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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR OPERATING A WASHING MACHINE, AND WASHING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/197892
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a washing machine comprising an outer tub for receiving a washing liquid, a rib-free drum (7) which is rotatably mounted in the outer tub and which is embossed (1-6) for receiving laundry, a motor for driving the drum (7), and a regulating device. The method has the following steps which are carried out while the drum (7) is being rotated in a sub-critical rotational speed range: sampling a variable, which relates to the drum (7) or the motor, over a specified period of time in order to determine time signals of the variable; carrying out a frequency analysis of the time signal of the variable in order to ascertain frequency components of the variable in a specified frequency range; adding the frequency components at specific frequencies of the specified frequency range; and on the basis of the sum of the added frequency components, detecting whether the drum exhibits a loading situation with sliding laundry. The invention additionally relates to a corresponding washing machine.

Inventors:
BICKER RAINER (DE)
KORTENJANN MAGNUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/057249
Publication Date:
October 07, 2021
Filing Date:
March 22, 2021
Export Citation:
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Assignee:
MIELE & CIE (DE)
International Classes:
D06F33/32; D06F37/04; D06F37/30; D06F103/02; D06F103/24; D06F103/38; D06F103/46; D06F105/00; D06F105/46
Domestic Patent References:
WO2020046076A12020-03-05
Foreign References:
EP2143837A12010-01-13
US20130160216A12013-06-27
EP3412823A12018-12-12
EP3453795A12019-03-13
EP2463433A22012-06-13
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, einer in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten, rippenlosen, mit Prägungen (1-6) versehenen Trommel (7) zur Aufnahme von Wäsche, einem Motor zum Antreiben der Trommel (7) und einer Regeleinrichtung, aufweisend während eines Drehens der Trommel (7) in einem unterkritischen Drehzahlbereich folgende Schritte

- Abtasten einer die Trommel (7) oder den Motor betreffenden Größe über einen vorbestimmten Zeitraum, um Zeitsignale der Größe zu bestimmen;

- Durchführen einer Frequenzanalyse des Zeitsignals der Größe, um Frequenzanteile der Größe in einem vorbestimmten Frequenzbereich zu ermitteln;

- Summieren der Frequenzanteile bei vorbestimmten Frequenzen des vorbestimmten

Frequenzbereichs;

- Erkennen in Abhängigkeit von der Summe der summierten Frequenzanteile, ob die Trommel eine Beladungssituation mit rutschender Wäsche aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Trommel (7) oder den Motor betreffende physikalische Größe ein Drehmoment des Motors oder eine mit dem Drehmoment des Motors korrelierende Größe oder eine Istdrehzahl der Trommel (7) oder eine mit der Istdrehzahl korrelierende Größe ist.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erkannt wird, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rutschender Wäsche aufweist, wenn die Summe der summierten Frequenzanteile größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist.

4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall des Erkennens, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rutschender Wäsche aufweist, weiterhin eine vorbestimmte Maßnahme durchgeführt wird, wobei die vorbestimmte Maßnahme ein Neuverteilen der Wäsche in der Trommel (7) oder ein Fortsetzen des Drehens der Trommel (7) mit einer Drehzahl der Trommel (7), die unterhalb des unterkritischen Drehzahlbereichs liegt, ist.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägungen (1-6) jeweils als eine Vertiefung und/oder eine Erhöhung ausgebildet sind.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Zeitraum eine ganzzahlige Anzahl an Umdrehungen der Trommel (7) aufweist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmten Frequenzen harmonisch sind.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel bei einer konstanten Drehzahl im unterkritischen Drehzahlbereich gedreht wird.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzanalyse eine Fast-Fourier-Transformation ist.

10. Waschautomat mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, einer in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten rippenlosen Trommel (7) zur Aufnahme von Wäsche, einem Motor zum Antreiben der Trommel (7) und einer Regeleinrichtung, die ausgebildet und eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche durchzuführen.

Description:
Beschreibung

Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten und Waschautomat

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten und einen Waschautomaten. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten und einen Waschautomaten mit rippenloser Trommel.

Üblicherweise weisen Waschautomaten-Trommeln Rippen in ihrem Inneren auf. Eine Rippe, die auch als Mitnehmer bezeichnet wird, ist ein Teil der Trommel, der bei Bewegung der Trommel sich im Inneren der Trommel befindende Wäsche ebenfalls in Bewegung versetzt, d.h. mitnimmt. Die Rippe ist üblicherweise eine Platte in der Trommel, an der sich die in der Trommel befindende Wäsche beim Drehen der Trommel bis zu einer bestimmten Höhe festhängt und danach wieder nach unten fällt und auf diese Weise durchgewirbelt und umgeschichtet wird. Üblicherweise befinden sich in der Trommel mehrere Rippen, die in vorbestimmten Abständen zueinander angeordnet sind. Die Rippen sind essenziell, damit die Wäsche während einer Durchführung eines Wasch program ms umgeschichtet wird. Die Rippen sind jedoch zusätzliche Bauteile, die Kosten verursachen. Daher wäre eine rippenlose Trommel wünschenswert.

Bei der Entwicklung eines Waschautomaten mit rippenloser Trommel hat sich jedoch gezeigt, dass es Wäschebeladungen gibt, die nicht am Trommelmantel anliegen, sondern aufgrund der fehlenden Rippen in der Trommel rutschen. Dieses Verhalten ist besonders problematisch, wenn die rutschende Wäsche eine Masse von 1 kg oder mehr besitzt und durch eine Störung der Rutschbewegung, z.B. durch den Trommelboden, das Türschauglas oder andere Wäschestücke in der Trommel, zum Anliegen an den Trommelmantel gebracht wird. Hierdurch entsteht plötzlich eine Unwuchtmasse, die aufgrund ihrer Größe zu einem Anschlägen des Trommelaggregates an ein Gehäuse des Waschautomaten und weiterhin zu einem Versetzen des gesamten Waschautomaten führen kann. In extremer Ausprägung kann der Waschautomat hierdurch zerstört werden. Darüber hinaus ist das Rutschen für empfindliche Wäschestücke problematisch. Je länger ein Wäschestück auf dem Trommelmantel rutscht, desto größer ist die Gefahr, dass das Textil aufgrund von Reibung zwischen dem Textil und dem Trommelmantel beschädigt wird.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten und einen Waschautomaten mit rippenloser Trommel bereitzustellen, bei denen ein Auftreten von rutschender Wäsche beim Drehen der Trommel insbesondere im unterkritischen Drehzahlbereich erkannt werden kann. Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einen Waschautomaten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass sie eine wichtige Voraussetzung für den sicheren Betrieb eines Waschautomaten mit einer rippenlosen Trommel bietet. Sie schützt den Waschautomaten durch Detektion von durch rutschende Wäsche hervorgerufene Unwuchten vor Zerstörung und damit auch einen Nutzer des Waschautomaten und die in dem Waschautomaten gewaschene Wäsche vor Schäden. Durch das Verfahren wird daher ermöglicht, den Waschautomaten und die Wäsche vor Schäden zu schützen. Als Folge einer erkannten rutschenden Wäsche kann eine vorbestimmte Maßnahme durchgeführt werden, die in dem Waschautomaten hinterlegt ist, um Beschädigungen zu verhindern oder zumindest zu reduzieren.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Waschautomaten mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, einer in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten, rippenlosen, mit Prägungen versehenen Trommel zur Aufnahme von Wäsche, einem Motor zum Antreiben der Trommel und einer Regeleinrichtung, aufweisend während eines Drehens der Trommel in einem unterkritischen Drehzahlbereich folgende Schritte

- Abtasten einer die Trommel oder den Motor betreffenden Größe über einen vorbestimmten Zeitraum, um Zeitsignale der Größe zu bestimmen;

- Durchführen einer Frequenzanalyse des Zeitsignals der Größe, um Frequenzanteile der Größe in einem vorbestimmten Frequenzbereich zu ermitteln;

- Summieren der Frequenzanteile bei vorbestimmten Frequenzen des vorbestimmten

Frequenzbereichs;

- Erkennen in Abhängigkeit von der Summe der summierten Frequenzanteile, ob die Trommel eine Beladungssituation mit rutschender Wäsche aufweist.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass, wenn die Wäsche über eine Prägung rutscht, die Trommel einen - wenn auch möglicherweise geringen - Kraftimpuls erfährt. Die Trommel wird abgebremst. Dieses Abbremsen wird von der Regeleinrichtung mit einer Motorregelung so ausglichen, dass das Drehmoment des Motors kurzzeitig ansteigt. Diese Schwingung des Motordrehmomentes wiederholt sich mit jedem Gleiten der Wäsche über eine Prägung. Daher kann mittels Abtastens der die Trommel oder den Motor betreffenden Größe und deren Auswertung mittels der Frequenzanalyse erkannt werden, ob die Trommel eine Beladungssituation mit rutschender Wäsche aufweist. Eine rippenlose Trommel ist eine Trommel, die keine Rippe bzw. Mitnehmer in ihrem Inneren aufweist. Sie weist aber andere Erhebungen und/oder Vertiefungen als Prägungen bzw. Einprägungen auf, die nicht die Form der plattenförmigen Rippe bzw. des Mitnehmers aufweisen.

Damit eine Beladungssituation mit rutschender Wäsche vorliegt, muss nicht die gesamte Wäsche in der Trommel rutschen, vielmehr ist es ausreichend, wenn ein Teil der Wäsche in der Trommel rutscht. Eine Beladungssituation ohne rutschende Wäsche liegt bevorzugt vor, wenn die gesamte Wäsche am Trommelmantel anliegt.

Das Abtasten erfolgt bevorzugt in einer vorbestimmten Frequenz. Bevorzugt ist die vorbestimmte Frequenz zum Abtasten hoch und beträgt beispielsweise 100 Hz.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trommel oder den Motor betreffende physikalische Größe ein Drehmoment des Motors oder eine mit dem Drehmoment des Motors korrelierende Größe. Alternativ bevorzugt ist die die Trommel oder den Motor betreffende physikalische Größe eine Istdrehzahl der Trommel oder eine mit der Istdrehzahl korrelierende Größe. Bevorzugter ist die Größe das Drehmoment des Motors oder die Istdrehzahl der Trommel. Noch bevorzugter ist die Größe das Drehmoment.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird erkannt, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rutschender Wäsche aufweist, wenn die Summe der summierten Frequenzanteile größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist. Bevorzugt ist in dem Waschautomaten der vorbestimmte Grenzwert hinterlegt. Bevorzugt weist das Verfahren daher weiterhin ein Vergleichen der Summe der summierten Frequenzanteile mit dem vorbestimmten Grenzwert auf.

Es können auch mehrere Grenzwerte in dem Waschautomaten hinterlegt sein, die beispielsweise jeweils von der Drehzahl der T rommel abhängen, bei der die Größe über den vorbestimmten Zeitraum abgetastet wird, und/oder von der Beladungsmenge abhängen. Je größer die Beladungsmenge ist, desto größer sind die vorstehend beschriebenen Probleme mit der rutschenden Wäsche. Des Weiteren können auch mehrere Grenzwerte in dem Waschautomaten hinterlegt sein, die beispielsweise jeweils von der dem Waschprogramm zu unterziehenden Textilart abhängen, die durch Einstellen des Waschprogramms vom Nutzer mit Starten des Waschprogramms definiert wird. Das Rutschen ist für empfindliche Wäsche wie Seide oder Wolle wesentlich problematischer als für weniger empfindlichere Wäsche wie Baumwoll-Wäsche, weil die Gefahr von Beschädigungen aufgrund der Reibung zwischen dem Textil und dem Trommelmantel größer ist. Im Fall des Erkennens, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rutschender Wäsche aufweist, wird bevorzugt weiterhin eine vorbestimmte Maßnahme durchgeführt. Bevorzugt wird entschieden, dass die vorbestimmte Maßnahme durchgeführt wird, wenn die Summe der summierten Frequenzanteile größer ist als der vorbestimmte Grenzwert ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die vorbestimmte Maßnahme ein Neuverteilen der Wäsche in der Trommel oder ein Fortsetzen des Drehens der Trommel mit einer Drehzahl der Trommel, die unterhalb des unterkritischen Drehzahlbereichs liegt.

Ein Neuverteilen der Wäsche kann mittels Abbrechens des Drehens der Trommel realisiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Drehen der Trommel gestoppt, wenn erkannt wird, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist.

Wenn das Drehen der Trommel gestoppt wird, wird bevorzugt die Drehzahl der Trommel auf 0 min -1 gesetzt, wobei die Trommel nach dem Setzen der Drehzahl der Trommel auf 0 min -1 anschließend wieder erneut gedreht werden kann beispielsweise durch Drehen der Trommel in eine Richtung, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der die Trommel vor dem Abbrechen des Drehens gedreht wurde. Beispielsweise wird die Drehzahl nach dem Stoppen des Drehens der Trommel im Anschluss daran auf eine Drehzahl unterhalb der Anlegedrehzahl erhöht, bei der die auf die Wäsche wirkende Flieh- oder Zentrifugalkraft größer als die Schwerkraft ist. Dadurch kann ein weiterer Schleuderschritt vermieden werden.

Ein Neuverteilen der Wäsche kann alternativ mittels Fortsetzens des Drehens der Trommel mit einem Pendelprozess realisiert werden. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird das Drehen der Trommel in einem Pendelprozess fortgesetzt, wenn erkannt wird, dass die Trommel eine Beladungssituation mit rollender Wäsche aufweist. Wenn das Drehen der Trommel in einem Pendelprozess fortgesetzt wird, wird die Trommel mit Hilfe des Motors in eine Rechts-Links-Bewegung derart versetzt, dass eine Pendelbewegung der Wäsche mit einer vorbestimmten Pendelfrequenz verursacht wird. Dadurch führt die Trommel keine vollständige Umdrehung aus, sondern pendelt von links nach rechts und umgekehrt. Dabei wird der Pendelprozess derart ausgeführt, dass ein Neuverteilen der Wäsche beispielsweise durch Erzeugen eines Wäschefalls in der Trommel realisiert wird.

Die vorbestimmte Maßnahme kann alternativ ein Fortsetzen des Drehens der Trommel mit einer Drehzahl der Trommel, die unterhalb des unterkritischen Drehzahlbereichs liegt, sein. Dadurch wird vermieden, dass die Wäsche geschleudert wird. Dadurch kann eine Auslenkung des Trommelaggregats im Vergleich zu einem Schleudern zumindest reduziert werden.

Wenn die Summe der summierten Frequenzanteile kleiner oder gleich zu dem vorbestimmten Grenzwert ist, wird bevorzugt erkannt, dass die Trommel eine Beladungssituation ohne rutschende Wäsche aufweist. Im Falle des Erkennens, dass die Trommel eine Beladungssituation ohne rutschende Wäsche aufweist, wird bevorzugt das Waschprogramm ohne Durchführen der vorbestimmten Maßnahme fortgesetzt.

Die T rommel bevorzugt der T rommelmantel weist andere als eine Rippe ausgebildete Prägungen bzw. Einprägungen auf. Bevorzugt sind die Prägungen bzw. Einprägungen jeweils als eine Vertiefung und/oder eine Erhöhung ausgebildet. Bevorzugt weist die Trommel insbesondere der Trommelmantel Waben oder Kreise auf, die jeweils als Erhöhung oder Vertiefung ausgebildet sind. Die Anzahl der Prägungen liegt bevorzugt zwischen 2 und 20, bevorzugt zwischen 4 und 10.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der vorbestimmte Zeitraum eine ganzzahlige Anzahl an Umdrehungen der Trommel auf. Bevorzugt weist der vorbestimmte Zeitraum eine vollständige Umdrehung der Trommel oder ein ganzzahliges Vielfaches der vollständigen Umdrehung der Trommel auf. Bevorzugter weist der vorbestimmte Zeitraum ein ganzzahliges Vielfaches der vollständigen Umdrehung auf. Dadurch können Fehler minimiert werden. Bevorzugt liegt das ganzzahlige Vielfache im Bereich von 2 bis 20, beträgt bevorzugter 3 bis 10. Wenn die Drehzahl der Trommel beispielsweise 120 min -1 ist, was zwei vollständigen Umdrehungen der Trommel pro Sekunde entspricht, dann kann der vorbestimmte Zeitraum beispielsweise 3 Sekunden betragen, so dass er sechs vollständige Umdrehungen der Trommel umfasst.

Das Verfahren kann jedoch auch mit jedweder beliebigen Drehzahl ausgeführt werden, wobei der vorbestimmte Zeitraum entsprechend angepasst ist und entsprechend in dem Waschautomaten hinterlegt ist. Je länger ein Wäschestück auf dem Trommelmantel rutscht, desto größer ist die Gefahr, dass das Textil aufgrund der Reibung zwischen Textil und Trommelmantel beschädigt wird. Der vorbestimmte Zeitraum liegt daher bevorzugt im Zeitraum von wenigen Sekunden. Bevorzugt liegt der vorbestimmte Zeitraum im Bereich von 1 bis 15 Sekunden. Bevorzugter liegt der vorbestimmte Zeitraum im Bereich von 2 bis 10 Sekunden. Noch bevorzugter liegt der vorbestimmte Zeitraum im Bereich von 3 bis 5 Sekunden.

Bevorzugt sind die vorbestimmten Frequenzen harmonisch. Werden alle Frequenzanteile bei den harmonischen Frequenzen addiert bzw. summiert, die von der Drehzahl der Trommel, bei der die T rommel während des Abtastens gedreht wird, und von der Anzahl der Prägungen im Trommelmantel abhängen, so wird die Summe ermittelt, anhand der erkannt werden kann, ob die Trommel eine Beladungssituation mit rutschender Wäsche aufweist.

Die Drehzahl, mit der die Trommel während des Verfahrens gedreht werden soll, liegt im unterkritischen Bereich. Bevorzugt ist die Solldrehzahl größer als eine Anlegedrehzahl, bei der die Wäsche am Trommelmantel anliegen sollte. Bei einer Solldrehzahl von 70 min -1 , liegt die Wäsche üblicherweise am Trommelmantel an. Der unterkritische Drehzahlbereich ist daher bevorzugt ein Bereich mit Solldrehzahlen von gleich oder größer 70 min -1 . Der unterkritische Drehzahlbereich liegt bevorzugter im Bereich von 70 bis 149 min -1 . Bevorzugter liegt die Solldrehzahl der Trommel, bei der die Trommel in dem Verfahren gedreht werden soll, im Bereich von 120 bis 149 min -1 . In diesem Bereich tritt die Problematik der rutschenden Wäsche insbesondere häufig auf. Die Solldrehzahl wird bevorzugt während des Abtastens der Größe konstant gehalten.

Die Istdrehzahl der Trommel kann von der Solldrehzahl je nach auftretender Unwucht abweichen. Bei Istdrehzahlen ab ca. 70 min -1 liegt die Wäsche üblicherweise am Trommelmantel an. Da sie in der Praxis nie vollständig gleichmäßig auf dem Trommelmantel verteilt ist, bildet sich eine je nach Verteilung der Wäsche eine unterschiedlich große Unwucht aus. Diese Unwucht bewirkt ein sinusförmiges Istdrehzahlsignal, das um den Wert der Solldrehzahl geringfügig schwankt. Muss die Unwuchtmasse angehoben werden, so verlangsamt sich die Trommeldrehgeschwindigkeit. Die Regelung des Motors gleicht dies durch eine Erhöhung des Drehmomentes des Motors aus. Hat sich die Trommel um eine halbe Umdrehung weitergedreht, so unterstützt die Unwucht durch ihre Masse die Drehbewegung. Die Trommel dreht sich etwas schneller als die vorgegebene Solldrehzahl. Das Drehmoment muss verringert werden, um die Istdrehzahl zu reduzieren. Diese Schwingung der Istdrehzahl tritt pro Trommelumdrehung einmal auf und ist sehr gleichmäßig, da sich die dafür bestimmenden physikalischen Größen wie Unwuchtmasse, Hebelarm, Trommeldrehzahl nicht ändern. Ebenso wie die Drehzahl der Trommel weist auch das für den Antrieb der Trommel notwendige Drehmoment einen gleichmäßigen sinusförmigen Verlauf auf. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Drehmoment des Motors erhöht, wenn eine Istdrehzahl der Trommel kleiner als eine Solldrehzahl der Trommel ist, und verringert, wenn die Istdrehzahl der Trommel größer als die Solldrehzahl der Trommel ist.

Die Frequenzanalyse basiert bevorzugt auf einer Fourier-Transformation bevorzugter einer FFT (Fast-Fourier-Transformation). Die FFT bietet eine effiziente Berechnungsmethode.

Die Erfindung betrifft ferner einen Waschautomaten mit einem Laugenbehälter zur Aufnahme von Waschflüssigkeit, einer in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten rippenlosen Trommel zur Aufnahme von Wäsche, einem Motor zum Antreiben der Trommel und einer Regeleinrichtung, die ausgebildet und eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche durchzuführen.

Zu dem Verfahren beschriebene Ausführungsformen und Vorteile gelten für den Waschautomaten entsprechend und umgekehrt. Bei dem Waschautomaten kann es sich um einen Frontlader oder einen Toplader handeln. Der Begriff „Waschautomat“ umfasst auch ein Kombigerät wie einen Waschtrockner. Die Trommel ist bevorzugt horizontal drehbar in dem Laugenbehälter gelagert.

Die Regeleinrichtung kann ein oder mehrteilig ausgebildet sein. Neben einer Drehzahlregelung des Motors zum Antreiben der Trommel weist sie weitere Regelungen oder Steuerungen auf, die zum Durchführen des Waschprogrammes benötigt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Abwicklung einer Trommel eines erfindungsgemäßen Waschautomaten;

Fig. 2 einen Teil-Verlauf eines Drehmoments in zeitlicher Abfolge;

Fig. 3 das in Fig. 2 gezeigte über den vorbestimmten Zeitraum abgetastete

Drehmoment des Motors in Abhängigkeit von der Frequenz.

Fig. 1 zeigt eine Abwicklung einer Trommel eines erfindungsgemäßen Waschautomaten. Insbesondere zeigt Fig. 1 die Abwicklung der Trommel 1 mit der Tiefe t und dem Umfang u. Die Trommel 1 weist mehrere - rein beispielhaft sechs - Prägungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 auf. Die Prägungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 können jeweils als Erhebung oder Vertiefung in der Trommel 1 ausgebildet sein.

Der Waschautomat (nicht gezeigt) mit einem Laugenbehälter (nicht gezeigt) zur Aufnahme von Waschflüssigkeit (nicht gezeigt), der in dem Laugenbehälter drehbar gelagerten rippenlosen, mit Prägungen 1-6 versehenen, in Fig. 1 in Abwicklung gezeigten Trommel 7 zur Aufnahme von Wäsche (nicht gezeigt), einem Motor (nicht gezeigt) zum Antreiben der Trommel 7 und einer Regeleinrichtung (nicht gezeigt), ist ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, aufweisend während eines Drehens der Trommel 7 in einem unterkritischen Drehzahlbereich folgende Schritte

- Abtasten einer die Trommel 7 oder den Motor betreffenden Größe über einen vorbestimmten Zeitraum, um Zeitsignale der Größe zu bestimmen;

- Durchführen einer Frequenzanalyse des Zeitsignals der Größe, um Frequenzanteile der Größe in einem vorbestimmten Frequenzbereich zu ermitteln;

- Summieren der Frequenzanteile bei vorbestimmten Frequenzen des vorbestimmten

Frequenzbereichs;

- Erkennen in Abhängigkeit von der Summe der summierten Frequenzanteile, ob die Trommel eine Beladungssituation mit rutschender Wäsche aufweist. Die Regeleinrichtung weist eine Regelung des Motors auf, der die Trommel 7 antreibt.

Wenn bei dem Verfahren die Trommel 7 mit der in Fig. 1 dargestellten Oberflächenstruktur zum Einsatz kommt, wird beispielsweise eine folgende Signalauswertung des Drehmomentes des Motors durchgeführt, um auf eine rutschende Wäsche schließen zu können.

Hierbei werden drei Fälle unterschieden, wie sich die rutschende Wäsche in der Trommel 7 anordnen kann. In einem ersten Fall überdeckt die rutschende Wäsche die Prägungen 1 und 2, in einem zweiten Fall die Prägungen 1, 2, 3 und 4 und in einem dritten Fall alle Prägungen 1-6. Bevorzugte Betriebsart der Trommel 7, um rutschende Wäsche zu erkennen, ist eine konstante Drehzahl oberhalb der Anlegedrehzahl von ca. 70 U/min, beispielsweise 120 U/min. Liegt keine rutschende Wäsche vor, d. h. die gesamte Wäsche liegt am Trommelmantel an, so liegt üblicherweise aufgrund der ungleichmäßigen Wäscheverteilung eine Festunwucht vor, deren Betrag willkürlich von der Wäscheverteilung abhängt. Diese Festunwucht erzeugt eine Schwankung des Motordrehmomentes mit Trommeldrehfrequenz, da pro Trommelumdrehung das Motordrehmoment einmal steigt, um die Festunwucht anzuheben, und einmal sinkt, wenn die Festunwucht nach 180° Drehung wieder absinkt.

Rutscht Wäsche über eine Prägung 1-6, so erfährt die Trommel 7 einen relativ geringen Kraftimpuls. Die Trommel 7 wird abgebremst. Dieses Abbremsen wird von der Regelung des Motors so ausglichen, dass das Motordrehmoment kurzzeitig ansteigt. Diese Schwingung des Motordrehmomentes wiederholt sich mit jedem Gleiten der Wäsche über eine Prägung 1-6. Pro Trommelumdrehung gleitet die Wäsche also in dem oben beschriebenen ersten Fall zwei Mal, im zweiten Fall vier Mal und im dritten Fall sechs Mal pro Trommelumdrehung über die Prägung 1-6 und erzeugt eine Anhebung des Motordrehmomentes. Durch eine Frequenzanalyse z.B. durch Fast Fourier Transformation (FFT) des Zeitsignals des Motordrehmomentes kann dieses Rutschen entsprechend der folgenden Fig. 2 und 3 erkannt bzw. detektiert werden, die nachstehend detaillierter erläutert werden.

Werden alle Frequenzanteile bei den harmonischen Frequenzen, wie z.B. in Fig. 3 gezeigt, summiert bzw. addiert, die von der Drehzahl der Trommel und der Anzahl von Prägungen in der Trommeloberfläche und der Überdeckung der rutschenden Wäsche mit den Prägungen abhängen, so ergibt sich eine Summe, mit Hilfe derer auf den Fall der rutschenden Wäsche rückgeschlossen wird, der also detektierbar ist. Der erste, zweite und dritte Fall müssen dabei nicht explizit unterschieden werden, da im Summenwert immer alle Fälle Berücksichtigung finden. Es kann ein vorbestimmter Grenzwert für diese Größe in dem Waschautomaten hinterlegt sein, so dass, wenn die Summe größer ist als der vorbestimmte Grenzwert, auf den Fall der rutschenden Wäsche geschlossen wird und erkannt wird, dass die Trommel die Beladungssituation mit rutschender Wäsche aufweist. Diese Erkenntnis wiederum kann während der Durchführung eines Waschprogramms im Waschprozess dazu verwendet werden, zu entscheiden, dass eine vorbestimmte Maßnahme durchgeführt wird, um die Wäsche vor Verschleiß und/oder den Waschautomaten vor Beschädigung zu schützen.

Diese vorbestimmte Maßnahme kann z.B. darin bestehen, die Wäsche neu zu verteilen oder den Waschprozess ohne Schleudern fortzusetzen.

Fig. 2 zeigt einen Teil-Verlauf eines Drehmoments in zeitlicher Abfolge. Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit dem Waschautomaten der in Fig. 1 gezeigten Trommel durchgeführt. Fig. 2 zeigt den zeitlichen Signalverlauf des Drehmomentes bei einer Drehzahl der Trommel von 120 min -1 (2Hz). Der vorbestimmte Zeitraum beträgt 3 Sek., in dem die Trommel bei zwei Umdrehungen pro Sekunde sechs vollständige Umdrehungen ausführt. Die Abtastung beträgt rein beispielhaft 100 Hz.

Die Wäsche liegt in dem Fall der durchgezogenen Linie vollständig am Trommelmantel an, so dass die Trommel eine Beladungssituation ohne rutschende Wäsche aufweist, und es hat sich eine Festunwucht ausgebildet. Diese Festunwucht sorgt dafür, dass die Regelung des Motors pro Trommelumdrehung das Drehmoment relativ zu einem Mittelwert erhöht, wenn das Anheben der Festunwucht eine Verlangsamung der Istdrehzahl bewirkt, und relativ zu einem Mittelwert verringert, wenn das Absenken der Festunwucht eine Beschleunigung der Istdrehzahl bewirkt.

Diese Festunwucht bewirkt ein sinusförmiges Istdrehzahlsignal, das um den Wert einer Solldrehzahl geringfügig schwankt. Muss die Unwuchtmasse angehoben werden, so verlangsamt sich die Trommeldrehgeschwindigkeit. Die Regelung des Motors gleicht dies durch eine Erhöhung des Drehmomentes des Motors aus. Hat sich die Trommel um eine halbe Umdrehung weitergedreht, so unterstützt die Festunwucht durch ihre Masse die Drehbewegung. Die Trommel dreht sich etwas schneller als die vorgegebene Solldrehzahl. Das Drehmoment muss verringert werden, um die Istdrehzahl zu reduzieren. Diese Schwingung der Istdrehzahl tritt pro Trommelumdrehung einmal auf und ist sehr gleichmäßig, da sich die dafür bestimmenden physikalischen Größen wie Festunwuchtmasse, Hebelarm, Trommeldrehzahl nicht ändern. Ebenso wie die Drehzahl der Trommel weist auch das für den Antrieb der Trommel notwendige Drehmoment einen gleichmäßigen sinusförmigen Verlauf im Falle der Beladungssituation mit Festunwucht und ohne rutschende Wäsche auf.

Der Signalverlauf des Drehmomentes bei der Trommel mit Festunwucht und rutschender Wäsche, bei der die Wäsche nicht vollständig am Trommelmantel anliegt, sondern über eine oder mehrere Prägungen 1-6 rutscht, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt, weicht von dem Signalverlauf des Drehmomentes bei der Trommel mit der Beladungssituation ohne rutschende Wäsche ab. Fig. 2 gibt im Wesentlichen den Signalverlauf des abgetasteten Drehmoments über den vorbestimmten Zeitraum wieder. Das in Fig. 2 ermittelte Zeitsignal des Drehmomentes wird einer Frequenzanalyse unterzogen, die zu dem in Fig. 3 gezeigten Spektrum führt.

Fig. 3 zeigt das in Fig. 2 gezeigte über den vorbestimmten Zeitraum abgetastete Drehmoment des Motors in Abhängigkeit von der Frequenz. Die in Fig. 2 gezeigten, über den vorbestimmten Zeitraum abgetasteten Drehmomente sind einer FFT unterzogen worden, was zu dem in Fig. 3 gezeigten Spektrum führt. Der vorbestimmte Frequenzbereich ist 0 bis 15 Hz.

Im Falle einer Wäschebeladung, die am Trommelmantel vollständig anliegt und bei der sich Festunwucht aber keine rutschende Wäsche ausgebildet hat, ergibt sich nach der FFT ein Frequenzanteil bei 0 Hz, der dem Gleichanteil des Drehmomentes des Motors entspricht.

Dies ist das mittlere Motordrehmoment zur Überwindung der Reibung im System, wie z.B. Lagerreibung. Der Frequenzanteil bei 2 Hz wird durch die drehzahlfrequente Drehmomentschwingung der Festunwucht hervorgerufen. Höhere Frequenzanteile existieren bei der Beladungssituation ohne rutschende Wäsche nicht oder nur in vernachlässigbarem Umfang. Liegt dagegen der oben beschriebene erste Fall vor, bei dem rutschende Wäsche über die Prägungen 1 und 2 gleitet, so wird eine Drehmomentschwingung mit zwei Impulsen pro Umdrehung bzw. bei einer Drehzahl von 120 min -1 vier Impulsen pro Sekunde verursacht. Die Frequenzanalyse zeigt für diesen Fall einen Frequenzanteil zusätzlich zu den Anteilen bei 0 Hz (Reibungsanteil) und 2 Hz (Festunwuchtsanteil) bei 4 Hz und deren harmonischen vielfachen Frequenzen. Der oben beschriebene zweite Fall, bei dem rutschende Wäsche über die Prägungen 1-4 gleitet, erzeugt weitere Frequenzanteile bei 4, 8 und 12 Hz, der oben beschriebene dritte Fall, bei dem rutschende Wäsche über die Prägungen 1-6 gleitet, erzeugt weiterhin einen weiteren Frequenzanteil bei 12 Hz.

Bezugszeichenliste t Tiefe u Umfang

1-6 jeweils eine Prägung 7 Trommel