ITPN980081A1 - Metodo per controllare lo sbilanciamento del carico in unalavabiancheria - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "METODO PER CONTROLLARE LO SBILANCIAMENTO DEL CARICO IN UNA LAVABIANCHERIA"

La presente invenzione si riferisce ad un metodo perfezionato per controllare, in una macchina lavabiancheria automatica, lo sbilanciamento del carico che può verificarsi quando la velocità di rotazione del cesto della macchina viene variata per effettuare una fase di centrifugazione.

Come è noto, un tradizionale programma operativo di una lavatrice domestica comprende principalmente una fase di lavaggio in cui il cesto viene fatto ruotare a bassa velocità (preferibilmente in direzioni opposte e in modo intervallato) , una fase di "lancio» o "distribuzione centrifuga" in cui la velocità del cesto viene aumentata fino ad un valore intermedio, e quindi una fase di centrifugazione vera e propria in cui la velocità del cesto viene portata ad un valore massimo.

Durante lo svolgimento di ogni ciclo operativo, la biancheria contenuta nel cesto rotante tende a distribuirsi in modo irregolare nel cesto stesso, generando momenti di sbilanciamento che sono causa di sollecitazioni meccaniche.

Una corretta distribuzione della biancheria nel cesto è di particolare importanza durante la fase di lancio, che solitamente avviene con velocità del cesto comprese fra circa 50 e 90 g/min, poiché tale fase condiziona in modo determinante anche la successiva centrifugazione ad alta velocità .

Con un forte sbilanciamento a velocità elevate, la macchina può essere sottoposta a sollecitazioni meccaniche inaccettabili.

Tali sollecitazioni possono danneggiare il gruppo lavante della macchina, e comunque compromettono la stabilità della macchina stessa, sono fonte di rumore e vengono indesideratamente trasmesse a pavimento.

Sono state proposte numerose soluzioni per limitare i problemi causati dallo sbilanciamento del carico, soprattutto durante la fase di lancio, ma nessuna di esse risulta completamente soddisfacente.

Ad esempio, dall'EP-A-0 704 567 è noto azionare il cesto con una sequenza di rotazioni a bassa velocità di centrifugazione, un breve impulso a media velocità di centrifugazione , una riduzione di velocità ad un basso livello di centrifugazione e quindi un nuovo aumento di velocità al valore medio di centrifugazione. Se viene rivelata una condizione di eccessivo sbilanciamento prima del suddetto impulso, il procedimento riprende dall'inizio con la suddetta sequenza di rotazioni a bassa velocità.

Secondo tale soluzione, le variazioni di velocità del cesto sono sostanzialmente prefissate in funzione di uno o più transitori di verifica dello sbilanciamento. In altre parole, non viene tenuto conto in modo continuato di tutte le possibili situazioni di sbilanciamento che si possono verificare durante la fase di lancio. Inoltre, se in determinate fasi operative viene riscontrato uno sbilanciamento eccessivo, il procedimento viene nuovamente iniziato da una fase precedente. Di conseguenza, per raggiungere una corretta condizione di centrifugazione bilanciata della biancheria può risultare necessario un tempo indesideratamente lungo.

Un altro svantaggio delle soluzioni note è il fatto che il funzionamento di ciascun sistema di controllo è strettamente correlato alle caratteristiche tecniche e dimensionali della lavabiancheria, per cui il sistema deve essere nuovamente tarato ogni qual volta esso è applicato su lavabiancheria aventi caratteristiche diverse.

Scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo per controllare lo sbilanciamento del carico in una lavabiancheria atto a minimizzare i problemi delle soluzioni note.

In particolare, è scopo dell'invenzione fornire un metodo del tipo citato il quale consenta di effettuare la centrifugazione della biancheria, in una semplice lavabiancheria di tipo sostanzialmente tradizionale, in condizioni di sostanziale bilanciamento.

Un altro scopo dell'invenzione è quello di fornire un metodo del tipo citato con il quale la centrifugazione della biancheria, e in particolare la fase di lancio, possa essere correttamente effettuata in tempi sostanzialmente brevi.

Ancora un altro scopo dell'invenzione è quello di fornire un metodo del tipo citato il quale possa essere implementato senza sostanziali variazioni in lavabiancheria aventi caratteristiche tecniche e dimensionali diverse.

Secondo l'invenzione, questi ed altri scopi sono ottenuti in un metodo per controllare lo sbilanciamento del carico in una lavabiancheria incorporante le caratteristiche delle rivendicazioni allegate.

Le caratteristiche ed i vantaggi dell'invenzione saranno chiariti dalla seguente descrizione, avente solo titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle unite figure, in cui:

- la figura 1 mostra lo schema di principio di un sistema di controllo per il motore di trascinamento del cesto di una lavabiancheria atto ad implementare il metodo secondo l'invenzione;

- le figure 2 e 3 sono grafici che illustrano schematicamente diverse fasi operative della lavabiancheria secondo una forma preferita di realizzazione dell 'invenzione.

Con riferimento alla figura 1, la lavabiancheria è del tradizionale tipo domestico comprendente principalmente un cesto 4 atto a contenere la biancheria e trascinato in rotazione da un motore elettrico 5, che è ad esempio del tipo asincrono monofase.

Il motore 5 comanda anche un generatore tachimetrico 6, o un simile dispositivo di controllo della velocità, che a sua volta pilota un dispositivo programmabile di controllo 7 con un segnale indicativo della velocità istantanea del motore 5, e quindi del cesto 4.

Il dispositivo di controllo 7 comprende preferibilmente un microprocessore, che è ad esempio del tipo Motorola 68HC11, ed ha un'uscita di comando 9 atta a pilotare uno stadio di potenza 8 per l'alimentazione a velocità variabile del motore 5. Lo stadio di potenza 8 è preferibilmente del tipo comprendente almeno un Triac, atto ad essere controllato a parzializzazione di fase per variare corrispondentemente la velocità di rotazione del motore 5 e del cesto 4.

In modo ben noto in sé al tecnico del ramo, il dispositivo di controllo 7 può essere facilmente programmato secondo le esigenze per controllare automaticamente la velocità di rotazione del motore 5. In particolare, l'uscita 9 del dispositivo 7 controlla lo stadio di potenza 8, e quindi il motore 5, con un segnale di errore variabile in funzione del programma impostato e in funzione del segnale ricevuto dal generatore tachimetrico 6, che è indicativo della velocità istantanea del cesto 4.

E' pure noto che il segnale prodotto dal generatore 6 contiene informazioni relative allo sbilanciamento istantaneo B del cesto 4. Tale sbilanciamento B, infatti, è funzione dell'accelerazione angolare del cesto, nonché della deviazione della velocità istantanea del cesto stesso rispetto alla velocità nominale impartita dal dispositivo di controllo 7.

Lo sbilanciamento istantaneo (o indice di sbilanciamento istantaneo) può quindi essere espresso dalla formula: B = f (dV, a)', dove:

dV è la suddetta deviazione di velocità; e

a è l'accelerazione angolare del cesto.

In definitiva, il dispositivo di controllo 7 è facilmente in grado di misurare anche lo sbilanciamento istantaneo B del cesto 4.

Con riferimento anche alla figura 2, il dispositivo di controllo 7 è genericamente programmato per lo svolgimento di almeno un programma operativo comprendente in successione le seguenti fasi principali:

- Una fase di lavaggio e/o risciacquo tO - tl in cui, in modo noto in sé, la biancheria nel cesto 4 viene bagnata con acqua (o liscivia) ed il cesto stesso viene fatto ruotare ripetutamente (e preferibilmente in direzioni opposte) durante periodi T.

In questa fase il cesto 4 ruota ad una bassa velocità VO che è preferibilmente di circa 55 g/min;

- Una fase di lancio tl - t2, che sarà meglio spiegata in seguito, in cui la biancheria deve essere distribuita per effetto centrifugo sulle pareti laterali del cesto 4 in modo sostanzialmente equilibrato, al fine di minimizzare lo sbilanciamento della macchina.

In questa fase il cesto 4 viene accelerato fino al raggiungimento di una predeterminata velocità intermedia VI, che è preferibilmente di circa 115 g/min;

- Almeno una fase di centrifugazione vera e propria t2 - t3 in cui il cesto viene rapidamente accelerato fino ad una predeterminata velocità elevata V2, che può essere ad esempio di circa 600 - 1000 g/min, e mantenuto sostanzialmente a tale velocità per l'asciugatura centrifuga della biancheria.

Come già detto, un corretto bilanciamento del cesto 4 durante la fase di lancio tl - t2 (che in pratica è una fase di centrifugazione iniziale a velocità intermedia) è di fondamentale importanza per un buon funzionamento della lavabiancheria durante la fase di centrifugazione vera e propria t2 - t3.

La fase di lancio tl - t2 viene ora descritta in dettaglio con riferimento anche alla figura 3, in cui la curva continua e la curva tratteggiata rappresentano le variazioni nel tempo rispettivamente della velocità istantanea e della velocità nominale del cesto 4. Si noti che per velocità "nominale" si intende qui la velocità imposta dal dispositivo di controllo 7 in funzione del programma in esso impostato.

Secondo un aspetto dell'invenzione, il dispositivo di controllo 7 è impostato in modo da rilevare sequenzialmente (ad esempio a predeterminati intervalli fissi di circa 160 msec) il suddetto sbilanciamento istantaneo B del cesto 4.

In risposta a ciascuna delle rilevazioni sequenziali, se lo sbilanciamento B è inferiore ad una soglia prefissata lo stadio 8 viene comandato in modo da accelerare il cesto rotante 4 con un incremento di velocità I, che può essere ad esempio di circa 2 g/min.

Se, al contrario, lo sbilanciamento B è maggiore di detta soglia predeterminata lo stadio 8 viene comandato in modo da decelerare il cesto 4 con un decremento di velocità D. Preferibilmente, ma non esclusivamente, gli incrementi I e i decrementi D sono uguali fra loro e sostanzialmente costanti in risposta a ciascuna rilevazione dello sbilanciamento B.

Tale funzionamento prosegue durante la fase di lancio fino al raggiungimento, all'istante t2, della suddetta velocità intermedia VI.

La fase di lancio tl - t2 risulta pertanto frequentemente controllata sequenzialmente in funzione delle effettive condizioni operative. In particolare, se il cesto 4 è eccessivamente sbilanciato esso viene decelerato di uno o più decrementi D, in modo da consentire una migliore distribuzione della biancheria, finché si raggiunge una condizione di sufficiente bilanciamento.

Soltanto in condizioni di sufficiente bilanciamento, infatti, il cesto 4 viene accelerato di uno o più incrementi I, finché non si verifica una eventuale condizione di eccessivo sbilanciamento.

In altre parole, la velocità di rotazione del cesto 4 viene gradualmente aumentata fino al valore intermedio VI soltanto quando il cesto stesso risulta sufficientemente bilanciato.

In definitiva, quando la fase di lancio si conclude all'istante t2 per dare inizio alla fase di centrifugazione t2 - t3, il cesto rotante 4 è sicuramente in condizioni ottimali di bilanciamento.

Nell'esempio di figura 3, negli intervalli indicati con p lo sbilanciamento B del cesto 4 risulta inferiore alla soglia predeterminata, per cui la velocità nominale del cesto stesso viene aumentata di un incremento I in risposta a ciascuna delle suddette rilevazioni.

Al contrario, negli intervalli indicati con S lo sbilanciamento B risulta maggiore della soglia predeterminata, per cui la suddetta velocità nominale viene diminuita di un decremento D in risposta a ciascuna delle rilevazioni .

Si deve notare che la gradualità e la periodicità di incrementi e decrementi nella fase di lancio consentono di portare a termine correttamente la fase stessa in tempi vantaggiosamente brevi, senza la necessità di ricominciare la fase stessa da una condizione iniziale.

Inoltre, il rapido raggiungimento di condizioni di bilanciamento ottimali comporta una migliore stabilità della lavabiancheria, con i conseguenti vantaggi tecnici.

La generale stabilità della lavabiancheria permette a sua volta di ridurre il coefficiente di frenatura degli ammortizzatori collegati al gruppo lavante della macchina, per cui in fase di centrifugazione si verifica vantaggiosamente una minore trasmissione di forze dalla macchina al pavimento.

Un altro importante vantaggio del metodo secondo l'invenzione, verificato anche sperimentalmente, è il fatto che l'intero sistema di bilanciamento della lavabiancheria risulta scarsamente sensibile alle variazioni parametriche (quali volume del cesto 4, rapporto di trasmissione fra motore 5 e cesto, tipo di cinghia di trasmissione, tipo di motore 5, tipo di sospensioni e molle, ecc.)· Vantaggiosamente, pertanto, il metodo secondo l'invenzione può essere implementato in macchine diverse senza la necessità di apposite tarature.

Inoltre, il metodo secondo l'invenzione può essere facilmente implementato in qualsiasi tradizionale lavabiancheria automatica (preferibilmente di tipo elettronico) senza la necessità di particolari modifiche strutturali. Ovviamente, la lavabiancheria potrà impiegare mezzi diversi per rilevare lo sbilanciamento del cesto, come ad esempio adatti dispositivi elettromeccanici.

Resta inteso che il metodo descritto può subire numerose modifiche rientranti nell'ambito dell'invenzione.

Ad esempio, la rilevazione sequenziale dello sbilanciamento B può essere effettuata ad intervalli variabili, anziché fissi, e/o può essere variabile la soglia di sbilanciamento predeterminata.

In particolare, tale soglia di sbilanciamento può essere sostanzialmente decrescente con l'aumentare della velocità del cesto 4.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per controllare lo sbilanciamento del carico contenuto in un cesto rotante di una lavabiancheria atta ad effettuare in successione: - una fase di lavaggio e/o risciacquo (tO-tl) in cui il cesto viene fatto ruotare ad una bassa velocità (VO); - una fase di lancio (tl-t2) in cui il cesto viene accelerato fino al raggiungimento di una velocità intermedia (Vi) in modo da distribuire il carico sulle pareti del cesto; - almeno una fase di centrifugazione (t2-t3) in cui il cesto viene fatto ruotare ad una velocità elevata (V2) per l'asciugatura centrifuga del carico, caratterizzato dal fatto che durante detta fase di lancio (tl-t2) viene rilevato sequenzialmente lo sbilanciamento istantaneo (B) del cesto rotante (4) e in risposta a ciascuna di dette rilevazioni sequenziali il cesto viene accelerato di un predeterminato incremento (I), oppure decelerato di un predeterminato decremento (D), se lo sbilanciamento (B) è minore o maggiore, rispettivamente, di una soglia prefissata.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette rilevazioni sequenziali dello sbilanciamento istantaneo (B) vengono effettuate a predeterminati intervalli fissi.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette rilevazioni sequenziali dello sbilanciamento istantaneo (B) vengono effettuate ad intervalli variabili.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto incremento (I) è uguale a detto decremento (D).
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti incremento (I) e decremento (D) sono sostanzialmente costanti in risposta a ciascuna di dette rilevazioni .