Rietheim-Weilheim, im Juli 2021 – Auf dem Markt der innovativen Sensoren ist Marquardt seit Jahrzehnten eine feste Größe. Waschmaschinenhersteller können nun auf ein neues Produkt des weltweit aktiven Mechatronik-Spezialisten setzen: einen 3D-Sensor, der die Geräte erheblich leistungsfähiger, geräuschärmer, nachhaltiger und langlebiger macht. „Damit heben wir Waschmaschinen auf ein neues Niveau“, so Till Plitschka, Global Team Leader Sales bei Marquardt.

Kleine Bauteile, große Wirkung

Das System besteht aus zwei Elementen: einem Magneten, der an der Trommel befestigt ist und sich in drei Richtungen bewegt, und dem Sensor am Gehäuse der Maschine, der die Position des Magneten erfasst. Der 3D-Sensor misst sowohl die Bewegung als auch die Beladung der Trommel im Stillstand. Die Messdaten werden an das Steuerungsgerät der Maschine übermittelt, die den genauen Bedarf an Waschmittel- und Wassermenge berechnet. Dadurch kann die Waschmaschine flexibel auf Füllmengen reagieren und den Energieverbrauch genau kalkulieren. Die Messgeschwindigkeit und damit auch die Datenübermittlung ist beim Marquardt 3D-Sensor sechs Mal schneller als bei herkömmlichen Sensoren. Dadurch erhöht sich die Erfassungsgenauigkeit der Trommelbewegungen um das Zehnfache. Für den Endkunden sind die Effekte deutlich sicht-, hör- und messbar: Die Maschine wäscht sauberer, schleudert leiser und verbraucht weniger Waschmittel, Wasser und Strom. Zudem werden durch die erhöhte Präzision der Unwucht-Erkennung der Trommelbewegungen die Kugellager und Gelenke weniger strapaziert, was zur Langlebigkeit des Geräts beiträgt.

Selbstkalibrierende Software   

Kern der Hardware ist ein Hall-Sensor, in dem ein Chip mit zwei magnetischen Pixeln verbaut ist. Dieser Chip verbessert die Datenübertragung an die Steuerung der Waschmaschine im dreidimensionalen Raum um ein Vielfaches: Betrug die Geschwindigkeit früher 9,6 kbit, liegt sie jetzt bei 250 kbit. Für die Veredelung des Produkts ist die intelligente Software zuständig, deren Algorithmen für die Selbstkalibrierung des Systems sorgen. Das erleichtert Herstellern den Einbau in die Maschine. Die Software ist das Ergebnis einer erfolgreichen Kooperation zwischen Marquardt und dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, dass den Hall-Sensor-Chip und die Algorithmen entwickelt hat. An dem Innovationsprozess beteiligt war außerdem Prof. Dr. rer. nat. Frank Allmendinger von der Hochschule Furtwangen.

Präzision auf engstem Raum

Besonders interessant ist der neue 3D-Sensor für Hersteller, die auf dem europäischen Markt erfolgreich sein wollen. Denn im Gegensatz zum US-amerikanischen und asiatischen Markt setzen in Europa die Standardbreite von 60 Zentimetern sowie Energieeffizienzvorgaben dem Waschmaschinenbau Grenzen. Das Problem: Trommelgrößen und Beladungskapazitäten steigen, die Geräte sollen jedoch nicht größer werden – dadurch wird es immer enger im Gehäuse. Der Marquardt 3D-Sensor ermöglicht durch eine präzise Messung und Steuerung mit einer optimalen Drehzahl die potentielle Vergrößerung der Trommel, ohne die Waschmaschine selbst zu vergrößern.