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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Verriegeln
und/oder Entriegeln eines Türschlosses,
insbesondere in einem eine Verschlusstür zum Verschließen bzw.
Freigeben eines Arbeitsbereiches aufweisenden elektrischen Hausgerät, mit einer
elektrisch steuerbaren Türschloss-Betätigungseinrichtung,
die auf einen sie durchfließenden
Strom hin auf ein das Türschloss verriegelndes
bzw. entriegelndes Sperrglied einwirkt. Bei einem elektrischen Hausgerät, wie zum
Beispiel einer elektrischen Waschmaschine, ist ein solches elektrisch
steuerbares Türschloss
in der Regel mit einem mechanisch betätigbaren Türschloss kombiniert, mit dem
eine Verschlusstür
zum Verschließen bzw.
Freigeben des Arbeitsbereichs des betreffenden Hausgerätes versehen
ist. Je nach Ausführungsform
wirkt das elektrisch steuerbare Türschloss nach seiner Aktivierung
auf das mechanisch betätigte
Türschloss
so ein, dass dieses dann solange nicht mehr betätigt werden kann, bis das elektrisch
gesteuerte Türschloss
entweder erneut aktiviert oder aber wieder deaktiviert wird.
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Es
ist bereits eine Tür
mit einer elektromagnetischen Schließ-/Öffnungsvorrichtung, insbesondere
für Waschmaschinen
bekannt (DE OS 1 610 247), bei der ein mit dem Gehäuse der
Waschmaschine verbundenes Schloss einen Riegel besitzt, der in einen
an der Tür
vorspringenden Ansatz eingreift. Der betreffende Riegel wird mittels
eines von einer Steuereinrichtung der Waschmaschine steuerbaren
Elektromagneten zur Öffnung
der erwähnten Tür losgelöst bzw.
zum Verschließen
der betreffenden Tür
festgehalten. Dabei ist ein Öffnen
der betreffenden Tür
nach einer Inbetriebnahme der Waschmaschine erst zeitlich verzögert möglich, und
zwar dann, wenn die Waschmaschine stillgesetzt und das Wasser abgelassen
wurde. Über
irgendwelche Maßnahmen
zur Überwachung
der Funktionsfähigkeit
der erwähnten
Steuereinrichtung bei der Ansteuerung der elektromagnetischen Öffnungsvorrichtung
ist in diesem Zusammenhang indessen nichts bekannt.
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Es
ist ferner eine elektromagnetisch betätigbare Türschlossvorrichtung für Waschmaschinen
bekannt (DE-OS 2 106 273), die mit einem bimetallbeheizten Schwenkriegel
eine Verrieglungsklinke der Türverschlusseinrichtung
derart blockiert, dass dadurch ein Öffnen der Tür nicht erfolgen kann. Erst wenn
nach Beendigung eines Waschvorgangs das Bimetall wieder abgekühlt ist
und die Verriegelungsklinke freigibt, kann die Waschmaschinentür geöffnet werden.
Auch in diesem Zusammenhang ist allerdings nichts über irgendwelche Maßnahmen
zur Überwachung
der Funktionsfähigkeit
einer die Türschlossvorrichtung
steuernden Steuereinrichtung bekannt.
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Es
ist auch schon eine Vorrichtung zum Verriegeln der Tür einer
Wasch- oder Spülmaschine
bekannt (
DE 196 01
228 A1 ), bei der ein Verriegelungskörper vorgesehen ist, der in
eine Offenstellung verschiebbar ist, in welcher er einen Türhaken der
Tür für eine Türöffnung freigibt,
und der in eine Schließstellung
verschiebbar ist, in der er den Türhaken an einer Türöffnung hindert.
Mittels eines bistabil vorgespannten Elements und eines Sperrriegels
sind Verriegelungs- und Entriegelungsstellungen des Verriegelungskörpers steuerbar.
Der erwähnte
Sperrriegel ist von dem bistabilen Element mit dem Verriegelungskörper in
Eingriff bewegbar, um diesen Verriegelungskörper in einer Schließstellung
zu arretieren. Das bistabile Element schiebt den Sperrriegel auch
in eine Offenstellung, in der dieser vom Verriegelungskörper frei
ist. Die betreffende bekannte Vorrichtung weist somit ein bistabiles
Element auf, welches in zwei Stellungen vorspannbar ist: in der
einen Stellung ist eine Bewegung des Verriegelungskörpers aus
dessen Schließstellung
in dessen Offenstellung verhindert, und in der anderen Stellung
ist eine Bewegung des Verriegelungskörpers aus dessen Schließstellung
in dessen Offenstellung ermöglicht. Allerdings
ist auch in diesem Zusammenhang nichts über irgendwelche Maßnahmen
zur Überwachung der
Funktionsfähigkeit
einer die betreffende Vorrichtung steuernden Steuereinrichtung angegeben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltungsanordnung
der eingangs genannten Art sicherzustellen, dass die für die Ansteuerung
der Türschloss-Betätigungseinrichtung
vorgesehene Steuereinrichtung hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit
bei dieser Ansteuerung mitüberwacht wird,
so dass sie nur bei ihrem funktionierenden Betrieb die Türschloss-Betätigungseinrichtung
ansteuern kann.
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Gelöst wird
die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Schaltungsanordnung
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, dass im Ansteuerstromkreis
der Türschloss-Betätigungseinrichtung
eine Reihenschaltung aus zwei Schalteinrichtungen liegt, die von
der Steuereinrichtung steuerbar sind, welche auf ihr zugeführte bestimmte
Auslösesignale
hin Ausgangssignale zur Betätigung
der beiden Schalteinrichtungen abgibt.
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Die
Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass auf relativ einfache
Weise sichergestellt ist, dass die genannte Steuereinrichtung nur
dann die Türschloss-Betätigungseinrichtung
zu verriegeln und/oder zu entriegeln gestattet, wenn sie ausgangsseitig
die für
die Ansteuerung der beiden in Reihe geschalteten Schalteinrichtungen
erforderlichen Schaltsignale abzugeben gestattet. Arbeitet die betreffende Steuereinrichtung
fehlerhaft, so dass sie ausgangsseitig wenigstens eines der beiden
Ausgangssignale nicht mehr abzugeben vermag, so kann die erforderliche
Verriegelung und/oder Entriegelung des Türschlosses nicht mehr erfolgen
und damit das dieses Türschloss
enthaltende elektrische Hausgerät
nicht in Betrieb genommen werden. Damit wird die Funktionsfähigkeit
der Steuereinrichtung durch die Abgabe bzw. Nichtabgabe der bzw.
des erwähnten
Ausgangssignals mitüberwacht.
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Zweckmäßigerweise
ist die eine Schalteinrichtung durch einen Arbeitskontakt eines
mechanischen Relais gebildet, und die andere Schalteinrichtung ist
durch eine Laststrecke eines Halbleiterschalters gebildet; dabei
sind das mechanische Relais mit seiner Relaiswicklung und der Halbleiterschalter
mit einem Steuereingang von der Steuereinrichtung steuerbar, welche
auf die ihr zugeführten
bestimmten Auslösesignale
hin Ausgangssignale zur Erregung der Relaiswicklung und damit zum
Schließen
des zugehörigen
Arbeitskontakts des mechanischen Relais sowie zum Überführen des
Halbleiterschalters in dessen leitenden Zustand abzugeben gestattet.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen schaltungstechnischen
Aufwands für
die Realisierung der genannten Schalteinrichtungen. Überdies
wird hierdurch die Erzielung noch weiterer Vorteile eröffnet, wie
dies weiter unten näher
ersichtlich werden wird.
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In
diesem Zusammenhang sei noch angemerkt, dass es grundsätzlich bekannt
ist, elektrische Verbraucher über
die Reihenschaltung von Halbleiterschaltern, insbesondere Triacs,
und Arbeitskontakten von mechanischen Relais zu speisen (
DE 692 00 902 T2 ,
DE 698 24 649 T2 ).
Die betreffenden Reihenschaltungen aus Halbleiterschaltern und Arbeitskontakten
von mechanischen Relais dienen dabei jedoch nicht dazu, Überwachungs- und damit Sicherheitsaspekte
bezüglich
vorhandener Steuereinrichtungen zu berücksichtigen, wie dies für die vorliegende
Erfindung gilt.
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Vorzugsweise
ist die Relaiswicklung des mechanischen Relais von der Steuereinrichtung
vor der Ansteuerung des Halbleiterschalters ansteuerbar. Dies bringt
den Vorteil mit sich, dass der Halbleiterschalter problemlos erst
auf seine Ansteuerung hin durchschaltbar ist.
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Vorzugsweise
ist ein Steuereingang des Halbleiterschalters am Ausgang einer Impulssteuerschaltung
angeschlossen, die auf ihre jeweilige Ansteuerung von der Steuereinrichtung
hin wenigstens einen Ansteuerimpuls festgelegter Dauer an den Halbleiterschalter
abzugeben gestattet. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die angestrebte
Sicherheit bezüglich
der Steuereinrichtung noch weiter gesteigert. Die betreffende Steuereinrichtung
steuert nämlich
den genannten Halbleiterschalter nicht direkt, sondern gewissermaßen indirekt über die
erwähnte Impulssteuerschaltung.
Diese Impulssteuerschaltung kann aber den wenigstens einen Ansteuerimpuls
festgelegter Dauer nur dann an den genannten Halbleiterschalter
abgeben, wenn sie von der betreffenden Steuereinrichtung in der
vorgeschriebenen Weise angesteuert wird. Ist also diese Ansteuerung infolge
fehlerhaft arbeitender Steuereinrichtung gestört, beispielsweise durch Dauerabgabe
eines dem Verknüpfungswert "0" oder "1" entsprechenden
Ausgangssignals, so kommt es nicht zur Verriegelung und/oder Entriegelung
des genannten Türschlosses, weil
in diesem Fall die Impulssteuerschaltung nicht arbeiten kann.
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Gemäß weiterer
zweckmäßiger Ausgestaltung
der Erfindung ist der erwähnte
Halbleiterschalter ein Triac. Hierdurch ergibt sich der Vorteil
eines besonders einfach anzusteuernden und in einem Wechselstrompfad
einsetzbaren Halbleiterschalters. Der mit dem betreffenden Triac
in der erwähnten
Reihenschaltung verbundene Arbeitskontakt des erwähnten mechanischen
Relais stellt bei der Ansteuerung der zugehörigen Relaiswicklung vor der
Ansteuerung des Triacs sicher, dass dieser Triac nicht in unerwünschter
Weise durch ein sogenanntes Überkopfzünden (dU/dt-Zünden) aufgrund
von auftretenden Störimpulsen
(EMV) in den leitenden Zustand überführt wird.
Damit bringt diese zweckmäßige Weiterbildung
der Erfindung praktisch doppelte Vorteile mit sich.
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Vorzugsweise
ist der Triac bei Speisung der Türschloss-Betätigungseinrichtung
des Türverschlusses
mittels einer Wechselspannung durch mindestens einen Stromimpuls
festgelegter Dauer ansteuerbar. Hierdurch kann auf relativ einfache
Weise auf die elektrische Belastbarkeit der jeweils eingesetzten
Türschloss-Betätigungseinrichtung
Rücksicht
genommen werden. Es gibt nämlich
Türschloss-Betätigungseinrichtungen,
die für
ihre Ansteuerung lediglich einen Einzelimpuls mit einer der halben
Periodendauer der genannten Wechselspannung entsprechenden Gesamtdauer
vertragen, ohne Schaden zu nehmen bzw. durchzubrennen. Andererseits
gibt es aber auch Türschloss-Betätigungseinrichtungen,
die durch mehrere solcher Einzelimpulse während wesentlich längerer Dauer
ohne Beschädigung
ansteuerbar sind.
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Gemäß weiterer
zweckmäßiger Ausgestaltung
der Erfindung sind von der genannten Steuereinrichtung bei Einsatz
in einem Gerät,
welches einen von der genannten Verschlusstür verschließbaren bzw. freizugebenden
Arbeitsbereich mit einer drehbaren Trommel umfasst, deren Drehung/Nichtdrehung
angebende Gerätesignale
zur Abgabe der genannten Auslösesignale
heranziehbar. Diese Maßnahme
bringt den Vorteil mit sich, dass hierdurch ein weiterer Sicherheitsaspekt
in die Ansteuerung der Türschloss-Betätigungseinrichtung
mit einbezogen ist. Durch die Berücksichtigung der eine Drehung/Nichtdrehung
der erwähnten
drehbaren Trommel angebenden Gerätesignale
kann nämlich
auf relativ einfache Weise sichergestellt werden, dass die genannte
Türschloss-Betätigungseinrichtung
zum Beispiel ein Verriegeln ihres Türschlosses vornimmt, sobald
irgendeine Drehung der betreffenden Trommel festgestellt wird. Dadurch
ist dann eine Bedienperson daran gehindert, in die durch das betreffende Türschloss
nunmehr versperrte Trommel hineinzugreifen.
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Gemäß noch weiterer
zweckmäßiger Ausgestaltung
der Erfindung sind die vorstehend erwähnten Gerätesignale gegebenenfalls nach
Auswertung in einer Auswerteeinrichtung zusätzlich mit den von der Steuereinrichtung
abgebbaren Ausgangssignalen in einer Verknüpfungseinrichtung, und zwar
insbesondere in einer UND-Verknüpfungseinrichtung miteinander
verknüpft.
Hierdurch ist auf besonders einfache Weise sichergestellt, dass
die von der Steuereinrichtung abgegebenen Ausgangssignale nicht das
alleinige Kriterium für
die wirksame Ansteuerung der erwähnten
Schalteinrichtungen sind.
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Vorzugsweise
ist zwischen dem Ausgang der Verknüpfungseinrichtung und der Relaisspule des
mechanischen Relais eine diese Relaisspule ansteuernde Ansteuerschaltung
angeordnet. Dies bringt den Vorteil einer besonders einfachen Ansteuerungsmöglichkeit
bezüglich
des mechanischen Relais mit sich.
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Gemäß einer
noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung
der Erfindung ist die genannte Türschloss-Betätigungseinrichtung
eine eine Magnetspule enthaltende bistabile Magnetschloss-Betätigungseinrichtung,
welche auf aufeinanderfolgende Ansteuerungen ihrer Magnetspule hin
jeweils verriegelt bzw. entriegelt ist. Dies bringt den Vorteil
mit sich, dass jeweils eine aktive Betätigung des erwähnten Türschlosses
zu dessen Verriegelung und Entriegelung vorzunehmen ist, wodurch
der eingangs angesprochene Überwachungs- und Sicherheitsaspekt hinsichtlich
der Steuereinrichtung weiter gesteigert ist.
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Anhand
einer Zeichnung wird nachstehend ein in dieser schematisch dargestelltes
Ausführungsbeispiel
der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung
näher erläutert.
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Bei
dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist angenommen, dass diese Schaltungsanordnung zu einem
hier nicht näher
dargestellten elektrischen Hausgerät, wie zu einer elektrischen
Waschmaschine gehört,
die über
einen Arbeitsbereich – also
eine Waschtrommel – verfügt, der
bzw. die mittels einer Verschlusstür zu verschließen bzw.
freizugeben ist. Die erwähnte
Waschtrommel der betreffenden Waschmaschine wird von einem in der
Zeichnung schematisch dargestellten Elektromotor M in Drehung versetzt.
Der Elektromotor M kann ein Wechselstrom- oder Gleichstrommotor
sein; er wird von einer Antriebssteuereinrichtung AN her angesteuert,
um Drehungen entsprechend dem jeweiligen Arbeitsprogramm auszuführen. Derartige
Drehungen umfassen z.B. einen mit relativ niedriger Drehzahl erfolgenden
Rechtslauf und Linkslauf des Motors und damit der Waschtrommel zur
Ausführung
eines Waschprogramms sowie einen Lauf mit relativ hoher Drehzahl
im Falle eines Schleuderbetriebs der Waschmaschine.
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Mit
dem in der Zeichnung dargestellten Elektromotor M ist ein sogenannter
Tachogenerator T verbunden, der ausgangsseitig der Drehzahl des
Elektromotors M entsprechende Ausgangsimpulse abgibt. Ein diese
Ausgangsimpulse umfassendes Signal wird, wie noch ersichtlich werden
wird, als Sperrsignal über
eine Eingangsleitung EL1 einer Türsteuereinrichtung
TS zugeführt,
zu der im vorliegenden Fall als eigentliches Steuerungsglied ein
Mikrocontroller MC mit zugehöriger
Software gehört.
Dieser Mikrocontroller MC ist mit einem ersten Eingangsanschluss
mit der erwähnten
Eingangsleitung EL1 verbunden, und mit einem zweiten Eingangsanschluss ist
der Mikrocontroller MC mit einer weiteren Eingangsleitung EL2 der
Türsteuereinrichtung
TS verbunden. Diese weitere Eingangsleitung EL2 ist über einen
sogenannten Türkontakt
TK der erwähnten Waschmaschine
mit einem eine Speisespannung U1 von z.B. +5V führenden Speisespannungsanschluss verbunden.
Der betreffende Türkontakt
TK ist geschlossen, wenn die Verschlusstür der Waschmaschine mechanisch
geschlossen ist. Die daraufhin dem Mikrocontroller MC in der Türsteuereinrichtung TS über die
Eingangsleitung EL2 zugeführte
Speisespannung U1 stellt gewissermaßen ein Vorbereitungssignal
dar, auf das hin – wie
weiter unten noch näher
ersichtlich werden wird – eine
elektrische Verriegelung des der genannten Verschlusstür zugehörigen Türschlosses
vornehmbar ist, sobald sich der Motor M anfängt zu drehen.
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Der
zuvor erwähnte
Mikrocontroller MC weist ferner zwei gesonderte Ausgänge auf,
die mit Ausgangsleitungen AL1, AL2 der Türsteuereinrichtung TS verbunden
sind.
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Es
sei an dieser Stelle angemerkt, dass die betreffende Steuereinrichtung
ST durch andere Komponenten realisiert sein kann, wie beispielsweise durch
einen Mikroprozessor mit zugehöriger
Peripherie, wie mit einem ROM-Speicher, in welchem unter anderem
ein zur Ansteuerung der noch zu betrachtenden Türschloss-Betätigungseinrichtung
dienendes Steuerprogramm gespeichert ist, und mit einem RAM-Speicher,
der als Arbeitsspeicher des die genannten Bausteine umfassenden
Mikrocomputers dienen kann.
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Mit
der Ausgangsleitung AL1 der Türsteuereinrichtung
TS ist im vorliegenden Fall der eine Eingang einer Verknüpfungsschaltung
VG verbunden, die beispielsweise durch ein zwei Eingänge und
einen Ausgang aufweisendes UND-Glied UG gebildet sein kann. Dieses
UND-Glied UG ist mit seinem einen Eingang mit der erwähnten Ausgangsleitung
AL1 verbunden, und mit seinem anderen Eingang ist das betreffende
UND-Glied UG der Verknüpfungsschaltung
VG mit dem Ausgang einer Auswerteschaltung AS verbunden. Diese Auswerteschaltung
AS weist eine eingangsseitig mit dem Ausgang des Tachogenerators
T verbundene Mittelwertbildungseinrichtung MW und eine dieser nachgeordnete
Schwellwerteinrichtung SW auf. Diese Schwellwerteinrichtung SW liegt
an einer Schwellwertspannung U2, die einen Schwellwert festlegt,
bei dessen Überschreiten
durch die von der Mittelwertbildungsschaltung MW jeweils abgegebene
Ausgangsspannung von der betreffenden Schwellwertschaltung SW ein
bestimmtes Ausgangssignal, beispielsweise ein Ausgangssignal entsprechend
einem Verknüpfungspegel "0" abgegeben wird; ansonsten mag die Schwellwertschaltung
SW ein Ausgangssignal entsprechend einem Verknüpfungspegel "1" abgeben.
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Es
sei hier noch angemerkt, dass die Mittelwertbildungsschaltung MW
durch eine an sich bekannte Schaltung zur Mittelwertbildung von
ihr eingangsseitig zugeführten
Impulsspannungen gebildet sein kann. In entsprechender Weise kann
die Schwellwertschaltung SW durch eine bekannte Schwellwertschaltung
realisiert sein, beispielsweise durch einen einzelnen Bipolar-Transistor,
dessen Basis eine Ausgangsspannung bzw. Ausgangssignal der Mittelwertbildungsschaltung
MW zugeführt
wird und dessen Emitter eine die genannte Schwellwertspannung U2
bildende Spannung führt.
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Am
Ausgang der Verknüpfungsschaltung
VG ist eine eine Ansteuerschaltung darstellende Relaissteuerschaltung
RS eingangsseitig angeschlossen. Zu dieser Relaissteuerschal tung
RS gehört,
wie bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel angedeutet,
ein Bipolar-Transistor Q vom npn-Leitfähigkeitstyp, in dessen Kollektorkreis
hier die Relaiswicklung eines mechanischen Relais RE liegt. Zu diesem
Relais RE gehört
ein Arbeitskontakt AR, mit dem die Haupt- bzw. Laststrecke eines
Halbleiterschalters TR in Reihe liegt. Der betreffende Halbleiterschalter
TR ist im vorliegenden Fall durch einen Triac gebildet; es sei an
dieser Stelle jedoch angemerkt, dass prinzipiell hier auch ein anderer Halbleiterschalter
eingesetzt werden kann und dass der Arbeitskontakt AR auch durch
die Hauptstrecke eines Halbleiterschalters ersetzt sein kann; im
zuletzt erwähnten
Fall wird die zuvor erwähnte
Relaissteuerschaltung durch eine Halbleiterschalter-Steuerschaltung
ersetzt sein. Der erwähnte
Triac TR ist übrigens mit
seiner Steuerelektrode am Ausgang einer Impulssteuerschaltung IS
angeschlossen, die eingangsseitig an der oben erwähnten Ausgangsleitung
AL2 der Türsteuereinrichtung
TS angeschlossen ist.
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Die
vorstehend betrachtete Reihenschaltung, bestehend aus dem Arbeitskontakt
AR des mechanischen Relais RE und der Haupt- bzw. Laststrecke des
Triacs TR liegt über
eine elektrische Türschloss-Betätigungseinrichtung
bzw. Türverriegelungseinrichtung
TV zwischen einem Phasenleiter P und einem diesem zugehörigen Nullleiter
N einer Wechselspannungsquelle, welche im vorliegenden Fall eine
Einphasen-Netzwechselspannungsquelle sein mag, die eine 50-Hz-Netzwechselspannung
von 230 Veff abzugeben vermag.
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Zu
der vorstehend erwähnten
elektrischen Türschloss-Betätigungseinrichtung
bzw. Türverriegelungseinrichtung
TV gehören
eine Magnetspule SM und ein durch diese betätigbares Sperrglied, mit dem das
in der Zeichnung nicht dargestellte Türschloss, zu weichem die betreffende
Schaltungsanordnung gehört,
verriegelt bzw. entriegelt werden kann. Bei der Türschloss-Betätigungseinrichtung
bzw. Türverriegelungseinrichtung
TV mag es sich im vorliegenden Fall beispielsweise um eine bistabile
Türverriegelungseinrichtung
handeln, die auf aufeinanderfolgende Ansteuerungen der Magnetspule
SM hin das zugehörige
Türschloss
jeweils verriegelt bzw. entriegelt. Es sei jedoch angemerkt, dass
die betreffende Türverriegelungseinrichtung
gegebenenfalls auch durch eine monostabile Türverriegelungseinrichtung oder
durch eine monostabile Türentriegelungseinrichtung
gebildet sein kann. Im erstgenannten Fall würde die monostabile Türverriegelungseinrichtung das
zugehörige
Türschloss
lediglich während
der Dauer der Ansteuerung seiner zugehörigen Magnetspule verriegeln,
und im zweitgenannten Fall würde die
monostabile Türentriegelungseinrichtung
das zugehörige
Türschloss
lediglich während
der Dauer der Erregung der zugehörigen
Magnetspule entriegeln.
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Nachdem
zuvor der Aufbau der in der Zeichnung dargestellten Schaltungsanordnung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in dem hier erforderlichen Umfang erläutert worden
ist, wird nunmehr auf die Arbeitsweise dieser Schaltungsanordnung
näher eingegangen.
Dabei wird davon ausgegangen, dass die in der Zeichnung dargestellte
Türschloss-Betätigungseinrichtung
bzw. Türverriegelungseinrichtung
TV die erwähnte
bistabile Türschloss-Betätigungseinrichtung
bzw. Türverriegelungseinrichtung
ist.
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Wenn
der Elektromotor M stillsteht, also die das elektrische Hausgerät annahmegemäß bildende Waschmaschine
stillsteht und der Türkontakt
TK infolge geschlossener Verschlusstür der betreffenden Waschmaschine
geschlossen ist, gibt der mit dem Elektromotor M gekoppelte Tachogenerator
T keine Ausgangsimpulse ab. Der in der Türsteuereinrichtung TS enthaltene
Mikrocontroller MC erkennt jedoch aufgrund der ihm über den
geschlossenen Türkontakt
TK zugeführten
Speisespannung U1, dass die Verschlusstür der Waschmaschine mechanisch geschlossen
ist und gegebenenfalls elektrisch zu verriegeln ist. Zu diesem Zeitpunkt
erhalten jedoch weder der Mikrocontroller MC über die Eingangsleitung EL
noch die Auswerteschaltung AS auswertbare Auslösesignale zur Verriegelung
des in der Zeichnung nicht dargestellten Türschlosses zugeführt. In diesem
Zustand gibt die Türsteuereinrichtung
TS über
ihre Ausgangsleitungen AL1 und AL2 auch keine solchen Ausgangssignale
ab, dass zum einen die Relaissteuerschaltung RS und zum anderen
die Impulssteuerschaltung IS jeweils eingangsseitig angesteuert
werden. Dadurch bleibt der dem mechanischen Relais RE zugehörige Arbeitskontakt
AR in seiner Ruhestellung, und der mit dem Ausgang der Impulssteuerschaltung
IS verbundene Triac TR bleibt im gesperrten Zustand. Damit kann
die Magnetspule MS der Türschloss-Betätigungseinrichtung
bzw. Türverriegelungseinrichtung
TV nicht erregt werden. Somit kann auch das als Türriegel
zu bezeichnende Sperrglied TU nicht in seine Verriegelungsstellung gebracht
werden. Infolgedessen ist in diesem Betriebszustand das Türschloss
der Verschlusstür
der annahmegemäß als Hausgerät vorgesehenen Waschmaschine
elektrisch nicht verriegelt.
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Wenn
sich der Elektromotor M jedoch zu drehen beginnt und eine Drehzahl
von beispielsweise 2min–1 noch nicht überschreitet,
mögen zum
einen die von dem mit dem Elektromotor M gekoppelten Tachogenerator
T abgegebenen Ausgangsimpulse sowohl in der Amplitude als auch in
der Frequenz ausreichen, um von der Auswerteschaltung AS weiterhin ein
Ausgangssignal entsprechend einem Verknüpfungswert "1" dem
einen Eingang des UND-Gliedes UG der Verknüpfungsschaltung VG zuzuführen.
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Zum
anderen mögen
die dabei von dem Tachogenerator T abgegebenen Ausgangsimpulse,
die über
die Eingangsleitung EL1 der Türsteuereinrichtung
TS und in dieser dem Mikrocontroller MC zugeführt werden, jedoch dazu führen, dass
entsprechende Ausgangssignale bzw. -impulse, wie Ausgangssignale
bzw. -impulse mit einem Verknüpfungswert "1" bestimmter festgelegter Dauer über die
Ausgangsleitungen AL1 und AL2 abgegeben werden. Dabei werden vorzugsweise
solche Ausgangssignale bzw. -impulse zunächst über die Ausgangsleitung AL1
und erst nach Ablauf einer gewissen festgelegten Zeitspanne über die
Ausgangsleitung AL2 abgegeben.
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Das über die
Ausgangsleitung AL1 abgegebene Ausgangssignal mit dem Verknüpfungspegel "1" bewirkt, dass das UND-Glied UG in der
Verknüpfungsschaltung
VG von seinem Ausgang ein dem Verknüpfungswert "1" entsprechendes
Ausgangssignal von z.B. +5V abgibt, welches der Relaissteuerschaltung
RS eingangsseitig zugeführt
wird. Dieses Ausgangssignal führt
dazu, dass der Transistor Q der Relaissteuerschaltung RS in den
leitenden Zustand gelangt, wodurch das mit seiner Relaiswicklung
im Kollektorkreis des Transistors Q liegende Relais RE erregt wird.
Dadurch wird der diesem Relais RE zugehörige Arbeitskontakt AR geschlossen.
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Eine
kurze Zeitspanne nach Schließen
des Arbeitskontakts AR des Relais RE – hier wird vorzugsweise ein
Entprellen des betreffenden Arbeitskontakts AR berücksichtigt – gibt die
Türsteuereinrichtung
TS über
ihre Ausgangsleitung AL2 ein die Impulssteuerschaltung IS ansteuerndes
Ausgangssignal bzw. einen dem Verknüpfungswert "1" entsprechenden
Impuls festgelegter Dauer ab. Daraufhin gibt die Impulssteuerschaltung
IS an die Steuerelektrode des Triacs TR wenigstens einen Ansteuerimpuls
festgelegter Dauer ab. Diese Dauer hängt, wie eingangs bereits ausgeführt, von
der Belastbarkeit der Magnetspule MS der Türschloss-Betätigungseinrichtung
bzw. Türverriegelungseinrichtung
TV ab. Die betreffende Dauer kann beispielsweise eine halbe Periodendauer
der oben erwähnten
50-Hz-Netzwechselspannung betragen, also 10ms. Während dieser Dauer können insbesondere
für ein
sicheres Durchsteuern des Triac auch mehrere Einzelimpulse abgegeben
werden, beispielsweise 5-kHz-Impulse. Bei Einsatz einer Türschloss-Betätigungseinrichtung bzw.
Türverriegelungseinrichtung
TV mit anderer Belastbarkeit der zugehörigen Magnetspule MS können gegebenenfalls
ebenfalls mehrere Einzelimpulse oder sogar ein Dauerstromsignal
abgegeben werden.
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Durch
die Reihenschaltung des Arbeitskontaktes AR des Relais RE und der
Hauptstrecke des Triacs TR ist im übrigen sichergestellt, dass
ein sogenanntes Überkopfzünden, das
heißt
ein selbsttätiges Zünden des
Triacs – wie
es bei dessen alleiniger Verwendung im Stromkreis mit der Magnetspule
MS aufgrund eines Spannungsanstiegs an der Triac-Hauptstrecke, beispielsweise aufgrund
von Störimpulsen (EMV)
am Steuereingang des betreffenden Triacs auftreten kann – verhindert
ist.
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Nach
der beschriebenen Abgabe von Ausgangssignalen über die Ausgangsleitungen AL1
und AL2 der Türsteuereinrichtung
TS hören
die Ansteuerungen der Relaissteuerschaltung RS und der Impulssteuerschaltung
IS auf, und zwar mit der Folge, dass der dem Relais RE zugehörige Arbeitskontakt AR
wieder geöffnet
wird und dass der Triac TR wieder in seinen Sperrzustand gelangt.
Die Türverriegelungseinrichtung
TV, die annahmegemäß eine bistabile
Türschloss-Betätigungseinrichtung
bzw. Türverriegelungseinrichtung
TV ist, verbleibt jedoch in ihrem jetzt eingenommenen Verriegelungszustand,
in welchem die Verschlusstür
der annahmegemäß vorgesehenen
Waschmaschine verriegelt bleibt.
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Erst
wenn der Elektromotor M wieder eine vorgegebene Drehzahl erreicht
hat oder unterschreitet, wie beispielsweise 2min–1,
werden die Türsteuereinrichtung
TS und die Auswerteschaltung AS wieder aktiv. In diesem Fall bewertet
der Mikrocontroller MC das von dem Tachogenerator T nunmehr abgegebene
Signal als Freigabesignal zur Entriegelung der Türverriegelungseinrichtung TV,
woraufhin zum einen die Verknüpfungsschaltung
VG erneut von der Türsteuereinrichtung
TS zur Ansteuerung der Relaissteuerschaltung RS entsprechend angesteuert
werden kann und woraufhin zum anderen auch die Impulssteuerschaltung
IS erneut von der Türsteuereinrichtung
TS angesteuert werden kann. Dadurch werden der Arbeitskontakt AR
des Relais RE und der Triac mit seiner Hauptstrecke wieder in entsprechender Weise
aktiviert, wie dies oben erläutert
worden ist. Im vorliegenden Fall wird dadurch jedoch die Magnetspule
MS der Türschloss-Betätigungseinrichtung bzw.
Türverriegelungseinrichtung
TV mit der Folge erregt, dass der Türriegel bzw. das Sperrglied
TU nunmehr wieder entriegelt wird. Dadurch kann die Verschlusstür der Waschmaschine
durch Betätigen des
zugehörigen
mechanischen Türschlosses
wieder geöffnet
werden.
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Durch
die vorstehend erläuterte
doppelte Erfassung und Auswertung der von dem Tachogenerator T abgegebenen
Ausgangsimpulse, die bei Vorliegen in hinreichender Anzahl zu einem
Auslösesignal bzw.
Sperrsignal für
die Betätigung
der Türschloss-Betätigungsein richtung
bzw. Türverriegelungseinrichtung
TV führen,
nämlich
zum einen in der Türsteuereinrichtung
TS und zum anderen in der Auswerteschaltung AS mit nachgeschalteter
Verknüpfungsschaltung
VG ist somit ein höherer
Sicherheitsstandard erreicht als ohne diese Schaltungsmaßnahmen.
Durch die zusätzliche
Einbeziehung der Auswerteschaltung AS mit der nachgeschalteten Verknüpfungsschaltung
VG und der Impulssteuerschaltung IS ist nämlich sichergestellt, dass
vor allem in der Türsteuereinrichtung
TS und in deren Mikrocontroller MC gegebenenfalls auftretende Fehler
mit Dauerabgabe von bestimmten Verknüpfungssignalen "0" oder "1" entsprechenden
Signalpotentialen nicht zur fehlerhaften Ansteuerung der Türschloss-Betätigungseinrichtung
bzw. Türverriegelungseinrichtung
TV führen
können.
Somit ist also die Sicherheit der Ansteuerung der betreffenden Türschloss-Betätigungseinrichtung
bzw. Türverriegelungseinrichtung
TV gegenüber
deren einfacher Ansteuerung allein durch die Türsteuereinrichtung TS deutlich
verbessert.
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- AL1,
AL2
- Ausgangsleitungen
- AN
- Antriebssteuereinrichtung
- AR
- Arbeitskontakt
- AS
- Auswerteschaltung
- EL1,
EL2
- Eingangsleitungen
- IS
- Impulssteuerschaltung
- M
- Elektromotor
- MC
- Mikrocontroller
- MS
- Magnetspule
- MW
- Mittelwertbildungsschaltung
- N
- Nulllleiter
- P
- Phasenleiter
- Q
- Bipolar-Transistor
- RE
- Relais
- RS
- Ansteuerschaltung,
Relaissteuerschaltung
- SW
- Schwellwerteinrichtung
- T
- Tachogenerator
- TK
- Türkontakt
- TR
- Halbleiterschalter,
Triac
- TS
- Türsteuereinrichtung
- TU
- Sperrglied,
Türriegel
- TV
- Türschloss-Betätigungseinrichtung, Türverriegelungseinrichtung
- U1
- Speisespannung
- U2
- Schwellwertspannung
- UG
- UND-Glied
- VG
- Verknüpfungsschaltung