, ao that a normal drying process cannot succeed.
Aus diesem Grunde ist es üblich, nach dem Entwässern durch den Schleuderprozeß entweder die Hälfte der Wäsche füllung aus der Waschmaschine herauszunehmen, wenn es sich um eine kombinierte Wasch-Trocken-Maschine handelt oder die gesamte Wäschefüllung in einen Wäschetrockner umzuladen. Allgemein hat sich die zuletzt genannte Arbeitsweise durhgesetzt.For this reason it is customary to use the centrifugal process after dewatering either take half of the laundry out of the washing machine, if it is a combined washer-dryer or the entire laundry load to be transferred to a tumble dryer. In general, the last-mentioned mode of operation has become prevailed.
Die damit verbundenen Nachteile sind allgemein bekannt: Das Umladen des Waschgutes von der Waschmaschine in den Trockner, der erforderliche Platzbedarf im Haushalt und der technologische und materielle Aufwand für 2 getrennte Geräte.The associated disadvantages are well known: Reloading of the laundry from the washing machine to the dryer, the required space in the household and the technological and material expenditure for 2 separate devices.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsverfahren und eine Einrtchtung zu schaffen, womit bei einer befestigungsfrei aufgestellten Waschmaschine die Schwingungsamplituden der schwingbeweglichen Einheit mit solcher Sicherheit vermieden werden, daß ähnlich wie in einem Wäschetrockner der Gehäuseinnenraum maximal für die Trommelabmessungen benutzt werden kann oder daß bei Verwendung üblicher Abmessungen der Trommel eine Verringerung der Ballastmasse erfolgen kann.The invention is based on the object of a working method and To create a facility, which means that in the case of a washing machine set up without fastenings the vibration amplitudes of the vibratory movable unit with such certainty be avoided that, similar to a tumble dryer, the housing interior to a maximum can be used for the drum dimensions or that when using more common Dimensions of the drum a reduction in the ballast mass can be made.
Erfindungsgemäß wird dies mit einem Arbeitsverfahren erreicht, wobei in Abhängigkeit von einer Messung der Unwuchtkräfte entweder die Beschleunigung auf die Schleuderdrehzahl erfolgt, oder abgebrochen und ein- oder mehrmals wiederholt wird, ehe bei Erreichen einer Drehzahl, die oberhalb der kritischen Drehzahl der schwingbeweglichen Einheit liegt, das Umschalten in die federnde Lagerung synchron mit einer bestimmten Phasenlage der Unwucht erfolgt.According to the invention this is achieved with a working method, wherein depending on a measurement of the unbalance forces either the acceleration on the spin speed, or canceled and repeated one or more times before reaching a speed that is above the critical speed of the oscillating unit is located, switching to the resilient storage synchronously takes place with a certain phase position of the imbalance.
Für das Verfahren ist wichtig, daß ein Umschalten auf die starre Lagerung bei Trommelstillstand erfolgt und vor Beginn eines Schleuderganges eine kurzzeitige Umschaltung in die federnde Lagerung erfolgt.It is important for the process to switch to the rigid mounting when the drum is at a standstill and a brief one before the start of a spin cycle Switchover to the resilient storage takes place.
Ferner ist erfindungswirksam, daß von den auftretenden Unwuchtkräften nur die in horizontaler Ebene wirkenden Unwuchtkräfte gemessen werden.Furthermore, the invention is effective that of the unbalance forces that occur only the unbalance forces acting in the horizontal plane are measured.
Für die Durchführung des Arbeitsverfahrens dient eine Einrichtung insofern, daß der schwingbeweglichen Einheit Schwingungsdämpfer zugeordnet sind, die während des Stillstandes der schwingbeweglichen Einheit keine Restkraft aufweisen, und daß zur Erzeugung einer kraftäquivalenten Auslenkung zwischen Trommellagerung und Behälter Biegeblattfedern 13 angeordnet sind, die elektrische Kontakte 18 u. 20 aufweisen, deren feststehende Gegenkontakte 19,21 in einem bestimmten zur Grenzkraft äquivalenten Abstand zur unbelasteten Biegeblattfeder 13 stehen, oder daß anstelle der elektrischen Kontakte kontaktlos wirkende Kraftleitwertumsetzer bzw. Kraftspannungsumsetzer angeordnet sind.A facility is used to carry out the work process to the extent that vibration dampers are assigned to the vibratory unit, which have no residual force when the vibratory unit is at a standstill, and that for generating a force-equivalent deflection between drum bearings and container bending leaf springs 13 are arranged, the electrical contacts 18 u. 20 have, the fixed mating contacts 19,21 in a certain to the limit force equivalent distance to the unloaded bending leaf spring 13, or that instead of the electrical contacts contactless acting force conductance converters or force voltage converters are arranged.
Ein Merkmal der Erfindung ist die Kombination der Kraftmeßeinrichtung mit einem elektronischen Schwellwertschalter und die Anordnung eines selektiven Filters in Verbindung mit einem stetig wirkenden Kraftstrom-, Kraftspannungs-oder Kraftleitwertumsetzer und eines Schwellwertschalters.A feature of the invention is the combination of the force measuring device with an electronic threshold switch and the arrangement of a selective Filters in connection with a continuously acting power current, power voltage or Force conductance converter and a threshold switch.
Erfinderisch ist weiterhin, daß für die Erfassung des Nulldurchganges der Meßgröße aus der Messung der Unwuchtkraft eine $ynchronisierschalteinrichtung dient und daß der Synchronisierschalteinrichtung ein Verzögerer zur Einstellung der gewünschten Phasendifferenz nachgeschaltet ist.It is also inventive that for the detection of the zero crossing the measured variable from the measurement of the unbalance force a synchronizing switchgear is used and that the synchronization switching device has a delay for setting the desired phase difference is connected downstream.
Erfinderisch ist weiterhin, daß zur drehzahlrichtigen Um-Schaltung von starrer zur federnden Lagerung zwischen Kraft# meßeinrichtung und Synchronisierschalteinrichtung ein Filter angeordnet ist.It is also inventive that the correct speed changeover from rigid to resilient mounting between the force measuring device and the synchronizing switching device a filter is arranged.
Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Möglichkeit, wesentlich größere Trommelvolumen als bisher zu verwenden, ohne die Abmessungen der Waschmaschine gegenüber den bisher üblichen Maßen zu vergrößern.The advantages of the invention result from the possibility of essential to use larger drum volumes than before without the dimensions of the washing machine to enlarge compared to the usual dimensions.
Der Benutzer kann nunmehr 4 bis 5 kg Wäsche in einem Zuge in einer Maschine waschen, schleudern und trocknen. Bisher war dies nicht möglich, so daß entweder vor dem Trocknen die halbe Wäschefüllung entnommen oder ein besonderes Trokkengerät verwendet werden mußte. Der für dieses besondere Trockengerät notwendige Aufstellungsraum kann nunmehr anderweitig genutzt werden.The user can now do 4 to 5 kg of laundry in one go Machine wash, spin and dry. So far this has not been possible, so that Either half of the laundry is removed before drying or a special one Dryer had to be used. The one necessary for this particular drying device The installation room can now be used for other purposes.
Ein Vorteil besteht auch für Waschmaschinen mit dem größeren Trommelvolumen, wenn diejenigen Programme benutzt werden, die ein Entwässern und Trocknen in der Maschine nicht vorsehen, z. 3. bei bügelfreien Textilien. In diesen Fällen kann mit der doppelten Wäschemenge einer herkömmlichten Waschmaschine gewaschen werden, wobei neben der Zeit~ einsparung der Wäschepflege auch eine Einsparung an Wasser, Waschmittel und Energie erzielt wird.There is also an advantage for washing machines with a larger drum volume, if those programs are used that require dewatering and drying in the Do not provide for the machine, e.g. 3. for non-iron textiles. In these cases can be washed with twice the amount of laundry in a conventional washing machine, whereby in addition to the time savings in laundry care also a saving in water, Detergent and energy is obtained.
Schließlich führt die erfindungsgemäße Lösung zu einem ökonomischen Nutzen bei der Herstellung von Waschmaschinen, die keine Trocknungseinricktung erhalten. Für diese Maschinen kann die Ballastmasse wesentlich geringer gehalten werden.Finally, the solution according to the invention leads to an economical one Benefits in the manufacture of washing machines, which do not have drying facilities obtain. The ballast mass can be kept much lower for these machines will.
Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Dabei zeigen Fig. 1 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Arbeitsverfahrens und die dazugehörige Einrichtung Fig.2 u. 3 die schematische Darstellung einer erfindungs gemäßen Wasch-, Schleuder- und Trockenmaschine in Vorder- bzw, Seitenansicht Fig. 4 ein Beispiel zur Anordnung und zum grundsätzlichen Aufbau der Kraftmeßeinrichtung Fig. 5 ein Blockschaltbild für die Wahl des verfahrensmäßigen Schleuderprogrammes Fig. 6 ein Blockschaltbild für den verfahrensm#igen Ablauf der Ver- bzw. Entriegelung Fig. 7 den Aufbau einer Kraftmeßeinrichtung mittels teitwertwandler Fig. 8 den Aufbau einer Kraftmeßeinrichtung mittels Piezoelement als Kraft-Spannungsumwandler Fig. 9 den Aufbau einer Kraftmeßeinrichtung mittels Dehnmeßstreifen als Kraft-Spannungswandler Fig.10 den Aufbau eines Schwingungsisolators Fig.11 u. die schematische Darstellung einer üblichen 12 Wasch- und Schleudermaschine mit der Anordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung in Vorder- und Seitenansicht Die Fig. 1 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Arbeitsverfahrens und der dazugehörigen Einrichtungen.The invention is to be explained in more detail using an exemplary embodiment will. 1 shows a diagram to explain the mode of operation of the invention Working method and the associated device Fig. 2 and 3 the schematic representation a fiction, contemporary washing, spinning and drying machine in front or, Side view Fig. 4 shows an example of the arrangement and basic structure of the Force measuring device Fig. 5 is a block diagram for the selection of the procedural Spin program Fig. 6 is a block diagram for the procedural sequence of the Locking and unlocking Fig. 7 shows the structure of a force measuring device by means of a teitwertwandler 8 shows the structure of a force measuring device using a piezo element as a force-voltage converter 9 shows the structure of a force measuring device by means of strain gauges as a force-voltage converter Fig.10 the structure of a vibration isolator Fig.11 and the schematic representation a conventional 12 washing machine and spin dryer with the arrangement of the invention Device in front and side views FIG. 1 shows an explanatory diagram the mode of action of the working method according to the invention and the associated Facilities.
Die Kurve 1 stellt den Verlauf der stationären Amplitude der schwingbeweglichen Einheit einer Waschmaschine mit weicher Lagerung dar, die Kurve 2 den Verlauf der stationären Amplituden bei harter Lagerung. Daraus geht hervor, daß die größten Amplituden bei weicher Lagerung am Anfang der Beschleunigung auftreten, während bei harter Lagerung die großen Amplituden mit steigender Drehzahl entstehen.The curve 1 represents the course of the stationary amplitude of the oscillatory Unit of a washing machine with soft storage, curve 2 the course of the stationary amplitudes with hard storage. It follows that the greatest Amplitudes occur during soft storage at the beginning of the acceleration with hard storage the large amplitudes arise with increasing speed.
Aus dem Diagramm ist weiterhin erkennbar, daß es zur Verhinderung großer Amplituden der schwingbeweglichen Einheit darauf ankommt, die Verriegelung in der Anfangsphase der Schleudergeschwindigkeit vorzunehmen und bei Erreichen einer bestimmten Phase der Drehzahlerhöhung wieder aufzuheben. Es erfolgt jedoch nicht nur eine Entfesselung und Entriegelung der schwingbeweglichen Einheit beim Erreichen bestimmter Drehzahlen, sondern es wird auch der gesamte Programmablauf darauf ausgerichtet, die Ausbildung großer Amplituden zu verhindern.From the diagram it can also be seen that it is used for prevention large amplitudes of the oscillating unit depends on the locking to be carried out in the initial phase of the spin speed and when a cancel certain phase of the speed increase again. However, it does not happen only one unleashing and unlocking of the swingable unit when it is reached certain speeds, but the entire program sequence is also geared towards to prevent the formation of large amplitudes.
So erfolgte eine Messung der Unwuchtgröße im gefesselten Zustand, ehe von harter auf weiche Lagerung umgestellt wird. Das Ergebnis der Unwuchtmessung wird für die Gestaltung des folgenden Programmablaufes genutzt, so daß entweder eine Reduzierung der Geschwindigkeit unterhalb der Anlegedrehzahl erfolgt oder weiter beschleunigt wird.The size of the unbalance was measured in the tethered state, before switching from hard to soft storage. The result of the unbalance measurement is used for the design of the following program sequence, so that either the speed is reduced below the application speed or further is accelerated.
Für den Entriegelungsvorgang ist noch ]30Cb zu beachten, daß eine ungesteuerte Entriegelung einen großen Schwingungsausschlag hervorrufen kann, wobei durch die maximale Größe der vorgesehenen Wasch- und Schleudertrommel ein Anschlagen an die Behälterwandung erfolgt. Es wurde deshalb gefunden, daß die Entriegelung dann vorgenommen wird, wenn sich die schwingbewegliche Einheit in der Nulldurchgangslage der späteren erzwungenen Schwingung befindet und wenn der Umschaltzeitpunkt eine bestimmte Phasenlage zur Unwucht hat.For the unlocking process,] 30Cb should be noted that uncontrolled unlocking can cause a large oscillation, whereby by the maximum size of the intended washing and spinning drum Hit the container wall. It was therefore found that the unlocking is carried out when the oscillating unit is in the zero crossing position the later forced oscillation and if the switchover time is a has a certain phase relation to the imbalance.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine Vorderansicht und eine Seitenansicht in entsprechender Schnittdarstellung eines Waschvollautomaten mit Wasch-, Schleuder- und Trockengang.Figures 2 and 3 show a front view and a side view in a corresponding sectional view of a fully automatic washing machine with washing, spinning and drying cycle.
Die Waschtrommel 3 ist im Laugenbehälter 4 beiderseits gelagert. Der Antriebsmotor 5 für die Waschtrommel 3 ist am Laugenbehälter 4 befestigt. Die Beschickung der Wqschtrommel 3 mit Wäsche erfolgt über die Öffnung 6.The washing drum 3 is mounted in the tub 4 on both sides. Of the The drive motor 5 for the washing drum 3 is attached to the tub 4. The loading the washing drum 3 with laundry takes place via the opening 6.
Die Öffnung 6 wird durch den Deckel 7 verschlossen.The opening 6 is closed by the cover 7.
Am Laugenbehälter 4 sind die noch zum Trocknen der Wäsche erforderlichen Baugruppen befestigt. Mit 8 wird die Kondensationseinrichtung und mit 9 das Gebläse mit nachgeschalteter elektrischer Heizung 10 bezeichnet.On the tub 4 are the ones still required to dry the laundry Assemblies attached. With 8 the condensation device and with 9 the fan designated with a downstream electrical heater 10.
Die Wqschtrommel 3 ist mit ihren Lagern mittels einer pendelförmigen Aufhängung 11 am Laugenbehälter 4 angeordnet. Die Aufhängung 11 ist als Kraftmeßeinrichtung ausgeführt. In der Fig. 4 ist die Kraftmeßeinricb.tung in ihren Einzelheiten dargestellt. Sie wird nachfolgend beschrieben: Die komplette Trommel mit ihren Lagern 12 ist über Pendelstangen 13 oberhalb ihrer Drehachse, vorzugsweise an der oberen Begrenzung des Laugenbehälters 4 mit Blatt-Sedergelenken 14 pendelnd aufgehangen, so daß eine horizontale Bewegung der Trommel senkrecht zur Lagerachse möglich ist. Das mit dem Urommellagergehäuse 15 fest verbundene Kraftmeßelement 16 ist als einseitig eingespannter Biegestab ausgebildet und stützt sich an Schneiden 17 ab, die am Laugenbehälter angebracht sind. Der über die Schneiden 17 hinaus nach unten verlängerte Biegestab trägt an seinem freien Ende einen Kontakt 18, der bei einer bestimmten Deformation des Biegestabes entsprechend der vorgegebenen Grenzkraft auf einen der beiden am Laugenbehälter montierten Gegenkontakte 19 trifft und den gewünschten Schaltvorgang auslöst.The washing drum 3 is with its bearings by means of a pendulum-shaped Suspension 11 is arranged on the tub 4. The suspension 11 is used as a force measuring device executed. In Fig. 4 the Kraftmeßeinricb.tung is shown in detail. It is described below: The complete drum with its bearings 12 is via pendulum rods 13 above their axis of rotation, preferably at the upper limit of the tub 4 suspended pendulously with leaf Seder joints 14, so that a horizontal movement of the drum perpendicular to the bearing axis is possible. That with the Urommellagergehäuses 15 firmly connected force measuring element 16 is clamped on one side Flexural rod is formed and is supported on cutting edges 17 on the tub are appropriate. The bending rod extended downward beyond the cutting edges 17 carries at its free end a contact 18, which at a certain deformation of the bending rod according to the specified limit force on one of the two on Lye container-mounted mating contacts 19 meets and the desired switching process triggers.
Um einen Kontakt-Schaltweg von bestimmter Größe zu erhalten, wird die geringe Deformation des Biegestabes durch eine Hebelübersetzung dadurch vergrößert, daß das freie, unbelastete Ende des Biegestabes ein Mehrfaches der oben genannten Biegelänge beträgt.In order to obtain a contact switching path of a certain size, the slight deformation of the bending rod is increased by a leverage, that the free, unloaded end of the bending rod is a multiple of the above Bending length is.
Da eine gewisse Umverteilung der Wäsche zwischen der Anlegedrehzahl und der Umschaltdrehzahl auf weiche Lagerung nicht auszuschließen ist und sich damit eine Unwucht einstellen könnte, wird bei, bzw. kurz unterhalb der Umschaltdrehzahl eine weitere Kontrollmessung der Kraft durchgeführt. Für die Uberwachung dieser zweiten Grenzkraft ist ein weiterer Kontaktsatz, bestehend aus dem Kontakt 20 auf dem Biegestab und den beiden am Laugenbehälter 4 angeordneten Kontakten 21 angeordnet. Der Schaltvorgang wird erst ausgelöst, wenn sich der Kontakt 20 an einen der Kontakte 21 angelegt hat. Zwischen dem Trommellagergehäuse 15 und dem Laugenbehälter 4 ist die Durchführungsöffnung durch ein weichelastisches Material 22 abgedichtet.Because a certain redistribution of the laundry between the feed speed and the switching speed to soft storage cannot be ruled out and thus an imbalance could set, is at or just below the switching speed another control measurement of the force was carried out. For monitoring this second limit force is another set of contacts, consisting of the contact 20 on the bending rod and the two contacts 21 arranged on the tub 4. The switching process is only triggered when the contact 20 is on one of the contacts 21 has created. Between the drum bearing housing 15 and the tub 4 is the lead-through opening is sealed by a soft elastic material 22.
Die Kraftmeßeinrichtung mittels Kontakten ist in der Fig. 4 dargestellt.The force measuring device by means of contacts is shown in FIG.
Die beschriebene Kraftmeßeinrichtung mit fest eingestellten Grenzkraftwerten erfordert außerdem eine Information über die Drehzahl, um die Aussagen der Kraftmeßeinrichtung an bestimmte Drehzahlen zu binden.The force measuring device described with fixed limit force values also requires information about the speed in order to be able to use the force measuring device to bind to certain speeds.
Die Funktionsweise des Verfahrens der Unwuchtbestimmung und phasengerechten Entriegelung soll an den Fig. 5 und 6 erläutert werden.The functioning of the method of unbalance determination and phase-correct Unlocking will be explained with reference to FIGS. 5 and 6.
Fig. 5 zeigt den verfahrensgemäßen Ablauf der Ver- bzw.Fig. 5 shows the procedural sequence of the process or
Entriegelung in Form eines Blockschaltbildes. Der umlaufende Kraftvektor wird in der waagerechten (x)-Ebene bestimmt. Diese Kraftkomponente (fix) wird im Kraftspannungsumsetzer 23 in die eindeutig der Kraft zugeordneten Spannung U, wobei U = U (9 ist, umgesetzt.Unlocking in the form of a block diagram. The circulating force vector is determined in the horizontal (x) plane. This force component (fixed) is in the Power-to-voltage converter 23 in the clearly assigned to the force Voltage U, where U = U (9 is implemented.
Das selektive Filter 24 mit der Dämpfung ~ O bei der gewünschten Entscheidungsdrehzahl entsprechend w0 ist dem als Grenzwertschalter fungierenden Trigger 25 vorgeschaltet. Das Ausgangssignal des Triggers 25 wird der Umschalteinrichtung 26 zugeführt, die, jenach Eingangssignal den letzten Programmabschnitt wiederholt oder das Schleuderprogrmm fortführt. Im letzteren Fall kann die Drehzahl erhöht werden bis zur Drehzahl n1 entsprechend wl Fig. 6 zeigt den Ablauf für die Wahl des verfahrensmäßigen Schleuderprogranmes. Wie dargestellt, wird die dem Kraftspannungsumsetzer 23 entnommene Spannung U = U (£x) ) dem Filter 24 mit der Dämpfung ~ 0 bei zu geführt. Der Ausgangswert wird in der Synchronisiereinrichtung 27 mit der Phasenlage von fx synchronisiert und im anschließenden Verzögerer 28 das Signal für die Entriegelung im gewünschten Zeitpunkt ausgelöst.The selective filter 24 with the damping ~ O at the desired decision speed corresponding to w0, the trigger 25, which functions as a limit value switch, is connected upstream. The output signal of the trigger 25 is fed to the switching device 26, Depending on the input signal, repeats the last program section or the spin program continues. In the latter case, the speed can be increased up to speed n1 corresponding to FIG. 6 shows the sequence for the selection of the procedural centrifugal program. As shown, the voltage taken from the power-to-voltage converter 23 is U = U (£ x)) the filter 24 with the attenuation ~ 0 at. The initial value becomes synchronized in the synchronizing device 27 with the phase position of fx and in the subsequent delay 28 the signal for unlocking at the desired time triggered.
Antriebsseitige Voraussetzungen für die Realisierung des aufgeführten Verfahrens ist ein beliebig, mindestens in bestimmten Drehzahlstufen stellbarer Antrieb. Dabei werden die Soll-Drehzahlen einerseits in oben beschriebener Weise durch die Unwuchterfassung beeinflußt und andererseits durch das vorgegebene Ablaufprogramm.Drive-side requirements for the implementation of the listed Method is arbitrary, at least adjustable in certain speed levels Drive. The target speeds are on the one hand in the manner described above influenced by the unbalance detection and on the other hand by the specified sequence program.
Die auf die Lagerung der Trommel wirkenden Kräfte werden nur in der waagerechten Ebene gemessen. Außer den Mechanismen mit mechanischer Kontaktgabe können kontaktlos arbeitende Wandler eingesetzt werden. Dabei ist die Möglichkeit der analogen Wandlung der Kraft in ein elektrisches Signal von besonderem Vorteil. Zum Beispiel kann mittels druckabhängigen Widerstandmaterials ein Kraft-Leitwertwandle r (Fig.?) durch Einsatz von Piezoelementen (Fig 8) oder Dehnmeßstreifen (Fig. 9) ein Kraft-Spannungswandler auf gebaut werden.The forces acting on the storage of the drum are only in the measured on the horizontal plane. Except for the mechanisms with mechanical contact contactless converters can be used. There is the possibility the analog conversion of the force into an electrical signal is particularly advantageous. For example, a force-conductance converter can be achieved by means of a pressure-dependent resistance material r (Fig.?) by using piezo elements (Fig. 8) or Strain gauges (Fig. 9) a force-voltage converter to be built.
Das in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält 2 druckabhängige Widerstände 29 waagerecht in einem um das Lager 12 konzentrisch angeordneten Ring 30 aus elastischem Material, der seinerseits im Trommellagergehäuse 15 eingesetzt ist.The embodiment shown in Fig. 7 contains 2 pressure-dependent Resistors 29 horizontally in a ring arranged concentrically around bearing 12 30 made of elastic material, which in turn is used in the drum bearing housing 15 is.
In Fig. 8 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Kraft-Spannungswandler mit Piezoelementen 31 angegeben. Dabei werden kleine Wege der Lagerhaltung 32, die gegen das Trommellagergehäuse 15 durch Druokfedern 33 abgestützt ist, in Verbindung mit den elastischen Gegenlagern 34 in den Piezoelementen 31 als Kraft abgebildet.In Fig. 8 is an embodiment for a force-voltage converter indicated with piezo elements 31. Thereby small ways of storage 32, the is supported against the drum bearing housing 15 by compression springs 33, in connection with the elastic counter bearings 34 in the piezo elements 31 shown as a force.
Fig. 9 zeigt das Ausführungsbeispiel für einen Kraft-Spannungswandler unter Verwendung eines Biegestreifens 35 und Dehnmeßstreifen 36.Fig. 9 shows the embodiment for a force-voltage converter using a bending strip 35 and strain gauge 36.
In der Fig. 2 und 3 wird die schwingbewegliche Einheit am Laugenbehälter 4 mittels vier Schwingungsisolatoren 37 abgestützt. Die Schwingungsisolatoren übernehmen die Funktion der Federung, Dämpfung, Ver- und Entriegelung der schwingbeweglichen Einheit und sind an den vier Eckpunkten des Waschautomaten durch ihre Unterplatten 38 mit dem Unterrahmen 39 der Waschmaschine fest verbunden, während ihre Oberplatten 40 waagerecht an dem Behälter 4 angeflanscht sind.In Figs. 2 and 3, the oscillating unit on the tub 4 supported by four vibration isolators 37. The vibration isolators take over the function of the suspension, damping, locking and unlocking of the swingable Unit and are at the four corner points of the washing machine through their sub-plates 38 firmly connected to the lower frame 39 of the washing machine, while its top plates 40 are flanged horizontally to the container 4.
In der Fig. 10 ist der Schwingungsisolator 37 dargestellt.The vibration isolator 37 is shown in FIG. 10.
Die geforderte Federung der schwingbeweglichen Einheit wird im ungefesselten Zustand durch die Druckfedern 41 realisiert, sie sind so bemessen, daß sie nicht nur in vertikaler sondern auch in horizontaler Richtung die für den ungefesselten Zustand erwünschten Federkonstanten verwirklichen. Dies wird insbesondere durch die an der Oberplatte 40 befestigte Führungshülse 42 erreicht, sie setzt die Querfeldkonstante herauS und verhindert ein Ausknicken.The required suspension of the oscillating unit is in the unfettered State realized by the compression springs 41, they are dimensioned so that they do not only in the vertical but also in the horizontal direction the for the Realize the desired spring constants in the unfettered state. This will be particular reached by the guide sleeve 42 attached to the top plate 40, it sets the Cross field constant and prevents buckling.
Die Dämpfung der schwingbeweglichen Einheit wird durch eine von Schwingungsaussehlag abhängig wirkende Luftdämpfung verwirklicht. Die Wirkungsweise ist folgende: Der Schwingungsisolator 37 hat als äußere Umhüllung einen zylindrischen Faltenbalg 43 aus Kunststoff, der so bemessen ist, daß er die Federungseigenschaften des Schwingungsisolators 37 nur unwesentlich beeinflußt. Die Dämpfungswirkung kommt durch die während der Schwingung an der Luftaustrittsöffnung 44 austretenden Luft zustande.The damping of the vibratory unit is determined by a vibration signal dependent acting air damping realized. The mode of action is as follows: The Vibration isolator 37 has a cylindrical bellows 43 as an outer envelope made of plastic, which is dimensioned so that it has the resilience of the vibration isolator 37 only marginally affected. The damping effect comes from during the Vibration at the air outlet opening 44 air emerging.
Die Verriegelung des Schwingungsisolators geschieht durch die Blattfeder 45, die an der bewegten Oberplatte 40 be-Fertigt ist und durch den Elektromagneten 46, der an der feststehenden Unterplatte 38 und an der Führungshülse 42 angebracht ist Wird der Elektromagnet 46 durch Steuersignal betätigt, werden der Kern 47 des Elektromagneten und die Blattfeder 45 und somit Unter- und Oberplatte fest miteinander verbunden. Die Blattfeder 45 hat ihre hohe Kante in der Unwuchtebene, die flache Kante in der Achsrichtung der Trommel, so daß die Blattfeder in der Trommelachsrichtung weich ist.The vibration isolator is locked by the leaf spring 45, which is manufactured on the moving top plate 40 and by the electromagnet 46, which is attached to the fixed lower plate 38 and to the guide sleeve 42 If the electromagnet 46 is actuated by a control signal, the core 47 of the Electromagnet and the leaf spring 45 and thus the lower and upper plate firmly together tied together. The leaf spring 45 has its high edge in the unbalance plane, the flat one Edge in the axial direction of the drum so that the leaf spring in the drum axis direction is soft.
Nur in Trommelachsrichtung lassen sich Unter- und Oberplatte leicht gegeneinander veLschieben.The top and bottom plates can only be easily moved in the direction of the drum axis slide against each other.
Die Figuren 11 und 12 zeigen einen Waschvollautomaten, bei dem nur die Waschtrommel 3 schwingbeweglich gelagert und der Laugenbehälter 4, der Antriebsmotor 5 und das Trommelantriebsrad 48 starr angeordnet sind. Die Ubertragung des Drehmoments von dem Trommelantriebsrad 48 auf die Waschtrommel 3 erfolgt durch ein gelenkiges Glied.Figures 11 and 12 show a washing machine in which only the washing drum 3 and the tub 4, the drive motor 5 and the drum drive wheel 48 are rigidly arranged. The transfer of Torque from the drum drive gear 48 to the washing drum 3 is carried out by a articulated limb.
Die Erfindungsmerkmale können auch bei diesem Konstruktionsprinzip angewendet werden.The features of the invention can also be used with this design principle be applied.
Die Waschtrommel 3 ist daher durch jeweils zwei Zugfedern 49 beiderseitig in dem starr befestigten Laugenbehälter 4 elastisch aufgehängt.The washing drum 3 is therefore by two tension springs 49 on both sides suspended elastically in the rigidly attached tub 4.
Bei diesem konstruktiven Aufbau ist kein Schwingungsisolator vorgesehen. Die Federung und Verriegelung sind getrennt angeordnet. Als Federung werden die bereits erwähnten Zugfedern 49 angeordnet. Die Verriegelung 50 ist beiderseitig der Platte angeordnet. Sie kann auf elektromagnetischer nder hydraulischer Basis erfolgen. Die Wirkungsweise der Verriegelung erfolgt wie vorstehend beschrieben.No vibration isolator is provided in this structural design. The suspension and locking are arranged separately. The already mentioned tension springs 49 arranged. The lock 50 is on both sides arranged on the plate. It can be on an electromagnetic or hydraulic basis take place. The locking mechanism works as described above.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OGA | New person/name/address of the applicant | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |