DE10007839A1

DE10007839A1 - Vibrationsdetektoreinrichtung und zugehöriges Verfahren

Info

Publication number: DE10007839A1
Application number: DE10007839A
Authority: DE
Inventors: Seung Taek Baek
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1999-02-20
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2001-03-15
Anticipated expiration: 2020-02-22
Also published as: GB0004073D0; US6640637B2; US20020100329A1; DE10007839B4; US6470751B1; US20040187584A1; US6865947B2; US20030015039A1; US6832519B2; GB2348961B; CN1264828A; GB2348961A; CN1132005C

Abstract

Eine Vibrationsdetektoreinrichtung weist einen Spulenkörper auf, der mit einem Bewegungspfad mit gewünschter Länge in einem Innenumfang des Spulenkörpers versehen ist; einen Kern, der sich entlang dem Bewegungspfad in dem Innenumfang des Spulenkörpers bewegen kann, durch von außen einwirkende Vibrationen, oder auf den Spulenkörper einwirkende Vibrationen; und eine Spule, die auf einen Außenumfang des Spulenkörpers gewickelt ist, und deren Induktivität entsprechend der Verschiebung des Kerns geändert wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vibrationsdetektoreinrichtung, und genauer gesagt eine Vibrationsdetektoreinrichtung und ein zugehöriges Verfahren, die bei einer Trommelwaschmaschine verwendet werden.

Beschreibung des Standes der Technik

Allgemein ist eine Waschmaschine eine Einrichtung, die Wäsche dadurch waschen kann, dass sie die Wasch-, Spül- und Trocknungsvorgänge entsprechend einem vorbestimmten Algorithmus durchführt, wobei eine Unterteilung in pulsierende, eine Waschstange oder ein Rührglied aufweisende, und mit einer Trommel versehene Waschmaschinen durchgeführt wird.

Insbesondere wird die Trommelwaschmaschine in weitem Ausmaß eingesetzt, da die Beschädigungsrate der Wäsche niedriger ist als bei einer anderen Art von Waschmaschine, und da Waschflüssigkeit in geringer Menge verbraucht wird.

Der Aufbau einer üblichen Trommelwaschmaschine umfasst, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, ein Gehäuse 1, eine innerhalb des Gehäuses 1 durch einen (nicht gezeigten) Dämpfer befestigte Wanne 2, eine Trommel 3 zur Durchführung des Waschvorgangs, bei welchem die Trommel in die Wanne 2 eingeführt ist, und durch die Betätigungskraft eines Motors über einen Riemen gedreht wird, einen Thermistor 4 zum Detektieren einer Temperatur der Waschflüssigkeit, die der Trommel 3 zugeführt wird, einen Waschmittelbehälter 5, der zur Eingabe eines Waschmittels in die Trommel vorgesehen ist, ein Flüssigkeitszufuhrrohr 6, das mit dem Waschmittelbehälter 5 verbunden ist, um Waschflüssigkeit zu liefern, ein Ablassrohr 7 zum Abziehen der Waschflüssigkeit, die bei dem Waschvorgang genutzt wurde, eine Pumpe 8, die mit einem Ende des Ablassrohrs 7 verbunden ist, um die Waschflüssigkeit zu pumpen, und einen Ablassschlauch 9.

Bei einem Aufbau der Trommelwaschmaschine, wie er voranstehend beschrieben wurde, öffnet ein Benutzer eine (nicht gezeigte) Tür, die an der Vorderseite des Gehäuses 1 angebracht ist, und legt die Wäsche in die Trommel ein. Dann wird, wenn der Benutzer den Waschbefehl eingibt, die Waschflüssigkeit in die Trommel 3 durch den Waschmittelbehälter 5 und das Flüssigkeitszufuhrrohr 6 eingefüllt.

Wenn ein Pegelsensor detektiert, dass die Waschflüssigkeit bis zu einem vorbestimmten Pegel entsprechend der eingebrachten Wäsche eingefüllt ist, wird der detektierte Wert an einen Steuerabschnitt ausgegeben. Hierbei wird eine Colpitts-Oszillatorschaltung im allgemeinen als der Pegelsensor verwendet, durch welchen ein Schwingungssignal in den. Pegel umgewandelt wird, um das zugeführte Volumen an Wasser zu detektieren.

Die Colpitts-Oszillatorschaltung weist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, einen Spulenkörper auf, der mit einem Bewegungspfad in seinem inneren Umfang versehen ist, einen Kern, der entlang dem Innenumfang durch die Schwankung des Wasserdrucks hin- und herbewegbar ist, eine Spule, die eine variable Induktivität aufweist, die von der Hin- und Herbewegung des Kerns abhängt, und die auf den Aussenumfang des Spulenkörpers gewickelt ist, sowie zwei Kondensatoren C1 und C2.

Das Verfahren zum Detektieren des Pegels der Waschflüssigkeit erfolgt unter Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Colpitts- Oszillatorschaltung.

Wenn die Kernstange in den Spulenkörper eingeführt wird, auf welchen die Spule mit konstantem Abstand und eine gewünschte Anzahl an Malen herumgewickelt ist, ändert sich der Induktivitätswert L der Spule durch die eingeführte Länge der Kernstange in den Spulenkörper.

Die Colpitts-Oszillatorfrequenz wird entsprechend der Induktivitätsänderung der Spule geändert. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kernstange in den Spulenkörper durch den Druck der Waschflüssigkeit hineingedrückt.

Die Waschmaschine nach dem Stand der Technik ist so ausgelegt, dass der Pegel der Waschflüssigkeit durch Detektieren der Frequenz bestimmt wird, die zwischen der in den Spulenkörper eingeführten Kernstange und der Spule erzeugt wird, die auf den Spulenkörper gewickelt ist.

Der Steuerabschnitt bestimmt, ob die Zufuhr der Waschflüssigkeit beendet ist, entsprechend dem voranstehend erwähnten Oszillatorsignal, und setzt den Motor 10 in Gang, um den Waschvorgang fortzusetzen.

Wenn der Waschvorgang beendet ist, wird die Waschflüssigkeit nach aussen durch die Pumpe 8 durch das Ablassrohr 7 und den Ablassschlauch 9 abgezogen. Wenn der Ablassvorgang beendet ist, geht es mit dem Spül- und dem Trocknungsvorgang weiter.

Wenn die Wäsche in der Trommel beim Trocknungsvorgang gleichmäßig verteilt ist, werden Geräusche erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt kann es geschehen, wenn die Schwingungsgröße einen gewünschten Pegel überschreitet, dass die Trocknungsfähigkeit beeinträchtigt oder der Trocknungsvorgang gestört wird.

Um die Schwingungsgröße zu bestimmen, muss die übliche Trommelwaschmaschine einen getrennten Vibrationssensor aufweisen.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für den Vibrationssensor, wobei ein Piezofilm gezeigt ist, der ein oszillierendes Gewicht aufweist. Die Betriebsgrundlage der Vibrationsdetektorschaltung, welche den Piezofilm verwendet, wird als nächstes beschrieben.

Wenn die Schwingungsgröße der Wäsche in der Trommel der Waschmaschine zunimmt, wird der Piezofilm 100 durch die Eigenschaften des Films 100" in Schwingungen versetzt, der das Gewicht des Gewichts haltert, wodurch eine gewünschte Spannung durch die Oszillation des Piezofilms 100 erzeugt wird.

Die von dem Piezofilm 100 erzeugte Spannung wird durch die Spannungsverstärkerschaltung 200 verstärkt und an die Vibrationsdetektorschaltung 300 einer Steuerung angelegt, um die Vibration zu detektieren.

Fig. 5 zeigt die Ausgangsspannung des Piezofilms, die von der Vibrationsdetektorschaltung 300 gemäß Fig. 4 erzeugt wird. Der Piezofilm wird durch die externen Schwingungen in Oszillationen versetzt, wodurch eine gewünschte momentane Spannung erzeugt wird.

Wenn die Waschmaschine mit irgendeinem getrennten Vibrationssensor versehen ist, nehmen die Kosten für die Trommelwaschmaschine zu.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vibrationsdetektoreinrichtung und eines Verfahrens, welche dazu fähig sind, geringfügige Vibrationen einer Trommel zu detektieren.

Um das voranstehende Ziel zu erreichen, wird gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung eine Vibrationsdetektoreinrichtung zur Verfügung gestellt, welche aufweist: einen Spulenkörper, bei welchem ein Bewegungspfad mit gewünschter Länge in einem Innenumfang des Spulenkörpers vorgesehen ist; einen Kern, der entlang dem Bewegungspfad in dem Innenumfang des Spulenkörpers durch Vibrationen bewegt werden kann, die von aussen einwirken, oder durch Vibrationen, die auf den Spulenkörper einwirken; und eine Spule, die auf einen Aussenumfang des Spulenkörpers gewickelt ist, und deren Induktivität entsprechend der Verschiebung des Kerns geändert wird.

Gemäß einer anderen Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Vibrationsdetektoreinrichtung zur Verfügung gestellt, welche aufweist: einen Spulenkörper, der einen Bewegungspfad mit gewünschter Länge in einem Innenumfang des Spulenkörpers aufweist; einen Kern, der sich entlang dem Bewegungspfad im Innenumfang des Spulenkörpers hin- und herbewegen kann, durch von aussen einwirkende Vibrationen, oder durch Vibrationen, die auf den Spulenkörper einwirken; eine Spule, die auf einen Aussenumfang des Spulenkörpers gewickelt ist, und deren Induktivität durch die Verschiebung des Kerns geändert wird; eine Colpitts-Oszillatorschaltung zur Ausgabe eines Oszillatorsignals entsprechend der geänderten Induktivität; und eine Resonanzfrequenz- Detektorvorrichtung zum Detektieren der Frequenz des Oszillatorsignals, das von der Colpitts-Oszillatorschaltung ausgegeben wird.

Gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Vibrationsdetektoreinrichtung zur Verfügung gestellt, welche aufweist: einen Spulenkörper, der einen Bewegungspfad mit gewünschter Länge in einem Innenumfang des Spulenkörpers aufweist, wobei der Spulenkörper um einen gewünschten Winkel in bezug auf die Richtung der Schwerkraft geneigt ist; einen Kern, der an einem Ende des Spulenkörpers angeordnet ist, und sich entlang dem Bewegungspfad im Innenumfang des Spulenkörpers hin- und herbewegen kann, durch von aussen einwirkende Vibrationen, oder durch auf den Spulenkörper einwirkende Vibrationen; eine Spule, die auf einen Aussenumfang des Spulenkörpers gewickelt ist, und deren Induktivität durch die Verschiebung des Kerns geändert wird; eines Colpitts-Oszillatorschaltung zur Ausgabe eines Oszillatorsignals entsprechend der geänderten Induktivität; und eine Resonanzfrequenz-Detektorvorrichtung zum Detektieren der Frequenz des Oszillatorsignals, das von der Colpitts- Oszillatorschaltung ausgegeben wird.

Gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren von Vibrationen in einer Vibrationsdetektoreinrichtung zur Verfügung gestellt, die einen Kern aufweist, mit folgenden Schritten: Periodisches Detektieren der Induktivität entsprechend der Position eines magnetischen Kerns in einem gewünschten Intervall; Umrechnung der detektierten Induktivität in eine Frequenz; Berechnung des Mittelwerts der berechneten Frequenzen; Bestimmung eines Vibrationspegels einer Trommelwaschmaschine durch Vergleich mit dem berechneten Mittelwert und einem vorbestimmten Wert; und Bestimmung eines normalen oder anomalen Zustands auf der Grundlage des detektieren Vibrationspegels.

Gemäβ einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren von Vibrationen in einer Vibrationsdetektoreinrichtung zur Verfügung gestellt, die einen Kern aufweist, mit folgenden Schritten: Periodisches Detektieren einer Induktivität entsprechend einer Position eines magnetischen Kerns in einem gewünschten Intervall; Umrechnung der detektieren Induktivität in eine Frequenz; Berechnung eines Mittelwertes der berechneten Frequenzen; Bestimmung eines Vibrationspegels einer ersten Richtung, wenn der Mittelwert oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt; und Bestimmung eines Vibrationspegels einer zweiten Richtung, wenn der Mittelwert unterhalb des vorbestimmten Wertes liegt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die dazu vorgesehen sind, ein besseres Verständnis der Erfindung zu ermöglichen, und in die Beschreibung eingeschlossen sind und einen Teil von dieser bilden, erläutern Ausführungsformen der Erfindung, und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundlagen der Erfindung.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht des Aufbaus einer herkömmlichen Trommelwaschmaschine;

Fig. 2 eine Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Colpitts-Oszillatorschaltung;

Fig. 3 eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus eines Piezofilms;

Fig. 4 eine Ansicht zur Erläuterung des Aufbaus einer Vibrationsdetektorschaltung, welche den Piezofilm verwendet;

Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung der Signalform des Signals, das von dem Piezofilm erzeugt wird;

Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung des Aufbaus einer Vibrationsdetektorschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform eines Spulenkörpers, der in Fig. 6 gezeigt ist;

Fig. 8 eine Ansicht zur Erläuterung einer stopfenartigen Vorrichtung, die in ein geöffnetes Ende des Spulenkörpers eingeführt ist, um zu verhindern, dass ein Magnetkern aus dem Spulenkörper entweicht;

Fig. 9 eine Darstellung zur Erläuterung eines Vorsprungs, der von der Innenoberfläche des Spulenkörpers vorspringt, um zu verhindern, dass ein Kern aus dem Spulenkörper entweicht;

Fig. 10a bis 10g Ansichten, die jeweils ein Muster der Magnetspule erläutern, die auf den Spulenkörper gewickelt ist;

Fig. 11 eine Ansicht zur Erläuterung einer Ausführungsform, bei welcher die Vibrationsdetektoreinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung installiert ist;

Fig. 12a eine Ansicht zur Erläuterung der Verschiebung des Magnetkerns gemäß der vorliegenden Erfindung innerhalb des Spulenkörpers, wobei die Spule gleichförmig gewickelt ist;

Fig. 12b eine Ansicht zur Erläuterung der Verschiebung des Magnetkerns gemäß der vorliegenden Erfindung innerhalb des Spulenkörpers, wobei die Spule gleichmäßig auf den Spulenkörper gewickelt ist;

Fig. 13 eine Ansicht zur Erläuterung der Vibrationsdetektoreinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 eine Ansicht zur Erläuterung eines Musters der Magnetspule, die auf den Spulenkörper gewickelt ist;

Fig. 15 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Vibrationsdetektorverfahrens gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 eine Ansicht zur Erläuterung eines Falls, in welchem die Schwankung der Induktivität fehlerhaft durch die Vibrationsdetektoreinrichtung bestimmt wird;

Fig. 17 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zur Bestimmung des Vibrationspegels, der Trommelwaschmaschine entsprechend der Frequenzschwankung;

Fig. 18 ein Diagramm zur Erläuterung eines Schwankungsbereiches der Frequenz in Abhängigkeit von der Zeit;

Fig. 19 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Vibrationsdetektion gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 20 eine Ansicht zur Erläuterung einer Ausführungsform für die Form des Innenumfangs des in Fig. 19 gezeigten Spulenkörpers;

Fig. 21a bis 21c Ansichten zur Erläuterung verschiedener Muster der Magnetspule, die auf den Spulenkörper gewickelt ist;

Fig. 22 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens zum Detektieren von Vibrationen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 23 eine Ansicht zur Erläuterung eines Falls, in welchem die Schwankung der Induktivität fehlerhaft durch die in Fig. 19 gezeigte Vibrationsdetektoreinrichtung bestimmt wird; und

Fig. 24 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer zweiten Ausführungsform eines Verfahrens zur Bestimmung des Vibrationspegels der Trommelwaschmaschine entsprechend der Frequenzschwankung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Nunmehr wird Bezug im einzelnen auf die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genommen, von welcher Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.

Die Vibrationsmesseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist, wie in Fig. 6 gezeigt, einen Spulenkörper 1000 auf, der mit einem Bewegungspfad gewünschter Länge innerhalb des Spulenkörpers versehen ist, einen Magnetkern 2000, der sich entlang dem Bewegungspfad innerhalb des Spulenkörpers 1000 infolge der Trägheit bewegen kann, die durch die Vibrationen erzeugt wird, die von aussen einwirken, oder durch die auf den Spulenkörper einwirkende Vibrationen, sowie eine Spule 3000, die auf den Umfang des Spulenkörpers 1000 gewickelt ist.

Der Spulenkörper 1000 kann die Form einer rechteckigen oder zylindrischen Säule aufweisen, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.

Wenn ein Spulenkörper 1000' als rechteckförmige Säule ausgebildet ist, muss ein Magnetkern 2000', der sich innerhalb des Spulenkörpers bewegen kann, die Form eines Rades aufweisen, damit er sich leicht innerhalb des Spulenkörpers bewegen kann. Wenn der Spulenkörper 1000 als zylindrische Säule ausgebildet ist, muss der Kern 2000 in Form einer Kugel ausgebildet sein, damit er sich leicht innerhalb des Spulenkörpers bewegen kann.

Weiterhin ist der Spulenkörper 1000 an beiden offenen Enden mit Vorrichtungen dazu versehen, zu verhindern, dass der Kern von dem Spulenkörper 1000 entweicht. Die Verhinderungsvorrichtung weist einen Stopfen, vorzugsweise einen Gummistopfen 1001 auf, der jeweils in beide offenen Enden des Spulenkörpers eingeführt ist, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, oder einen Vorsprung 1002, der jeweils entgegengesetzt und nach innen von der Innenoberfläche beider Enden vorspringt, wie es in Fig. 9 gezeigt ist.

Da der Kern 200 innerhalb des Spulenkörpers 1000 vorgesehen ist, kann die Änderung des Magnetfeldes durch die Bewegung des Kerns entlang dem Innenumfang des Spulenkörpers 1000 hervorgerufen werden, abhängig von der Trägheit, die auf den Kern durch die Vibrationen des Spulenkörpers einwirkt. Die Form eines derartigen Kerns kann in Abhängigkeit von der Querschnittsform des Spulenkörpers 1000 geändert werden, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Die Spule 3000 ist auf den Spulenkörper 1000 aufgewickelt, so dass sich die Induktivität der Spule entsprechend der Bewegung des Kerns 2000 ändert.

Die Spule 3000 kann auf den Spulenkern 1000 auf verschiedene Arten und Weisen aufgewickelt sein, wie dies in den Fig. 10a bis 10g gezeigt ist.

Gemäß Fig. 10a ist die Spule 3000 gleichmäßig auf den Spulenkörper 1000 in dessen Längsrichtung aufgewickelt. Wenn eine Frequenz, die in einem vorherigen Zeitraum detektiert wurde, zufällig mit der anderen Frequenz übereinstimmt, die im nächsten Zeitraum detektiert wird, so wirkt sich dies so aus, als wäre keine Frequenzänderung in der Spule erzeugt worden, so dass eine (nicht dargestellte) Steuerung festgestellt, dass keine Vibrationen in dem Spulenkörper aufgetreten sind.

Daher ist es vorzuziehen, dass die Spule 3000 gleichmäßig auf den Spulenkörper 1000 in Längsrichtung des Spulenkörpers aufgewickelt ist, wie dies in den Fig. 10b bis 10g gezeigt ist.

Fig. 10b zeigt eine beispielhafte Ausführungsform, bei welcher die Anzahl an Windungen der Spule 3000 allmählich von einem Ende des Spulenkörpers zu dessen anderem Ende hinzunimmt; Fig. 10c zeigt eine andere beispielhafte Ausführungsform, bei welchem die Anzahl an Windungen der Spule 3000 allmählich von dem mittleren Abschnitt des Spulenkörpers zu dessen beiden Enden hin zunimmt; Fig. 10d zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform, bei welcher die Anzahl an Windungen der Spule 3000 allmählich von beiden Enden des Spulenkörpers zu dessen mittlerem Abschnitt hin abnimmt; Fig. 10e zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform, bei welchem die Anzahl an Windungen der Spule 3000 schrittweise und allmählich von einem Ende des Spulenkörpers zu dessen anderem Ende hin zunimmt; Fig. 10f zeigt eine andere beispielhafte Ausführungsform, bei welchem die Anzahl an Windungen der Spule 3000 schrittweise und allmählich von dem mittleren Abschnitt des Spulenkörpers zu dessen beiden Enden hin zunimmt; und Fig. 10g zeigt eine andere beispielhafte Ausführungsform, bei welcher die Anzahl an Windungen der Spule 3000 schrittweise und allmählich von beiden Enden des Spulenkörpers zu dessen mittlerem Abschnitt hin abnimmt.

Aus den Fig. 10e bis 10g wird deutlich, dass der Aussenumfang des Spulenkörpers 1000 in gewünschte Abschnitte in konstanten Intervallen unterteilt ist, und dass variable Windungen der Spule auf jeden Abschnitt des Spulenkörpers gewickelt sind. Im einzelnen ist eine erste Windung der Spule auf einen Abschnitt des Spulenkörpers in gewünschter Anzahl aufgewickelt, und ist eine zweite Windung der Spule auf den anderen Abschnitt in gewünschter Anzahl neben der ersten Windung der Spule aufgewickelt.

Nunmehr wird das Betriebsprinzip des Vibrationssensors gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläutert.

Wie in den Fig. 12a und 12b gezeigt ist, wird, wenn der Kern 2000 innerhalb des Spulenkörpers 1000 des Vibrationssensors infolge der Vibrationen der Trommelwaschmaschine verschoben wird, die Induktivität der Spule 3000, die auf den Aussenumfang des Spulenkörpers 100 gewickelt ist, geändert.

Bei dem in Fig. 10a gezeigten Vibrationssensor ist eine Spule gleichförmig auf den Aussenumfang des Spulenkörpers 1000 gewickelt. Wenn die Waschmaschine vibriert, wird der Kern 2000 innerhalb des Spulenkörpers 1000 verschoben, wodurch die Induktivität der Spule geändert wird.

Dann wird, wenn die Induktivität der Spule 3000 geändert wird, der Induktivitätswert der Spule 3000 entsprechend der Position des Kerns 2000 in die Oszillatorfrequenz einer Colpitts-Oszillatorschaltung umgewandelt. Die umgewandelte Frequenz kann durch eine Resonanzfrequenzdetektorvorrichtung detektiert werden, wodurch der Vibrationssensor die Vibrationen der Waschmaschine detektiert.

Bei dem in Fig. 10b gezeigten Vibrationssensor ist eine Spule um den Aussenumfang des Spulenkörpers 1000 so herumgewickelt, dass die Anzahl an Windungen linear von einem Ende des Spulenkörpers zu dessen anderem Ende hin zunimmt. Wenn die Waschmaschine vibriert, wird der Kern 2000 innerhalb des Spulenkörpers 1000 verschoben.

Bei dem in Fig. 10a gezeigten Vibrationssensor ist die Induktivität gleichförmig von dem mittleren Abschnitt des Spulenkörpers zu dessen beiden Enden hin verteilt, jedoch weist der in Fig. 10b gezeigte Vibrationssensor eine variable Induktivität entsprechend der Position des Spulenkörpers auf, ohne Beziehung zur Verschiebung des Kerns 2000. Genauer gesagt, weist der in Fig. 10b gezeigte Vibrationssensor eine inhärente Induktivität der Spule 3000 entsprechend der Position des Spulenkörpers auf.

Der in Fig. 10b gezeigte Vibrationssensor gibt daher eine entsprechende Resonanzfrequenz abhängig von der Änderung der Induktivität aus, wodurch die Frequenz mit Hilfe der Resonanzfrequenzmessvorrichtung detektiert wird, und gleichzeitig die Verschiebungsrichtung des Kerns 2000 detektiert wird.

Dies führt dazu, dass die Resonanzfrequenzmessvorrichtung, die mit dem in Fig. 11 gezeigten Vibrationssensor versehen ist, die Größe der Änderung der Induktivität der Spule 3000 entsprechend der Position und der Verschiebungsrichtung des Kerns 2000 detektiert, um die Vibrationen der Waschmaschine zu detektieren.

Hierbei arbeiten die Vibrationssensoren gemäß Fig. 10c und 10d annähernd nach demselben Prinzip wie der Vibrationssensor gemäß Fig. 10b, jedoch ist die Induktivität der Spule 3000, die von den Sensoren gemäß Fig. 10c und 10d ausgegeben werden soll, anders als jene des Sensors gemäß Fig. 10b.

Bei dem in Fig. 10e gezeigten Vibrationssensor ist eine Spule schrittweise auf den Aussenumfang des Spulenkörpers 1000 aufgewickelt. Genauer gesagt, ist der Aussenumfang des Spulenkörpers 1000 in gewünschte Abschnitte mit konstanter Breite unterteilt, und ist die Windungszahl der Spule 3000 entsprechend dem Abschnitt verschieden. Die Spule 3000 ist jedoch in einem Abschnitt mit konstantem Abstand gewickelt.

Bei dem in Fig. 10e gezeigten Vibrationssensor wird dann, wenn sich der Kern 2000 innerhalb eines Abschnitts des Spulenkörpers verschiebt, die Induktivität der Spule kontinuierlich geändert. Zu dem Zeitpunkt, an welchem der Kern 2000 zu einem anderen Abschnitt verschoben wird, wird jedoch die Induktivität der Spule diskontinuierlich geändert.

Die Vibrationssensoren gemäß den Fig. 10f und 10g arbeiten nahezu nach demselben Prinzip wie der Vibrationssensor gemäß Fig. 10e, jedoch ist die Induktivität der Spule 3000, die von jedem Vibrationssensor gemäß Fig. 10f und 10g ausgegeben werden soll, anders als jene gemäß Fig. 10e.

Erste Ausführungsform

Der Vibrationssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist, wie in Fig. 13 gezeigt ist, einen Spulenkörper 1000 auf, bei welchem ein Bewegungspfad mit gewünschter Länge innerhalb des Spulenkörpers vorgesehen ist, und der in der Waschmaschine installiert ist, einen Kern 2000, der sich entlang dem Bewegungspfad innerhalb des Spulenkörpers 1000 hin- und herbewegen kann, eine Spule 3000, die auf den Umfang des Spulenkörpers 1000 gewickelt ist, und deren Induktivität durch die Verschiebung des Kerns 2000 geändert wird, eine Colpitts-Oszillatorschaltung 1200 zur Ausgabe eines Oszillatorsignals entsprechend der geänderten Induktivität, eine Resonanzfrequenzvorrichtung 1300 zum Detektieren der Frequenz des Oszillatorsignals, und eine Vibrationsmessvorrichtung 1400 zur Bestimmung des Vibrationspegels der Waschmaschine entsprechend dem Pegel der Frequenz.

Der Spulenkörper 1000 ist in der Waschmaschine so angebracht, dass der Spulenkörper in einem gewünschten Winkel in bezug auf die Richtung der Schwerkraft geneigt angeordnet ist. Der Spulenkörper 1000 kann die Form einer rechteckigen oder zylindrischen Säule aufweisen, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist.

Wenn ein Spulenkörper 1000' als rechteckförmige Säule ausgebildet ist, muss ein Magnetkern 2000', der sich innerhalb des Spulenkörpers bewegen kann, in Form eines Rades ausgebildet sein. Wenn jedoch der Spulenkörper 1000 als zylindrische Säule ausgebildet ist, muss der Kern 2000 in Form einer Kugel ausgebildet sein. Es ist vorzuziehen, dass der Spulenkörper 1000 auf der Oberfläche der Waschmaschine angebracht ist.

Der Kern 2000 wird an einem Ende des Spulenkörpers 1000 infolge der Schwerkraft angeordnet. Der Kern 2000 kann innerhalb des Spulenkörpers 1000 durch die Trägheit verschoben werden, die durch die Vibrationen erzeugt wird, die von aussen aus einwirken, oder die Vibrationen, die auf den Spulenkörper einwirken.

Die Hin- und Herbewegung des Kerns 2000 ist empfindlicher als die Oszillation des Piezofilms nach dem Stand der Technik, der einen Osillator verwendet. Da sich der Kern innerhalb des Spulenkörpers 1000 bei geringfügigen Vibrationen der Trommel leicht hin- und herbewegt, wirkt sich daher die empfindliche Bewegung des Kerns 2000 als irreguläre Vibrationen durch die irreguläre Bewegung des Spulenkörpers 1000 aus.

Die Spule 3000 ist auf den Aussenumfang des Spulenkörpers 1000 gewickelt, um die Änderung der Induktivität entsprechend der Verschiebung des Kerns 2000 zu erzeugen. Es ist vorzuziehen, dass eine derartige Spule 3000 variabel auf den Aussenumfang des Spulenkörpers 1000 gewickelt ist, wie dies in den Fig. 10b bis 10g gezeigt ist.

In Fig. 10b nimmt die Anzahl an Windungen der Spule 3000 allmählich von einem Ende des Spulenkörpers zu dessen anderem Ende hin zu. In Fig. 10c nimmt die Anzahl an Windungen der Spule 3000 allmählich von dem mittleren Abschnitt des Spulenkörpers zu beiden Enden des Spulenkörpers hin zu. In Fig. 10d nimmt die Anzahl an Windungen der Spule 3000 allmählich von beiden Enden des Spulenkörpers zum mittleren Abschnitt des Spulenkörpers hin ab.

In Fig. 10e nimmt die Anzahl an Windungen der Spule 3000 stufenweise und allmählich von einem Ende des Spulenkörpers zum anderen Ende des Spulenkörpers hin zu. In Fig. 10f nimmt die Anzahl an Windungen der Spule 3000 stufenweise und allmählich vom mittleren Abschnitt des Spulenkörpers zu beiden Enden des Spulenkörpers hin zu. In Fig. 10g nimmt die Anzahl an Windungen der Spule 3000 stufenweise und allmählich von beiden Enden des Spulenkörpers zum mittleren Abschnitt des Spulenkörpers hin ab.

Aus den Fig. 10e bis 10g wird deutlich, dass der Aussenumfang des Spulenkörpers 1000 in gewünschte Abschnitte in konstanten Intervallen unterteilt ist, wobei eine erste Windung der Spule auf einen Abschnitt des Spulenkörpers in gewünschter Anzahl aufgewickelt ist, und eine zweite Windung der Spule auf den anderen Abschnitt in einer gewünschten Anzahl aufgewickelt ist, neben der ersten Windung der Spule.

Die Colpitts-Oszillatorschaltung 1200 ist eine übliche LC- Oszillatorschaltung zur Erzeugung einer Frequenz, wie nachstehend angegeben:

Frequenz f = 1/(2n√(LC)

Unter Bezugnahme auf die Fig. 13 und 15 wird nunmehr das Betriebsprinzip gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert.

Fig. 15 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Detektieren von Vibrationen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Gemäß dem Verfahren zum Detektieren von Vibrationen gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Induktivität in der Spule entsprechend der Position des Magnetkerns erzeugt (S10). Die Colpitts- Oszillatorschaltung gibt eine Frequenz entsprechend der erzeugten Induktivität aus, und der Sensor detektiert die Frequenz im gewünschten Intervall (S20). Der Sensor berechnet den Mittelwert der Frequenzen, die im gewünschten Intervall detektiert wurden (S30). Der Sensor bestimmt, ob der Mittelwert oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt oder nicht (S40).

Auf der Grundlage der Ergebnisse, die bei dem voranstehenden Schritt S40 erhalten werden, sind die Ergebnisse anomal, wenn der Mittelwert oberhalb des vorbestimmten Wertes liegt. Wenn jedoch der Mittelwert unterhalb des vorbestimmten Wertes liegt, wird der Waschvorgang durchgeführt (S50 und S60).

Im einzelnen wird bei dem Verfahren zum Detektieren von Vibrationen gemäß der vorliegenden Erfindung die Änderung der Induktivität, die durch die Hin- und Herbewegung des Kerns 2000 der Vibrationsdetektoreinrichtung hervorgerufen wird, die in der Waschmaschine angebracht ist, in gewünschten Intervallen detektiert (S10).

Hierbei weist das Intervall zum Detektieren der Änderung der Induktivität vorzugsweise einen Wert von 0,01 Sekunden auf. Der Grund hierfür besteht darin, dass dann, wenn das Intervall zum Detektieren der Änderung der Induktivität den Wert 0,1 aufweist, also länger ist als 0,01, die Geschwindigkeit zum Detektieren der Änderung der Induktivität niedriger ist als die Vibrationsgeschwindigkeit des Kerns 2000, wodurch manchmal die Positionsänderung des Kerns 2000 nicht detektiert wird.

Beispielsweise kann, wie in Fig. 16 gezeigt ist, wenn das Intervall zum Detektieren der Verschiebung des Kerns 2000 10 Hz beträgt, der Wert der Induktivität, der in einem vorherigen Zeitraum detektiert wurde, mit dem Wert zufällig übereinstimmen, der im nächsten Zeitraum detektiert wird.

Dann wird gemäß der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass keine Änderung der Induktivität entsprechend einer Verschiebung der Spule 2000 vorhanden ist, also dass der Kern 2000 nicht vibriert. Daher ist es vorzuziehen, dass der Zeit raum zum Detektieren der Verschiebung der Induktivität so eingestellt wird, dass er schneller ist als die Vibrationsgeschwindigkeit des Kerns 2000.

Wenn die Geschwindigkeit zum Detektieren der Änderung der Induktivität zu hoch ist, also 0,001 Sekunden, besteht das Problem, dass die Vibrationsdetektorvorrichtung 1400 der Vibrationsdetektoreinrichtung zu stark belastet wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher der Zeitraum zum Detektieren der Änderung der Induktivität auf die Größenordnung von 0,1 Sekunden eingestellt. In diesem Fall liegt der Mittelwert der Frequenz entsprechend der Induktivität, die in einem gewünschten Zeitraum (0,01 Sekunden) detektiert wird, im Bereich von 1000 bis 1500 Hz.

Gemäß Fig. 17 wird, wenn der Mittelwert im Bereich von 1000 bis 1100 Hz liegt, festgestellt, dass der Vibrationspegel der Waschmaschine ein niedrigster Pegel 5 ist (S100 und S101).

Wenn der Mittelwert im Bereich von 1100 bis 1200 Hz liegt, so wird festgestellt, dass der Vibrationspegel der Waschmaschine den niedrigen Pegel 4 aufweist (S102 und S103).

Wenn der Mittelwert im Bereich von 1200 bis 1300 Hz liegt, so wird festgestellt, dass der Vibrationspegel der Waschmaschine ein mittlerer Pegel ist (S104 und S105). Wenn der Mittelwert im Bereich von 1300 bis 1400 Hz liegt, so wird festgestellt, dass der Vibrationspegel der Waschmaschine ein hoher Pegel 2 ist (S106 und S107).

Weiterhin wird, wenn der Mittelwert oberhalb von 1400 Hz liegt, festgestellt, dass der Vibrationspegel der Waschmaschine der höchste Pegel 1 ist (S108).

Wie voranstehend geschildert, kann, wenn der Vibrationspegel der Waschmaschine bestimmt wird, die Größe der Vibrationen der Waschmaschine erhalten werden, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist. Die Betriebsschaltung der Waschmaschine detektiert die Größe der Exzentrizität der Wäsche entsprechend den Vibrationspegeln der Waschmaschine im Waschvorgang. Daher kann die Waschmaschine die erneute Ausführung oder die Beendigung des Trocknungsvorgangs festlegen.

Zweite Ausführungsform

Die Vibrationsdetektoreinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist, wie in Fig. 19 gezeigt, einen Spulenkörper 1000 auf, bei welchem ein Bewegungspfad mit gewünschter Länge innerhalb des Spulenkörpers vorgesehen ist, einen Kern 2000, der sich entlang dem Bewegungspfad innerhalb des Spulenkörpers 1000 hin- und herbewegen kann, eine Spule 3000, die auf den Umfang des Spulenkörpers 1000 gewickelt ist, und deren Induktivität durch die Verschiebung des Kerns 2000 geändert wird, eine Colpitts-Oszillatorschaltung 1200 zur Ausgabe eines Oszillatorsignals entsprechend der geänderten Induktivität, eine Resonanzfrequenzvorrichtung 1300 zum Detektieren der Frequenz des Oszillatorsignals, und eine Vibrationsmessvorrichtung 1400 zur Bestimmung des Vibrationspegels der Waschmaschine entsprechend dem Pegel der Frequenz.

Der Bewegungspfad ist ein Raum, in welchem sich der Kern 2000 bewegen kann, und der Spulenkörper ist symmetrisch in bezug auf das Zentrum um seinen mittleren Abschnitt herum ausgebildet.

Bei einem derartigen Spulenkörper 1000 ist vorzugsweise der Bewegungspfad U-förmig ausgebildet, und ist die Entfernung vom mittleren Abschnitt zu jedem der beiden Enden die gleiche, wie es in Fig. 20 gezeigt ist.

Der Spulenkörper 1000 ist auf der Trommel der Waschmaschine angebracht, so dass sich der Kern 2000 entlang dem Innenumfang des Spulenkörpers in Abhängigkeit von den Vibrationen des Spulenkörpers zu bewegen scheint. Das Zentrum des Kerns 2000 ist hierbei der mittlere Abschnitt des Spulenkörpers 1000.

Wenn keine Vibrationen auftreten, sind die beiden Enden des Spulenkörpers 1000 im Gleichgewichtszustand, und ist der Kern 2000 im mittleren Abschnitt des Spulenkörpers 1000 angeordnet.

Die Spule 3000 ist auf den Aussenumfang des Spulenkörpers 1000 gewickelt, um die Änderung der Induktivität entsprechend der Verschiebung des Kerns 2000 zu erzeugen. Die Anzahl an Windungen der Spule 3000, die auf den mittleren Abschnitt gewickelt sind, unterscheidet sich von der Anzahl an Windungen der Spule an beiden Enden, wie dies in Fig. 21a gezeigt ist.

Wie aus Fig. 20b hervorgeht, kann die Anzahl an Windungen der Spule 3000 auf den Aussenumfang des Spulenkörpers variabel von einem Ende des Spulenkörpers zu dessen anderem Ende hin gewickelt sein. Wie in Fig. 21c gezeigt ist, kann die Anzahl an Windungen der Spule auf den Aussenumfang des Spulenkörpers so gewickelt sein, dass sie von einem Ende des Spulenkörpers zu dessen anderem Ende hin zunimmt oder abnimmt.

Dies führt dazu, dass die Spule 3000 in Abhängigkeit von der Position des Kerns 2000 innerhalb des Spulenkörpers 1000 eine unterschiedliche Induktivität aufweist. Durch Verfolgung des sich ändernden Wertes der Induktivität wird daher die Position des Kerns 2000 detektiert, und dann wird die Größe der Vibrationen, die auf den Spulenkörper 1000 einwirken, unter Verwendung der detektierten Position des Kerns 2000 detektiert.

Daher ist es vorzuziehen, die Spule 3000 so auszubilden, wie dies in den Fig. 21a, 21b und 21c gezeigt ist; in Fig. 21a nimmt die Anzahl an Windungen der Spule 3000 allmählich von dem mittleren Abschnitt des Spulenkörpers zu dessen beiden Enden hin zu; in Fig. 21b nimmt die Anzahl an Windungen der Spule 3000 schrittweise von einem Ende des Spulenkörpers zu seinem anderen Ende hin ab; und in Fig. 21c nimmt die Anzahl an Windungen der Spule 3000 linear von einem Ende des Spulenkörpers zu dessen anderem Ende hin zu oder ab.

Nunmehr wird ein Verfahren zum Detektieren von Vibrationen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.

Bei dem Verfahren zum Detektieren von Vibrationen gemäß der vorliegenden Erfindung wird periodisch die Induktivität entsprechend der Position des Magnetkerns detektiert (S110). Die detektierte Induktivität wird in eine Frequenz umgewandelt (S111). Es wird der Mittelwert der periodisch detektierten Frequenzen berechnet (S112). Und dann wird bestimmt, ob der Mittelwert gleich dem vorbestimmten Wert ist oder nicht (S113).

Auf der Grundlage der Ergebnisse, die bei dem voranstehenden Schiritt S113 erhalten werden, wird bestimmt, wenn der Mittelwert oberhalb des vorbestimmten Wertes liegt, dass die Waschmaschine in einer ersten Richtung vibriert. Dagegen wird, wenn der Mittelwert unterhalb des vorbestimmten Wertes liegt, bestimmt, dass die Waschmaschine in einer zweiten Richtung vibriert (S114 und S115).

Im einzelnen wird bei dem Verfahren zum Detektieren von Vibrationen gemäß der vorliegenden Erfindung die Änderung der Induktivität, die durch die Hin- und Herbewegung des Kerns 2000 der Vibrationsdetektoreinrichtung hervorgerufen wird, die in der Waschmaschine angebracht ist, periodisch detektiert (S111). Und es wird der Mittelwert der Frequenz, die ausgegeben wird, berechnet, in Abhängigkeit von der Größe der Änderung der Induktivität (S112).

Hierbei beträgt der Zeitraum zum Detektieren der Änderung der Induktivität vorzugsweise 0,01 Sekunden. Der Grund hierfür besteht darin, dass dann, wenn das Intervall zum Detektieren der Änderung der Induktivität 0,1 beträgt, also mehr als 0,01, die Geschwindigkeit zum Detektieren der Änderung der Induktivität langsamer ist als die Vibrationsgeschwindigkeit des Kerns 2000, so dass manchmal die Positionsänderung des Kerns 2000 nicht detektiert wird.

Beispielsweise kann zufällig, wie dies in Fig. 23 gezeigt ist, falls das Intervall zum Detektieren der Verschiebung des Kerns 2000 10 Hz beträgt, der Wert der Induktivität, der in einem vorherigen Zeitraum detektiert wurde, mit jenem übereinstimmen, der im nächsten Zeitraum detektiert wird.

Dann wird gemäß der vorliegenden Erfindung aufgrund der Tatsache, dass keine Änderung der Induktivität entsprechend der Verschiebung der Spule 2000 auftritt, bestimmt, dass der Kern 2000 nicht vibriert. Daher ist es vorzuziehen, dass der Zeitraum zum Detektieren der Verschiebung der Induktivität kürzer eingestellt ist als die Vibrationsgeschwindigkeit des Kerns 2000.

Wenn die Geschwindigkeit zum Detektieren der Änderung der Induktivität zu hoch ist, also 0,001 Sekunden, besteht die Schwierigkeit, dass die Vibrationsdetektorschaltung 6000 der Vibrationsdetektoreinrichtung zu stark belastet wird.

In diesem Fall liegt der Mittelwert der Frequenz entsprechend der Induktivität, die in einem gewünschten Zeitraum detektiert wird, im Bereich von 1000 bis 1500 Hz. Wie in Fig. 24 gezeigt ist, wird dann, wenn der Mittelwert unterhalb der Standardfrequenz (1250 Hz) liegt, und sich im Bereich von 1000 bis 1100 Hz befindet, bestimmt, dass der Vibrationspegel der Waschmaschine ein Pegel 3 einer zweiten Richtung ist (S211 und S213).

Wenn der Mittelwert im Bereich von 1100 bis 1200 Hz liegt, so wird bestimmt, dass der Vibrationspegel der Waschmaschine ein Pegel 1 einer ersten Richtung ist (S214 und S216).

Als Ergebnis, das von dem Schritt S211 erhalten wird, wird dann, wenn der Mittelwert oberhalb der vorbestimmten Standardfrequenz (1250 Hz) liegt, und sich im Bereich von 1250 bis 1300 Hz befindet, festgestellt, dass der Vibrationspegel der Waschmaschine ein Pegel 3 einer ersten Richtung ist (S217-S218).

Weiterhin wird, wenn der Mittelwert im Bereich von 1300 bis 1400 Hz liegt, festgestellt, dass der Vibrationspegel der Waschmaschine ein Pegel 2 einer ersten Richtung ist. Wenn der Mittelwert im Bereich von 1400 bis 1500 Hz liegt, so wird festgestellt, dass der Vibrationspegel der Waschmaschine ein Pegel 1 einer ersten Richtung ist (S219-S221).

Die Frequenz entsprechend den Kriterien, nach welchen die Vibrationsrichtung und der Vibrationspegel der Waschmaschine bestimmt werden, kann nach Wahl entsprechend der Induktivität, der Länge des Innenumfangs des Spulenkörpers 1000, der Anzahl an Windungen der Spule 3000, und dem Zeitraum zum Detektieren der Induktivität eingestellt werden.

Wenn die Änderungsbreite der Frequenz im Bereich von 10 000 bis 15 000 Hz entsprechend dem Änderungspegel der Induktivität liegt, oder der Länge des Innenumfangs des Spulenkörpers 1000 und der Anzahl an Windungen der Spule 3000, so müssen die Kriterien zur Bestimmung der Vibrationen und des Pegels der Waschmaschine in Einheiten von 1000 Hz zurückgestellt werden.

Dies führt dazu, dass dann, wenn die Änderungsrate im Bereich von 10 000 bis 15000 Hz liegt, der Mittelwert der Änderungsrate zur Bestimmung der Vibration und des Pegels der Waschmaschine auf 1250 Hz abgeändert wird.

Der Kern 2000 gemäß der Erfindung wird durch die Schwingungen der Waschmaschine infolge der Exzentrizität der Wäsche oder infolge anderer Faktoren in Schwingungen versetzt. Die Änderung wird als Induktivität der Spule 3000 gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Verschiebung des Kerns 2000 erzeugt, so dass die Colpitts-Oszillatorschaltung 1200 eine entsprechende Frequenz entsprechend der Änderung der Induktivität ausgibt.

Hierbei ist die Position des Kerns 2000 infolge der unregelmäßigen Vibrationen der Trommel, der exzentrischen Anordnung der Wäsche oder anderer Faktoren nicht konstant.

Im einzelnen kann der Kern 2000 von dem mittleren Abschnitt des Spulenkörpers 1000 in Richtung nach links, rechts oder nach links und rechts verschoben werden.

Da die Spule 3000 gemäß der vorliegenden Erfindung eine unterschiedliche Frequenz in Abhängigkeit von der Position des Kerns 2000 erzeugt, kann die momentane Bewegungsrichtung des Kerns 2000 festgestellt werden, wenn die Frequenz detektiert wird, die von der Colpitts-Oszillatorschaltung ausgegeben wird.

Daher kann der Piezofilm nach dem Stand der Technik nur die Vibrationen der Trommel entsprechend der Oszillation des Gewichts bestimmen, jedoch kann die vorliegende Erfindung die Richtung und die Art der Vibrationen unter Bezugnahme auf die Bewegungsrichtung des Kerns 2000 feststellen.

Wie voranstehend geschildert, führen die Vibrationsdetektoreinrichtung und das zugehörige Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung zu folgenden Auswirkungen:
Da der Vibrationssensor durch Verbesserung der Colpitts- Oszillatorschaltung nach dem Stand der Technik zur Verfügung gestellt wird, ist ein getrennter, teurer Vibrationssensor nicht erforderlich, wodurch die Herstellungskosten verringert werden.

Da der Vibrationssensor, der auch als Pegelsensor arbeitet, durch zusätzliche Verbesserungen eines Benutzers entwickelt werden kann, ist zweitens eine erhebliche Verfügbarkeit gegeben.

Drittens werden die Schwingungspositionen des Kerns und der Änderungswert der Induktivität entsprechend der Schwindungsrichtung der Trommel oder entsprechend dem Grund für die Schwingungen geändert, so dass es möglich ist, die Vibrationsrichtung der Trommel und den Grund für die Vibrationen zu identifizieren, und ebenso das Ausmaß der Vibrationen, anders als bei der Vibrationsdetektoreinrichtung nach dem Stand der Technik.

Schließlich ist beim Detektieren der Vibrationen der Trommel die Erfindung empfindlicher als der Piezofilm nach dem Stand der Technik, wodurch die Vibrationen der Trommel exakt detektiert werden.

Zwar wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugte Ausführungsform beschrieben und erläutert, jedoch wird Fachleuten auf diesem Gebiet auffallen, dass sich in dieser Beziehung verschiedene Abänderungen und Variationen vornehmen lassen, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Vibrationsdetektoreinrichtung, welche aufweist:
einen Spulenkörper mit einem Bewegungspfad gewünschter Länge in einem Innenumfang des Spulenkörpers;
einen Kern, der sich entlang dem Bewegungspfad im Innenumfang des Spulenkörpers durch Vibrationen bewegen kann, die von aussen her einwirken, oder durch Vibrationen, die auf den Spulenkörper einwirken; und
eine Spule, die auf einen Aussenumfang des Spulenkörpers gewickelt ist, wobei sich die Induktivität der Spule entsprechend der Verschiebung des Kerns ändert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine Querschnittsform rechteckig ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine Querschnittsform rechteckig ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Spulenkörper an beiden offenen Enden mit einer Vorrichtung versehen ist, um zu verhindern, dass der Kern von dem Spulenkörper entweicht.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Vorrichtung ein Stopfen ist, der in beide offene Enden des Spulenkörpers eingeführt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Vorrichtung ein Vorsprung ist, der jeweils gegenüberliegend und nach innen von der Innenoberfläche beider Enden vorspringt.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Innenumfang des Spulenkörpers U-förmig ausgebildet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, bei welcher der Spulenkörper dieselbe Länge von einem mittleren Abschnitt zu beiden Enden des Innenumfangs aufweist.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Spulenkörper auf einer Trommel einer Trommelwaschmaschine angebracht ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Kern in Form einer Kugel ausgebildet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Kern die Form einer zylindrischen Säule aufweist, die im Innenumfang des Spulenkörpers rollen kann.

12. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine Anfangsposition des Kerns ein mittlerer Abschnitt des Spulenkörpers ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Spule auf den Aussenumfang des Spulenkörpers mit konstanter Anzahl an Windungen gewickelt ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Spulen auf den Aussenumfang des Spulenkörpers so gewickelt ist, dass die Anzahl an Windungen sich linear von einem Ende zum anderen Ende des Spulenkörpers ändert.

15. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Spule auf den Aussenumfang des Spulenkörpers so gewickelt ist, dass sich die Anzahl an Windungen linear von einem mittleren Abschnitt zu beiden Enden des Spulenkörpers hin ändert.

16. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Spule auf den Aussenumfang des Spulenkörpers so gewickelt ist, dass sich die Anzahl an Windungen schrittweise von einem Ende zum anderen Ende des Spulenkörpers sich ändert.

17. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Spule auf den Aussenumfang des Spulenkörpers so gewickelt ist, dass sich die Anzahl an Windungen schrittweise von einem mittleren Abschnitt zu beiden Enden des Spulenkörpers hin ändert.

18. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Anzahl an Windungen der Spule an beiden Enden voneinander verschieden ist, mit einem mittleren Abschnitt des Spulenkörpers im Zentrum.

19. Vibrationsdetektoreinrichtung, welche aufweist:
einen Spulenkörper, der einen Bewegungspfad gewünschter Länge aufweist, der in einem Innenumfang des Spulenkörpers vorgesehen ist;
einen Kern, der sich entlang dem Bewegungspfad in dem Innenumfang des Spulenkörpers hin- und herbewegen kann, durch von aussen einwirkende Vibrationen, oder durch auf den Spulenkörper einwirkende Vibrationen;
eine Spule, die auf den Aussenumfang des Spulenkörpers gewickelt ist, und deren Induktivität sich durch Verschiebung des Kerns ändert;
eine Colpitts-Oszillatorschaltung zur Ausgabe eines Oszillatorsignals entsprechend der geänderten Induktivität; und
eine Resonanzfrequenz-Detektorvorrichtung zum Detektieren der Frequenz des Oszillatorsignals, das von der Colpitts-Oszillatorschaltung ausgegeben wird.

20. Vibrationsdetektoreinrichtung, welche aufweist:
einen Spulenkörper, der einen Bewegungspfad mit gewünschter Länge aufweist, der in einem Innenumfang des Spulenkörpers vorgesehen ist, wobei der Spulenkörper in einem gewünschten Winkel in bezug auf die Richtung der Schwerkraft geneigt ist;
einen Kern, der an einem Ende des Spulenkörpers angeordnet ist, und sich entlang dem Bewegungspfad im Innenumfang des Spulenkörpers hin- und herbewegen kann, durch von aussen einwirkende Vibrationen, oder durch auf den Spulenkörper einwirkende Vibrationen;
eine Spule, die auf einen Aussenumfang des Spulenkörpers gewickelt ist, und deren Induktivität durch die Verschiebung des Kerns geändert wird;
eine Colpitts-Oszillatorschaltung zur Ausgabe eines Oszillatorsignals entsprechend der geänderten Induktivität; und
eine Resonanzfrequenz-Detektorvorrichtung zum Detektieren der Frequenz des Oszillatorsignals, das von der Colpitts-Oszillatorschaltung ausgegeben wird.

21. Verfahren zum Detektieren von Vibrationen in einer Vibrationsdetektoreinrichtung, die einen Kern aufweist, mit folgenden Schritten:
periodisches Detektieren der Induktivität entsprechend der Position eines Magnetkerns in einem gewünschten Intervall;
Umrechnung der detektieren Induktivität in eine Frequenz;
Berechnung eines Mittelwertes der berechneten Frequenzen;
Bestimmung eines Vibrationspegels einer Trommelwaschmaschine durch Vergleich mit dem berechneten Mittelwert und einem vorbestimmten Wert; und
Bestimmung eines normalen oder anomalen Zustands auf der Grundlage des detektierten Vibrationspegels.

22. Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem das Intervall zum Detektieren der Induktivität 0,01 bis 0,1 Sekunden beträgt.

23. Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem der Mittelwert in einem Bereich von 1000 bis 1500 Hz liegt.

24. Verfahren nach Anspruch 21 oder 23, bei welchem der Schritt der Bestimmung eines Vibrationspegels umfasst:
Feststellung der Vibrationsdetektoreinrichtung als ein Pegel 5, wenn der Mittelwert im Bereich von 1000 bis 1100 Hz liegt;
Feststellung der Vibrationsdetektoreinrichtung als ein Pegel 4, wenn der Mittelwert im Bereich von 1100 bis 1200 Hz liegt;
Feststellung der Vibrationsdetektoreinrichtung als ein Pegel 3, wenn der Mittelwert im Bereich von 1200 bis 1300 Hz liegt;
Feststellung der Vibrationsdetektoreinrichtung als ein Pegel 2, wenn der Mittelwert im Bereich von 1300 bis 1400 Hz liegt; und
Feststellung der Vibrationsdetektoreinrichtung als ein Pegel 1, wenn der Mittelwert im Bereich von 1400 bis 1500 Hz liegt.

25. Verfahren zum Detektieren von Vibrationen in einer Vibrationsdetektoreinrichtung, die einen Kern aufweist, mit folgenden Schritten:
periodisches Detektieren einer Induktivität entsprechend einer Position eines Magnetkerns in einem gewünschten Intervall;
Umrechnung der detektieren Induktivität in eine Frequenz;
Berechnung eines Mittelwertes der berechneten Frequenzen;
Bestimmung eines Vibrationspegels einer ersten Richtung, wenn der Mittelwert oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt; und
Bestimmung eines Vibrationspegels einer zweiten Richtung, wenn der Mittelwert unterhalb des vorbestimmten Wertes liegt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, bei welchem das Intervall zum Detektieren der Induktivität 0,01 bis 0,1 Sekunden beträgt.

27. Verfahren nach Anspruch 25, bei welchem der Mittelwert im Bereich von 1000 bis 1500 Hz liegt.

28. Verfahren nach Anspruch 25 oder 27, bei welchem der Schritt der Bestimmung eines Vibrationspegels einer zweiten Richtung umfasst:
Feststellung der Vibration einer Trommelwaschmaschine als ein Pegel 3 einer zweiten Richtung, wenn der Mittelwert unterhalb einer vorbestimmten Standardfrequenz (1250 Hz) liegt, und im Bereich von 1250 bis 1200 Hz;
Feststellung der Vibration einer Trommelwaschmaschine als ein Pegel 2 einer zweiten Richtung, wenn der Mittelwert im Bereich von 1100 bis 1200 Hz liegt;
Feststellung der Vibration einer Trommelwaschmaschine als ein Pegel 1 einer zweiten Richtung, wenn der Mittelwert im Bereich von 1000 bis 1100 Hz liegt.

29. Verfahren nach Anspruch 25 oder 27 mit folgenden weiteren Schritten:
Feststellung der Vibration als ein Pegel 3 einer ersten Richtung, wenn der Mittelwert oberhalb einer vorbestimmten Standardfrequenz (1250 Hz) liegt, und im Bereich von 1250 bis 1200 Hz;
Feststellung der Vibration als ein Pegel 2 einer ersten Richtung, wenn der Mittelwert im Bereich von 1300 bis 1400 Hz liegt;
Feststellung der Vibration als ein Pegel 1 einer ersten Richtung, wenn der Mittelwert im Bereich von 1400 bis 1500 Hz liegt.