Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung bzw. Verringerung einer Unwucht bei einer Maschine zum Waschen und/oder Trocknen von Wäsche der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einem derartigen, aus der DE 196 14 721 B4 als bekannt zu entnehmenden Verfahren wird die Wäsche nach dem Beladen der Maschine zunächst durch eine oszillierende Drehbewegung von deren Wäschetrommel möglichst gleichmäßig am Außenumfang verteilt. Die Wäsche wird dabei um ein variables Gewicht herum verteilt, welches seinerseits fest mit der Wäschetrommel verbunden ist. Die Wäsche und das variable Gewicht bilden dabei eine resultierende exzentrische Belastung, welche anschließend detektiert werden kann. Um diese exzentrische Belastung zu minimieren, kann das an der Wäschetrommel befestigte variable Gewicht mittels einer ein- bzw. auslassbaren Flüssigkeit variiert werden. Demgemäß kann mit dem variablen Gewicht die sich jeweils ändernde exzentrische Belastung bzw. Unwucht der Wäschetrommel ausgeglichen werden, je nachdem, in welcher Position und mit welchem Gewicht sich die Wäsche innerhalb der Wäschetrommel verteilt.

Als nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch der Umstand anzusehen, dass zunächst ein variables Gewicht innerhalb der Wäschetrommel bzw. an dieser befestigt vorgesehen werden muss, welches in einem relativ umständlichen Verfahren – je nach erforderlichem Gewicht – mit der Flüssigkeit befüllt werden muss. Darüber hinaus kann mit dem veränderbaren Gewicht nur in engen Toleranzen ein exzentrischer Ausgleich der durch die Wäsche verursachten Unwucht erreicht werden. Insbesondere wenn ein größerer Teil der eingefüllten Wäsche nahe des variablen Gewichts zu liegen kommt, ist demgemäß eine Verringerung der Unwucht der Wäschetrommel nicht mehr möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches einfacher und zuverlässiger durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Ermittlung bzw. Verringerung einer Unwucht bei einer Maschine zum Waschen und/oder Trocknen von Wäsche mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen beschrieben.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Wäschetrommel zunächst mit einer Drehzahl bewegt wird, welche mindestens der Anlegedrehzahl der Wäsche entspricht. Die Anlegedrehzahl ist dabei als diejenige Drehzahl zu verstehen, bei welcher eine auf die Wäsche wirkende Zentrifugalkraft gleich oder größer als eine auf die Wäsche wirkende Schwerkraft ist. Mit anderen Worten muss die Wäschetrommel zunächst so gedreht werden, dass die Wäsche relativ zur sich drehenden Wäschetrommel an Ort und Stelle verbleibt. Im Weiteren wird dann eine Wäschebeladung für wenigstens zwei und vorzugsweise vier Sektoren der Wäschetrommel ermittelt, in welche diese zuvor eingeteilt worden ist. Nachdem in einem weiteren Schritt eine eventuell vorhandene Ungleichverteilung zwischen den mindestens zwei und vorzugsweise vier Sektoren bestimmt worden ist, wird eine mindestens einmalige Änderung einer momentanen Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel vorgenommen, falls die Ungleichverteilung einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Unter dieser Änderung ist insbesondere eine Verringerung der momentanen Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel zu verstehen, durch welche die Wäsche innerhalb der Wäschetrommel neu verteilt wird. In einem weiteren Schritt e) wird neuerlich die Wäschebeladung für die einzelnen Sektoren ermittelt und eine gegebenenfalls noch bestehende Ungleichverteilung zwischen den einzelnen Sektoren bestimmt. Sollte diese Ungleichverteilung oberhalb des vorbestimmten Grenzwertes liegen, so wird erneut eine Änderung der momentanen Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel vorgenommen. Sollte hingegen die Ungleichverteilung der Wäsche zwischen den einzelnen Sektoren unterhalb des vorbestimmten Grenzwerts liegen, so ist eine tolerierbare bzw. minimierte Unwucht gegeben, wonach die Wäschetrommel mit einer Zieldrehzahl – beispielsweise zum Schleudern der Wäsche – betrieben werden kann.

Mit anderen Worten ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die gegebenenfalls zwischen den einzelnen Sektoren der Wäschetrommel vorhandene Ungleichverteilung der Wäschebeladung dadurch zu verringern, dass die momentane Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel geändert und hierdurch eine Umverteilung der Wäsche vorgenommen wird. Dieser Vorgang wird vorzugsweise solange durchgeführt, bis ein vorbestimmter Grenzwert unterschritten und der eigentliche Wasch- bzw. Trockenvorgang eingeleitet werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dabei insbesondere dadurch aus, dass mit relativ einfachen Mitteln – beispielsweise über eine Lageerkennung des Läufers und/oder über einen Tachometer an der Trommelwelle in Kenntnis des Übersetzungsverhältnisses – die sich drehende Wäschetrommel in einzelne Sektoren unterteilt werden kann. Die ungleiche Wäscheverteilung der Wäschebeladung zwischen den einzelnen Sektoren korreliert dabei beispielsweise mit dem Motorstrom, der Motorspannung, der Motorleistung und der Drehzahl des Antriebs der Wäschetrommel. Somit kann durch eine einfache Steuereinheit die Verteilung der Wäschebeladung pro Sektor äußerst einfach ermittelt werden. Weiterhin kann über eine derartige Steuerung auf einfache Weise ein Eingriff in die momentane Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel erfolgen, wodurch sich eine Umverteilung der Wäschebeladung innerhalb der Wäschetrommel ergibt. Die Schritte b), c) und d) werden gegebenenfalls in mehreren Durchgängen wiederholt, bis die Ungleichverteilung des Wäscheguts innerhalb der verschiedenen Sektoren unterhalb eines vorbestimmten Grenzwerts liegt.

Es ist demgemäß erkennbar, dass das vorbeschriebene Verfahren mit äußerst einfachen, vorzugsweise ohnehin vorhandenen Mess- und Steuereinheiten der Maschine durchgeführt werden kann. Im Unterschied zum bekannten Stand der Technik gemäß DE 196 14 721 B4 kann darüber hinaus auf ein umständliches Befüllen eines Gegengewichts verzichtet werden. Vielmehr wird die durch die Wäschebeladung gegebenenfalls verursachte Unwucht lediglich dadurch minimiert bzw. eliminiert, dass die momentane Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel entsprechend verändert wird. Dabei erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren als äußerst zuverlässig, da dieses mehrfach wiederholt werden kann, bis eine gleichmäßige Verteilung der Wäsche innerhalb der einzelnen Sektoren vorliegt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung lässt sich eine besonders schnelle und zuverlässige Umverteilung von Wäsche dadurch erreichen, dass die Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel entsprechend abrupt bzw. schlagartig verringert wird. Gleichfalls wäre es jedoch auch denkbar, die Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel momentan zu erhöhen, um hierdurch ein Umverteilen einzelner Wäschestücke zu erreichen. In beiden Fällen ist es jedoch erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verringerung bzw. Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel bis zu einem trägheitsbedingten Ablösen bzw. Werfen von Wäsche aus dem entsprechenden, die übermäßige Wäschebeladung aufweisenden Sektor vorgenommen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Verringerung der Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel dann vorgenommen, wenn die Wäsche gegen die Schwerkraft angehoben wird und sich oberhalb einer Drehachse der Wäschetrommel befindet. Bei einer Verringerung der Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel im entsprechenden Sektor ist sichergestellt, dass die überschüssige Wäsche entsprechend einfach und zuverlässig trägheitsbedingt abgelöst und in einen anderen Sektor der Wäschetrommel geworfen wird.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird ein eine Unterladung aufweisender Sektor im Bereich einer Auftreffstelle der abgelösten bzw. geworfenen Wäsche positioniert. Hierdurch wird auf einfache und schnelle Weise eine gleichmäßige Verteilung der Wäsche über die gesamte Wäschetrommel bzw. eine Verringerung der Unwucht erreicht.

Um den die Unterladung aufweisenden Sektor exakt im Bereich der Auftreffstelle der zuvor abgelösten bzw. geworfenen Wäsche positionieren zu können, hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als besonders vorteilhaft gezeigt, eine weitere Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel vorzunehmen. Durch eine derartige Änderung – also eine Verringerung oder Vergrößerung – der Winkelgeschwindigkeit kann demgemäß der die Unterbeladung aufweisende Sektor während des Flugs der abgelösten bzw. geworfenen Wäsche auf einfache Weise exakt dort positioniert werden, wo deren Auftreffen erwartet wird.

Nachdem bei einer entsprechenden Ungleichverteilung der Wäschebeladung zwischen den einzelnen Sektoren die Schritte b), c) sowie gegebenenfalls d) ein oder mehrmals durchlaufen werden, wird im Anschluss an Schritt e) in einem zusätzlichen Schritt f) eine gewünschte Zieldrehzahl der Wäschetrommel eingestellt, sofern die Ungleichverteilung den vorbestimmten Grenzwert gemäß Schritt d) unterschritten hat.

Schließlich ist es in dem zusätzlichen Schritt f) jedoch auch denkbar, dass eine gegenüber einer gewünschten Zieldrehzahl verringerte Drehzahl der Wäschetrommel eingestellt wird, für den Fall, dass die Ungleichverteilung den vorbestimmten Grenzwert nicht unterschreitet. In diesem Fall wird die gewünschte Zieldrehzahl nicht erreicht, sondern vielmehr eine geräteschonende Drehzahl eingestellt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:

1 drei schematische Schnittansichten einer drehbaren Wäschetrommel einer hier als Frontladerwaschmaschine ausgebildeten Maschine zum Waschen und/oder Trocknen von Wäsche, welche vorliegend in vier sich über jeweils 90° der Wäschetrommel erstreckende Sektoren unterteilt und mit Wäsche beladen ist, wobei eine in der linken Schnittansicht im linken unteren Sektor dargestellte Überbeladung von Wäsche im weiteren Verlauf der Drehbewegung der Wäschetrommel dadurch umverteilt wird, dass diese gemäß der mittleren Schnittansicht trägheitsbedingt abgelöst und gemäß der rechten Schnittansicht in einen Sektor geworfen wird, der eine entsprechende Unterbeladung an Wäsche aufweist;

2 ein schematisches Diagramm des Verlaufs des maschinenspezifischen Motorstroms, der Ist-Drehzahl, der Leistung bzw. der Drehzahlsollwerte im Verlauf einer Umdrehung der Wäschetrommel; und in

3 ein schematischer Ablaufplan der einzelnen Verfahrensschritte zur Ermittlung bzw. Verringerung einer Unwucht von Wäsche bei der vorliegenden Frontladerwachmaschine.

In 1 ist in drei schematischen Schnittansichten jeweils die Wäschetrommel 10 einer im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Frontladerwaschmaschine ausgebildeten Maschine zum Waschen und/oder Trocknen von Wäsche dargestellt. Die Wäschetrommel 10 ist vorliegend in vier Sektoren I, II, III, IV unterteilt, welche sich über jeweils 90° des Außenumfangs der Wäschetrommel 10 erstrecken. Die Wäschetrommel 10 ist vorliegend mit Wäsche beladen, welche in der linken Schnittansicht gemäß 1 eine erhebliche Ungleichverteilung aufweist. Insbesondere im linken unteren Sektor IV ist eine Überbeladung von Wäsche der Masse m erkennbar, die insbesondere beim Betrieb der Frontladerwaschmaschine mit höheren Drehzahlen – wie beispielsweise beim Schleudern nasser Wäsche – zu einer erheblichen Unwucht mit dem damit verbundenen unruhigen Gerätestandverhalten bzw. Geräteversatz bedingt durch Gehäuseschwingungen sowie zu dem damit einhergehenden Verschleiß führen würde.

Aus diesem Grund wird beim vorliegenden Verfahren die Wäschetrommel 10 zunächst mit einer Drehzahl betrieben, welche mindestens der Anlegedrehzahl der Wäsche entspricht. Die Anlegedrehzahl ist somit als diejenige Drehzahl zu verstehen, bei welcher eine auf die Wäsche wirkende Zentrifugalkraft gleich oder größer als eine auf die Wäsche wirkende Schwerkraft ist, so dass die Wäsche an der Innenwand der sich drehenden Wäschetrommel 10 an Ort und Stelle verbleibt. Die durch die Ungleichverteilung der Wäsche bzw. insbesondere die Überbeladung der Masse m erzeugte Unwucht führt beim Betrieb der Wäschetrommel 10 mit mindestens der Anlegedrehzahl der Wäsche zu korrelierenden Kenngrößen wie beispielsweise des Motorstroms, der Motorspannung, der Motorleistung und der Drehzahl des Antriebs der Wäschetrommel 10. Der maschinenspezifische Motorstrom, die Istdrehzahl und die Leistung sind demgemäß in 2 bezogen auf den jeweiligen Sektor I, II, III, IV der Wäschetrommel 10 entsprechend abgetragen. Demgemäß ist aus 2 erkennbar, dass bei der hier sich entgegen dem Uhrzeigersinn drehenden Wäschetrommel 10 ein Anstieg der Leistung zu verzeichnen ist, sobald die Überladung der Masse m in die Sektoren III, bzw. II kommt. In diesen beiden Sektoren III, II muss die Überladung mit der Masse m gegen die Schwerkraft angehoben werden, wozu eine erhöhte maschinenspezifische Leistung erforderlich ist. Analog hierzu fällt die Istdrehzahl der Wäschetrommel 10 ab, wenn die Überladung mit der Masse m die Sektoren III, II durchläuft. Ebenso analog erhöht sich der Motorstrom des Antriebs der Wäschetrommel 10, sobald die Überladung mit der Masse m die Sektoren III bzw. II durchläuft.

Die Momentanwerte aller oder einiger dieser Kenngrößen können auf einfache Weise mittels einer Steuereinheit der Frontladerwaschmaschine ermittelt werden. Darüber hinaus kann durch die Steuereinheit ermittelt werden, wann eine Trommelumdrehung der Wäschetrommel 10 vorüber ist. Mittels einer Lagererkennung des Läufers und/oder über einen Tachometer und in Kenntnis des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes zwischen dem Motor der Frontladerwaschmaschine und der Wäschetrommel 10 ist es demgemäß möglich, eine genaue Bestimmung der Sektoren I, II, III, IV vorzunehmen. In Kenntnis der einzelnen Sektoren I, II, III, IV sowie der Momentanwerte einiger oder aller maschinenspezifischen Kenngrößen ist es somit mittels der Steuereinheit der Frontladerwaschmaschine möglich, die Wäschebeladung jedes der Sektoren I, II, III, IV exakt zu ermitteln. Insbesondere kann durch die Steuereinheit ermittelt werden, welche Sektoren I, II, III, IV mit einer überdurchschnittlichen Wäschebeladung und welche mit einer unterdurchschnittlichen Wäschebeladung versehen sind. Hierzu können entsprechende Durchschnittsbeladungen herangezogen werden, welche zuvor abgeleitet worden sind.

Die prinzipielle Durchführung des Verfahrens soll nun in Zusammenschau mit dem Ablaufplan gemäß 3 beispielsweise bei einem Schleudervorgang von nasser Wäsche durch die Frontladerwaschmaschine verdeutlicht werden. Nach dem Beladen der Wäschetrommel 10 und dem Start des Schleuderprogramms findet zunächst die grobe Verteilung der Wäsche bei einer Drehung der Wäschetrommel mit einer Drehzahl knapp oberhalb der Anlegedrehzahl statt. Die oben bereits beschriebene Ermittlung der Wäschebeladung für jeden der vier Sektoren I, II, III, IV mittels der Steuereinheit erfolgt dabei auf der Grundlage von vorbestimmten Sektoren. Diese können gerätespezifisch voreingestellt werden oder aber individuell durch die Steuereinheit mittels der maschinenspezifischen Kenngrößen bestimmt werden.

Anhand der ermittelten Wäschebeladungen für jeden der Sektoren I, II, III, IV kann nun eine Ungleichverteilung bzw. Überbeladung der einzelnen Sektoren I, II, III, IV ermittelt werden und mit einem vorbestimmten Grenzwert verglichen werden. Falls der vorbestimmte Grenzwert überschritten wird und demgemäß in einem oder mehreren Sektoren I, II, III, IV eine Überbeladung an Wäsche vorliegt, so wird eine Änderung der momentanen Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel 10 vorgenommen.

In Zusammenschau mit der mittleren Schnittansicht gemäß 1 ist erkennbar, dass die Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Wäschetrommel 10 vorgenommen wird, sobald die Überladung mit der Masse m den rechten oberen Sektor II erreicht hat. Die Änderung der momentanen Winkelgeschwindigkeit ist dabei dergestalt, dass die Wäschetrommel 10 abrupt bzw. schlagartig abgebremst wird. Die im Verlauf des Sektors III gegen die Schwerkraft angehobene und sich in Sektor II oberhalb der Drehachse d befindende Überladung mit der Masse m wird dementsprechend trägheitsbedingt abgelöst und in Richtung der Sektoren I bzw. IV geworfen. Es ist insbesondere aus der mittleren Schnittansicht gemäß 1 erkennbar, dass dementsprechend das Ablösen bzw. Werfen der Überladung mit der Masse m insbesondere im Sektor II erfolgen muss. Somit durchläuft die abgelöste Überladung an Wäsche eine mit der Linie 12 gestrichelt angedeutete Wurfbahn.

Während sich die abgelöste Überladung m an Wäsche – wie in der mittleren Schnittdarstellung gemäß 1 gezeigt – auf ihrer Wurfbahn 12 befindet, kann gegebenenfalls eine weitere Änderung der Winkelgeschwindigkeit vorgenommen werden, um einen eine Unterladung aufweisenden Sektor – beispielsweise Sektor IV in der rechten Schnittdarstellung von 1 – im Bereich einer Auftreffstelle der abgelösten bzw. geworfenen Überladung m an Wäsche zu positionieren. Mittels der Steuereinheit der Frontladerwaschmaschine kann dabei eine Wurfbahnzeit ermittelt werden, welche vergeht, bis die abgelöste Überladung m an Wäsche in dem die Unterladung aufweisenden Sektor IV auftrifft.

In dem Diagramm gemäß 2 ist dabei erkennbar, dass der Drehzahlsollwert der Wäschetrommel 10 mittels der Steuereinheit entsprechend erhöht bzw. erniedrigt werden kann, je nachdem, ob die Wurfbahnzeit der abgelösten Wäsche größer oder kleiner im Verhältnis zur Trommelbahnwegzeit des die Unterbeladung aufweisenden Sektors IV ist. Ist zum Beispiel die Wurfbahnzeit größer als die Trommelbahnwegzeit des die Unterbeladung aufweisen Sektors IV, so würde die abgelöste Wäsche theoretisch zu spät an der gewünschten Auftreffstelle aufkommen. Dementsprechend ist es notwendig, dass die Drehzahl der Wäschetrommel 10 zwischen den Sektoren II und I kurzeitig erniedrigt wird, so dass die abgelöste Wäsche in dem Moment auftrifft, wo der die Unterbeladung aufweisende Sektor IV die Auftreffstelle der abgelösten Wäsche erreicht. Im entsprechend umgekehrten Fall, bei dem die Wurfbahnzeit kleiner ist als die Trommelbahnwegzeit des die Unterbeladung aufweisenden Sektors IV, würde die abgelöste Wäsche theoretisch bereits auftreffen, bevor der die Unterbeladung aufweisende Sektor IV die Auftreffstelle erreicht. Demgemäß wird in diesem Fall die Drehzahl der Wäschetrommel 10 in den Sektoren II und I kurzeitig erhöht, um sicherzustellen, dass sich der die Unterbeladung aufweisende Sektor IV zum Zeitpunkt des Auftreffens der abgelösten Wäsche an der Auftreffstelle befindet. Das Auftreffen der die Wurfbahn 12 durchlaufenden abgelösten Wäsche im Bereich von Sektor IV ist in der rechten Schnittdarstellung gemäß 1 dargestellt.

Insbesondere aus 3 ist erkennbar, dass nach dem Neuverteilen der Wäsche die Anzahl N von Durchläufen der Neuverteilung einer Überbeladung von Wäsche um den Wert 1 erhöht wird. Nunmehr kann eine erneute Ermittlung der Wäschebeladung innerhalb der einzelnen Sektoren I, II, III, IV durchgeführt, eine Ungleichverteilung ermittelt und gegebenenfalls nochmals eine Änderung der momentanen Winkelgeschwindigkeit durchgeführt werden, um eine nochmalige Neuverteilung von einer gegebenenfalls dann noch vorhandenen Überladung in einem der Sektoren I, II, III, IV vorzunehmen.

Unterschreitet die Ungleichverteilung hingegen den vorbestimmten Grenzwert, so dass lediglich eine tolerierbare bzw. geringe Unwucht existent ist, so kann das Verfahren der Umverteilung der Wäsche abgeschlossen werden. Ebenfalls wird die Umverteilung von Wäsche beendet, wenn eine maximale Anzahl N_Max von Durchläufen N erreicht ist, und die Ungleichverteilung der Wäsche den vorbestimmten Grenzwert nicht unterschreitet.

Für den Fall, dass die Ungleichverteilung den vorbestimmten Grenzwert unterschreitet, kann der Schleuderprozess fortegeführt und die gewünschte Zieldrehzahl der Wäschetrommel 10 mittels der Steuereinheit eingestellt werden. Wird hingegen nach der maximalen Anzahl von Durchläufen N der Grenzwert für die Ungleichverteilung nach wie vor überschritten, so wird mittels der Steuereinheit nicht die gewünschte Zieldrehzahl eingestellt, sondern vielmehr eine verringerte Drehzahl der Wäschetrommel 10. Hierdurch soll sichergestellt werden, dass bei einer nach wie vor existenten erheblichen Unwucht die Maschine keinem erhöhtem Verschleiß ausgesetzt wird. Gleichfalls soll dadurch verhindert werden, dass auf Grund der zu hohen Unwucht ein unruhiges Gerätestandverhalten oder ein Geräteversatz entstehen können.