Eingangskanälen sowie Haushaltsgerät

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken, bei welchem eine Wäschetrommel zur Aufnahme der Wäschestücke mittels eines Antriebsmotors gedreht wird, und während des Drehens der Wäschetrommel ein Motorstrom, welcher dem Antriebsmotor zugeführt wird, bestimmt wird und anhand des Motorstroms eine durch die Wäschestücke hervorgerufene Unwucht während der Drehung der Wäschetrommel erkannt wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken.

Während eines Waschprozesses einer Waschmaschine kommt es bekanntlich zu einer zufälligen und unregelmäßigen Verteilung der Wäschestücke in der Wäschetrommel. Es resultieren Unwuchten, die relativ große mechanische Schwingungen der Wäschetrommel und damit auch große mechanische Belastungen des gesamten Haushaltsgeräts verursachen. Einerseits werden durch die resultierenden Schwingungen für den Benutzer unangenehme Geräusche erzeugt; andererseits kann dies auch zu einer mechanischen Beanspruchung des Bodenbelags führen, auf welchem das Haushaltsgerät aufgestellt ist. Ziel ist es, diese Unwuchten zu auf zuverlässige Weise zu erkennen und zu charakterisieren.

Hierzu beschreibt die EP 0 878 575 A1 ein Verfahren zum Auswuchten von rotierenden Körpern unter Verwendung einer Vorrichtung. Die Vorrichtung besteht aus einer mit dem Körper umlaufenden, konzentrisch zu seiner Rotationsachse angeordneten kreisförmigen Laufbahn, innerhalb der mindestens zwei Gewichte frei beweglich angeordnet sind. Dabei wird der Körper auf eine erste Drehzahl beschleunigt, in der sich eine stationäre Unwucht ausbildet. Des Weiteren wird die Position der Unwucht erfasst und der Körper auf eine zweite Drehzahl oberhalb der kritischen Drehzahl des Körpers oder seines Lagersystems weiter beschleunigt. Dabei ist es vorgesehen, dass die Position der Unwucht durch die Auswertung der Schwankungen der Drehzahl, des Motorstroms oder des Drehmoments in Bezug auf die Motoransteuerung erfolgt. Um im Betrieb einer Waschmaschine die Schwingungen der Wäschetrommel zu verhindern oder zumindest stark zu reduzieren, wird im Stand der Technik bereits vorgeschlagen, eine ringförmige Unwuchtausgleichsvorrichtung - auch unter der Bezeichnung„Balancer" bekannt - an der Wäschetrommel zu befestigen. Eine derartige Unwuchtausgleichsvorrichtung weist ein ringförmiges, hohles Gehäuse auf, in welchem sich eine Ausgleichsmasse befindet, die beispielsweise in Form von mehreren kugelförmigen Ausgleichselementen bereitgestellt ist. Diese Ausgleichsmasse ist im Inneren des Gehäuses bewegbar gelagert und tendiert im überkritischen Betrieb der Waschmaschine dazu, sich auf eine der Unwuchtmasse - bezüglich eines Durchmessers der Wäschetrommel - gegenüberliegende Seite zu verschieben, um somit ein Gegengewicht für die Unwuchtmasse und folglich insgesamt ein Gleichgewicht herzustellen. Hierzu beschreibt die US 2015/0354124 A1 ein Verfahren zum Entfernen von Rauschen von einem Motorcharakteristik-Signal bei einem Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken. Hierbei ist es vorgesehen, dass Signalanteile, welche von einer Unwuchtausgleichsvorrichtung stammen, anhand eines Frequenzspektrums erkannt werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken eine durch die Wäschestücke während einer Drehung der Wäschetrommel hervorgerufenen Unwucht zuverlässiger erkannt und charakterisiert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren sowie durch ein Haushaltsgerät mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.

Gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben eines Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken wird bevorzugt eine Wäschetrommel zur Aufnahme der Wäschestücke mittels eines Antriebsmotors gedreht. Während des Drehens der Wäschetrommel wird insbesondere ein von dem Antriebsmotor zum Drehen der Wäschetrommel benötigter Motorstrom bestimmt. Anhand des Motorstroms wird insbesondere eine durch die Wäschestücke hervorgerufene Unwucht während des Drehens der Wäschetrommel erkannt. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass zur Erkennung der Unwucht zusätzlich ein Bewegungssignal bestimmt wird, welches eine Bewegung zumindest eines Teils des Haushaltsgeräts beschreibt. Zudem wird der Motorstrom bevorzugt mit einem vorbestimmten Motorstromschwellenwert verglichen. Anhand des Vergleichs wird insbesondere eine Klassifizierung der Unwucht durchgeführt. Auf Grundlage der Klassifizierung wird bevorzugt anhand des Bewegungssignals eine Position der Unwucht in der Wäschetrommel bestimmt.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben eines Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken. Hierbei wird eine Wäschetrommel zur Aufnahme der Wäschestücke mittels eines Antriebsmotors gedreht. Während des Drehens der Wäschetrommel wird der von dem Antriebsmotor zum Drehen der Wäschetrommel benötigter Motorstrom bestimmt. Anhand des Motorstroms wird eine durch die Wäschestücke hervorgerufene Unwucht während des Drehens der Wäschetrommel erkannt. Dabei ist es vorgesehen, dass zur Erkennung der Unwucht zusätzlich ein Bewegungssignal bestimmt wird, welches eine Bewegung zumindest eines Teils des Haushaltsgeräts beschreibt. Ferner wird der Motorstrom mit einem vorbestimmten Motorstromschwellenwert verglichen, anhand des Vergleichs wird eine Klassifizierung der Unwucht durchgeführt und auf Grundlage der Klassifizierung wird anhand des Bewegungssignals eine Position der Unwucht in der Wäschetrommel bestimmt.

Mit dem Verfahren soll ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken, insbesondere eine Waschmaschine, betrieben werden. Eine derartige Waschmaschine weist die

Wäschetrommel auf, in welcher die Wäschestücke angeordnet werden können. Um den Antriebsmotor drehen zu können, wird dieser mit elektrischer Energie versorgt. Zu diesem Zweck wird an dem Antriebsmotor eine elektrische Spannung angelegt. Der elektrische Strom beziehungsweise der Motorstrom, der von dem Antriebsmotor zum Drehen der Wäschetrommel benötigt wird, beschreibt insbesondere das von dem Antriebsmotor bereitgestellte Drehmoment. Im Betrieb des Haushaltsgeräts kann durch die Verteilung der Wäschestücke in der Wäschetrommel eine Unwucht entstehen. Wenn die

Wäschestücke konzentriert an einer Stelle der Wäschetrommel vorhanden sind, bilden diese eine Unwuchtmasse, welche wiederum eine Schwingung der Wäschetrommel beziehungsweise des kompletten Haushaltsgeräts hervorrufen kann. Diese Unwucht soll nun auf zuverlässige Weise erkannt werden.

Da der Motorstrom ein Maß für das vom Antriebsmotor bereitgestellte Drehmoment darstellt, kann in alternativen Ausführungsformen der Erfindung anstelle des Motorstroms auch ein anderes Signal des Antriebsmotors, welches ein Maß für das bereitgestellte Drehmoment des Antriebsmotors ist, bestimmt werden. Beispielsweise könnte das Drehmoment mittels eines Drehmomentsensors direkt gemessen oder eine Leistung des Antriebsmotors bestimmt werden. Abhängig vom gewählten Typ des Antriebsmotors kann auch der Schlupf erfasst werden. D.h. es wird ein mit dem Drehmoment des

Antriebsmotors korrelierendes Signal bestimmt. Im Weiteren wird die Erfindung gemäß der bevorzugten Ausführungsform, bei welchem das Signal der von dem Antriebsmotor zum Drehen der Wäschetrommel benötigte Motorstrom ist, dargestellt. Die Erfindung kann jedoch auch analog für ein anderes mit dem Drehmoment des Antriebmotors

korrelierendes Signal ausgebildet sein.

Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass während des Drehens der Wäschetrommel einerseits der Motorstrom bestimmt wird. Andererseits wird das Bewegungssignal bestimmt, welches die Bewegung zumindest eines Teils des Haushaltsgeräts beschreibt. Das Bewegungssignal kann beispielsweise die Bewegung und/oder Schwingung der Wäschetrommel, des Laugenbehälters und/oder der gesamten Waschmaschine beschreiben. Insbesondere ist es vorgesehen, dass dieses Bewegungssignal mittels eines Wegsensors bestimmt wird, mittels welchem die Auslenkung des Teils des Haushaltsgeräts bestimmt werden kann. Hierbei kann es auch vorgesehen sein, dass der Weg beziehungsweise die Bewegung in unterschiedliche

Raumrichtungen, beispielsweise drei zueinander senkrechte Raumrichtungen, bestimmt wird. Um die Unwucht, welche durch die Wäschestücke hervorgerufen wird, erkennen zu können, werden also zwei Eingangskanäle, nämlich der Motorstrom und das

Bewegungssignal, verwendet. Bevorzugt werden der Motorstrom und das

Bewegungssignal bei einer vorbestimmten beziehungsweise festen Drehzahl der

Wäschetrommel bestimmt.

Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass der Motorstrom mit einem vorbestimmten Motorstromschwellenwert verglichen wird. Auf Grundlage dieses Vergleichs des Motorstroms mit dem Motorstromschwellenwert wird die Unwucht zunächst klassifiziert beziehungsweise grob eingeteilt. In einem weiteren Schritt wird dann das

Bewegungssignal beziehungsweise das Signal des Wegsensors herangezogen, um die Unwucht näher charakterisieren können. Insbesondere ist es vorgesehen, dass auf Grundlage des Bewegungssignals seine Position der Unwucht beziehungsweise der Wäschestücke, welche die Unwucht hervorrufen, erkannt wird. Hierbei es insbesondere vorgesehen, dass die Position beziehungsweise die Lage der Unwucht bezüglich einer axialen Richtung der Waschtrommel bestimmt wird. Auf diese Weise kann die Unwucht, die durch die ungleichmäßige Verteilung der Wäschestücke hervorgerufen wird, auf zuverlässige Weise erkannt werden. Des Weiteren wird es ermöglicht die axiale Position der Unwucht innerhalb der Wäschetrommel abzuschätzen.

Gemäß einer Ausführungsform ist es vorgesehen, dass falls der Motorstrom den vorbestimmten Motorstromschwellenwert überschreitet, die Unwucht als Einzelunwucht in der Wäschetrommel klassifiziert wird. Unter dem Begriff Einzelunwucht ist in diesem Zusammenhang insbesondere eine lokale und/oder kompakte Ansammlung der

Wäschestücke zu verstehen. Wenn innerhalb der Wäschetrommel die Wäschestücke konzentriert an einer bestimmten Position vorhanden sind, bildet sich die Einzelunwucht aus. Diese Einzelunwucht beziehungsweise lokale Unwucht führt dazu, dass von dem Antriebsmotor ein höheres Antriebsmoment beziehungsweise Drehmoment bereitgestellt werden muss, um die Wäschetrommel zu drehen. Da der Motorstrom im Wesentlichen proportional zu dem benötigten Drehmoment ist, kann anhand der Erhöhung des

Motorstroms erkannt werden, dass eine Einzelunwucht vorhanden ist. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass anhand einer vorbestimmten, ersten

ZuOrdnungsvorschrift, welche einen Zusammenhang zwischen dem Motorstrom und einer Masse der Unwucht beschreibt, und anhand des bestimmten Motorstroms die Masse der Unwucht bestimmt wird. Diese erste ZuOrdnungsvorschrift kann in zuvor durchgeführten Versuchen für die Waschmaschine bestimmt werden. Hierzu kann eine vorgestimmte Unwucht aus Wäschestücken mit unterschiedlichen Massen in der Wäschetrommel positioniert werden und der zum Drehen der Wäschetrommel dabei jeweils benötigte Motorstrom gemessen werden. In diesem Zusammenhang hat sich herausgestellt, dass zwischen der Unwuchtmasse und dem benötigten Motorstrom im Wesentlichen ein linearer Zusammenhang besteht. Dieser lineare Zusammenhang ist zudem für unterschiedliche axiale Positionen der Unwucht ähnlich. Diese erste

Zuordnungsvorschrift, welche beispielsweise in Form einer Formel, einer Tabelle und/oder einer Geraden hinterlegt werden kann, kann nun im Betrieb des Haushaltsgeräts beziehungsweise der Waschmaschine genutzt werden. Während des Drehens der Wäschetrommel kann der von dem Antriebsmotor benötigte Motorstrom gemessen werden. Aus der ersten Zuordnungsvorschrift kann dann die Masse beziehungsweise das Gewicht der Wäschestücke, welche die Unwucht bilden, bestimmt werden.

Bevorzugt wird anhand einer vorbestimmten, zweiten Zuordnungsvorschrift, welche einen jeweiligen Zusammenhang zwischen der Amplituden des Bewegungssignals und der Masse der Unwucht für unterschiedliche vorbestimmte Positionen der Unwucht beschreibt, sowie anhand der bestimmten Masse und einer Amplitude des

Bewegungssignals die Position der Unwucht bestimmt. Vor dem Betrieb der

Waschmaschine kann auch die zweite Zuordnungsvorschrift bestimmt werden. Auch hierzu können Referenzmessungen mit verschiedenen Unwuchtmassen an

unterschiedlichen Positionen durchgeführt werden und jeweils das dazugehörige

Bewegungssignal mittels des Wegsensors bestimmt werden. Hierbei hat sich

herausgestellt, dass auch hier ein linearer Zusammenhang zwischen den Amplituden des Bewegungssignals und der Masse der Unwucht besteht. In Abhängigkeit von der Position der Unwucht können beispielsweise unterschiedliche Geraden bestimmt werden, welche die Amplitude des Bewegungssignals in Abhängigkeit von der Masse der Unwucht beschreiben.

Dabei ist die Amplitude des Bewegungssignals abhängig von der Entfernung zwischen dem Wegsensor, mit dem das Bewegungssignal aufgezeichnet wird, und der Position der Unwucht. Daher ist es insbesondere vorgesehen, dass die Position der Unwucht anhand einer bekannten Einbaulage eines Wegsensors zur Bestimmung des Bewegungssignals bestimmt wird. Beispielsweise ergeben sich für die unterschiedlichen Positionen der Unwucht Geraden mit unterschiedlichen Steigungen, welche jeweils den Zusammenhang zwischen der Amplitude des Bewegungssignals und der Masse der Unwucht beschreiben. Wenn der Wegsensor beispielsweise in einem hinteren Bereich der Waschmaschine angeordnet ist, ergibt sich für eine Unwucht in einem vorderen Bereich der

Wäschetrommel eine Gerade mit einer geringen Steigung und für eine Unwucht, welche einem hinteren Bereich der Wäschetrommel angeordnet ist, eine Gerade mit einer größeren Steigung. Anhand der Masse der Unwucht, die anhand der ersten

ZuOrdnungsvorschrift bestimmt wurde, und der Amplitude des Bewegungssignals kann dann die Position der Unwucht bestimmt werden. Zu diesem Zweck kann es

beispielsweise vorgesehen sein, dass anhand der bestimmten Masse und der Amplitude des Bewegungssignals die Steigung der Geraden bestimmt wird. Somit kann auf zuverlässige Weise bestimmt werden, ob die Einzelunwucht vorne, mittig oder hinten in der Wäschetrommel angeordnet ist.

Ferner ist es vorgesehen, dass falls der Motorstrom den Motorstromschwellenwert unterschreitet, die Unwucht als diagonal in der Wäschetrommel angeordnete Unwucht oder als Unwucht mit geringem Gewicht klassifiziert wird. Wenn der Motorstrom, der zum Drehen des Antriebsmotors benötigt wird, den vorbestimmten Motorstromschwellenwert unterschreitet, kann davon ausgegangen werden, dass die Unwucht entweder eine diagonale Unwucht ist oder dass es sich um eine sehr kleine Unwucht handelt. Eine diagonale Unwucht beschreibt insbesondere eine Ansammlung von Wäschestücken, welche sich diagonal entlang der Wäschetrommel erstreckt. Eine solche diagonale Unwucht führt aufgrund des Momentengleichgewichts zu keiner deutlichen Erhöhung des Drehmoments des Antriebsmotors und somit des Motorstroms. Somit kann eine derartige diagonale Unwucht nicht anhand des Motorstroms alleine erkannt werden. Falls die Amplitude des Bewegungssignals den Bewegungsschwellenwert unterschreitet, ist die Unwucht sehr klein und unkritisch. Wenn das Bewegungssignal den vorbestimmten Bewegungsschwellenwert überschreitet, bilden die Wäschestücke eine diagonale Unwucht. Dies ermöglicht die Erkennung einer diagonalen Unwucht durch die

Wäschestücke.

Des Weiteren ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Bewegungssignal mittels eines Wegsensors bestimmt wird und das Bewegungssignal eine Bewegung eines

Laugenbehälters des Haushaltsgeräts in einer Breitenrichtung des Haushaltsgeräts beschreibt. Dabei erstreckt sich die Breitenrichtung bei bestimmungsgemäßem Gebrauch und bestimmungsgemäßem Anordnen des Haushaltsgeräts und bei einem dann vor dem Haushaltsgerät stehenden und in Richtung des Haushaltsgeräts blickenden Beobachter entlang einer Breitenrichtung des Haushaltsgeräts. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Bewegungssignal eine Bewegung des Laugenbehälters des Haushaltsgeräts in Tiefenrichtung und/oder Höhenrichtung beschreibt. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn falls das Haushaltsgerät eine Unwuchtausgleichsvorrichtung aufweist, welche an der Wäschetrommel angeordnet ist, und welche ein Gehäuse aufweist, in dem mehrere Ausgleichselemente bewegbar enthalten sind, in dem Bewegungssignal ein Unwucht-Signalanteil bestimmt wird, welcher die Unwucht der Wäschestücke beschreibt, und die Unwucht anhand des Unwucht- Signalanteil bestimmt wird. Eine solche Unwuchtausgleichsvorrichtung kann auch als Balancer bezeichnet werden. Die Ausgleichselemente können sich in einem Innenraum des Gehäuses bewegen. Durch die Bewegung der Ausgleichselemente innerhalb des Gehäuses kann, insbesondere im überkritischen Drehzahlbereich, eine Unwucht reduziert werden. Die Ausgleichselemente können als Kugeln ausgebildet sein und als Balancer- Kugeln bezeichnet werden. Die Ausgleichselemente können beispielsweise aus einem magnetischen Material gebildet sein und mittels einer Halteeinrichtung der Unwuchtausgleichsvorrichtung gehalten werden. Dabei kann die Halteeinrichtung zumindest einen Elektromagneten umfassen. Wenn nun die Waschmaschine eine solche Unwuchtausgleichsvorrichtung aufweist, kann diese auch bei bestimmten Drehzahlbereichen eine Unwucht bewirken. Dieser soll bei der Erkennung der Unwucht, die durch die Wäschestücke hervorgerufen wird, nicht berücksichtigt werden. Vorliegend ist es vorgesehen, dass anhand des Bewegungssignals ein Unwucht-Signalanteil bestimmt wird, welcher den Anteil des Bewegungssignals beschreibt, welcher von der Wäscheunwucht stammt. Dies ermöglicht es, die Unwucht, welche durch die Wäschestücke hervorgerufen wird, genau charakterisieren zu können.

Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass zum Bestimmen des Unwucht-Signalanteils ein Anteil des Signals in einem einer Drehfrequenz der Wäschetrommel entsprechenden Frequenzbereich ausgewählt wird. Hierbei wird berücksichtigt, dass die Unwucht, welche durch die ungleichmäßige Verteilung der Wäschestücke bewirkt wird, eine Frequenz aufweist, welche der aktuellen Drehfrequenz der Wäschetrommel entspricht. Wenn nun in dem Bewegungssignal der Unwucht-Signalanteil vorhanden ist, weist dieser eine

Frequenz beziehungsweise einen Frequenzbereich auf, der mit der Drehzahl der

Wäschetrommel korrespondiert. Der Unwucht-Signalanteil kann beispielsweise dadurch bestimmt werden, dass ein Frequenzspektrum des Bewegungssignals bestimmt wird. Somit kann der Unwucht-Signalanteil auf zuverlässige Weise erkannt werden. Um die Unwucht-Signalanteile des Bewegungssignals, welche von der Wäscheunwucht stammen, von den Signalanteilen des Bewegungssignals, welche durch die Unwucht der Ausgleichsvorrichtung begründet ist, trennen zu können, kann auch hier ein

Frequenzspektrum des Bewegungssignals bestimmt werden. Dadurch können die Ursachen der jeweiligen Schwingungen getrennt voneinander analysiert werden. Die Frequenzen der beiden Signalanteile unterscheiden sich, da die Frequenz der

Schwingung, die aus der Wäscheunwucht resultiert, der Frequenz der Wäschetrommel entspricht. Aufgrund des im niedrigen Drehzahlbereich noch sehr großen Einfluss der Schwerkraft ist die Frequenz der Schwingung, welche die Ausgleichselemente beziehungsweise die bei Balancer-Kugeln hervorrufen, stets kleiner als die Drehfrequenz der Wäschetrommel.

In einer weiteren Ausführungsform wird anhand eines Anteils des Bewegungssignals dessen Frequenz sich von der Drehfrequenz der Wäschetrommel unterscheidet, eine Verteilung der Ausgleichselemente in dem Gehäuse bestimmt. Wenn die

Ausgleichselemente beziehungsweise die bei Balancer-Kugeln bei einer verhältnismäßig niedrigen Drehzahl nah beieinander angeordnet sind beziehungsweise ein Paket bilden, wird durch die Bewegung dieser zusammenhängenden Ausgleichselemente eine Unwucht hervorgerufen. Diese kann - wie bereits erläutert - anhand des

Frequenzspektrums des Bewegungssignals bestimmt werden. In diesem Fall ergibt sich beispielsweise in dem Frequenzspektrum eine deutliche Signalspitze beziehungsweise ein Peak. Ebenso können die zusammenhängenden Ausgleichselemente in dem zeitlichen Verlauf des Bewegungssignals als erkannt werden. Hier gibt sich eine

Überlagerung beziehungsweise eine Schwebung aufgrund der Schwingungen, welche durch die Wäscheunwucht und die Unwucht, und der Schwingungen, welche durch die Ausgleichselemente begründet sind. Es kann auch der Fall sein, dass die doppelte

Frequenz der Schwingung, die durch die Ausgleichselemente hervorgerufen wird, in dem Bewegungssignal erkannt werden kann. Bewegungssignals Falls die Ausgleichselemente beziehungsweise die bei Balancer-Kugel bei höheren Drehzahl verteilt beziehungsweise beabstandeten zueinander sind, ist der Signalanteil, der durch die Bewegung der Ausgleichselemente hervorgerufen wird, deutlich geringer beziehungsweise kaum noch vorhanden. Somit kann anhand des Bewegungssignals die Verteilung der

Ausgleichselemente bestimmt werden. In einer weiteren Ausführungsform wird die Unwucht in einem unterkritischen

Drehzahlbereich der Wäschetrommel erkannt. Dieser unterkritische Drehzahlbereich liegt deutlich unter einer Resonanzfrequenz der Wäschetrommel. Ferner beschreibt der unterkritische Drehzahlbereich eine Drehzahl, bei welcher die Ausgleichselemente beziehungsweise die Balancer-Kugeln nicht mehr durch die Halteeinrichtung der

Unwuchtausgleichsvorrichtung gehalten werden, sondern aufgrund der Fliehkräfte mitgenommen werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Antriebsmotor zur Veränderung der aktuellen Drehzahl in Abhängigkeit von der erkannten Unwucht angesteuert wird. In Abhängigkeit von der erkannten Unwucht kann dann die Drehzahl, mit welcher die Wäschetrommel gedreht wird, verändert werden. Auf diese Weise können die Schwingungen der

Wäschetrommel und/oder des Laugenbehälters reduziert werden. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines

Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken, wobei das Haushaltsgerät eine

Unwuchtausgleichsvorrichtung aufweist, welche an einer Wäschetrommel angeordnet ist, und welche ein Gehäuse aufweist, in dem mehrere Ausgleichselemente bewegbar enthalten sind. Bei dem Verfahren wird die Wäschetrommel zur Aufnahme von

Wäschestücken mittels eines Antriebsmotors gedreht. Zudem wird ein Bewegungssignal bestimmt wird, welches eine Bewegung zumindest eines Teils des Haushaltsgeräts beschreibt. Des Weiteren wird anhand des Bewegungssignals eine Unwucht während des Drehens der Wäschetrommel erkannt. Dabei ist es vorgesehen, dass in dem

Bewegungssignal ein Unwucht-Signalanteil bestimmt wird, welcher die Unwucht der Wäschestücke beschreibt, und die Unwucht anhand des Unwucht-Signalanteils erkannt wird. Für dieses Verfahren gelten die zuvor genannten Weiterbildungen in gleicher weise.

Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken umfasst eine Wäschetrommel zur Aufnahme der Wäschestücke, einen Antriebsmotor zum Drehen der Wäschetrommel, einen Stromsensor zum Bestimmen eines während des Drehens der Wäschetrommel mittels des Antriebsmotors benötigten Motorstroms und eine

Auswerteeinrichtung zum Erkennen einer durch die Wäschestücke hervorgerufene Unwucht während der Drehung der Wäschetrommel anhand des Motorstroms. Darüber hinaus umfasst das Haushaltsgerät einen Wegsensor zum Bestimmen eines Bewegungssignals, welches eine Bewegung zumindest eines Teils des Haushaltsgeräts beschreibt. Zudem ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, den Motorstrom mit einem vorbestimmten Motorstromschwellenwert zu vergleichen, anhand des Vergleichs eine Klassifizierung der Unwucht durchzuführen und auf Grundlage der Klassifizierung anhand des Bewegungssignals eine Position der Unwucht in der Wäschetrommel zu bestimmten.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten Ausführungsformen und deren Vorteile geltend entsprechend für das erfindungsgemäße Haushaltsgerät. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalkombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Frontansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken;

Fig. 2 einen zeitlichen Verlauf einer Drehzahl, mit welcher eine Wäschetrommel des

Haushaltsgeräts gedreht wird;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Unwuchtausgleichsvorrichtung, welche eine Mehrzahl von Ausgleichselementen aufweiset, die nebeneinander angeordnet sind; Fig. 4 ein Frequenzspektrum eines Bewegungssignals, welches mit einem Wegsensor des Haushaltsgeräts bei einer Verteilung der Ausgleichselemente gemäß Fig. 3bereitgestellt wird;

Fig. 5 ein zu dem Frequenzspektrum gemäß Fig. 4 korrespondierendes Zeitsignal;

Fig. 6 die Unwuchtausgleichsvorrichtung gemäß Fig. 3, bei welcher die

Ausgleichselemente gleichmäßig verteilt sind;

Fig. 7 ein Frequenzspektrum eines Bewegungssignals, welches mit dem Wegsensor des Haushaltsgeräts bei einer Verteilung der Ausgleichselemente gemäß Fig. 6 bereitgestellt wird;

Fig. 8 ein zu dem Frequenzspektrum gemäß Fig. 7 korrespondierendes Zeitsignal;

Fig. 9 ein Diagramm, welches einen Motorstrom eines Antriebsmotors des

Haushaltsgeräts in Abhängigkeit von einer Masse einer Wäscheunwucht für unterschiedliche axiale Positionen der Wäscheunwucht beschreibt;

Fig. 10 ein Diagramm, welches eine Amplitude des Bewegungssignals in Abhängigkeit von der Masse einer Wäscheunwucht für unterschiedliche axiale Positionen der Wäscheunwucht beschreibt; und

Fig. 1 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Erkennung der

Position der Wäscheunwucht.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist in einer vereinfachten Frontansicht ein Haushaltsgerät 1 zur Pflege von Wäschestücken, welches beispielsweise eine Waschmaschine oder ein Waschtrockner sein kann, dargestellt. Das Haushaltsgerät 1 umfasst ein Gehäuse 2, in welchem eine Wäschetrommel 3 drehbar gelagert ist. Eine Längsachse bzw. Drehachse der Wäschetrommel 3 ist bei dieser Ausführung in der Darstellung in Fig. 1 senkrecht zur Figurenebene orientiert. Das Haushaltsgerät 1 umfasst darüber hinaus einen Laugenbehälter 4, der ebenfalls im Gehäuse 2 angeordnet ist und die Wäschetrommel 3 umgibt. Die Wäschetrommel 3 umfasst einen hohlzylinderförmigen Mantel und eine rückseitige Stirnwand und ist darüber hinaus frontseitig offen ausgebildet, sodass hier eine Beschickungsöffnung vorgesehen ist, über welche Wäschestücke in ein Inneres 5 der Wäschetrommel 3 eingebracht werden können. Die Beschickungsöffnung ist durch eine Tür 6 verschließbar, die bewegbar an dem Gehäuse 2 angeordnet ist. Die Wäschetrommel 3 kann mittels eines Antriebsmotors 7 angetrieben beziehungsweise gedreht werden. Das Haushaltsgerät 1 weist eine Breitenrichtung x, eine Tiefenrichtung y und eine Höhenrichtung z auf.

Darüber hinaus umfasst das Haushaltsgerät 1 einen Wegsensor 8, mittels welchem eine Bewegung zumindest eines Teils des Haushaltsgeräts 1 erfasst werden kann. Insbesondere kann mit dem Wegsensor 8 eine Bewegung des Laugenbehälters 4 und/oder der Wäschetrommel 3 erfasst werden. Dabei es insbesondere vorgesehen, dass mittels des Wegsensors 8 die Bewegung des Teils des Haushaltsgeräts 1 in die Breitenrichtung x bestimmt werden kann. Darüber hinaus umfasst das Haushaltsgerät 1 einen Stromsensor 9, mittels welchem ein Motorstrom l _q bestimmt werden kann, der dem Antriebsmotor 7 des Haushaltsgeräts 1 beim Drehen der Wäschetrommel 3 zugeführt wird. Ferner umfasst das Haushaltsgerät 1 eine Auswerteeinrichtung 10, welche dazu dient, eine Unwucht bei Drehen der Wäschetrommel 3 zu erkennen. Die Auswerteeinrichtung 10 ist zur Datenübertragung mit dem Wegsensor 8 sowie dem Stromsensor 9 verbunden. Somit kann ein Bewegungssignal 16, welches mit dem Wegsensor 8 bereitgestellt wird, und der Motorstrom l _q , der mit dem Stromsensor 9 erfasst wird, an die Auswerteeinrichtung 10 übertragen werden.

Fig. 2 zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Drehzahl n der Wäschetrommel 3 in abhängig von der Zeit t. Hierbei ist ein unterkritischer Drehzahlbereichen 1 1 gekennzeichnet. Des Weiteren ist eine Grenze n1 von dem unterkritischen Drehzahlbereich zu einem kritischen Drehzahlbereich sowie eine Grenze n2 von dem kritischen Drehzahlbereich zu einem überkritischen Drehzahlbereich gekennzeichnet. Der unterkritische Drehzahlbereich 1 1 beschreibt ein Drehzahlplateau, in welchem vorliegende die Unwucht erkannt werden soll. Fig. 3 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung eine Unwuchtausgleichsvorrichtung 12 des Haushaltsgeräts 1 . Diese Unwuchtausgleichsvorrichtung 12 ist der Wäschetrommel 3 des Haushaltsgeräts 1 zugeordnet. Vorliegend sind schematische Wäschestücke 15 gezeigt, welche innerhalb der Wäschetrommel 3 angeordnet sind. Diese Unwuchtausgleichsvorrichtung 12 umfasst ein Gehäuse 13, in welchem eine Mehrzahl von Ausgleichselementen 14 angeordnet ist. Diese Ausgleichselemente 14, welche als sogenannte Balancer-Kugeln ausgebildet sind, können innerhalb des Gehäuses 13 frei bewegt werden. Die Ausgleichselemente 14 sind mit einer nicht dargestellten Halteeinrichtung gehalten. Vorliegend ist ein Zustand gezeigt, bei welchem die Ausgleichselemente 14 nebeneinander angeordnet sind beziehungsweise ein Paket bilden. Die Unwuchtausgleichsvorrichtung 12 dient dazu, im überkritischen Drehzahlbereich die Unwucht, welche durch die Wäschestücke 15 hervorgerufen wird, auszugleichen. Während des Drehens der Wäschetrommel 3 kann eine Unwucht auftreten, welche einerseits durch die Wäschestücke 15 begründet sind. Zudem kann eine Unwucht durch die Ausgleichselemente 14 hervorgerufen werden. Diese Unwucht soll nun anhand des Bewegungssignals 16, welches mit dem Wegsensor 8 bereitgestellt wird, erkannt werden. Hierzu zeigt Fig. 4 ein Frequenzspektrum des Bewegungssignals 16, welches mit dem Wegsensor 8 bereitgestellt wird. Dabei ist auf der Abszisse die Frequenz f von auf der Ordinate die Amplitude Y dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, dass das Frequenzspektrum einen ersten Peak 17 aufweist. Die Frequenz f des ersten Peak 17 entspricht der Drehfrequenz der Wäschetrommel 3, mit welcher auch die Wäschestücke 15 gedreht werden. Dieser Signalanteil, der dem ersten Peak 17 zugeordnet ist, stammt von der Unwucht, die von den Wäschestücken 15 bewirkt wird, und kann daher als Unwucht-Signalanteil bezeichnet werden. Diesem ersten Peak 17 kann beispielsweise eine Frequenz von etwa 1 ,6 kHz zugeordnet werden. In dem Frequenzspektrum ist ferner ein zweiter Peak 18 zu erkennen, welcher von den Schwingungen stammt, die von den Ausgleichselementen 14 beziehungsweise den Balancer-Kugeln hervorgerufen werden. Aufgrund des im niedrigen Drehzahlbereichs noch sehr geringen Einflusses der Schwerkraft ist die Frequenz f der Schwingung, die die Ausgleichselemente 14 hervorgerufen, stets kleiner als die Drehfrequenz der Wäschetrommel 3. Hierzu zeigt Fig. 5 einen zeitlichen Verlauf des Bewegungssignals 16 zu dem Frequenzspektrum gemäß Fig. 4. In Fig. 5 ist auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate eine Amplitude A des Bewegungssignals 16 aufgetragen. Im Zeitbereich ist deutlich die Überlagerung der beiden dominierenden Ausschläge im Frequenzspektrum zu erkennen. Es ergibt sich also eine Überlagerung der Schwingung, die durch die Ausgleichselemente 14 hervorgerufen wird, und der Schwingung, die durch die Wäscheunwucht hervorgerufen wird.

Fig. 6 zeigt die Unwuchtausgleichsvorrichtung 12 gemäß Fig. 3, bei welcher die Ausgleichselemente 14 in dem Gehäuse 13 verteilt zueinander angeordnet sind. Hierzu zeigt Fig. 7 das Frequenzspektrum des Bewegungssignals 16. Hierbei ist zu erkennen, dass auch hier der erste Peak 17, der durch die Unwucht der Wäschestücke 15 begründet ist, vorliegt. Der zweite Peak 18 ist allerdings nahezu verschwunden. Dies kann durch das Verteilungsverhalten der Ausgleichselemente 14 begründet werden. Auch in dem dazugehörigen Zeitsignal, welches in Fig. 8 dargestellt ist, ist die Schwingung, welche durch die Wäscheunwucht hervorgerufen wird, deutlich zu erkennen.

Dabei soll die Unwucht, welche durch die Wäschestücke 15 hervorgerufen wird, näher untersucht werden. Zu diesem Zweck kann in einem ersten Schritt der Unwucht- Signalanteil des Bewegungssignals 16 bestimmt werden, welcher nur die Wäscheunwucht beschreibt, aber nicht die Unwucht, welche durch die Ausgleichselemente14 hervorgerufen wird. Darüber hinaus soll die Wäscheunwucht näher charakterisiert werden. Insbesondere soll die Position der Unwucht, die durch die Wäschestücke 15 hervorgerufen wird, bestimmt werden. Dabei ist es vorgesehen, dass zur Positionserkennung der Unwucht 2 verschiedene Eingangskanäle beziehungsweise Input- Channels genutzt werden. Wie nachfolgend näher erläutert, wird hierzu einerseits der Motorstrom l _q , der proportional zum Motordrehmoment ist, und andererseits das Bewegungssignal 16 genutzt. Hierzu zeigt Fig. 9 den Motorstrom l _q , den der Antriebsmotor 7 benötigt, in Abhängigkeit von der Masse m der Wäscheunwucht. Das Diagramm aus Fig. 9 beschreibt eine erste ZuOrdnungsvorschrift, welche beispielsweise vor einer Inbetriebnahme der Waschmaschine bestimmt werden kann. Dabei beschreibt die Gerade 19 eine Wäscheunwucht, die sich in einem hinteren Bereich der Wäschetrommel 3 befindet, die Gerade 20 beschreibt eine Wäscheunwucht, die sich in einem mittleren Bereich der Wäschetrommel 3 befindet und die Gerade 21 beschreibt eine Wäscheunwucht, die sich in einem vorderen Bereich der Wäschetrommel 3 befindet. Die Geraden 19, 20, 21 überlagern sich im Wesentlichen und können auch als gemeinsame Gerade angenommen werden. Für diese axial unterschiedlich positionierten Einzelunwuchten wird im Wesentlichen das gleiche Drehmoment benötigt. Dies führt zu den übereinanderliegenden Geraden 19, 20, 21 für vorne, mittig oder hinten liegende Unwuchten. Des Weiteren beschreibt die Gerade 22 eine sogenannte diagonale Unwucht, bei welcher die Wäschestücke 15 diagonal entlang der Wäschetrommel 3 angeordnet sind. Die rein diagonale Unwucht, die durch die Gerade 22 beschrieben ist, führt aufgrund des Momentengleichgewichts zu keiner Erhöhung des Motordrehmoments und kann somit über den Motorstrom l _q nicht erkannt werden.

Fig. 10 zeigt die jeweiligen Amplituden A des Bewegungssignals 16 in Abhängigkeit von der Masse m der Wäscheunwucht. Das Diagramm gemäß Fig. 10 beschreibt eine zweite ZuOrdnungsvorschrift, welche ebenfalls vor der Inbetriebnahme der Waschmaschine bestimmt werden kann. Hierbei beschreibt die Gerade 23 eine einzelne Unwucht in dem hinteren Bereich der Wäschetrommel, die Gerade 24 beschreibt die einzelne Unwucht in dem mittleren Bereich der Wäschetrommel 3, die Gerade 25 beschreibt die einzelne Unwucht im vorderen Bereich der Wäschetrommel 3 und die Gerade 26 beschreibt die diagonale Unwucht.

In der Darstellung von Fig. 10 wird ein anderer Zusammenhang deutlich. Die diagonale Unwucht führt hier ebenfalls zu einem linearen Zusammenhang zwischen der Amplitude A des Bewegungssignals 16 und der Masse m der Wäscheunwucht. Die unterschiedlichen axialen Positionen der Unwucht führen zu verschiedenen Steigungen der jeweiligen Geraden 23, 24, 25. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Wegsensor 8 an einer Rückwand des Haushaltsgeräts 1 beziehungsweise der Waschmaschine angeordnet. Daher führt die hinten liegende Unwucht zu deutlich größeren Amplituden A als eine betragsmäßig gleich große, vorne liegende Wäscheunwucht. Die Steigung der jeweiligen Geraden 23, 24, 25 steigt also an, je weiter hinten sich die Unwucht in der Wäschetrommel 3 befindet. Die Idee ist es nun, die Information aus den beiden Eingangskanälen (Motorstrom l _q und Bewegungssignal 16) zu kombinieren, um eine Unwucht-Positionserkennung zu realisieren. Hierzu zeigt Fig. 1 1 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Erkennung der Position der Wäscheunwucht. In einem Schritt S1 wird das Verfahren gestartet. In einem Schritt S2 wird für eine vorbestimmte Drehzahl der Motorstrom l _q und das Bewegungssignal 16 beziehungsweise die Amplitude A des Bewegungssignals bestimmt. In einem Schritt S3 wird dann überprüft, ob der Motorstrom l _q einen

vorbestimmten Motorstromschwellenwert l _s überschreitet. Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren in einem Schritt S4 fortgesetzt. Hier wird überprüft, ob die Amplitude A des Bewegungssignals 16 größer als ein vorbestimmter Bewegungsschwellenwert ist. Ist dies nicht der Fall, ergibt sich in einem Schritt S5, dass die Unwucht, die durch die

Wäschestücke 15 hervorgerufen wird, sehr klein und daher unkritisch ist.

Ergibt die Abfrage in dem Schritt S4, dass die Amplitude A des Bewegungssignals 16 größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, wird das Verfahren im Schritt S6 fortgeführt. Hierbei wird erkannt, dass es sich bei der Unwucht um eine diagonale Unwucht handelt. In einem Schritt S7 wird dann die Masse m dieser Wäscheunwucht anhand der Geraden 26 gemäß Fig. 10 bestimmt. Falls die Abfrage in dem Schritt S3 ergibt, dass der Motorstrom l _q den vorbestimmten Motorstromschwellenwert l _s überschreitet, wird in einem Schritt S8 davon ausgegangen, dass es sich um eine einzelne Unwucht handelt. In einem Schritt S9 kann dann der Betrag der Unwucht über die gemeinsame Gerade aller axialen Verteilungen aus dem Motorstrom l _q ermittelt werden. Hierbei kann auch die Masse m der Unwucht bestimmt werden, um die Positionserkennung anhand der zweiten Zuordnungsvorschrift gemäß Fig. 10 durchführen zu können (Schritt S10). In einem Schritt S1 1 kann der so bestimmte Betrag mit der Amplitude A des Bewegungssignals ins Verhältnis gesetzt werden, um die Steigung des gerade vorliegenden linearen Zusammenhangs zu ermitteln. Anhand der zweiten Zuordnungsvorschrift gemäß Fig. 10 kann dann anhand der bestimmten Steigung die axiale Position der Unwucht anhand der Geraden 23, 24 oder 25 bestimmt werden. In einem Schritt S13 wird dann das Verfahren beendet.

Insgesamt kann somit auf Grundlage der zwei Eingangskanäle die Wäscheunwucht auf zuverlässige Weise erkannt werden. Auf Grundlage der zuvor bestimmten ersten ZuOrdnungsvorschrift und der zweiten ZuOrdnungsvorschrift kann dann auch die Masse m sowie die axiale Position der Unwucht auf zuverlässige Weise bestimmt werden.

Bezugszeichenliste

1 Haushaltsgerät

2 Gehäuse

3 Wäschetrommel

4 Laugenbehälter

5 Inneres

6 Tür

7 Antriebsmotor

8 Wegsensor

9 Stromsensor

10 Auswerteeinrichtung

1 1 unterkritischer Drehzahlbereich

12 Unwuchtausgleichsvorrichtung

13 Gehäuse

14 Ausgleichselement

15 Wäschestücke

16 Bewegungssignal

17 Peak

18 Peak

19 Gerade

20 Gerade

21 Gerade

22 Gerade

23 Gerade

24 Gerade

25 Gerade

A Amplitude

f Frequenz

m Masse

n Drehzahl

n1 Grenze

n2 Grenze Motorstrom

Motorstromschwellenwert Zeit

Breitenrichtung

Höhenrichtung

Amplitude

Tiefenrichtung