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Schaltungsanordnung für die Temperatursteuerung von elektrisch beheizbaren
Wasch-oder Geschirrspülautomaten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für die Temperatursteuerung von elektrisch beheizbaren Wasch- oder Geschirrspülautomaten, welche mit einem Programmschaltwerk zusammen- wirkt, mit einem temperaturabhängigen Widerstand als Temperaturfühler und mit diesem in Serie lie- genden, mit einem Temperaturwählschalter verbundenen Widerständen.
Es ist eine Programmsteuerung für Waschmaschinen mit temperaturabhängigen und flüssigkeitsab- hängigenSchaltern bekannt, die den Programmablauf in der zeitlichen Aufeinanderfolge bestimmen und mit Hilfe einer Verriegelung sichern.
Auch ist es bekannt, Schaltungsanordnungen der oben angeführten Art mit einer Thermostatsiche- rung zu betreiben.
Die Erfindung geht von einer elektrischen Schaltungsanordnung aus, bei der elektrische Messwerte desTemperaturfühlers in einem Verstärker verstärkt werden, um dadurch eine ausreichende Stromstärke zur Betätigung eines Relais zu erhalten und bei Erreichen des Sollwertes der Temperatur die Heizung abzuschalten.
In einer derartigen Schaltungsanordnung wird bei nicht ordnungsgemässem Arbeiten der einzelnen elektrischen Bauteile, z. B. beim Ausfallen eines Transistors im zugeordneten Verstärker oder beim Öffnen einer Leitung innerhalb des Verstärkers, der zum Schalten des Relais notwendige Strom nicht aufgebracht.
Es kommt dann zur Störung des Programmablaufes im Waschautomaten, weil die Heizung nicht abgeschaltet wird.
Die Folgen davon sind schwere Schäden an der Wäsche oder am Waschautomaten, gegebenenfalls das Ausbrennen des Waschautomaten oder Gebäudeschäden.
Die Erfindung will diese Nachteile verhindern und schlägt hiezu vor, dass die Schaltungsanordnung der eingangs angegebenen Art einenDifferenzverstärker mit zwei Transistoren mit gemeinsamem Emitte-widerstand umfasst, dass im Kollektorstromkreis des einen Transistors, in dessen Basisstromkreis der temperaturabhängige Widerstand und die Vorschaltwiderstände liegen, ein stromabhängiges Relais mit einemArbeitskontakt vorgesehen ist, welcher im Erregerstromkreis des mit Ruhekontaktenfür die Heizwiderstände versehenen Heizungsschützes und gegebenenfalls des Schrittschaltwerkes der Programmsteuereinrichtung liegt.
Die Erfindung schafft damit eine Eigensicherung der elektrischen Schaltungsanordnung, die beim Ausfallen irgendeines elektrischen Bauteiles oder bei nicht ordnungsgemässemArbeiten selbsttätig das Einschalten des Heizstromes verhindert oder bei bereits eingeschalteter Heizung diese wieder abschaltet und dabei den weiteren Programmablauf einleitet.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles gemäss den Zeichnungen näher erläutert ; die Zeichnungen zeigen in Fig. l ein vereinfachtes Schaltschema der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die in einem Gehäuse angeordnete Temperatursteuereinrichtung gemäss der Erfindung und Fig. 3 ist eine Stirnansicht gemäss Fig. 2.
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Im folgenden soll zuerst das Schaltschema nach Fig. l des näheren beschrieben werden. DieTem- peratursteuereinrichtung ist dabei als Ganzes mit 19 bezeichnet.
Das Anschlussnetz einer Drehstromquelle ist mit R, S, T und MP bezeichnet und führt zu einem
Hauptschalter 10, von dem aus vier Zufuhrleitungen 11, 12, 13 und der Null-Leiter 14 zur Tem- peratursteuereinrichtung führen. Die drei Schaltarme eines als Ganzes mit 15 bezeichneten Schalt- schützen sind an die vorgenannten drei Leitungen 11, 12 und 13 angeschlossen und von dem Schalt- schütz führen Leitungen zu jeweils einem der Heizwiderstände 16, 17 bzw. 18, die in Sternschal- tung miteinander verbunden und in einem nur strichpunktiert angedeuteten Bottich 20 angeordnet sind, so dass nun bei eingeschalteten Heizwicklungen 16-18 die Flüssigkeit im Bottich 20 erwärmt wird.
Die Schaltspule 21 des Schaltschützes 15 ist an die Leitung 11 angeschlossen und ferner noch über eine Steckbuchse 24 an den Ruhekontakt 25 eines als Ganzes mit 26 bezeichneten
Impulsrelais, auf dessen Relaisspule 27 weiter unten näher eingegangen wird.
An die Leitungen T und MP ist über zwei Steckbuchsen 24 die Primärwicklung eines Trans- formators 28 angeschlossen, mit der auch die Ruhekontakte 25 des Relais 26 verbunden sind.
An die Sekundärwicklung des Transformators 28 ist ein Zweiweggleichrichter 30 angeschlossen, von dem eine Plusleitung 38 und eine Minusleitung 40 ausgehen. Parallel zum Gleichrichter liegt ein Glättungskondensator 31 und parallel zu Kondensator und Gleichrichter liegen zweiwiderstän- de 32 und 33, die einen Spannungsteiler für die Basis eines PNP-Transistors 34 bilden. Mit der
Plusleitung 38 ist ein Widerstand 41 verbunden, der an den Emitter des Transistors 34 ange- schlossen ist, dessen Kollektor über einen Widerstand 42 an der Minusleitung 40 liegt.
Mit 44 ist ein weiterer PNP-Transistor bezeichnet, dessen Emitter an den Widerstand 41 und an denEmitter des Transistors 34 und dessen Kollektor mit der einen Seite der Relaisspule 27 verbunden ist, deren andere Seite an der Minusleitung 40 liegt. Die Basis des Transistors 44 ist über einen Stecker 23 mit der einen Seite eines im Bottich 20, in welchem sich die Heizwiderstände befinden, angeordneten Heissleiters 45 verbunden, dessen andere Seite über einen Stecker 23 an der Plusleitung 38 liegt.
An die Verbindungsleitung 45 zwischen der Basis des Transistors 44 und dem zugehörigen Stecker 23 ist eine Gruppe von in Reihe liegenden Vorschaltwiderständen 46, 47, 48, 49, 50 angeschlossen, von derenVerbindungspunkten über Stecker 23 Leitungen zu Vorwählschal- tern 51, 52, 53, 54 bzw. 55 führen, die über die Drucktasten 56, 57, 58, 59 bzw. 60 betätigt werden können.
Bei der Anordnung der beiden Transistoren 34 und 44 handelt es sich um einen sogenannten "Differenzverstärker", der für die hier auftretenden kleinen Ströme besonders vorteilhaft ist.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der vorbeschriebenen Schaltung des näheren erläutert.
Es sei angenommen, dass der Hauptschalter 10, der Schaltschütz 15 und das Impulsrelais 26 in der gezeichneten Lage sind. Wenn nun beispielsweise eine Aufheizung der Flüssigkeit im Bottich 20 auf 600C gewünscht wird, so wird die Taste 58 gedrückt und damit der Vorwählschalter 53 geschlossen. Hiedurch werden die beiden Vorschaltwiderstände 50 und 49 kurzgeschlossen. Darauf sind in der betreffenden Leitung lediglich die Widerstände 48, 47, 46 hintereinandergeschaltet, so dass diese zusammen mit dem Heissleiter 45 die Temperatureinstellung ergeben.
Infolge der nunmehr an der Basis des Transistors 44 liegenden Spannung ist dieser leitend und die Relaisspule 27 erhält einen verhältnismässig hohen Erregerstrom, so dass das Impulsrelais erregt ist und damit die Ruhekontakte 25 geöffnet sind. Damit ist der Stromkreis der Schaltspule 21 des Schaltschützen geöffnet, der sich in seiner Ruhestellung, d. h. in geschlossener Stellung, befindet, so dass die Heizwiderstände 16,17 und 18 eingeschaltet sind und an Spannung liegen.
Der Heissleiter hat bei Raumtemperatur einen sehr hohen Widerstand, z. B. Inder Grössenordnung von 2, 5 k Ohm, der dann mit steigender Temperatur abnimmt und bei 900C ungefähr einen Wert von 330 Ohm erreicht. Wenn sich nun die Temperatur durch die eingeschalteten Heizwiderstände 16, 17, 18 im Bottich 20 erhöht, so nimmt damit der Heissleiter 45 in seinem Widerstand ab und erreicht bei der Temperatur von 600C einen vorbestimmten Widerstandswert. Während dieser ganzen Widerstandsabnahme sinkt der Strom im Transistor 44 infolge der sich ständig erhöhenden Spannung an der Basis und damit auch der Erregerstrom der Relaisspule 27.
Bei Erreichen der vorbestimmten Temperatur ist dieser Erregerstrom so weit gesunken, dass das Relais 26 abfällt. Hiedurch werden die Ruhekontakte 25 und damit auch der Stromkreis der Schaltspule 21 geschlossen, so dass der Schaltschütz 15 betätigt wird, was in diesem Fall bedeutet, dass die drei Heizwiderstände 16,17 und 18 abgeschaltet werden.
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Beim Drücken anderer T asten ist der Vorgang ähnlich wie vorbeschrieben.
Es ergibt sich, dass bei irgendeinerstörung an der Temperatursteuereinrichtung das Impulsrelais 26 in seine Ruhelage zurückkehrt, in der die Ruhekontakte 25 geschlossen sind und der erregte Schalt- schütz geöffnet ist.
Bei Wasch- oder Spülautomaten ist anstatt dieses hier der Einfachheit halber eingezeichneten
Schaltschützen üblicherweise ein Programmschalter bzw. ein Schrittschaltwerk vorhanden. In diesem
Fall erfolgt dann nicht ein Ausschalten dieses Schaltschützen, sondern vielmehr ein Weiterschalten des
Programmschalters oder Schrittschaltwerkes durch einen Impuls um einen Schritt, so dass nun das rest- liche Programm bis zum Ende ablaufen kann, obwohl also gegebenenfalls in der Temperatursteuerein- richtung ein Fehler oder eine Störung vorliegt.
In Fig. 2 ist die Temperatursteuereinrichtung als Ganzes dargestellt. Diese ist in einem als Ganzes mit 80 bezeichneten Gehäuse untergebracht, das aus einem Gehäuseoberteil 81 und aus einem Ge- häuseunterteil 82 besteht, die durch beliebige Befestigungsmittel zusammengehalten bzw. an einem Träger befestigt sind. Die Anordnung der Einzelkomponenten entsprechend der Schaltung im Inneren des Gehäuses ist nicht dargestellt. Es sei lediglich erwähnt, dass im Unterteil 82 eine Leiterplatte ange- ordnet ist, die auf der einen Seite eine gedruckte Schaltung hat und auf ihrer andern Seite die Kompo- nenten der Schaltung nach Fig. l einschliesslich des Transformators trägt.
An beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten hat das Gehäuse 80 eine maulartige Öffnung, in der jeweils eineAnzahl von Steckern 83 angeordnet ist, von denen lediglich eine Gruppe in Fig. 3 gezeigt ist. Gegenüber diesen Steckern ist eine weitere Gruppe von Steckern vorhanden, die jedoch in Fig. 2 und 3 nicht sichtbar ist. Diese Steckerstifte sind in Fig. l schematisch angedeutet und dort mit 24 und 23 bezeichnet, wobei dann in der tatsächlichen Ausführung die Steckerstifte des Heissleiters 45 auf der Netzspannungsseite zur gleichmässigen Verteilung der Stecker auf den Seiten angeordnet sind.
Auf der Oberseite des Oberteiles 81 sind noch Bezeichnungen für die Stecker angebracht.
Anstatt eines Heissleiters könnte ohne weiteres auch die ganze Schaltung für einen Kaltleiter ausgelegt werden. Es muss dann lediglich darauf geachtet werden, dass bei zunehmendem Widerstand des Kaltleiters bei sich erhöhender Temperatur ebenfalls der Erregerstrom der Impulsspule 27 kleiner wird.