Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A DOMESTIC APPLIANCE, WITH IDENTIFICATION OF VIBRATION OF A BEARING DEVICE, AND DOMESTIC APPLIANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/067716
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a domestic appliance (1) for treating items of laundry, in which method a laundry drum (2) for receiving items of laundry is rotated at a current rotation speed by means of a drive motor (4), wherein the laundry drum (2) is rotatably mounted by means of a bearing device (9), sensor data is provided by means of a sensor device (10), said sensor data describing vibration of at least one component of the domestic appliance (1), the sensor data is received by means of an evaluation device (7), and the drive motor (4) is driven in order to change the current rotation speed depending on the received sensor data, wherein vibration of the bearing device (9) is identified by means of the evaluation device (7) on the basis of the sensor data, and the drive motor (4) is driven in order to change the current rotation speed if vibration of the bearing device (9) is identified.

Inventors:
GÜNZEL KLAUS (DE)
SCHUBERT WOLFRAM (DE)
SKRIPPEK JÖRG (DE)
VOGEL SVEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/071587
Publication Date:
April 27, 2017
Filing Date:
September 13, 2016
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BSH HAUSGERAETE GMBH (DE)
International Classes:
D06F37/20; D06F33/48; D06F34/16
Foreign References:
EP2169102A12010-03-31
DE102010001845A12011-08-11
US5930855A1999-08-03
Download PDF:
Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts (1 ) zur Pflege von Wäschestücken, bei welchem eine Wäschetrommel (2) zur Aufnahme von Wäschestücken mittels eines Antriebsmotors (4) mit einer aktuellen Drehzahl gedreht wird, wobei die Wäschetrommel (2) mittels einer Lagereinrichtung (9), welche Wälzkörper umfasst, drehbar gelagert ist, mittels einer Sensoreinrichtung (10) Sensordaten bereitgestellt werden, welche eine Schwingung zumindest einer Komponente des Haushaltsgeräts (1 ) beschreiben, und mittels einer Auswerteeinrichtung (7) die

Sensordaten empfangen werden und der Antriebsmotor (4) zur Veränderung der aktuellen Drehzahl in Abhängigkeit von den empfangenen Sensordaten angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteeinrichtung (7) anhand der Sensordaten eine durch die Bewegung der Wälzkörper angeregte Schwingung der Lagereinrichtung (9) erkannt wird und der Antriebsmotor (4) zur Veränderung der aktuellen Drehzahl angesteuert wird, falls die Schwingung der Lagereinrichtung (9) erkannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Kennwert, insbesondere ein Energiewert oder eine Schwingungsamplitude, der Schwingung der Lagereinrichtung ermittelt wird, und der Antriebsmotor zur Veränderung der aktuellen Drehzahl in Abhängigkeit des ermittelten Kennwertes, insbesondere des Energiewertes oder der Amplitude, angesteuert wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergleich des ermittelten Kennwertes mit einem vorbestimmten Schwellwert durchgeführt wird und die Veränderung der aktuellen Drehzahl bei einer Überschreitung des vorbestimmten Schwellwertes erfolgt. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (10), mittels welcher die Sensordaten bereitgestellt werden, einen Beschleunigungssensor umfasst.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Umdrehungen der Wäschetrommel (2) während der Drehung bestimmt wird und die Sensordaten für eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgewertet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Sensorsignals für jede der Umdrehungen eine gleiche Anzahl von diskreten Messwerten bestimmt wird. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen der Schwingung der Lagereinrichtung (9) eine Ordnungsanalyse der Sensordaten durchgeführt wird, wobei die Ordnungsanalyse die jeweilige Energie (E) des Sensorsignals für eine Mehrzahl von Ordnungen (0) beschreibt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Mehrzahl von Ordnungen (0) der Ordnungsanalyse diejenigen Ordnungen ausgewählt werden, welche einer möglichen Schwingung der Lagereinrichtung (9) zugeordnet werden und die ausgewählten Ordnungen zum Erkennen der Schwingung überprüft werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Überprüfen der ausgewählten Ordnungen von einer vorbestimmten Anzahl der ausgewählten Ordnungen ein Mittelwert (18) bestimmt wird und die vorbestimme Anzahl der ausgewählten Ordnungen der Schwingung zugeordnet werden, falls der bestimmte Mittelwert (18) einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass von den ausgewählten Ordnungen der Reihe nach jeweils die vorbestimmte Anzahl bestimmt wird und zu jeder vorbestimmte Anzahl von ausgewählten Ordnungen der Mittelwert (18) bestimmt wird.

1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Drehzahl die aktuelle Drehzahl um einen vorbestimmten Drehzahlwert reduziert wird, falls die aktuelle Drehzahl innerhalb eines vorbestimmten Enddrehzahlbereichs liegt.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Drehzahl die aktuelle Drehzahl um dem vorbestimmten Drehzahlwert erhöht wird, falls die aktuelle Drehzahl unterhalb des vorbestimmten Enddrehzahlbereichs liegt.

Haushaltsgerät (1 ) zur Pflege von Wäschestücken, mit einer Wäschetrommel (2) zur Aufnahme von Wäschestücken, wobei die Wäschetrommel (2) mittels einer Lagereinrichtung (9), welche Wälzkörper umfasst, drehbar gelagert ist, mit einem Antriebsmotor (4) zum Drehen der Wäschetrommel (2) mit einer aktuellen Drehzahl, mit einer Sensoreinrichtung (10) zum Bereitstellen von Sensordaten, welche eine Schwingung zumindest einer Komponente des Haushaltsgeräts (1 ) beschreiben, und mit einer Auswerteeinrichtung (7) zum Empfangen der Sensordaten werden und zum Ansteuern des Antriebsmotors (4) zur Veränderung der aktuellen Drehzahl in Abhängigkeit von den empfangenen Sensordaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, anhand der Sensordaten eine durch die Bewegung der Wälzkörper angeregte Schwingung der Lagereinrichtung (9) zu erkennen und den Antriebsmotor (4) zur Veränderung der Drehzahl anzusteuern, falls die Schwingung der Lagereinrichtung (9) erkannt wird.

Description:
Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts mit Erkennung einer Schwingung einer Lagereinrichtung sowie Haushaltsgerät

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken, bei welchem eine Wäschetrommel zur Aufnahme von Wäschestücken mittels eines Antriebsmotors mit einer aktuellen Drehzahl gedreht wird, wobei die Wäschetrommel mittels einer Lagereinrichtung drehbar gelagert ist, mittels einer Sensoreinrichtung Sensordaten bereitgestellt werden, welche eine Schwingung zumindest einer Komponente des Haushaltsgeräts beschreiben, und mittels einer Auswerteeinrichtung die Sensordaten empfangen werden und der Antriebsmotor zur Veränderung der aktuellen Drehzahl in Abhängigkeit von den empfangenen Sensordaten angesteuert wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken.

Das Interesse richtet sich vorliegend auf Haushaltsgeräte zur Pflege von Wäschestücken, insbesondere Waschmaschinen. Während des Betriebs der Waschmaschine werden unter herkömmlichen Bedingungen üblicherweise geringe Schallmengen von der Waschmaschine ausgesendet. Dies gilt auch für den Fall, in dem die Waschmaschine in dem sogenannten Schleudergang betrieben wird. Im Betrieb der Waschmaschine treten dennoch Situationen auf, bei denen der ausgesendete Schall wesentlich höher ist als bei den herkömmlichen Bedingungen. Dies kann beispielsweise dadurch begründet sein, dass die Wäschestücke innerhalb der Waschtrommel eine zufällige und unregelmäßige Verteilung aufweisen und sich somit Unwuchten ausbilden die beispielsweise zu Schwingungen der Wäschetrommel führen können. Es ist nun wünschenswert, den Betrieb der Waschmaschine so zu steuern, dass der ausgesendete Schall möglichst gering ist.

Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass beispielsweise entsprechende Sensoreinrichtungen verwendet werden, um Schwingungen von zumindest einer Komponente des Haushaltsgeräts im Betrieb erfassen zu können. Hierzu beschreibt beispielsweise die DE 10 201 1 083 568 A1 ein Verfahren zum Identifizieren einer Eigenschaft einer periodisch schwingenden Einheit, insbesondere eines Antriebsmotors einer Haushaltswaschmaschine. Hierbei werden die Schwingungen von Wicklungen eines Antriebsmotors mithilfe einer entsprechenden Körperschallmessvorrichtung, beispielsweise einem Beschleunigungssensor, beobachtet. Zum Erkennen der Schwingungen kann beispielsweise ein Frequenzspektrum der Sensorsignale bestimmt werden.

Darüber hinaus beschreibt die US 5 930 855 A ein Verfahren zur Optimierung der Drehgeschwindigkeit einer Wäschetrommel einer Waschmaschine. Hierbei wird ein Beschleunigungssensor verwendet, um Maschinenschwingungen zu erfassen. In Abhängigkeit von den erfassten Schwingungen kann dann die Drehzahl, mit der die Wäschetrommel gedreht wird, angepasst werden.

Ferner ist aus DE 10 2006 014 530 A1 ein Verfahren zum Erfassen von Unwuchtparametern einer mit einer Lagereinrichtung drehbar gelagerten Wäschetrommel in einer Waschmaschine und eine zur Durchführung des Verfahrens eingerichtete Waschmaschine bekannt. Die Unwuchtparameter werden mit einer Einrichtung erfasst, welche eine dynamische Lagerbelastung ermittelt, wobei unter der dynamischen Lagerbelastung die auf die Lagereinrichtung einwirkenden Kräfte und/oder Momente verstanden werden, welche aufgrund einer in der Wäschetrommel ausgebildeten Unwucht auf die Lagereinrichtung einwirken. Bevorzugt werden solche dynamischen Lagerbelastungen durch eine eine von der Unwucht hervorgerufene Taumel- Nickbewegung der Trommel hervorgerufen. Die Einrichtung zur Unwuchtparametererfassung kann beispielsweise ein an der Lagereinrichtung angeordneter Kraftsensor sein. Abhängig von den erfassten Unwuchtparametern können die Steuer- und/oder Regelparameter zum Betreiben der Waschmaschine angepasst werden.

Neben Geräuschen, die durch Unwuchten der Wäschtrommel hervorgerufen werden, können in Abhängigkeit von einem aktuellen Drehzahl und/oder einem Beladungszustand der Wäschtrommel weitere Situationen ergeben, bei denen Geräusche entstehen können.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie die Geräuschentwicklung während des Betriebs einer Waschmaschine zuverlässiger reduziert 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.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben eines Haushaltsgeräts zur Pflege von Wäschestücken, bei welchem eine Wäschetrommel zur Aufnahme von Wäschestücken mittels eines Antriebsmotors mit einer aktuellen Drehzahl gedreht wird, wobei die Wäschetrommel mittels einer Lagereinrichtung drehbar gelagert ist. Mittels einer Sensoreinrichtung werden Sensordaten bereitgestellt, welche eine Schwingung zumindest einer Komponente des Haushaltsgeräts beschreiben. Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass mittels einer Auswerteeinrichtung die Sensordaten empfangen werden und der Antriebsmotor zur Veränderung der aktuellen Drehzahl in Abhängigkeit von den empfangenen Sensordaten angesteuert wird. Darüber hinaus wird mittels der Auswerteeinrichtung anhand der Sensordaten eine Schwingung der Lagereinrichtung erkannt und der Antriebsmotor wird zur Veränderung der aktuellen Drehzahl angesteuert, falls die Schwingung der Lagereinrichtung erkannt wird. Bevorzugt wird ein Kennwert, insbesondere ein Energiewert oder eine Amplitude, der Schwingung der Lagereinrichtung ermittelt. In diesem Fall, wird der Antriebsmotor zur Veränderung der aktuellen Drehzahl in Abhängigkeit des ermittelten Kennwertes, insbesondere des Energiewertes oder der Amplitude, angesteuert, insbesondere erfolgt die Veränderung der aktuellen Drehzahl bei einer Überschreitung eines vorbestimmten Schwellwertes, welche durch einen Vergleich des ermittelten Kennwertes mit dem Schwellwert bestimmt werden kann. Unter einem Energiewert einer Schwingung wird insbesondere der Energiegehalt einer ermittelten Schwingung verstanden.

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. Im Betrieb der Waschmaschine wird die Wäschetrommel mithilfe des Antriebsmotors gedreht. Dabei ist die Wäschetrommel mittels einer Lagereinrichtung drehbar gelagert. Eine derartige Lagereinrichtung kann beispielsweise ein Lager mit entsprechenden Wälzkörpern, beispielsweise ein Kugellager, aufweisen. Im Betrieb der Waschmaschine, bei welchem die Wäschetrommel mit einer aktuellen Drehzahl gedreht wird, wird mithilfe einer Sensoreinrichtung eine Schwingung von zumindest einer Komponente des Haushaltsgeräts beziehungsweise der Waschmaschine erfasst. Bei der Sensoreinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Beschleunigungssensor handeln. Mit der Sensoreinrichtung werden die Sensordaten bereitgestellt, welche beispielsweise die Schwingung der Komponente des Haushaltsgeräts beschreiben. Diese Sensordaten werden von der Auswerteeinrichtung empfangen und entsprechend ausgewertet. Falls mit der Auswerteeinrichtung erkannt wird, dass eine Komponente der Waschmaschine schwingt, kann mit der Auswerteeinrichtung der Antriebsmotor angesteuert werden, so dass die Drehzahl verändert wird. Zu diesem Zweck kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise ein entsprechendes Steuersignal an den Antriebsmotor beziehungsweise eine Steuerelektronik des Antriebsmotors senden. Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass mittels der Auswerteeinrichtung anhand der Sensordaten eine Schwingung der Lagereinrichtung erkannt wird. Es soll also überprüft werden, ob die Lagereinrichtung beziehungsweise ein Lager der Lagereinrichtung zu mechanischen Schwingungen im Betrieb der Waschmaschine angeregt wird. Bei Untersuchungen zur Bestimmung des ausgesendeten Schalls im Betrieb der Waschmaschine wurde erkannt, dass in bestimmten Betriebssituationen Geräusche von der Lagereinrichtung beziehungsweise einem Lager der Lagereinrichtung ausgehen können. Dies gilt insbesondere für den Fall, wenn die Lagereinrichtung als Wälzlager ausgebildet ist beziehungsweise ein Wälzlager umfasst. In Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl und/oder dem Beladungszustand können sich Situationen ergeben, bei denen die Wälzkörper für eine vorbestimmte zeitliche Dauer von der Lauffläche abheben und anschließend wieder auf die Lauffläche auftreffen. Durch die Bewegung der Wälzkörper wird das Lager beziehungsweise die Lagereinrichtung zu mechanischen Schwingungen angeregt. Diese übertragen sich als Körperschall beispielsweise über den Laugenbehälter und sind dann wiederum als Luftschall wahrnehmbar. Diese Schallgeräusche können von einem Benutzer der Waschmaschine als störend wahrgenommen werden. Zudem kann es der Fall sein, dass durch diese Schallwellen entsprechende Grenzwerte für die Geräuschentwicklung nicht eingehalten werden können. Mittels des Verfahrens können diese Schwingungen der Lagereinrichtung erkannt werden und die Drehzahl verändert werden. Durch die Veränderung der Drehzahl kann dann erreicht werden, dass die Lagereinrichtung nicht mehr zu Schwingungen angeregt wird. Somit kann die Geräuschentwicklung effektiv reduziert werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung, mittels welcher die Sensordaten bereitgestellt werden, einen Beschleunigungssensor umfasst. Ein derartiger Beschleunigungssensor kann beispielsweise im Bereich des Laugenbehälters angeordnet sein. Insbesondere kann der Beschleunigungssensor derart angeordnet sein, dass mit ihm die Schwingungen der Lagereinrichtung erfasst werden können. Es kann auch vorgesehen sein, dass mit dem Beschleunigungssensor Körperschall erfasst wird, der sich infolge der Schwingungen der Lagereinrichtung ausbildet. Insbesondere ist der Beschleunigungssensor dazu ausgebildet, die Beschleunigung in alle drei Raumrichtungen zu messen. Somit kann die Schwingung der Lagereinrichtung auf zuverlässige Weise erfasst werden. Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung einen Wegsensor aufweist. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung nach Art eines Vibrometers ausgebildet ist. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Sensoreinrichtung ein Mikrofon umfasst, mittels welchem die Schallwellen, die sich infolge der Schwingung der Lagereinrichtung ausbilden, erfasst werden können.

In einer weiteren Ausführungsform wird eine Anzahl von Umdrehungen der Wäschetrommel während der Drehung bestimmt und die Sensordaten werden für eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen ausgewertet. Insbesondere wird die Anzahl an ganzen beziehungsweise vollen Umdrehungen der Wäschetrommel erfasst. Das oben beschriebene Phänomen, dass die Kugellager beziehungsweise die Wälzkörper im Betrieb der Lauffläche abheben und wieder auf die Lauffläche auftreten, kann beispielsweise mindestens einmal pro Umdrehung der Wäschetrommel erfolgen. Wenn zudem die Anzahl der Umdrehungen der Wäschetrommel bestimmt wird, kann überprüft werden, ob ein entsprechendes Sensorsignal beziehungsweise ein Ausschlag in dem Sensorsignal periodisch in aufeinanderfolgenden Umdrehungen erkannt wird. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass beispielsweise Sensordaten für 16 oder 32 aufeinanderfolgende Trommelumdrehungen ausgewertet werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass für 2 P -Umdrehungen die Sensordaten ausgewertet werden, wobei P eine natürliche Zahl größer als 0 ist. Wenn eine derartige Anzahl von Umdrehungen ausgewertet wird, kann beispielsweise auf einfache Weise eine Frequenzanalyse, insbesondere eine Fourier-Transformation durchgeführt werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn anhand des Sensorsignals für jede der Umdrehungen eine gleiche Anzahl von diskreten Messwerten bestimmt wird. Im Betrieb der Waschmaschine kann es der Fall sein, dass die Drehzahl beispielsweise erhöht wird. Wenn das Sensorsignal mit einer konstanten Abtastrate abgetastet wird, führt dies dazu, dass sich in Abhängigkeit von der Drehzahl für die Umdrehungen eine unterschiedliche Anzahl von Abtastwerten ergibt. Dieses Problem kann insbesondere dadurch behoben werden, dass das Sensorsignal mit einer konstanten Abtastrate abgetastet wird und in Abhängigkeit von der Drehzahl, bei der die jeweilige Umdrehung durchgeführt wurde, beispielsweise Messwerte anhand der Abtastwerte mittels Interpolation bestimmt werden. Somit kann auf zuverlässige Weise erreicht werden, dass für jede Umdrehung die gleiche Anzahl an diskreten Messwerten zur Verfügung steht. Damit können die jeweiligen Sensordaten, die bei den jeweiligen Umdrehungen erfasst wurden, zuverlässig miteinander verglichen werden.

In einer weiteren Ausführungsform wird zum Erkennen der Schwingung der Lagereinrichtung eine Ordnungsanalyse der Sensordaten durchgeführt, wobei die Ordnungsanalyse die jeweilige Energie des Sensorsignals für eine Mehrzahl von Ordnungen beschreibt. Hierbei wird der Energiegehalt der Schwingung der Lagereinrichtung über die Ordnung aufgetragen. Die Ordnung kann dabei ein Vielfaches der Drehzahl sein. Mit anderen Worten entspricht jede Ordnung in bekannter Weise einem vorbestimmten Vielfachen der durch die Drehzahl definierten Drehfrequenz. Mittels der Ordnungsanalyse kann auf einfache Weise bestimmt werden, bei welchen Ordnungen des Sensorsignals eine verhältnismäßig hohe Energiemenge vorliegt. Ferner kann untersucht werden, ob diese Ordnungen dann der Schwingung der Lagereinrichtung zuzuordnen sind. Somit kann die Schwingung der Lagereinrichtung auf einfache Weise erkannt werden.

Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass zum Erkennen der Schwingung der Lagereinrichtung ein Frequenzspektrum des Sensorsignals bestimmt wird. Somit kann beispielsweise bestimmt werden, ob das Sensorsignal entsprechende Frequenzanteile aufweist, die durch die Schwingung der Lagereinrichtung begründet sind. Zudem ist es vorteilhaft, wenn aus der Mehrzahl von Ordnungen der Ordnungsanalyse diejenigen Ordnungen ausgewählt werden, welche einer möglichen Schwingung der Lagereinrichtung zugeordnet werden, und die ausgewählten Ordnungen zum Erkennen der Schwingung überprüft werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass diejenigen Ordnungen aus der Mehrzahl von Ordnungen ausgewählt werden, welche einem sogenannten Knalleffekt oder einem Schlag der Lagereinrichtung zugeordnet werden. Mit anderen Worten können aus der Ordnungsanalyse diejenigen Ordnungen nicht berücksichtigt werden, die mit einer hohen Wahrscheinlichkeit nicht von der Schwingung der Lagereinrichtung stammen. Beispielsweise können die Ordnungen aus der Ordnungsanalyse entfernt werden, die beispielsweise durch eine Unwucht begründet sind. Hierbei handelt es sich insbesondere um dominante Ordnungen. Ferner können höhere Ordnungen entfernt werden. Somit können diejenigen Ordnungen untersucht werden, die gegebenenfalls von einer möglichen Schwingung stammen. Somit kann beispielsweise Rechenzeit eingespart werden.

In einer weiteren Ausgestaltung wird zum Überprüfen der ausgewählten Ordnungen von einer vorbestimmten Anzahl der ausgewählten Ordnungen ein Mittelwert bestimmt und die vorbestimmte Anzahl der ausgewählten Ordnungen wird der Schwingung der Lagereinrichtung zugeordnet, falls der bestimmte Mittelwert einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Aus den ausgewählten Ordnungen, die mit hoher Wahrscheinlichkeit von der Schwingung der Lagereinrichtung stammen, kann jeweils eine bestimmte Anzahl ausgewählt werden. Von dieser bestimmten Anzahl kann dann der Mittelwert bestimmt werden. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass ein Median bestimmt wird. Der bestimmte Mittelwert kann dann mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen werden. Falls dieser Schwellenwert überschritten wird, kann mit hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass die Ordnungen, von denen der Mittelwert bestimmt wurde, der Schwingung zuzuordnen sind. Somit kann die Schwingung der Lagereinrichtung auf einfache Weise identifiziert werden. Zudem kann ermittelt werden, welche der ausgewählten Ordnungen der Schwingung zuzuordnen sind.

Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass von den ausgewählten Ordnungen der Reihe nach jeweils die vorbestimmte Anzahl bestimmt wird und zur vorbestimmten Anzahl von ausgewählten Ordnungen der Mittelwert bestimmt wird. Mit anderen Worten wird ein Fenster definiert, in dem die vorbestimmte Anzahl der Ordnungen angeordnet sind. Dieses Fenster wird entlang der Ordnungen schrittweise verschoben. Für jeden der Schritte, bei dem das Fenster verschoben wird, wird dann der Mittelwert gebildet und mit dem Schwellenwert verglichen. Somit können die Ordnungen mit einer geringen Rechenleistung innerhalb einer kurzen zeitlichen Dauer ausgewertet werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zur Veränderung der Drehzahl die aktuelle Drehzahl um einen vorbestimmten Drehzahlwert reduziert wird, falls die aktuelle Drehzahl innerhalb eines vorbestimmten Enddrehzahlbereichs liegt. Ein Enddrehzahlbereich kann sich beispielsweise über einen Bereich von 85 Prozent einer Enddrehzahl bis 100 Prozent der Enddrehzahl erstrecken. Hierbei ist es vorgesehen, dass die Drehzahl um den vorbestimmten Drehzahlwert reduziert wird, falls die Schwingung der Lagereinrichtung erkannt wird. Somit kann die Waschmaschine in einem Drehzahlbereich betrieben werden, in dem die Lagereinrichtung beispielsweise nicht mehr zu den Schwingungen angeregt wird.

In einer weiteren Ausführungsform wird zur Veränderung der Drehzahl die aktuelle Drehzahl um einen vorbestimmten Drehzahlwert erhöht, falls die aktuelle Drehzahl unterhalb des vorbestimmten Enddrehzahlbereichs liegt. Wenn die Drehzahl der Wäschetrommel den Enddrehzahlbereich noch nicht erreicht hat, ist es möglich, die Drehzahl zu erhöhen, falls die Schwingung der Lagereinrichtung erkannt wird. Hierbei kann es auch vorgesehen sein, dass die aktuelle Drehzahl innerhalb einer vorbestimmten zeitlichen Dauer um den vorbestimmten Drehzahlwert erhöht wird. Somit kann beispielsweise erreicht werden, dass der kritische Drehzahlbereich, in dem die Lagereinrichtung zu den Schwingungen angeregt wird, möglichst schnell verlassen wird.

Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken umfasst eine Wäschetrommel zur Aufnahme von Wäschestücken, wobei die Wäschetrommel mittels einer Lagereinrichtung drehbar gelagert ist. Darüber hinaus umfasst das Haushaltsgerät einen Antriebsmotor zum Drehen der Wäschetrommel mit einer aktuellen Drehzahl. Ferner umfasst das Haushaltsgerät eine Sensoreinrichtung zum Bereitstellen von Sensordaten, welche eine Schwingung zumindest einer Komponente des Haushaltsgeräts beschreiben. Ferner umfasst das Haushaltsgerät eine Auswerteeinrichtung zum Empfangen der Sensordaten und zum Ansteuern des Antriebsmotors zur Veränderung der aktuellen Drehzahl in Abhängigkeit von den empfangenen Sensordaten. Dabei ist die Auswerteeinrichtung dazu ausgelegt, anhand der Sensordaten eine Schwingung der Lagereinrichtung zu erkennen und den Antriebsmotor zur Veränderung der Drehzahl der Wäschetrommel anzusteuern, falls die Schwingung der Lagereinrichtung erkannt wird.

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.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 aus Haushaltsgerät zur Pflege von Wäschestücken in einer schematischen Darstellung;

Fig. 2 eine Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Haushaltsgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 das Auswerten von Sensorsignalen einer Sensoreinrichtung des Haushaltsgeräts auf Grundlage einer Ordnungsanalyse; Fig. 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Auswerten der Sensorsignale; und

Fig. 5 ein schematisches Ablaufdiagramm zum Betreiben des Haushaltsgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Haushaltsgerät 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Haushaltsgerät 1 ist im Ausführungsbeispiel ein Gerät zur Pflege von Wäschestücken, beispielsweise eine Waschmaschine, ein Wäschetrockner oder ein Waschtrockner. In an sich bekannter Weise weist das Haushaltsgerät 1 eine Wäschetrommel 2 zur Aufnahme von Wäschestücken auf. Die Wäschetrommel 2 wird über einen Riemen 3 mittels einer Antriebseinrichtung 4 angetrieben. Alternativ zu dem Riemenantrieb kann hier auch ein Direktantrieb vorgesehen sein. Die Antriebseinrichtung 4 umfasst eine elektrische Maschine, welche einen schematisch angedeuteten Stator 5 sowie einen ebenfalls schematisch dargestellten Rotor 6 aufweist. Darüber hinaus weist das Haushaltsgerät 1 eine Auswerteeinrichtung 7 auf, mittels welcher die Antriebseinrichtung 4 angesteuert werden kann. Die Auswerteeinrichtung 7 kann beispielsweise einen Mikrocontroller und/oder einen digitalen Signalprozessor beinhalten. Das Haushaltsgerät 1 umfasst außerdem eine Bedienblende 8 mit Bedienelementen und optional einem Anzeigeelement oder Display. Die Bedienblende 8 dient zur Auswahl eines Betriebsprogramms und zur Einstellung weiterer Betriebsparameter des Haushaltsgeräts 1.

Die Wäschetrommel 2 ist mittels einer Lagereinrichtung 9 gelagert. Insbesondere kann die Lagereinrichtung 9 zumindest ein Wälzlager aufweisen. Des Weiteren umfasst das Haushaltsgerät 1 eine Sensoreinrichtung 10, welche dazu dient, Schwingungen der Lagereinrichtung 9 zu erfassen. Bei der Sensoreinrichtung 10 kann es sich beispielsweise um einen Beschleunigungssensor handeln, der Beschleunigungen in drei Raumrichtungen aufnehmen kann. Mit der Sensoreinrichtung 10 können Schwingungen der Lagereinrichtung 9 im Betrieb des Haushaltsgeräts 1 erkannt werden. Hierzu kann die Sensoreinrichtung 10 beispielsweise im Bereich des Laugenbehälters angeordnet sein. Die Sensoreinrichtung 10 kann auch dazu ausgelegt sein, Körperschall und/oder Schallwellen zu erfassen, die sich infolge der Schwingung der Lagereinrichtung 9 ergeben. Die Schwingung der Lagereinrichtung 9 ergibt sich beispielsweise dadurch, dass sich die Wälzkörper der Lagereinrichtung 9 in bestimmten Betriebszuständen von der Lauffläche abheben und anschließend wieder auf die Lauffläche auftreffen.

Die Auswerteeinrichtung 7 ist zur Datenübertragung mit der Sensoreinrichtung 10 verbunden. Mit der Sensoreinrichtung 10 werden Sensordaten bereitgestellt, welche die Schwingung der Lagereinrichtung 9 beschreiben. Diese Sensordaten können dann mittels der Auswerteeinrichtung 7 ausgewertet werden. Falls mit der Auswerteeinrichtung 7 erkannt wird, dass die Lagereinrichtung 9 schwingt, kann der Antriebsmotor 4 entsprechend angesteuert werden. Insbesondere kann die Drehzahl des Antriebsmotors 4 und somit die Drehzahl der Wäschetrommel 2 verändert werden. Somit kann das Haushaltsgerät 1 mit einer Drehzahl betrieben werden, bei der die Lagereinrichtung 9 nicht mehr zu den Schwingungen angeregt wird. Somit können Geräusche und insbesondere Schallwellen im Betrieb des Haushaltsgeräts 1 reduziert werden.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Haushaltsgeräts 1. Das Verfahren wird in einem Schritt S1 gestartet. Das Verfahren wird beispielsweise gestartet, wenn das Haushaltsgerät 1 beziehungsweise die Antriebseinrichtung 4 eine Startdrehzahl erreicht. Diese Startdrehzahl kann beispielsweise einer vorbestimmten Schleuderdrehzahl entsprechen. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Startzeitpunkt beziehungsweise der Zeitpunkt für den Start des Verfahrens von einer Beladungsmenge der Wäschetrommel 2 abhängig gemacht wird. Insbesondere wird das Verfahren gestartet, wenn garantiert werden kann, dass keine Resonanzerscheinungen während der aktuellen und der folgenden, ansteigenden Drehzahl auftreten. In einem Schritt S2 wird eine Abtastrate für die Sensoreinrichtung 10 beziehungsweise den Beschleunigungssensor vorgegeben. In einem Schritt S3 werden die Anzahl der Umdrehungen der Wäschetrommel 2 bestimmt. In einem Schritt S4 werden auf Grundlage der Abtastwerte der Sensordaten und der bestimmten Anzahl der Umdrehungen der Wäschetrommel 2 diskrete Messwerte bestimmt. Dabei kann für jede der Umdrehungen die gleiche Anzahl von diskreten Messwerten bestimmt werden. So kann beispielsweise eine entsprechende Interpolation der Abtastwerte durchgeführt werden. In einem Schritt S5 werden die bestimmten diskreten Messwerte in einem Speicher gespeichert. Anschließend erfolgt in einem Schritt S6 eine Datenreduktion. Hierbei können die Messwerte auf eine Anzahl von 2 P umgerechnet werden. Anschließend erfolgt in einem Schritt S7 Dateninterpolation. Hierbei können die Messwerte in einem gemeinsamen Vektor hintereinander eingetragen werden. Bei den Schritten S6 und S7 ist sicherzustellen, dass es sich bei den Messwerten um die Messwerte aus mehreren, vollständigen Trommelumdrehungen handelt. Anschließend wird in einem Schritt S8 ein Frequenzspektrum des Sensorsignals beziehungsweise der diskreten Messwerte des Sensorsignals bestimmt. Danach wird in einem Schritt S9 eine Ordnungsanalyse durchgeführt beziehungsweise ein Ordnungsspektrum bestimmt. In einem Schritt S10 wird anhand der Ordnungsanalyse überprüft, ob eine Schwingung der Lagereinrichtung 9 vorliegt. Falls eine Schwingung erkannt wurde, wird in einem Schritt S1 1 die Drehzahl der Antriebseinrichtung 4 angepasst. Dabei ist zu beachten, dass die Drehzahl im herkömmlichen Verfahrensschritt bis zu einer Enddrehzahl erhöht wird. Die Erhöhung oder Minderung der Drehzahl ist eine Eigenschaft des Schleuderprozesses an sich. Das hier beschriebene Verfahren nimmt nur dann Einfluss auf die Drehzahl, falls die Schwingung der Lagereinrichtung 9 erkannt wurde. Fig. 3 zeigt schematisch wie anhand der Ordnungsanalyse die Schwingung der Lagereinrichtung 9 erkannt werden kann. Dabei ist in Fig. 3 ein erstes Diagramm 1 1 der Ordnungsanalyse gezeigt. Dabei sind entlang der Abszisse die einzelnen Ordnungen 0 aufgetragen. Die Ordinate beschreibt die Energiemenge der jeweiligen Ordnungen. Zunächst werden in der Ordnungsanalyse diejenigen Ordnungen bestimmt, die nicht der Schwingung der Lagereinrichtung 9 zuzuordnen sind. Diese sind beispielsweise ein Offset 12 oder eine dominante Ordnung 13, die sich beispielsweise infolge einer Unwucht ausbildet. Zudem werden höhere Ordnungen 14 nicht berücksichtigt. Ein weiteres Diagramm 15 zeigt die ausgewählten Ordnungen, die zum Erkennen der Schwingung der Lagereinrichtung 9 relevant sind. In einem weiteren Diagramm 16 ist die Überprüfung dieser ausgewählten Ordnungen dargestellt. Hierzu wird ein Fenster 17 definiert, welches eine vorbestimmte Anzahl von ausgewählten Ordnungen umfasst. Das Fenster 17 umfasst eine vorbestimmte Anzahl von ausgewählten Ordnungen. Für diese Ordnungen wird jeweils ein Mittelwert 18 bestimmt. Dabei ist das Fenster 17 entlang der Ordnungen schrittweise verschoben. Für jeden Schritt beziehungsweise bei jeder Position wird dann der Mittelwert 18 bestimmt.

Fig. 4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen der Schwingung der Lagereinrichtung 9 auf Grundlage der Ordnungsanalyse. Dabei wird das Verfahren in einem Schritt S12 gestartet. In einem anschließenden Schritt S13 werden, wie zuvor im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert, die jeweiligen Mittelwerte bestimmt. Dabei wird das Fenster 17 entlang der jeweiligen Ordnungen verschoben. An jeder der Positionen wird dann das arithmetische Mittel gebildet. Durch die Mittelwertbildung können sehr kurze Ordnungen, die bei der Berechnung des Spektrums entstehen, kompensiert werden. Anschließend wird in einem Schritt S14 überprüft, ob eine vorbestimmte Anzahl von Mittelwerten 18 größer ist als ein vorbestimmter Faktor mal den Mittelwert zum Startzeitpunkt. Beispielsweise kann überprüft werden, ob drei aufeinanderfolgende Mittelwerte 18 größer sind als das 1 ,5-Fache des Mittelwerts 18 zum Startzeitpunkt. Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren in einem Schritt S15 fortgeführt. Hierbei wird festgestellt, dass die vorbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Mittelwerten 18 größer sind als ein bestimmter Faktor mal den Mittelwert zum Startzeitpunkt. Daraufhin wird in einem Schritt S16 das bisherige Ergebnis verworfen. Ergibt die Überprüfung im Schritt S14, dass die vorbestimmte Anzahl von Mittelwerten 18, die aufeinanderfolgen, größer sind als ein bestimmter Faktor mal den Mittelwert zum Startzeitpunkt, wird der nächste Mittelwert 18 in der Reihe überprüft und hierbei wird untersucht, ob sich dieser um einen vorbestimmten Faktor, der beispielsweise das 0,8- Fache des aktuellen Mittelwerts 18 sein kann, abgesunken ist. Anschließend wird in einem Schritt S18 überprüft, ob in den Ordnungen beziehungsweise den ausgewählten Ordnungen eine Signalspitze erkannt wurde, die für die Schwingung der Lagereinrichtung 9 beziehungsweise die dadurch erzeugte Schwingung typisch ist. In einem Schritt S19 kann dann überprüft werden, ob eine vorbestimmte Anzahl von Signalspitzen erreicht wurde. Ist dies der Fall, kann in einem Schritt S20 ein Alarm ausgegeben werden beziehungsweise die Drehzahl mittels der Antriebseinrichtung 4 verändert werden.

Fig. 5 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm zum Betreiben des Haushaltsgeräts 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Hierbei wird zunächst in einem Schritt S21 überprüft, ob die Schwingung der Lagereinrichtung 9 auf Grundlage der Ordnungsanalyse erkannt wurde. In einem Schritt S22 wird überprüft, ob die vorbestimmte Enddrehzahl erreicht wurde. Ist dies der Fall, wird in einem Schritt S23 die Drehzahl um einen vorbestimmten Drehzahlwert reduziert. Dieser vorbestimmte Drehzahlwert kann beispielsweise 100 Umdrehungen pro Minute betragen. In einem Schritt S24 wird der Alarm, der beim Erkennen der Schwingung der Lagereinrichtung 9 ausgegeben wurde, gelöscht.

Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass in einem Schritt S22' überprüft wird, ob die aktuelle Drehzahl größer als 85 Prozent der Enddrehzahl ist. Ist dies der Fall, kann die Drehzahl in dem Schritt S23' ebenfalls um den vorbestimmten Drehzahlwert abgesenkt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass in einem Schritt S22" überprüft wird, ob die aktuelle Drehzahl geringer ist als 85 Prozent der Enddrehzahl. Ist dies der Fall, kann in einem Schritt S23" die aktuelle Drehzahl erhöht werden. Mit dem dargestellten Verfahren kann das Haushaltsgerät 1 derart betrieben werden, dass störende Geräusche, die durch die Schwingungen der Lagereinrichtung 9 begründet sind, vermieden werden. Somit kann ein geräuscharmer Betrieb des Haushaltsgeräts 1 ermöglicht werden. Durch die Verwendung der Sensoreinrichtung 10, insbesondere des Beschleunigungssensors, und die Signalauswertung mittels der Ordnungsanalyse kann die Schwingung der Lagereinrichtung 9 in einem frühen Stadium erkannt werden. Somit kann diese Schwingung der Lagereinrichtung 9 beispielsweise erkannt werden, bevor sich durch die Schwingung der Lagereinrichtung Körperschall ausbreitet, der dann wieder in einen Luftschall resultieren kann. Anstelle der oben beschriebenen Ordnungsanalyse können auch andere statistische Verfahren zur Auswertung des Sensorsignals verwendet werden. Beispielsweise könnte lediglich das Frequenzspektrum betrachtet werden. Anstelle der oben beschriebenen Mittelwertbildung kann auch ein gruppenbasierter Median gebildet werden, der beispielsweise mit einem entsprechenden Schwellenwert verglichen wird. Bezugszeichenliste

1 Haushaltsgerät

2 Wäschetrommel

3 Riemen

4 Antriebseinrichtung

5 Stator

6 Rotor

7 Auswerteeinrichtung

8 Bedienblende

9 Lagereinrichtung

10 Sensoreinrichtung

1 1 Diagramm

12 Offset

13 dominante Ordnung

14 höhere Ordnung

15 Diagramm

16 Diagramm

17 Fenster

18 Mittelwert

E Energie

S1-S24 Schritt

S22', S22" Schritt

S23', S23" Schritt

0 Ordnung