DE19742927A1 - Anordnung und Verfahren zur Reduktion oder zum Ausgleich einer in einer rotierenden Anordnung auftretenden Unwucht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Reduktion bzw. den Ausgleich einer in einer rotierenden Anordnung auftretenden Unwucht.

Unwucht tritt häufig bei rotierenden Systemen auf. Ein Bei­ spiel, in dem Unwucht häufig auftritt, ist das Auto. Unwucht in Vorderrädern eines Autos bringt beispielsweise das Lenkrad zum Vibrieren. Die Unwucht bei Reifen wird beispielsweise da­ durch behoben, daß die Unwucht für einen Reifen, allgemein also für eine rotierende Anordnung, erkannt und die Position der Unwucht ermittelt wird. Die Unwucht wird bekannterweise dadurch reduziert, daß kleine Ausgleichsgewichte am Felgen­ kranz des Reifens manuell angebracht werden, abhängig von dem Ergebnis der Unwuchterkennung.

Allgemein funktionieren zahlreiche Maschinen mit rotierenden Massen schlechter, wenn die Massen ungünstig verteilt sind, d. h. wenn eine Unwucht vorliegt. Unwuchten bewirken Nachteile u. a. hinsichtlich: Vibration, Schwingungsdämpfung, mechani­ schem Spielraum, Standfestigkeit, Stabilität, Verschleiß, Energieverbrauch, Geräusch, Komfort, Bearbeitungsgüte. Eine minimierte Unwucht ist somit oftmals wünschenswert.

Bei vielen Systemen kann eine ortsfeste Unwucht schon bei der Herstellung endgültig eliminiert werden, bei anderen Systemen aber verändert sich die Unwuchtsituation während des Geräte­ einsatzes. In dem letzten Fall ist es oftmals nicht möglich, durch einmaligen Unwuchtausgleich eine minimierte Unwucht zu erreichen.

Unwucht tritt in zwei voneinander unabhängigen Formen auf:

• - Schwerpunktsunwucht:
  Diese Unwucht manifestiert sich in einem radialen Schwin­ gen der gesamten Rotationsachse. Wenn man sich die Masse des rotierenden Systems im Schwerpunkt reduziert vor­ stellt, dieser Schwerpunkt aber nicht auf der Rotati­ onsachse liegt, so ergibt sich Schwerpunktsunwucht.
• - Taumeln:
  Diese Unwucht besteht in einem kegelförmigen Taumeln der Rotationsachse. Jede rotierende Masse hat eine räumliche Erstreckung und damit ein Trägheitsmoment. Das rotierende System ist immer bestrebt, die Rotationsachse in Richtung des maximalen oder minimalen Trägheitsmoments auszurich­ ten. Bei Rädern eines Kfz tritt dieses Taumeln beispiels­ weise auf, da sich das Ventil des Reifens nur nahe eines Felgenrandes befindet.

Das bekannte Verfahren zum einmaligen Unwuchtausgleich birgt zusätzlich den Nachteil in sich, daß das System nach erkann­ ter Unwucht in der Rotation gestoppt werden muß.

Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eine Anord­ nung sowie ein Verfahren anzugeben zur Reduktion oder zum Ausgleich von Unwucht während der Laufzeit des Systems.

Das Problem wird durch die Anordnung gemäß Patentanspruch 1, durch die Anordnung gemäß Patentanspruch 15, die Anordnung gemäß Patentanspruch 16 sowie durch das Verfahren gemäß Pa­ tentanspruch 30 gelöst.

Bei der Anordnung gemäß Patentanspruch 1 ist ein Mittel zum Hinzufügen, Entfernen oder Verteilen von Ausgleichsmassen vorgesehen, wobei bei dem Entfernen, Verteilen bzw. Hinzufü­ gen der Ausgleichsmasse eine Reduktion bzw. ein Ausgleich der Unwucht erzielt wird.

Ferner ist bei der Anordnung gemäß Patentanspruch 15 ein Mit­ tel zum Verstellen der Rotationsachse vorgesehen, wobei die Rotationsachse so verstellt wird, daß eine Reduktion bzw. ein Ausgleich der Unwucht erzielt wird.

Bei der Anordnung gemäß Patentanspruch 16 ist ein Mittel zur Verlagerung der Unwuchtmasse vorgesehen, wobei die Unwuchtma­ sse derart verlagert wird, daß eine Reduktion bzw. ein Aus­ gleich der Unwucht erzielt wird.

Die Anordnungen weisen die gemeinsame erfinderische Idee auf, daß es jeweils während der Laufzeit des Systems möglich ist, eine Reduktion bzw. einen Ausgleich auftretender Unwucht durchzuführen. Dies ist bei den bekannten Verfahren nicht möglich, da immer zuerst das rotierende System gestoppt und Ausgleichsmasse hinzugefügt oder weggenommen werden muß.

Somit wird erstmals ein dynamischer Unwuchtausgleich möglich.

Bei dem Verfahren gemäß Patentanspruch 30 wird eine Unwuch­ terkennung durchgeführt und nach erkannt er Unwucht die Un­ wucht automatisch reduziert bzw. ausgeglichen, entweder durch Änderung von Ausgleichsmasse, durch Verstellen der Rotati­ onsachse oder durch Verlagerung der Unwuchtmasse.

Das Verfahren weist die gleichen Vorteile auf wie die oben beschriebenen Anordnungen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Es ist vorteilhaft, daß das Mittel zum Hinzufügen oder Ent­ fernen oder Verteilen von Ausgleichsmasse derart ausgestaltet ist, daß die Ausgleichsmasse zu mindestens einer Zielposition transportiert wird, die in etwa diametral zu der Unwucht liegt. Auf diese Weise wird die Wirkung der Verlagerung bzw. Hinzufügung bzw. Entfernung der Ausgleichsmasse in ihrer Wir­ kung optimiert.

Ferner ist es vorteilhaft, mindestens drei Ausgleichskammern in der Anordnung vorzusehen, in die jeweils die Ausgleichs­ masse transportiert wird. Auf diese Weise ist es möglich, le­ diglich durch drei Ausgleichskammern, die jeweils im Abstand von in etwa 120° voneinander entfernt auf der rotierenden An­ ordnung aufgebracht sind, die Schwerpunktsunwucht zu reduzie­ ren bzw. auszugleichen. Ab einer Zahl von vier Ausgleichskam­ mern ist es möglich, bei entsprechender Ausrichtung der Aus­ gleichskammern, auch das Taumeln zu reduzieren bzw. auszu­ gleichen.

Ferner ist es in einer Weiterbildung der Anordnung vorteil­ haft, bei kontinuierlicher Zuführung bzw. Entfernung bzw.

Verlagerung der Ausgleichsmasse eine Zuführeinrichtung vorzu­ sehen, mit der die Ausgleichsmasse der Anordnung zugeführt wird, wobei die Zuführeinrichtung mit der Zielposition ver­ bunden ist. Die Ausgleichsmasse wird durch die Verbindung von der Zuführeinrichtung zu der Zielposition geführt.

Dabei kann beispielsweise ein Transportmittel, z. B. eine Pumpe oder auch ein selbsttätiger Transport der Ausgleichs­ masse hin zur Zielposition zum Einsatz kommen. Selbsttätig bedeutet in diesem Fall, daß die Ausgleichsmasse bei Unwucht automatisch, ohne daß ein zusätzliches Transportmittel benö­ tigt wird, von der Zuführeinrichtung zu der jeweiligen Ziel­ position geleitet werden kann. Dies ist dann möglich, wenn das Potential der Verbindung von der Zuführeinrichtung hin zur Zielposition fallend ist. Für ein offenes Rohrsystem (z. B. Rinnen, Aquädukte) bedeutet dies, daß die in dem Rohr­ system enthaltenen Rohre monoton fallend sein müssen. Für ein geschlossenes Rohrsystem (z. B.: Rohre, Schläuche) bedeutet dies, daß der Auslaßpunkt ein niedrigeres Potential als der Einlaßpunkt aufweisen muß und daß kein Punkt der Rohrleitung höheres Potential als der Einlaßpunkt aufweisen darf.

Das Mittel kann jedoch auch derart ausgestaltet sein, daß die Ausgleichsmasse diskontinuierlich verändert wird. In diesem Fall ist es vorteilhaft, eine Düse vorzusehen, sowie eine Dü­ sensteuerungseinheit zur Steuerung der diskontinuierlichen Zufuhr, Entfernung bzw. Verlagerung der Ausgleichsmasse.

Allgemein ist ein dynamischer Unwuchtausgleich, d. h. ein Un­ wuchtausgleich während der Laufzeit des Systems hilfreich beispielsweise in folgenden Anwendungsgebieten:

• - Fahrzeugräder, z. B. in den Fällen, bei denen durch punk­ tuellen Abrieb, etwa nach starken Bremsvorgängen mit Blockierung der Räder eine veränderte Unwuchtsituation entsteht;
• - bei rotierenden Produktionsmaschinen, wobei in diesem Fall Unwucht z. B. durch schwankenden Materialstrom bzw. schwankende Dichte oder durch Eigenabnutzung der Produk­ tionsmaschinen oder allgemein rotierenden Maschinen ent­ stehen kann;
• - allgemein jedes rotierende System, in dem Unwucht auftre­ ten kann;
• - bei Waschmaschinen, insbesondere beim Schleudern im Rah­ men des Waschvorgangs, wobei die Unwucht durch zufällig ungünstige Beladungsverteilung der Wäsche entstehen kann.

Es ist sehr vorteilhaft, die erfindungsgemäße Anordnung in einer Waschmaschine vorzusehen, da es durch einen Unwuchtaus­ gleich während des Betriebs der Waschmaschine möglich wird, beispielsweise das Gewicht der Waschmaschine, welches zur Stabilisierung der Waschmaschine dient, erheblich zu reduzie­ ren. Alternativ oder zusätzlich kann durch die erfindungsge­ mäße Anordnung beispielsweise eine optimierte Raumaufteilung mit einer strafferen Aufhängung, größeren Trommel oder auch größeren Fenster erreicht werden.

Eine Waschmaschine weist üblicherweise auf:

• - einen Laugenbehälter, der über Dämpfungselemente mit einem Gehäuse der Waschmaschine verbunden ist,
• - eine Waschtrommel, die in dem Laugenbehälter drehbar gela­ gert ist,
• - Mitnehmerelemente zur Kraftkopplung auf die Wäsche,
• - eine Antriebseinrichtung sowie
• - eine Waschmaschinensteuereinheit.

Zur einfachen Konstruktion der Waschmaschine ist es vorteil­ haft, daß die Waschmaschine Mitnehmerelemente aufweist, die derart ausgestaltet sind, daß sie die Ausgleichsmasse oder zumindest einen Teil der Ausgleichsmasse aufnehmen können.

Ferner ist es vorteilhaft, die Antriebseinrichtung derart auszugestalten, daß durch sie die Ausgleichsmasse der Anord­ nung zugeführt wird. Durch diese Weiterbildung wird eine wei­ tere Vereinfachung der Waschmaschinenkonstruktion erreicht.

Ferner ist es vorteilhaft, in der Waschmaschine die Zufüh­ reinrichtung zu jeweils einer Zielposition als Rohr, vorteil­ hafterweise als in etwa kreisförmiges Rohr auszugestalten.

Ist das Rohr in etwa kreisförmig, und weist das Rohr am An­ fang der Verbindung ein höheres Potential auf, als an der Zielposition, so ist eine selbsttätige, dynamische Unwuchtre­ duktion möglich, ohne daß eine Unwuchtlageerkennung durchge­ führt werden muß.

Ferner ist es vorteilhaft, zur nachgiebigeren Lagerung des Laugenbehälters in dem Gehäuse mindestens einen Schwingungs­ dämpfer und/oder mindestens eine Feder vorzusehen, wobei min­ destens ein Schwingungsdämpfer als Pumpenelement ausgestaltet ist, wodurch wiederum eine vereinfachte Konstruktion der Waschmaschine erreicht wird.

Eine weitere Vereinfachung der Waschmaschine wird dadurch er­ reicht, daß in einer Ausgestaltung der Waschmaschine ein Zu­ führungskragen vorgesehen ist, der die Antriebseinrichtung berührungslos umgibt. Ferner ist in dieser Ausgestaltung ein Ventil und eine Ringleitung am Zuführungskragen vorgesehen, über die die Ausgleichsmasse dem Zuführungskragen zugeführt wird. Der Zuführungskragen ist am Behälter montiert und von der Verteilungseinrichtung umgeben. Durch die im weiteren noch detailliert beschriebene Ausgestaltung ist praktisch keine Änderung an der bisher üblichen Trommellagerung und dem Trommelantrieb einer Waschmaschine erforderlich. Ferner sind durch diese Ausgestaltung keine zusätzlichen Gleit- oder Drehverbindungen erforderlich. Somit wird eine störungsfreie­ re Laufleistung der Waschmaschine erreicht.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung darge­ stellt, die im weiteren näher erläutert werden.

Es zeigen

Fig. 1 eine Skizze, in der eine Anordnung mit dem Prinzip der diskontinuierlichen Zufuhr von Ausgleichsmasse skizzenhaft dargestellt ist;

Fig. 2 eine Anordnung, in der eine mögliche diskontinuier­ liche Zufuhr von Ausgleichsmasse skizzenhaft darge­ stellt ist, die sich auch zum Ausgleich von Taumelunwucht eignet;

Fig. 3 eine Skizze für den Unwuchtausgleich relevanter Systemteile einer Waschmaschine;

Fig. 4 eine Skizze des Prinzips eines möglichen kon­ tinuierlichen Unwuchtausgleichs in einer Wasch­ maschine;

Fig. 5a und 5b ein Skizze, in der ein Kreisrohr unter Fliehkraft längs seiner Hauptachse (Fig. 5a) und eine Skizze des Potentialverlaufs des Kreisrohrs (Fig. 5b) dargestellt sind;

Fig. 6a und 6b eine Skizze, in der ein Kreisrohr unter Fliehkraft schräg zur Hauptachse (Fig. 6a) und der Potentialverlauf des Kreisrohres (Fig. 6b) darge­ stellt sind;

Fig. 7a und 7b eine Skizze, in der eine Anordnung eines geraden Rohres unter nicht-axialer Fliehkraft (Fig. 7a) und der dazugehörige Potentialverlauf (Fig. 7b) dargestellt sind;

Fig. 8 eine skizzenhafte Darstellung eines Teils eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Waschmaschine in Seitenansicht;

Fig. 9 eine Skizze einer Person, die einen relativ starren Gartenschlauch über ihren Kopf kreisend schwingt;

Fig. 10 eine Skizze, in der die tangentiale Strömung des Wassers in Fig. 9 in raumfesten, d. h. beschleuni­ gungsfreien Koordinaten dargestellt ist;

Fig. 11 eine Skizze, in der die Bewegung des Wassers in einer radial spiralförmigen Strömung in dreh­ körperfesten, d. h. drehenden Koordinaten darge­ stellt ist;

Fig. 12 eine Skizze eines zusätzlichen Führungselements für eine Verteileinrichtung;

Fig. 13 eine Skizze eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Waschmaschine, bei der ein Dämpfungselement als eine Schwingungsdämpferpumpe ausgestaltet ist;

Fig. 14 eine Skizze einer Waschmaschine mit einer Träg­ heitsdämpferpumpe zur Zuführung der Ausgleichs­ masse;

Fig. 15 eine Skizze, in der beispielhaft ein Unwuchtaus­ gleich durch verschiebbare Gewichte dargestellt ist;

Fig. 16 ein Ablaufdiagramm, in dem mehrere Verfahrens­ schritte zur Steuerung der Unwuchtreduktion bzw. des Unwuchtausgleichs dargestellt sind.

In Fig. 1 ist eine prinzipielle Skizze einer Anordnung darge­ stellt, mit der in einer rotierenden Anordnung auftretende Unwucht während der Laufzeit der Anordnung reduziert bzw. ausgeglichen werden kann.

Die Anordnung weist ein Mittel 101 zum Hinzufügen oder Ent­ fernen oder Verteilen von Ausgleichsmasse 102 auf. Das Mittel 101 ist derart ausgestaltet, daß durch das Hinzufügen, Ent­ fernen, bzw. Verteilen der Ausgleichsmasse 102 eine Reduktion bzw. ein Ausgleich der Unwucht des rotierenden Systems er­ zielt wird.

In Fig. 1 wird durch das Mittel 101 die Ausgleichsmasse 102 in eine Zielposition 103 geführt. Die Steuerung der Zufuhr, Entfernung, bzw. Verteilung der Ausgleichsmasse 102 wird im weiteren im Zusammenhang mit weiteren Ausführungsbeispielen detailliert erläutert. Die Anordnung weist eine Mehrzahl von Zielpositionen 103 auf. In diesem Beispiel sind die Zielposi­ tionen 103 in Form von Ausgleichskammern 103 dargestellt. Die Ausgleichskammern 103 sind in diesem Beispiel derart ausge­ staltet, daß zwischen den Ausgleichskammern 103 kein unmit­ telbarer Austausch der Ausgleichsmasse 102 möglich ist, d. h. die Ausgleichskammern 103 sind voneinander räumlich getrennt.

Als Ausgleichsmasse 102 können verschiedenste Materialien An­ wendung finden. Die Wahl der Ausgleichsmasse 102 ist sehr an­ wendungsabhängig.

In Frage kommen grundsätzlich alle verfügbaren Festkörper und Flüssigkeiten möglichst hoher Dichte. Beispielsweise können Stahlkugeln oder andere geführte Massen, die z. B. auf Lei­ sten, in Rohren, an Bändern geführt werden, aber auch belie­ bige Flüssigkeiten, z. B. Hydraulikflüssigkeit, Quecksilber oder Wasser verwendet werden.

Die Ausgleichsmasse 102 wird in die Zielposition 103 trans­ portiert. Die Zielposition 103 ist entweder eine weitgehend beliebige Position oder es kann auch, wie in Fig. 1 darge­ stellt, eine diskrete Position 103, z. B. eine Ausgleichskam­ mer 103 sein. Werden diskrete Positionen 103, d. h. Aus­ gleichskammern 103 in der Anordnung verwendet, so sind bei reinem Schwerpunktausgleich mindestens drei Ausgleichskam­ mern 103 erforderlich, bei der Reduktion bzw. beim Ausgleich der Taumelunwucht mindestens vier Ausgleichskammern 103. Die Ausgleichskammern 103 können beispielsweise auf einem Ro­ torumfang 104 der rotierenden Anordnung 105 angeordnet sein.

Falls beide Unwuchtarten, d. h. Schwerpunktsunwucht als auch Taumelunwucht ausgeglichen werden sollen, so ist eine mögli­ che Anordnung für den kombinierten Schwerpunkts- bzw. Taumel­ unwuchtsausgleich in Fig. 2 dargestellt. Es ist hierbei vor­ teilhaft, die Unwucht schrittweise, iterativ auszuregeln. In jedem Regelschritt, d. h. in jeder Iteration wird die Unwucht partiell ausgeglichen, danach neu bestimmt und ausgeglichen.

Dies ist erforderlich, da es keine Formel zur kompletten Be­ rechnung der Ausgleichsmassen 102 und Positionen 103 gibt, da die üblichen Sensoren nicht direkt Lage und Größe der Masse­ zentren angeben können. In Fig. 2 sind zwei räumlich versetz­ te Anordnungen dargestellt mit jeweils diskreten Ausgleichs­ kammern 103 und zwei Mittel 101 zum Entfernen, Hinzufügen, bzw. Verlagern der Ausgleichsmasse 102.

Ferner ist ein Antriebsmittel 106 sowohl in Fig. 1 als auch in Fig. 2 dargestellt, mit der die Rotation der Anordnung be­ wirkt wird.

Zur Steuerung des Mittels 101 ist es vorteilhaft, in der An­ ordnung ein Erkennungsmittel 107 zur Unwuchterkennung vorzu­ sehen. Verfahren und Anordnungen zur Unwuchterkennung sind dem Fachmann vielfach bekannt. Diese können in beliebigen Va­ rianten im Rahmen der erfindungsgemäßen Anordnung eingesetzt werden. Das Unwuchterkennungsmittel 107 kann beispielsweise derart ausgestaltet sein, daß lediglich Schwerpunktsunwucht und/oder lediglich Taumelunwucht erkannt wird.

Wie auch bei den weiteren Ausführungsbeispielen ist das Mit­ tel 101 vorzugsweise derart ausgestaltet, daß die Ausgleichs­ masse 102 zu mindestens einer Zielposition 103 transportiert wird, die bezüglich der konstruktionsbedingten Antriebsachse 106 in etwa diametral zu der Unwucht liegt.

Wie in weiteren Ausführungsbeispielen dargelegt wird, kann die Reduktion bzw. der Ausgleich der Unwucht kontinuierlich oder diskontinuierlich während des Betriebs der Anordnung 105 erfolgen.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Anordnung bei­ spielhaft anhand einer Waschmaschine 300 beschrieben. Dies schränkt jedoch die allgemeine Verwendbarkeit der Anordnung für andere technische Gebiete nicht ein.

Die in Fig. 3 dargestellte Waschmaschine 300 weist üblicher­ weise folgende Komponenten auf:

• - ein starres äußeres Gehäuse 301;
• - zur Stabilisierung der Waschmaschine 300 Stabilisierungsge­ wichte 302, beispielsweise in Form von Beton;
• - in dem Gehäuse 301 elastisch-nachgiebig, jedoch in seiner Schwingungsamplitude begrenzt, gelagert, die eigentliche Waschapparatur;
• - zur Lagerung der Waschapparatur dienen beispielsweise Schwingungsdämpfer 303 und Spiralfedern 304 oder andere Auf­ hängungselemente;
• - an den Aufhängungselementen 303, 304, ist ein Laugenbehäl­ ter 305 befestigt;
• - in dem trommelförmigen Laugenbehälter 305 ist eine eben­ falls trommelförmige Waschtrommel 306 drehbar eingebaut;
• - ferner weist die Waschmaschine 300 eine Antriebseinrichtung 307 zum Antreiben der Waschtrommel 306 auf;
• - die Antriebseinrichtung 307 ist beispielsweise als eine An­ triebswelle ausgestaltet;
• - üblicherweise ist an dem Laugenbehälter 305 ein Motor (nicht dargestellt) angebracht, der die Antriebseinrichtung 307 über eine Keilriemenuntersetzung (nicht dargestellt) an­ treibt;
• - ferner ist eine Waschmaschinensteuereinheit (nicht darge­ stellt) vorgesehen, mit der der Wasch- und Schleudervorgang gesteuert wird;
• - die Waschmaschinensteuereinheit kann beispielsweise durch einen Mikroprozessor realisiert sein, in dem die einzelnen Waschprogramme und Schleuderprogramme gespeichert sind;
• - ferner sind Mitnehmerelemente 308 in der Waschtrommel 306 vorgesehen;
• - die Mitnehmerelemente 308 dienen zur Mitnahme der Wäsche, d. h. zur Kraftkopplung auf die Wäsche bei rotierender Wasch­ trommel 306.

In diesem Ausführungsbeispiel ist das Mittel 101 derart aus­ gestaltet, daß die Ausgleichsmasse 102 kontinuierlich zuge­ fügt, entfernt, bzw. verlagert wird (vgl. Fig. 4).

Für diese Anordnung wird die Waschtrommel 306 und der Laugen­ behälter 305 einer üblichen Waschmaschine umproportioniert, wobei praktisch keine zusätzlichen freibeweglichen Teile er­ forderlich sind.

An der Antriebseinrichtung 307 ist eine Zuführeinrichtung (nicht dargestellt) für die Ausgleichsmasse 102, in diesem Beispielsfall Wasser, vorgesehen, mit der die Ausgleichsmasse 102 der Anordnung zugeführt wird. Es ist möglich, die An­ triebswelle als Zuführeinrichtung in Form eines Zuführungs­ rohrs auszugestalten.

Ferner ist an der Waschtrommel 306 vorzugsweise eine Vertei­ lungseinrichtung 309 vorgesehen, mit der die Ausgleichsmasse 102 von der Zuführeinrichtung zu jeweils einer Verbindung 310 zu einer Zielposition geleitet wird. Die Verteilungseinrich­ tung 309 teilt die Austrittsrichtung der Ausgleichsmasse 102 in die Verbindungen 310 in eine Anzahl von Segmenten zu je 360°/n auf, wobei n der Anzahl der Zielpositionen 103, bei­ spielsweise der Ausgleichskammern 103, entspricht.

Die Verbindungen 310 sind in diesem Ausführungsbeispiel als kreisförmige Rohre 310 beidseitig mit der Ausgleichskammer 103 auf der Gegenseite verbunden.

In Fig. 4 ist eine Unwucht 311 beispielhaft angedeutet, wo­ durch die tatsächliche Rotationsachse 312 der rotierenden Waschtrommel 306 außerhalb der Mitte der Waschtrommel 306 liegt. Dies bedeutet, daß im Kräftegleichgewicht von Unwucht 311 und begrenzt nachgiebiger Laugenbehälter-Aufhängung sich die tatsächliche Rotationsachse 312 verlagert. Die tatsächli­ che Rotationsachse 312 liegt der Unwucht 311 abgewandt. Die tatsächliche Rotationsachse 312 liegt vorzugsweise innerhalb einer durch eine gepunktete Linie 315 umrandeten Fläche, die durch die Mittelpunkte der einzelnen Kreisrohre 310 begrenzt ist. Das Verfahren zur Steuerung von Elementen der Anordnung zur Reduktion der Unwucht wird im weiteren detailliert erläu­ tert.

An dieser Stelle ist lediglich zu erwähnen, daß das Unwuchts­ erkennungsmittel 107 beispielsweise über einen Geschwindig­ keitssensor das Vorliegen einer Unwucht erkennt und einen Ausgleichszufluß (nicht dargestellt) öffnet, solange die Un­ wucht besteht. Die Ausgleichsmasse 102 fließt zentrifugal in das Separatorsegment und durch eine Einlaßöffnung 313, die der Unwucht zugewandt ist. Die Ausgleichsmasse 102 wird dann durch die Verbindung 310, d. h. durch das Kreisrohr 310, zu der jeweiligen Ausgleichskammer 103 geleitet, die zur Unwucht entgegengesetzt liegt. Die Ausgleichsmasse 102 folgt in die­ sem Beispielsfall ab Verlassen der Verteilungseinrichtung 309 der Fliehkraft, d. h. es funktioniert als eine Gefälleleitung, ähnlich gewöhnlichen Abwasserrohren. Eine solche Rohrverbin­ dung zwischen zwei Punkten funktioniert jedoch nur, wenn kein Punkt der Leitung höheres Potential hat als der Einlaßpunkt und auch der Zielpunkt ein niedrigeres Potential aufweist als der Einlaßpunkt. Das Gegenteil zu einer Gefälleleitung ist eine Druckleitung.

Die Verbindung 310 ist als ein in etwa kreisförmiges Rohr mit einer Einlaßöffnung 313 und einer diametral gegenüberliegen­ den Auslaßöffnung 314 realisiert. In der Verbindung 310 soll Wasser 102 unter Fliehkraft vom Einlaß zum Auslaß fließen. Im folgenden werden die Auswirkungen radialer Kraftfelder be­ schrieben. Per Koordinatentransformation lassen sich die Ver­ hältnisse unter Zentrifugalbeschleunigung durch ihr Äquiva­ lent unter linearer Beschleunigung, wie beispielsweise Erdan­ ziehung, veranschaulichen. Die Corioliskraft wird zur Verein­ fachung vorerst ignoriert.

Man kann sich das Kreisrohr 310 zur einfachen Darstellung auf einer drehenden Töpferscheibe 501 gelegt vorstellen. Die Ro­ tationsachse 312 der Töpferscheibe liegt im Innenbereich des Kreisrohrs 310 (vgl. Fig. 5a). In Fig. 5a ist der Einlaß 313 des Kreisrohres 310 an der Achse 502 der Töpferscheibe 501 vorgesehen. In linearen Koordinaten entspricht dies zwei pa­ rallelen Abflußrohren, deren Potentiale beide monoton fallend zu dem Auslaß 314 des Kreisrohres 310 verlaufen. Der Poten­ tialverlauf 503 einer solchen Anordnung ist in Fig. 5b darge­ stellt. Der Potentialverlauf 503 ist in diesem Fall monoton fallend.

In Fig. 6a liegt das Kreisrohr 310 am selben Ort wie in Fig. 5a, ist aber in sich gedreht, so daß die Zentrifugalbeschleu­ nigung schräg auf die Strömung vom Einlaß 313 zum Auslaß 314 wirkt. In einem ersten Teil 601 ist keine Strömung möglich, aufgrund des Potentialanstiegs, der in Fig. 6b in einem er­ sten Potentialverlauf 602 zu dem ersten Teil 601 des Rohres 310 dargestellt ist.

In einem zweiten Teil 603 ist hingegen die Flußbedingung er­ füllt, um den Anstieg des Potentialverlaufs 604 (vgl. Fig. 6b) des zweiten Teils 603 des Rohrs 310 zu kompensieren. Al­ lerdings wird sich in diesem Fall Wasser im durchhängenden Rohrteil sammeln. Das Wasser wird also durch den zweiten Teil 603 des Kreisrohrs 310 fließen. Generell funktioniert dies, solange der Rotationsmittelpunkt näher am Einlaß 313 als am Auslaß 314 liegt. Er darf sogar außerhalb des Kreisrohres 310 liegen.

Wie in Fig. 7a und 7b dargestellt ist, ist ein gerades Rohr 701 nicht dem Kreisrohr 310 gleichwertig, obwohl Einlaß 702 und Auslaß 703 an den gleichen Punkten liegen wie in Fig. 6a. Wegen des Potentialanstiegs, wie er in Fig. 7b für den Poten­ tialverlauf 704 für das gerade Rohr 701 dargestellt ist, ist keine Strömung möglich.

Sofern der Einlaß 313 ein höheres Potential aufweist als der Auslaß 314, wird durch das Kreisrohr 310, wie gezeigt, das Wasser vom Einlaß 313 zum Auslaß 314 transportiert.

Das Kreisrohr 310 erfüllt diese Bedingung, sofern die tat­ sächliche Rotationsachse 312 in der einlaßseitigen Halbebene des Kreisrohres 310 liegt.

Als Fangbereich wird im weiteren das Gebiet bezeichnet, in dem die tatsächliche Rotationsachse 312 liegen muß, damit ein "dynamischer, automatischer" Unwuchtausgleich möglich ist. Außerhalb des Fangbereichs kommt kein Ausgleich der Unwucht 311 zustande.

Für diesen Fall ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel ein weiteres Transportmittel vorgesehen, um dennoch die Aus­ gleichsmasse 102 in die jeweilige Zielposition 103 zu trans­ portieren.

Wie zuvor beschrieben ist bei kreisförmigen Kreisrohren 310 der Fangbereich die in Fig. 4 gepunktet umrandete Fläche 315, die durch die Kreismittelpunkte der einzelnen Kreisrohre 310 begrenzt ist. Wird die Verteilungseinrichtung 309 relativ klein ausgestaltet und jede Verbindung 310, d. h. jedes Kreis­ rohr 310 andererseits bis weit an den Rand der Waschtrommel 306 herangeführt, so wird einerseits die wirksamste Strömung in die Ausgleichskammern 103 erreicht und andererseits der Fangbereich maximiert.

Vorzugsweise ist die Form der Rohre 310 und der Einlaßöffnung 313 so zu gestalten, daß die Beschleunigung in Flußrichtung der Ausgleichsmasse 102 annähernd konstant ist, und dies in­ nerhalb den gesamten 720°/n des Fangbereichs, die dem Rohr 310 zugewandt liegen.

Im Falle von n=3 Kreisrohren bedeutet dies, daß jedes Teil­ system mit Verteilungseinrichtung 309, Einlaßöffnung 313, Kreisrohr 310, und Ausgleichskammer 109 derart optimiert sein sollte, daß es wirksam zum Ausgleich von Unwuchten bei­ trägt, die die tatsächliche Rotationsachse in den 240°-Sektor verlagern, der dem Kreisrohr zugewandt liegt (d. h. dessen Teil-Fangbereich).

Als Ausgleichskammern 103 werden, wie in den Fig. 4 darge­ stellt, die Mitnehmerelemente 308 verwendet. Üblicherweise weist eine Waschmaschine 300 mindestens drei Mitnehmerelemen­ te 308 auf. Die Mitnehmerelemente 308 sind derart ausgestal­ tet, daß sie sowohl als Ausgleichskammern 103, vorzugsweise bei einer Drehzahl der Waschmaschine größer als 90 Umdrehun­ gen/Minute verwendet werden können oder auch zusätzlich Ven­ tilklappen (nicht dargestellt) aufweisen können, mit denen eine zusätzliche Wasserzufuhr zu der Wäsche während des Waschvorgangs ermöglicht wird, vorzugsweise bei einer Dreh­ zahl der Waschmaschine kleiner als 90 Umdrehungen/Minute. Die Ventilklappe (nicht dargestellt) ist an dem Boden des jewei­ ligen Mitnehmerelements 308 vorzugsweise durch Fliehkraft be­ tätigt. Bei einer Waschmaschine 300 herkömmlicher Technik be­ trägt die maximale Unwuchtmasse 1,4 kg. Dieser Wert sollte mit dem Unwuchtausgleich erreicht werden. Die Ausgleichkam­ mern 103 sind also vorzugsweise derart dimensioniert, daß die Unwucht von der Anordnung beherrscht werden kann.

Jede Ausgleichskammer 103 weist vorzugsweise eine erste Öff­ nung 401 sowie eine zweite Öffnung 402 auf.

Ferner ist eine Steuerungseinheit (nicht dargestellt) vorge­ sehen, mit der die Reduktion bzw. der Ausgleich der Unwucht 311 gesteuert wird. Die Steuerungseinheit kann beispielsweise in der üblicherweise ohnehin vorhandenen Waschmaschinensteu­ ereinheit in Form eines Mikroprozessors in einem zusätzlichen Steuerprogramm realisiert sein.

In Form eines Ablaufdiagramms ist in Fig. 16 eine mögliche Steuerung der Reduktion bzw. des Ausgleichs der Unwucht 311 beschrieben.

Nach Start (Schritt 1601) der Waschmaschine 300 wird bei­ spielsweise bei 100 Umdrehungen/Minute ein Probeschleudern (Schritt 1602) der zu schleudernden Wäsche durchgeführt. Da­ bei wird eine Unwuchterkennung durchgeführt. Ist die Unwucht zu groß (Schritt 1603), d. h. kann die Unwucht 311, die durch das Unwuchterkennungsmittel 107 ermittelt wurde, aller Vor­ aussicht nach nicht durch die Anordnung ausreichend ausgegli­ chen werden, so wird das Schleudern abgebrochen (Schritt 1604) und ggf. eine Umverteilung der Wäsche und ein neues Probeschleudern (Schritt 1602) durchgeführt. Dies erfolgt durch einen Vergleich mit einer vorgebbaren ersten Unwuchts­ schwelle in einem dritten Schritt 1603. Ist die Unwucht nicht zu groß, so wird in einem weiteren Schritt 1604 die ermittel­ te Unwucht mit einem vorgebbaren zweiten Unwuchtsschwellen­ wert verglichen und untersucht, ob die Unwucht unterkritisch ist. Unkritisch bedeutet in diesem Zusammenhang, daß ein vol­ les Schleudern ohne Unwuchtausgleich unbedenklich möglich ist. Ist dies der Fall, so wird ein normales Schleudern ohne Unwuchtausgleich durchgeführt (Schritt 1606). Ist dies jedoch nicht der Fall, so wird der eigentliche Schleuderlauf mit Un­ wuchtausgleich aktiviert (Schritt 1607). Es ist eine Drehzah­ lerhöhung während des Schleudervorgangs stets nur möglich, wenn die ermittelte Unwucht jeweils unter einer vorgebbaren Gefahrenschwelle liegt. Beim Schleudern der Wäsche kann sich die Unwucht aufgrund des Wasserverlustes der Wäsche beliebig verlagern, so daß selbst bei voller Schleuderdrehzahl weiter die Unwucht 311 kompensiert werden sollte. In den Ausgleichs­ kammern 103 sind wie zuvor beschrieben Öffnungen 401, 402 vorgesehen, durch die die Ausgleichsmasse 102, d. h. das Was­ ser, langsam abläuft, ohne daß die Wäsche erneut benetzt wird. Die Unwuchterkennung ist während des gesamten Schleu­ derlaufs aktiv und durch das Programm wird iterativ jeweils das Ausgleichsventil geöffnet bzw. geschlossen. Es wird das Ausgleichsventil geöffnet (Schritt 1608), wenn die ermittelte Unwucht 311 größer ist als die vorgebbare Gefahrenschwelle. Dies wird in einem Vergleichsschritt (Schritt 1609) geprüft. Ist der Wert der ermittelten Unwucht kleiner als die Gefah­ renschwelle, so wird das Ausgleichsventil in einem nächsten Schritt 1610 geschlossen. Sobald die Unwucht über der Gefah­ renschwelle liegt, was in einem weiteren Vergleich (Schritt 1611) in dem Ablaufdiagramm skizziert ist, wird das Aus­ gleichsventil wieder geöffnet (Schritt 1608). Der Unwuchtaus­ gleich wird abgebrochen, wenn eine Ausgleichskammer 103 voll­ ständig gefüllt ist. Ein weiteres Abbruchkriterium des Schleuderns ist in dem Erreichen des Schleuderendes zu sehen. Ist eines der Abbruchkriterien 1612 erfüllt, so wird das Aus­ gleichsventil geschlossen (Schritt 1613) und der Schleuder­ lauf mit Unwuchtausgleich ist beendet (Schritt 1614).

Im letzten Teil des Schleuderlaufs, bei dem üblicherweise ei­ ne Drehzahl von ca. 100 Umdrehungen/Minute für eine Dauer ei­ ner Minute gewählt wird, werden die Ausgleichskammern 103 entleert, ehe sich die fliehkraftbetätigten Ventilklappen öffnen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird ebenfalls anhand einer Waschmaschine 300 erläutert, wobei in diesem Ausführungsbei­ spiel die Anordnung sehr ähnlich ist zu der Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels. Ein Unterschied zu dem vorigen Ausführungsbeispiel ist jedoch in der Ausgestaltung der Ver­ teilungseinrichtung 309 zu sehen. In dem zweiten Ausführungs­ beispiel wurde davon ausgegangen, daß die Ausgleichsmasse 102 durch die sich drehende Antriebseinrichtung 307 einströmt. Diese Anordnung kann durch eine vorteilhaftere Konstruktion ersetzt werden, die in Fig. 8 dargestellt ist. Diese Reali­ sierung der Verteilungseinrichtung 309 weist den Vorteil auf, daß praktisch keine Änderung an der üblichen Trommellagerung und des Trommelantriebs der Waschmaschine 300 erforderlich ist. Ferner umfaßt diese Konstruktion keine zusätzlichen Gleitverbindungen oder Drehverbindungen. Dies führt zu einer hohen störungsfreien Laufleistung der Anordnung.

In Fig. 8 ist die Verteilungseinrichtung 309 in Seitenansicht dargestellt. Fest an dem Laugenbehälter 305 ist ein Zufüh­ rungskragen 801 angebracht, der die Antriebseinrichtung 307 berührungslos umgibt. Ferner ist eine Ringleitung 802 sowie ein Ventil (nicht dargestellt) in der Anordnung vorgesehen. Über das Ventil und die Ringleitung 802 wird die Ausgleichs­ masse 102 in den Zuführungskragen geleitet. Der Zuführungs­ kragen 801 ist wiederum berührungslos von der Verteilungsein­ richtung 309 umgeben, der fest mit der Rückseite der Wasch­ trommel 306 verbunden ist. Von den einzelnen Segmenten der Verteilungseinrichtung 309 führen die Kreisrohre 310, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel erläutert wurde, zu den Aus­ gleichskammern 103.

Die Kreisrohre 310 sind in Fig. 8 lediglich angedeutet, ihre Einlaßöffnungen 313 und Segmente, Trennwände, usw. sind nicht dargestellt.

In Fig. 9 ist eine Person 901 dargestellt, die einen relativ starren Gartenschlauch 902 über ihrem Kopf 903 im Kreise 904 schwingt. Die Armbewegung ähnelt der eines Cowboys, der sein Lasso kreisen läßt, bevor er es zum Fang wirft. Der Garten­ schlauch 902 bekommt von einem leicht geöffneten Wasserhahn 905 Wasser 907 von mäßigem Druck zugeführt, welches am offe­ nen Schlauchende 906 in den Raum geschleudert wird, d. h. es tritt kein Düseneffekt auf.

Der Gartenschlauch 902 wird dabei nicht in sich gedreht, d. h. es erfolgt keine Torsion, und das offene Schlauchende 906 weist nach oben, d. h. es weist nur in vernachlässigbarem Maße in die Richtung, in die das Wasser 907 geschleudert wird.

Es ist festzuhalten: Vom Moment der Freisetzung an bewegt sich das Wasser 907 tangential geradlinig fort aufgrund der Impulserhaltung.

Dies ist in Fig. 10 in einer prinzipiellen Skizze darge­ stellt. Diese Beobachtung ist korrekt, sofern die Bewegung in sog. raumfesten Koordinatensystem betrachtet wird. Bei Be­ trachtung in den nicht beschleunigungsfreien drehkörperfe­ sten, d. h. sich drehenden Koordinaten bewegt sich jeder Was­ sertropfen auf einer radial spiralförmigen Bahn (vgl. Fig. 11), deren Außenarme hinter den Spiralkern zurückblei­ ben.

Wenn die Waschmaschine 300 den Schleuderbetrieb aufnimmt und wenn eine unwuchtige Beladung der Waschtrommel 306 ein Schwingen des System bewirkt, so oszilliert der Laugenbehäl­ ter 305 im Gehäuse 301 der Waschmaschine, indem er nachgiebig aufgehängt ist. Effektiv führt der Laugenbehälter 305 diesel­ be Bewegung aus wie eine Hand 908 der Person 901 in Fig. 9.

Aufgrund der Erdanziehung wird jede Strömung prinzipiell erd­ wärts verzerrt. Dies stört bei Waschmaschinen mit horizonta­ ler Drehachse den beschriebenen Unwuchtausgleich. Die folgen­ den Überlegungen beziehen sich jedoch auf Schleuderdrehzah­ len, die typischerweise größer oder gleich sind als 100 Um­ drehungen/Minute, bei denen die Fliehkräfte gegenüber der Erdschwerkraft überwiegen.

Die einströmende Ausgleichsmasse 102 wird im wesentlichen zur Unwucht 311 hin gelenkt. In Fig. 11 ist der sich ergebende Strömungsverlauf in den sich drehenden Koordinaten darge­ stellt. Durch die Massenträgheit wird die Bahn der Strömung geringfügig gekrümmt (drehkörperfeste Koordinaten), durch die sog. Corioliskraft, und die Strömung verfehlt ihr geradlini­ ges Ziel bei tangentialer Strömung aus Fig. 10 um einen Win­ kel α. Der Winkel α ergibt sich näherungsweise nach folgen­ der Vorschrift:

Diese Näherung gilt für kleine Winkel α.

In der Formel (1) wird mit r der Radius der Waschtrommel 306 mit D eine Distanz zwischen der Mitte der Antriebseinrichtung 307 und der tatsächlichen Rotationsachse 312 bezeichnet. Ein typischer Wert für den Waschtrommelradius r ist 24 cm und die Distanz zwischen der Antriebsachsenmitte und der tatsächli­ chen Rotationsachse 312 ist üblicherweise kleiner als 4 cm.

Der Winkel α ist drehzahlabhängig und wird experimentell er­ mittelt. Falls der Winkel α nennenswert größer als 0° ist, wird die Verteilungseinrichtung 309 geeignet verdreht. Hier­ bei ist von Vorteil, daß der Schleudervorgang immer in der gleichen Drehrichtung erfolgt.

In dem Fall, daß die Drehrichtung der rotierenden Anordnung immer gleich bleibt, und bei einem großen Winkel α kann ein Ast jedes Kreisrohrs 310 weggelassen werden, wodurch die An­ ordnung erheblich einfacher zu produzieren ist.

In Fig. 12 ist ein Führungselement 1201 dargestellt, welches vorzugsweise für den Fall verwendet wird, wenn die freie Strömung der Ausgleichsmasse 102 in die Verteilungseinrich­ tung 309 keine hinreichende Separation der Ausgleichsmasse ergibt, d. h. falls auch die Ausgleichskammer 103 der Gegen­ seite gefüllt wird, was nicht erwünscht ist. Das Führungsele­ ment 1201 ist ein Element, welches frei um die Achse der Waschtrommel 306 beweglich eingeführt wird. Der Winkel zwi­ schen einem Masseblock 1202 und der Ausströmrichtung des Füh­ rungselements 1201 ist konstruktiv frei wählbar.

Ein solches Führungselement 1201 kann auch alternativ zu den Kreisrohren 310 vorgesehen sein, da es die Konstruktion der Kreisrohre 310 verzichtbar macht, da es die Ausgangsmasse 102 direkt in Richtung zur Ausgleichskammer 103 leitet.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Mittel 101 derart ausgestaltet, daß die Ausgleichsmasse 102 diskontinu­ ierlich zugefügt, entfernt bzw. verlagert wird (vgl. Fig. 13).

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Ausgleichsmasse 102 nur während bestimmter Positionen in der rotierenden Anord­ nung transportiert. Bei Auftreten einer Unwucht 311 wird die­ jenige Ausgleichskammer 103, die zur Unwucht 311 in etwa dia­ metral entgegengesetzt liegt, über beispielsweise einer an einem Stator 1301 befestigten Düse 1302 gefüllt. Da die Düse 1302 ortsfest ist, tritt sie immer nur dann in Funktion, wenn sich die genannte Ausgleichskammer 103 vor der Düse 1302 be­ findet. Eine Düsensteuerung (nicht dargestellt) zur Steuerung des diskontinuierlichen Zufuhr, Entfernung bzw. Verlagerung der Ausgleichsmasse 102 steuert die Düse 1302. Die Düsen­ steuerung kann beispielsweise durch einen Microcontroller oder ein Steuerventil realisiert werden.

Auch dieses Ausführungsbeispiel wird ohne Einschränkung der Allgemeingültigkeit anhand einer Waschmaschine 300 zur einfa­ cheren Darstellbarkeit beschrieben.

Unter Umständen kann auch auf die Düsensteuerung verzichtet werden, wie im weiteren näher erläutert wird.

Eine Möglichkeit zur Vermeidung einer Düsensteuerung ist dar­ in zu sehen, wenn wie in Fig. 13 dargestellt, mindestens ein Schwingungsdämpfer 303 der Waschmaschine als eine Pumpe 1401, z. B. als eine Kolbenpumpe oder auch eine Trägheitspumpe ver­ wendet werden. Die Pumpe 1401 weist zwei Ventile 1402 sowie einen Vorratsbehälter 1403 für die Ausgleichsmasse 102 auf, der über eine beispielsweise elastische Verbindung 1404 mit dem Schwingungsdämpfer, d. h. der Pumpe 1401 verbunden ist.

Bei einer Oszillation des Laugenbehälters 305 erzeugt die Pumpe 1401 Pumpstöße, die zu der Injektordüse 1302 geleitet werden.

Alternativ zu einer Kolbenpumpe ist es in einer Variante vor­ gesehen, eine Trägheitspumpe 1501 mit zwei Ventilen 1502 zu verwenden (vgl. Fig. 14). Wiederum ist ein Vorratsbehälter 1403 vorgesehen, der die Ausgleichsmasse 102 aufnimmt und der über eine beispielsweise elastische Verbindung 1503 mit der Trägheitspumpe 1501 verbunden ist.

Die Verwendung einer Trägheitspumpe 1501 weist den Vorteil auf, daß sie verglichen mit einer Kolbenpumpe 1401 besonders wartungsarm ist, da sie mit erheblich weniger Gleitdichtungen und flexiblen Schläuchen auskommt. Die Trägheitspumpe 1501 unterscheidet sich von der normalen Kolbenpumpe 1401 darin, daß der Kolben nicht von einer Stange von außen bewegt wird, sondern von seiner eigenen Massenträgheit.

Durch geeignete Kombination mehrerer Pumpen (additiv, sub­ traktiv) könnte auch ein Taumelausgleich erreicht werden. Die spezielle Konstruktion ist jeweils stark anwendungsabhängig.

Die Steuerung des Unwuchtausgleichs bzw. der Reduktion der Unwucht ist entsprechend dem Verfahren in Fig. 16 mit der folgenden Ausnahme. Das von der Unwuchterkennung gesteuerte Ausgleichsventil erübrigt sich bei diesem Ausführungsbei­ spiel. Es wird durch ein Ventil zwischen Vorratsbehälter und elastischer Verbindung ersetzt, welches am Beginn des Schleu­ derlaufs (Schritt 1607) auf Dauer geöffnet und erst am Ende des Schleuderlaufs (Schritt 1613) geschlossen wird.

Allgemein kann jedes beliebige Transportmittel vorgesehen sein, mit dem die Ausgleichsmasse 102 in die jeweilige Aus­ gleichskammer 103 transportiert werden kann.

Eine weitere alternative Anordnung ist in Fig. 15 darge­ stellt. Hierbei ist skizzenhaft dargestellt, daß Gewichte 1504, 1505, 1506 entlang von Führungselementen 1507, 1508, 1509 innerhalb der Anordnung in einer Weise verschoben wer­ den, daß die entdeckte Unwucht 311 reduziert bzw. ausgegli­ chen wird.

Ferner ist es vorgesehen, mittels einer solchen Anordnung statische Unwucht zu reduzieren bzw. auszugleichen. Unter statischer Unwucht ist eine Unwucht zu verstehen, die nur einmal ausgeglichen bzw. reduziert werden muß und sich im Laufe der Lebensdauer des Systems nicht weiter verändert.

Dennoch könnte die Unwucht eines Neugeräts, welches eine Un­ wucht 311 aufweist, während der Laufzeit ausgeglichen werden.

Als Ausgleichsmasse 103 kann beispielsweise flüssiges Blei oder auch mit Bleispänen vermischter schnell härtender Kleber oder ähnliche Werkstoffe verwendet werden. Die Anordnung wird nach Hinzufügen der Ausgleichsmasse 102 an der Zielposition 103 bis zur oberflächlichen Aushärtung der Ausgleichsmasse 103 in der Anordnung weiter rotiert. Die Aushärtung wird vor­ zugsweise beispielsweise durch Kühlung der Anordnung be­ schleunigt.

Allgemein kann die Anordnung zur Reduktion oder zum Ausgleich der Unwucht auf verschiedene Arten realisiert werden.

Die Anordnung kann, wie im vorigen beschrieben wurde, das Mittel 101 aufweisen zum Hinzufügen oder Entfernen oder Ver­ teilen der Ausgleichsmasse 102 derart, daß eine Reduktion bzw. ein Ausgleich der Unwucht 311 erzielt wird.

Es ist jedoch ebenso vorgesehen, daß in der Anordnung ein Mittel zum Verstellen der Rotationsachse der Anordnung vorge­ sehen ist, wobei die Rotationsachse derart verstellt wird, daß eine Reduktion bzw. ein Ausgleich der Unwucht erzielt wird.

Eine Taumelunwucht kann durch eine kardanische Verbindung ei­ nes Rotors mit seiner Antriebsachse eliminiert werden.

Ferner ist eine Anordnung vorgesehen, die eine spezielle Auf­ hängung aufweist, wobei das gesamte System, mitsamt seiner Unwuchtmasse, derart verlagert wird, daß eine Reduktion bzw. ein Ausgleich der Unwucht erzielt wird.

In allen oben beschriebenen Anordnungen kann ein Erkennungs­ mittel 107 zur Unwuchterkennung vorgesehen sein.

Ferner kann eine Signalisierungseinrichtung (nicht darge­ stellt) vorgesehen sein, von der ein Signal generiert wird, falls ein Unwuchtausgleich nicht möglich ist, oder eine wan­ dernde Unwuchtmasse erkannt wurde. Ein Vorteil einer solchen Signalisierungseinrichtung ist darin zu sehen, daß eine sol­ che Information auf ein bevorstehendes Versagen der Anordnung hinweisen kann, beispielsweise bei Turbinen.

Bei dem Verfahren zur Reduktion oder zum Ausgleich einer in der rotierenden Anordnung auftretenden Unwucht wird in einem ersten Schritt eine Unwuchterkennung durchgeführt, und in ei­ nem zweiten Schritt wird während der Laufzeit der Anordnung eine automatische Reduktion der erkannten Unwucht durchge­ führt, entweder durch Verlagern der Ausgleichsmasse 103 oder durch Kippen oder Verlagern der Rotationsachse.

Ferner ist es vorgesehen, das Verfahren iterativ durchzufüh­ ren und die Reduktion der Unwucht immer nur dann durchzufüh­ ren, wenn die Unwucht größer ist als eine vorgebbare Schwel­ le.

Claims (31)

1. Anordnung zur Reduktion oder zum Ausgleich einer in der rotierenden Anordnung auftretenden Unwucht, mit einem Mittel zum Hinzufügen oder Entfernen oder Verteilen von Ausgleichsmasse derart, daß eine Reduktion bzw. ein Aus­ gleich der Unwucht erzielt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der als Ausgleichsmasse eine Flüssigkeit und/oder ein Festkörper verwendet wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Mittel derart ausgestaltet ist, daß die Aus­ gleichsmasse zu mindestens einer Zielposition transportiert wird, die in etwa diametral zu der Unwucht liegt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, bei der mindestens drei Ausgleichskammern vorgesehen sind, in die die Ausgleichsmasse transportiert wird.

5. Anordnung nach Anspruch 4, bei der die Ausgleichskammern derart ausgestaltet sind, daß zwischen den Ausgleichskammern kein unmittelbarer Austausch der Ausgleichsmasse möglich ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Mittel derart ausgestaltet ist, daß die Aus­ gleichsmasse kontinuierlich zugefügt, entfernt bzw. verlagert wird.

7. Anordnung nach den Ansprüchen 3 und 6,

• - bei der das Mittel eine Zuführeinrichtung für die Aus­ gleichsmasse aufweist, mit der die Ausgleichsmasse der Anord­ nung zugeführt wird,
• - bei der die Zuführeinrichtung mit der Zielposition verbun­ den ist,
• - bei der die Verbindung derart ausgestaltet ist, daß die Ausgleichsmasse von der Zuführeinrichtung zu der Zielposition durch die Verbindung geführt wird.

8. Anordnung nach Anspruch 7, bei der ein Transportmittel vorgesehen ist, mit dem die Aus­ gleichsmasse von der Zuführeinrichtung hin zur Zielposition transportiert wird.

9. Anordnung nach Anspruch 7, bei der das Potential der Zielposition kleiner ist als das Potential der Zuführeinrichtung.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der eine Verteilungseinrichtung vorgesehen ist, mit der die Ausgleichsmasse von der Zuführeinrichtung zu jeweils min­ destens einer Verbindung zu einer Zielposition geleitet wird.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der eine Steuerungseinheit vorgesehen ist, mit der die Reduktion bzw. der Ausgleich der Unwucht gesteuert wird.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Mittel derart ausgestaltet ist, daß die Aus­ gleichsmasse diskontinuierlich zugefügt, entfernt bzw. verla­ gert wird.

13. Anordnung nach Anspruch 12,

• - bei der eine Düse vorgesehen ist,
• - bei der das Mittel eine Düsensteuerungseinheit zur Steue­ rung der diskontinuierlichen Zufuhr, Entfernung bzw. Verlage­ rung der Ausgleichsmasse aufweist.

14. Anordnung nach Anspruch 13, bei dem ein Stator vorgesehen ist, an dem die Düse angebracht ist.

15. Anordnung zur Reduktion oder zum Ausgleich einer in der rotierenden Anordnung auftretenden Unwucht, mit einem Mittel zum Verstellen der Rotationsachse, wobei die Rotationsachse derart verstellt wird, daß eine Reduktion bzw. ein Ausgleich der Unwucht erzielt wird.

16. Anordnung zur Reduktion oder zum Ausgleich einer in der rotierenden Anordnung auftretenden Unwucht, mit einem Mittel zur Verlagerung der Unwuchtmasse, wobei die Unwuchtmasse derart verlagert wird, daß eine Reduktion bzw. ein Ausgleich der Unwucht erzielt wird.

17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, mit einem Erkennungsmittel zur Unwuchterkennung.

18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, mit einem Gehäuse, in dem die Anordnung nachgiebig, jedoch in ihrer Schwingungsamplitude begrenzt, gelagert ist.

19. Waschmaschine mit einer Anordnung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 14,

• - mit einem Laugenbehälter, der über Aufhängungselemente mit dem Gehäuse der Waschmaschine verbunden ist,
• - mit einer Waschtrommel, die in dem Laugenbehälter drehbar gelagert ist,
• - mit Mitnehmerelementen zur Mitnahme der Wäsche bei rotie­ render Waschtrommel,
• - mit einer Antriebseinrichtung, mit der die Waschtrommel an­ getrieben wird, und
• - mit einer Waschmaschinensteuereinheit, mit der ein Wasch­ vorgang und/oder ein Schleudervorgang gesteuert wird.

20. Waschmaschine nach Anspruch 19,

• - bei der mindestens ein Mitnehmerelement derart ausgestaltet ist, daß es die Ausgleichsmasse aufnehmen kann,
• - bei der die Ausgleichsmasse in das Mitnehmerelement trans­ portiert wird.

21. Waschmaschine nach Anspruch 19 oder 20, bei der die Antriebseinrichtung derart ausgestaltet ist, daß durch sie die Ausgleichsmasse der Anordnung zugeführt wird.

22. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 21, bei der die Zuführeinrichtung zu jeweils einer Zielposition als Rohr ausgestaltet ist.

23. Waschmaschine nach Anspruch 22, bei der das Rohr in etwa kreisförmig ausgestaltet ist.

24. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 23, bei der die Mitnehmerelemente jeweils eine Ventilklappe auf­ weisen, mit denen eine zusätzliche Wasserzufuhr zu der Wäsche während des Waschvorgangs ermöglicht wird.

25. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 24,

• - bei der ein Transportmittel vorgesehen ist, mit dem die Ausgleichsmasse von der Zuführeinrichtung hin zur Zielpositi­ on transportiert wird, und
• - bei der das Transportmittel als ein Pumpenelement ausgestal­ tet ist.

26. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 25,

• - bei der ein Gehäuse vorgesehen ist, in dem der Laugenbehäl­ ter nachgiebig, jedoch in seiner Schwingungsamplitude be­ grenzt, gelagert ist, und
• - bei der zur nachgiebigen Lagerung mindestens ein Schwin­ gungsdämpfer und/oder mindestens eine Feder vorgesehen ist.

27. Waschmaschine nach Anspruch 25 und 26, bei der der mindestens eine Schwingungsdämpfer als Pumpenele­ ment ausgestaltet ist.

28. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 27,

• - bei der ein Zuführungskragen vorgesehen ist, der die An­ triebseinrichtung berührungslos umgibt,
• - bei der ein Ventil und eine Ringleitung am Zuführungskragen vorgesehen sind, über die die Ausgleichsmasse dem Zuführungs­ kragen zugeführt wird,
• - bei der der Zuführungskragen am Laugenbehälter montiert ist,
• - bei der der Zuführungskragen von der Verteilungseinrichtung umgeben ist.

29. Waschmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 28,

• - bei der ein Führungselement vorgesehen ist, mit dem die Ausgleichsmasse auf die jeweilige Zielposition geleitet wird, und
• - bei der das Führungselement frei beweglich um die Achse der Waschtrommel gelagert ist.

30. Verfahren zur Reduktion oder zum Ausgleich einer in der rotierenden Anordnung auftretenden Unwucht,

• - bei der eine Unwuchterkennung durchgeführt wird,
• - bei der eine automatische Reduktion der erkannten Unwucht durchgeführt wird, durch Änderung von Ausgleichsmasse, durch Verstellen der Rotationsachse oder durch Verlagerung der Un­ wuchtmasse.

31. Verfahren nach Anspruch 30,

• - bei dem das Verfahren iterativ durchgeführt wird, und
• - bei dem das die Reduktion nur durchgeführt wird, wenn die Un­ wucht größer ist als eine vorgebbare Schwelle.