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Steuereinrichtung für Waschmaschinen
Bei der im Stammpatent beschriebenen Steuereinrichtung für Waschmaschinen wird der Gang des Programmschalters durch eine temperaturgesteuerte Relais-oder Reglerschaltung überwacht, die auch die Laugentemperatur regelt. Dabei wird die Waschmaschinenheizung jeweils durch die Reglerschaltung eingeschaltet, solange eine Solltemperatur nicht erreicht ist und nach Erreichen der Solltemperatur mit kleiner Schalthysterese aus-und eingeschaltet, um die erreichte Temperatur möglichst konstant zu halten. Das die Heizung einschaltende Schütz schaltet mit einem Hilfskontakt den Antriebsmotor des Programmschalters während der Heizzeit der Waschflüssigkeit aus.
Die Steuerung des Laugenniveaus erfolgt in an sich bekannter Weise durch einen Niveauschalter, welcher unmittelbar auf ein Einlaufventil wirkt und welcher nach Erreichen des gewünschten Niveaus die Reglerschaltung einschaltet, womit eine Verriegelung erzielt ist, welche verhindert, dass die Heizung eingeschaltet werden könnte, ohne dass sich Flüssigkeit in der Waschmaschine befindet. Ein gewisser Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass der Niveauschalter zur unmittelbaren Steuerung eines Einlaufventils eine erhebliche Schaltleistung aufweisen und ausserdem als Umschalter ausgebildet sein muss.
Es ist das Ziel der Erfindung, diese Nachteile dadurch zu beheben, dass die ohnehin vorhandene Reglerschaltung zur Steuerung weiterer Grössen, insbesondere des Laugenniveaus, herangezogen wird.
Damit ist es möglich, die Schaltleistung des Niveauschalters fast beliebig zu senken, besonders wenn die elektronische Reglerschaltung nach dem Stammpatent angewendet wird, und der Niveauschalter ist nicht als Umschalter auszubilden. Die erfindungsgemässe Steuereinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Steuerstromkreis ein in Serie zum Fühlerwiderstand liegender, vom Programmschaltwerk gesteuerter Umschalter und mindestens ein parallel zum Fühlerwiderstand liegender, in Abhängigkeit von einer weiteren Sollgrösse steuerbarer Fühler angeordnet sind, wobei durch den Schalter jeweils der Fühlerwiderstand oder der Fühler bzw. einer der Fühler in den Steuerstromkreis der Kippschaltung gelegt wird. Vorzugsweise ist als Fühler ein durch das Laugenniveau steuerbarer Schalter vorgesehen.
Die Reglerschaltung kann dabei wahlweise zur Steuerung der Laugentemperatur und des Laugenniveaus herangezogen werden.
Da in diesem Falle die Steuerung der Temperatur bzw. der Heizung und des Einlaufventils unabhängig voneinander erfolgen muss, kann der Ausgang der Reglerschaltung nicht mehr, wie dies bei der Ausführung nach dem Stammpatent der Fall ist, direkt auf die Heizung einwirken und erkann anderseits auch nicht direkt auf das Einlaufventil einwirken. Die Reglersteuerung wirkt daher gemäss der Erfindung ausschliesslich auf den Antrieb des Programmschalters ein und überwacht die erforderlichen Schaltungen in den Steuerstromkreisen der Heizung und des Einlaufventils indirekt durch Betätigung des Programmschalters.
Zu diesem Zwecke weist die Reglerschaltung vorzugsweise einen Ruhekontakt im Stromkreis des Antriebs des Programmschalters auf, was mit dem weiteren Vorteil verbunden ist, dass der Programmschalterantrieb immer wirksam ist, wenn die dem erwähnten Ruhekontakt zugeordnete Relaiswicklung der Reglerschaltung stromlos ist. Sollte aus irgendeinem Grunde die Speisung der Reglerschaltung ausfallen, so ist auf alle Fälle die erwähnte Relaiswicklung stromlos und der Programmschalter läuft in der kürzesten möglichen Zeit direkt durch, so dass unter keinen Umständen eine Überhitzung der Maschine und damit eine Schädigung derselben bzw. der zu behandelnden Wäsche ein-
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treten kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Steuereinrichtung schematisch dargestellt.
Die dargestellte Steuereinrichtung wirkt auf eine Heizung 1, einen Schleudermotor 2, einen Ablaufpumpenmotor 3 und einen Waschmotor 4 über Schaltschütze, von welchen lediglich die Wicklungen mit 5-8 bezeichnet sind. Im Stromkreis des Waschmotors 4 liegt ferner ein Reversierschalter 9, welcher von einem Motor 10, beispielsweise einem Synchronmotor, zur periodischen Umschaltung der Drehrichtung des Waschmotors 4 angetrieben wird. Der Impulsgebermotor 10 betätigt ausserdem einen Impulsschalter 11, welcher periodisch, beispielsweise pro Minute einmal, geschlossen wird.
Der eigentliche Programmschalter weist einen Fortschaltmotor 12 mit Selbstunterbrecherkontakt 13 auf, welcher eine nur schematisch angedeutete Nockenwelle 14 schrittweise fortzuschalten gestattet. Die Nockenwelle 14 wirkt auf die Steuerkontakte 15-20 des eigentlichen Programmschalters. Der Programmschalter weist ferner eine Starttaste 21 sowie drei mit I-III bezeichnete, einzelnen verschiedenen Waschvorgängen zugeordnete Wähltasten auf, welche Tasten auf nicht näher bezeichnete Kontakte von Schaltern wirken. Die Speisung der Steuereinrichtung erfolgt über einen Türschalter 22 und einen Seifenkastenschalter 23. Der Steuerkontakt 19'des Pro-
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Einlaufelektroventileinschalten.
Auf der Nockenwelle 14 des Programmschalters sitzen weitere nicht näher dargestellte Nockenscheiben, die auf Steuerschalter 26-28 wirken. Alle Steuerschalter 26-28 sind parallel in einen Steuerstromkreis geschaltet, welcher einen Fühlerwiderstand 30 mit negativem Temperaturkoeffizienten sowie mindestens einen dazu in Serie geschalteten Widerstand 38 aufweist. Die Steuerschalter 26-28 gestatten, einzelne Anzapfungen eines aus mehreren Einzelwiderständen gebildeten Spannungsteilers abzutasten. Der Spannungsteiler ist zwischen die eine geeignete Gleichspannung liefernden Ausgangsklemmen eines Speisegerätes 31 geschaltet, welches gespeist wird, solange der Programmschalter eingeschaltet ist.
Die zusätzlichen Steuerschalter 26-28 des Programmschalters und der denselben zugeordnete Spannungsteiler bilden die Steuermittel, die eine von der Schaltstellung des Programmschalters abhängige, der jeweiligen Sollgrösse entsprechende elektrische Grösse einzustellen gestatten. Der Steuerstromkreis ist über den Widerstand 38 mit dem positiven Pol des Speisegerätes 31, also der diesem Pol nächstgelegenen Anzapfung des Spannungsteilers, verbunden.
Im Steuerstromkreis liegt ein durch die Nockenwelle 14 gesteuerter Umschaltkontakt 50, der wahlweise den Fühlerwiderstand 30 oder einen Niveauschalter 51 in den Steuerstromkreis zu schalten gestattet. Der Niveauschalter 51 ist bei leerer Maschine geöffnet.
Die Steuereinrichtung weist schliesslich eine elektronische Kippschaltung in Form eines SchmittTriggers mit Transistoren 32 und 33 auf, welche ebenfalls vom Gerät 31 gespeist wird. Die elektronische Kippschaltung unterscheidet sich von einer klassischen transistorisierten Kippschaltung dadurch, dass der Emitter-Kollektorstrecke des im Ruhestand leitenden Transistors 32 ein verhältnismässig niederohmiger Widerstand W parallel geschaltet ist. Die im Kollektorstromkreis des Transistors 32 liegende Relaiswicklung 34'betätigt einen Ruhekontakt 35'im Stromkreis des Fortschaltmotors 12 des Programmschalters. Die elektronische Kippschaltung mit dem Speisegerät 31 ist als Ganzes mit 37 bezeichnet.
Die Funktionsweise der dargestellten Steuereinrichtung ist im folgenden erläutert. Es wird angenommen, ein Umlauf des Programmschalters umfasse 45 Schaltschritte, wobei der Programmschalter nach dem 44. Schaltschritt in der Endstellung verbleibt, indem der Steuerkontakt 15 in die in Fig. 1 dargestellte Stellung umgelegt wird.
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wird eine der Wähltasten 1, 11 oder III geschlossen und verbleibt dank einer mechanischen Verriege- lung in der geschlossenen Stellung. Durch einmaliges kurzes Drücken der Starttaste 21 bewegt sich der Programmschalter aus der Endstellung 45 in die Stellung 0, wobei der Steuerkontakt 15 umgelegt wird. Der Impulsgebermotor 10, welcher kontinuierlich angetrieben wird, schaltet später mittels Kurzimpulsen über den Impulsschalter 11 den Programmschalter schrittweise vorwärts.
Die ordnungsgemässe Vollendung eines jeden Schrittes wird durch den Selbstunterbrecherkontakt 13 kontrolliert, der synchron zum Programmschalter angetrieben wird. Auf Schritt 0 wird die Waschphase eingeleitet, indem gleichzeitig der Waschmotor 4 und durch Umlegen des Steuerkontaktes 19' nach unten der Wassereinlauf über das Einlaufelektroventil 25 eingeleitet wird. Durch den offenen
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Niveauschalter 51 wird die Basis des Transistors 33 auf positivem Potential gehalten, so dass dieser Transistor gesperrt ist, während der Transistor 32 leitend ist. Die Relaiswicklung 34. führt daher einen Strom, durch welchen der Ruhekontakt 35'geöffnet wird und eine Weiterschaltung des Pro-
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die vorbestimmte Flüssigkeitshöhe erreicht hat, wird der Niveauschalter 51 geschlossen.
Damit wird die elektronische Kippschaltung 32, 33 so fort um gesteuert. Die Relaiswicklung 34. wird dabei ent- regt und der Ruhekontakt 35'geschlossen, so dass die Nockenwelle 14 beim nächsten Impuls um einen Schritt fortgeschaltet wird. Dabei wird der Steuerkontakt 19'umgelegt und schaltet die Heizung ein. Auch der Umschaltkontakt 50 wird umgelegt, so dass nun der Fühlerwiderstand 30 in den Steuerstromkreis geschaltet wird. Die Widerstände der elektronischen Kippschaltung 37, des Fühlerwiderstandes 30 und des Spannungsteilers sind so gewählt, dass bei tiefer Temperatur der Wasch- oder Spülflüssigkeit, d. h. bei hohem Widerstand des Fühlerwiderstandes 30 und entsprechend hoher positiver Spannung an der Basis des Transistors 33 dieser gesperrt und der Transistor 32 leitend ist.
Die Relaiswicklung 34'ist folglich erregt und der Ruhekontakt 35'unterbricht die Speisung des Fortschaltmotors 12, bis eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist.
Die jeder Stellung des Programmschalters zugeordnete Temperatur wird durch die Steuerschalter 26-28 gesteuert, indem dieselben bei jeder Schaltstellung des Programmschalters je eine vorgegebene Anzapfung des Spannungsteilers abgreifen und mit dem Fühlerwiderstand 30 verbinden.
Steigt nun infolge der eingeschalteten Heizung die Temperatur der Waschflüssigkeit, so verkleinert sich der ohmsche Wert des temperaturabhängigen Fühlerwiderstandes 30, bis die TeilspannungsCharakteristik der elektronischen Kippschaltung sich so verändert hat, dass der Transistor 33 leitend und der Transistor 32 gesperrt wird. Dadurch wird die Relaiswicklung 34'entregt und der Ruhekontakt 35'wird geschlossen, womit der nächste Stromimpuls des Impulskontaktes 11 über den Selbstunterbrecherkontakt 13 den Fortschaltmotor 12 erreicht und den Programmschalter in die nächste Schaltstellung vorwärts schaltet. Damit können auch die Steuerkontakte 26-28 derart umgeschaltet werden, dass für den betreffenden Schritt eine höhere Waschflüssigkeitstemperatur eingestellt wird.
Verharrt der Programmschalter im gegebenen Schritt, so wird die veränderte Spannungs-Charak- teristik die elektronische Kippschaltung wieder so umkippen lassen, dass der Transistor 33 gesperrt
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dass die Temperaturkurve nie abfällt und durch Schritte ohne Temperaturanstieg gekennzeichnet ist.
Ist die gewünschte Endtemperatur für ein bestimmtes Programm erreicht, so wird der Programmschalter in eine Stellung gelangen, in welcher sein Steuerkontakt 19'die Heizung ausschaltet. Ist die erreichte Temperatur während längerer Zeit zu halten, was mindestens bei einem Waschvorgang üblicherweise der Fall ist, so führt der Programmschalter nach vorbestimmter Zeit einen weiteren Schritt aus, zu welchem Zwecke der inzwischen durch den Temperaturrückgang wieder geöffnete Ruhekontakt 35' überbrückt werden kann, nach welchem Schritt die Heizung wieder eingeschaltet wird. Ist die vorgeschriebene Endtemperatur erneut erreicht, so wird der Ruhekontakt 35'geschlossen und die Heizung wird durch den nächsten Schritt des Programmschalters ausgeschaltet.
In dieser Weise können noch mehrere Kontrollschritte ausgeführt werden, um die Temperatur immer wieder auf den gewünschten Stand zu bringen.
Bei dualer Auslegung der Schaltung, d. h. wenn beispielsweise der Fühlerwiderstand 30 einen positiven Temperaturkoeffizienten aufweist, so dass bei tiefer Temperatur der Transistor 33 leitend und der Transistor 32 nicht leitend ist, kann die im Stammpatent angegebene Schaltung verwendet werden, bei welcher die Relaiswicklung 34'an Stelle des Widerstandes W tritt. Entsprechend müsste auch der Niveauschalter 51 umgekehrt arbeiten, d. h. bei Erreichen des gewünschten Niveaus ausgeschaltet werden.
Es wäre auch möglich, bei der beschriebenen'Schaltung die Relaiswicklung 34'an Stelle des Widerstandes W zu setzen und auf einen Arbeitskontakt statt auf einen Ruhekontakt wirken zu lassen.
Die dargestellte Schaltung hat jedoch den Vorteil, dass bei Ausfall der Speisung der elektronischen Kippschaltung die Relaiswicklung 34'stromlos und ihr Ruhekontakt 35'stets geschlossen ist, in
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welchem Falle der Programmschalter in der kürzest möglichen Zeit durchläuft und damit eine Überhitzung ausschliesst.
Eine weitere Sicherung gegen Überhitzung stellt der Anschluss des Steuerstromkreises an den Widerstand 38 des Spannungsteilers dar. Ohne diese Massnahme könnte bei mangelhafter Kontaktgabe an den Steuerschaltern 26-28 der Steuerstromkreis offen bleiben, in welchem Falle der Transistor 33 immer gesperrt, der Transistor 32 immer leitend und damit die Relaiswicklung 34'immer erregt und der Ruhekontakt 35'offen bleiben würde. Der Programmschalter könnte also dauernd bei eingeschalteter Heizung stehen bleiben. Diese Möglichkeit ist bei der dargestellten Steuereinrichtung vermieden, indem beim Erreichen der möglichen Höchsttemperatur von beispielsweise 95 C die elektronische Kippschaltung umgesteuert wird, auch wenn alle Steuerschalter 26-28 offen sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Steuereinrichtung für Waschmaschinen zur Steuerung der Funktionsfolge und zum Einregeln vorbestimmbarer Temperaturen und/oder anderer Grössen in den einzelnen Waschphasen, mit einem eine Anzahl von Schaltstellungen durchlaufenden, die Funktionsfolge steuernden Programmschalter, wobei ein mit dem Programmschaltwerk in Verbindung stehender, durch das Programmschaltwerk veränderbarer Widerstand, insbesondere ein Spannungsteiler, mit einem der einzuregelnden Temperatur od. dgl.
Grösse ausgesetzten Fühlerwiderstand im Eingangs- oder Steuerstromkreis einer elektronischen, insbesondere mit Transistoren bestückten Kippschaltung in Serie geschaltet sind, deren Ausgang auf einen Schalter für die Heizvorrichtung für ein Elektroventil od. dgl. zum Angleich an die einzuregelnde Grösse einwirkt, nach Patent Nr. 249615, dadurch gekennzeichnet, dass im Steuerstromkreis ein in Serie zum Fühlerwiderstand liegender, vom Programmschaltwerk gesteuerter Umschalter und mindestens ein parallel zum Fühlerwiderstand liegender, in Abhängigkeit von einer weiteren Sollgrösse steuerbarer Fühler angeordnet sind, wobei durch den Schalter jeweils der Fühlerwiderstand oder der Fühler bzw. einer der Fühler in den Steuerstromkreis der Kippschaltung gelegt wird.