DE2409577C3

DE2409577C3 - Programmgesteuertes Haushaltsgerät, wie Waschmaschine und Geschirrspüler

Info

Publication number: DE2409577C3
Application number: DE2409577A
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Phys. 8500 Nuernberg Heissmeier
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-02-28
Filing date: 1974-02-28
Publication date: 1982-02-25
Also published as: DE2409577B2; DE2409577A1

Description

Programmgesteuerte Haushaltsgeräte, wie Waschmaschinen, Geschirrspüler od. dgl., weisen üblicherweise ein mechanisches Programmschaltwerk zur Steuerung der einzelnen Arbeitsgänge, wie Füllen, Heizen, Waschen, Entleeren usw., auf. Dieses mechanische Programmschaltwerk ist im allgemeinen so ausgeführt, daß ein Motor am Ende eines Programmschrittes an Spannung gelegt wird und dabei eine Kontaktscheibe in eine dem neuen Programmabschnitt entsprechende Stellung dreht. Jede Winkellage der Kontaktscheibe entspricht einem von allen einstellbarem Programmabschnitten.

Die Programmi'jswahl erfolgt in der Weise, daß die jeweilige Winkeldrehung der Kontaktscheibe zuvor festgelegt wird. Ein solcher Aufbau ist kompliziert und wegen seiner vielen mechanischen Teile störanfällig. Dies gilt insbesondere, wenn die übrigen Teile der Waschmaschinensteuerung aus elektronischen Bauelementen zusammengesetzt sind.

Es sind auch elektronische Programmschaltwerke für programmgesteuerte Haushaltsgeräte bekannt, die diesen Nachteil vermeiden (DE-AS IS 85 679). Dieses bekannte elektronische Programmschaltwerk besteht aus einem Zähler mit mehreren hintereinander geschalteten Zählstufen, die jeweils einem Programmabschnitt zugeordnet sind und die fortschreitend mit dem Programmablauf nacheinander pngeschahet werden, indem jeweils bei Beendigung eines Programmabschnittes cm Zähl-'^nal erzeugt und auf den Eingang des Zählers gegeben wird Es ist dabei eine Programmwahlschaltung vorgesehen, mit der verschiedenartig zusammengestellte Programmabläufe eingestellt werden können. Zu diesem /weck ist im bekannten Fall eine Programmschaltplatte vorgesehen, die /wischen du-Ausgänge des Zählers und die Eingänge der /11 steuernden Cieräteteilc geschaltet ist. Durch eine entsprechende Beschallung dieser Platte kann festge legt werden, welche Geräteleile bei einer bestimmten Zählstellung angesteuert werden und es kdnn außerdem durch eine sofortige Rückführung das Ausgangsignal des Zählers der der betreffenden Zählstpllung zugeordnete Vorgang übersprungen werden Fur leclcs Pro gramm ist dabei eire entsprechend versi haltete Programmplatte notwendig

Dieses bekannte elektronische Programmschaltwerk hat den Nachteil, daß beim Programmwechsel cm Austausch der Prugrammplatten notwendig ist. Dies erfordert einerseits eine komplizierte mechanische Konstruktion und zürn anderen dürfte auch eine gewisse Störanfälligkeit hinsichtlich der Kontäktgabe bei den vielen Kontakten zwischen Zählerausgärtgeh und Prögrammschallplalte einerseits und Programmschall' platte und Anschlüssen der Gerätegliedef andererseits gegeben sein«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend

von dem vorgenannten elektronischen Programmschaltwerk, die Programmwahlschaltung und die Verbindung zur Zählkette so auszubilden, daß eine mechanische Bewegung beim Programmwechsel vermieden wird.

Die Lösung dieser Autgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, da3 jeweils parallel zu den Zählstufen eine Schaltstrecke vorgesehen ist, die anwählbar von der Programmwahlschaltung zur Überbrückung der zugeordneten Zählstufe anschaltbar ist. iu

Verlangt also ein bestimmtes Programm das Überspringen einiger Arbeitsvorgänge bzw. Programmabschnitte, so wird mittels des Programmschalters ein entsprechendes Signal ausgelöst, das zur Überbrückung der den zu überspringenden Programmabschnitten zugeordneten Zählstufen führt, wodurch das Ausgangssignal e'er vorherigen Stufe an der überbrückten Stufe vorbeigeführt und auf die nächste im Programmablauf vorgesehene Stufe gelangt. Die Zählstufen, die den zu überspringenden Programmabschnitten zugeordnet sind, werden also nicht angeschaltet, sondfrn einfach mittels einer Schaltstrecke überbrückt, ganz im Gegensatz zum Stand der Technik, wo die Zählstufen, die den zu überspringenden Vorgängen zugeordnet sind, angeschaltet werden, wobei durch die Schaltung der Schallplatte dafür gesorgt werden muß. daß das zugeordnete Gerätestellglied nicht anspricht, sondern daß sofort das Zählsignal abgegeben wird, das auf die nächste Programmstufe weiter schaltet.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, auch die Programmwahl vollelektronisch durchzuführen, da die Schaltstrecken vorzugsweise durch elektronische Bauelemente, wie Dioden. Transistoren. Thyristoren usw., dargestellt werden, die auf Grund eines elektrischen Signals entsprechend einem r> mechanischen Schalter volleitend und vollgesperrt gesteuert werden können. Prinzipiell können jedoch «uch Relaiskontakte verwendet werden, zumal Relais in den programmgesteuerten Haushaltsgeräten ohnehin Verwendung finden. Wesentlich ist nur, daß sich die Schaltstrecke elektrisch ansteuern läßt und daß keine Teile auf mechanische Weise ersetzt und bewegt werden müssen.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.

Das elektronische Programmschaitwerk nach F 1 g. 1 besteht aus einem Zahler mit mehreren hintereinander geschalteten Zählstufen, wobei nur die ersten vier Zählstufen Stl — St4 dargestellt sind. Der Zähler Meiler· ilic einzelnen Arbeitsgänge, und zwar dadurch, ίο till! tlic Ausgange der Zählstufen mit den die Arlvit'.\c:g.inge bewirkenden Geräteteilen Vl bis Vn verbunden «.ind leder Zahlstnfc ist ein Programmab-μ hnitt zugeordnet und die An/.ihl dor Zählstufen ist nach der bei dem betreffenden C.erat rn.ixini.il nöticen An/.ihl von Programmschritten bemessen Die cinzel nen Programme werden Jann au:» diesem Maximalpro gramm durch Auswahl ein/einer Prog'dmnidbschnitte. d h einer Folge der zugeordneten Zahlstufen zusam mengesetzt, tin maximaler Programmablauf kann beispielsweise bei Waschmaschinen folgende Programmabschnitle umfassen:

Zahlstufe
Sw

Programmabschnitt

Zählstufe
Sin

Programmabschnitt

13,17,21,25
14,18,22,26
15,19,23,27
16,20,24,28
29
30
31
32

Nachfüllen

Heizen

Vorwäsche

Nachwäsche und Füllen

Entleeren

Füllen zur Klarwäsche

Heizen

Klarwäsche

Nachwaschen und Füllen

Entleeren

Füllen zum Spülen

Spülen

Entleeren

Zwischenschleudern

Füllen

Spülen

Entleeren

Fertigschieudern

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erstes* Füllen
Einweichen

Für dieses Beispiel wäre die Stufe Sf 1 dem Abschnitt »Erstes Füllen«, die Stufe St 2 dem Abschnitt »Einweichen« jsw. fest zugeordnet. Der Ausgang der Stufe St 1 ist dann mit der »Füllstandübelwachung bei niedrigen Niveau« und mit dem Elektromagnet für Wasserzulauf verbunden, die beide also den Block Vl realisieren. Entsprechend ist der Ausgang der Siufe St 2 mit dem Zeitgeber für das Einweichen und mit dem Waschmotor in der Normalbetriebsschaltung verbunden, die beide wiederum den Block V2 realisieren. Mittels der Geber Cl bis Gn wird jeweils das Ende des zugeordneten Programmabschnittes festgestellt; die Geber sind in bekannter Weise Endlagenschalter, Zeitglieder. Abgleicher, das heißt ganz allgemein Glieder, die. abgestimmt auf die Art des Programmabschnittes, sein Ende erfassen können. Sie erzeugen dann ein Zählsig/ial, das den Takteingängen Tan der Zählstufen zugeführt wird. Die Zählstufen besitzen weiterhin Eingänge En. die zur Vorbereitung des F.inschaltens dienen. Liegt an diesen Vorbereitungseingängen ein Signal an und kommt der Zähltakt, dann wird die betreffende 3tufe eingeschaltet, d.h. gesetzt, und erzeugt am Ausgang An ein A^rbeitssignal, das den dieser Zählstufe zugeordneten Programmschritt in dem Gerät auslöst und das die nachfolgend anzuschaltende Zahlstufe am Eingang ff n+ 1 vorbereitet. Kommt ein weiterer Zähltakt auf der Sammelleitung, dann wird diese so vorbereitete Stufe gesetzt und die gsrade eingeschaltete Stufe gelöscht. Jede Zahlstufe besitzt weiterhin einen Setz und einen Löscheingang Senb/w. Ln. Durch Anlegen eines Signals in '¹^e .en Eingängen kann die betreffende Stufe auch ohne ein Takt-Zählsignal gesetzt und gelöscht werden. So wird zweckniciiig die Stufe .Sf 1. die S'arts'ufe im Maximalprogramm, iibcr den Setzeingang Se 1 gesetz;. Durch die am E'.nde eines jeden Programmabschnittes abgegebenen Signale 7 1 bis 7 η wird der Zähler jeweiU um eine Stufe vveitcrgeschaltet. so daß der nächste Programmabschnitt beginnen kann. Die Zahlstufen werden also fortschreitend mit dem Programmablauf nacheinander angeschaltet.

Um spezifischen Eigenschaften des in den Geräten zu behandelnden Materials gerecht zu werden, besitzen programmgesteuerte Haushaltsgeräte eine Programmwahlschaltung, mit der verschiedene Programme eingestellt werden können. Die verschiedenen Programme (Programmabläufe) unterscheiden sich durch

Maximalprogramm. Mittels einer Programmwahlschaltung PWmuß es also zunächst möglich sein, den Zähler an jeder beliebigen Stufe zu starten. Das Ende eines Programms ist dabei immer dann erreicht, wenn die letzte Zählstufe der Grundfolge erreicht ist. Mittels der Schaltung PW muß es zum anderen auch möglich sein, nicht benötigte Programmabschnitte d. h. Zählstufen zu überspringen. Die Einstellung des Beginns des jeweiligen Programmablaufes erfolgt durch Anlegen eines Signals an den Setzeingang Sen der betreffenden Zählstufe. Diese Setz-Signale kommen, wie in Fig. I schematisch dargestellt ist. von dem Programmwähler PW; der Programmwähler ist dabei in den einzelnen Programmstellungen so mit den Setz- und Löscheingängen der Zählstufen verbunden, daß der obere Ausgang jeweils mit dem Setzeingang derjenigen Zählstufe verbunden ist. die im jeweiligen Programm dem ersten Programmabschnitt zugeordnet ist. Der mittlere Ausgang ist dabei jeweils auf alle Löscheingänge der anderen Zählstufen geschaltet, um diese in den Ausgangszustand zu bringen. Der Programmablauf beginnt dann jeweils bei der gesetzten Stufe.

Zu dem Zweck des Überspringens von Programmabschnitten besitzt jede auf die Startstufe folgende Zählstufe eine Oberfahrstrecke Ü2 bis ÜN, die jeweils parallel zu der Zählstufe liegt und die anwählbar von der Programmwahlschaltung PW zur Überbrückung der zugeordneten Zählstufe anschaltbar ist. Diese Anschlatung erfolgt mittels Schaltstrecken für die mehrere Ausführungsformen möglich sind. Im Beispiel der F i g. 1 handelt es sich um die Schalter Sn und Snn. Der Schalter Sn liegt jeweils am Vorbereitungsringang der Zählstufe und ist als Umschalter zwischen den Kontakten b, c mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt a ausgebildet. Die Schalter Snn liegen in der Leitung, die von den Ausgängen der Zählstufe zu den Gerätestellgliedern führt.

Soll nun eine Zählstufe angeschaltet, d. h. der zugeordnete Programmabschnitt ausgeführt werden, so liegt der Schalter Sn zwischen den Punkten a. c. wobei der Schalter Snn im Arbeitskreis geschlossen ist Das Vorbei eitungssignal kann dann auf den Eingang En gelangen, wodurch die Zählstufe beim nächsten Zähltakt eingeschaltet und das zugeordnete Geräteglied Vn ausgesteuert wird. Diese Situation ist in Fig. 1 bezüglich der Zählstufen St 3 und St 4 vorhanden. Soll eine Zählstufe auf Überfahren geschaltet werden, wie es in F i g. 1 bei der Stufe St 2 der Fall ist. so liegt der Umschalter zwischen den Punkten a. bund der Schalter Snn im Arbeitskreis ist geöffnet. Das vorbereitende Ausgangsignal der Stufe St I liegt somit über die Überfahrstrecke t/2 am Eingang £3 der Stufe Sf 3 an, so daß das Zählsignal Tl da= ?τ FnHe des durch die Stufe Si 1 gesteuerten ersten Programmabschnittes erzeugt wird, unter Umgehung der Stufe Sf 2 sofort die Stufe Sf 3 einschaltet Der Programmabschnitt 2 des Grundprogramms wird damit übersprungen. Die Schalter Sn. Snn werden durch die Signale betätigt die am unteren Ausgang des Programmwählers PW anstehen, wobei die Verschaltung zwischen dem Programmwähler und den Schaltern so getroffen ist daß sich bei einer bestimmten P'rogrammstelhing mit einer gewünschten Folge von Programmabschnitten die Schalter entsprechend eingestellt sind. Die schaltungsrechnische Einzelheiten dazu sind jedem Steuerungsfachmann hinlänglich bekannt. Der Programmwähler PWkönnte z. B. je nach Anzahl der Programme eine bestimmte Anzahl von Gruppen bistabiler Kippschaltungen enthalten, die z. B.

durch einzelne Berührungstasien, Drehschalter oder dergleichen angeschaltet werden, und dabei durch eine feste Verdrahtung zwischen der Zählkette und den angewählten Kippstufen eine entsprechende Einslellung der Zählstufen (Setzen der Startstufe, Überfahren der nicht benötigten Stufen) bewirken.

Das elektronische Programmschallwcrk nach Fig. I arbeitet wie folgt: Der Programmwähler PW hat eine (von Hand vorgegebene ) Stellung, bei der über den

ίο Eingang Se 1 die Stufe STI gesetzt wird, während die anderen Stufen über die Löscheingänge L 2, /.3, L 4 usw. gelöscht sind. Die Signale für die Schaltstrecken sind dabei so, daß der Schalter S 2 in der Stellung a, b liegt, der Schalter S22 geöffnet ist. während die anderen Schalter S3. S4 zwischen den Punkten a und c liegen sowie die Schalter S 33 und S44 geschlossen sind. Durch das Setzen der Stufe Sf 1 entsteht am Ausgang A 1 ein Arbeitssignal, das in der Maschine über Vl den ersten Programmabschnitt auslöst. Das Arbeitssignal liegt außerdem über die Schaltkontakte a. 6des Schalters S2, die Überfahrstrecke Ü2 sowie über die Schaltstrecke a. c des Schalters S3 auch am Vorbereitungseingang £3 der Stufe Sf 3 an. Durch die Öffnung des Schallers S22 wird dabei verhindert, daß der Programmabschnitt V2 ablaufen kann. Ist nun der erste Programmabschnitt beendet.™ wird ein Zählsignal Π erzeugt, das über den Eingang Ta 1 die Stufe St 1 löscht und die am Eingang £3 vorbereite Stufe Sf 3 über den Takteingang Ta 3 setzt. Das Taktsignal Π liegt zwar auch an den

jo Eingängen Ta 2 und Ta 4 an, vermag jedoch die entsprechenden Stufen nicht zu setzen, weil beide an ihren Eingängen F2 bzw. £4 kein Vorbereitungssignal haben. Durch das Einschalten der Stufe Sf 3 mittels des Taktes Ti wird der dritte Programmabschnitt der Kette, der bei dem vorliegenden Programm durch das Überfahren der Stufe Sf 2 der zweite Programmabschnitt ist, ausgelöst. Durch das Arbeitssignal an A 3 ist dann auch die Stufe Sf 4 über die Strecke a. c am Eingang £4 vorbereitet. Ist der dritte Programmabschnitt zu Ende, so wird das Zählsignal Γ3 erzeugt, das die Stufe Sf 3 löscht und die Stufe Sf 4 einschaltet Ganz entsprechend laufen die anderen, nicht dargestellten Programmstufen, je nach ihrer vom Programmwähler vorgegebenen Stellung ab. Ist die letzte Stufe der Zählkette erreicht, so wird dem Programmwähler das Ende des eingestellten Programmes anzeigt, das entsprechend verwertet wird, indem zum Beispiel die Kippstufen, die die Einstellung der Zählstufen und der Schaltstrecke vornehmen, gelöscht werden.

In der Fig.2 ist eine weitere Möglichkeit zur Realisierung der Schaltstrecken dargestellt Die Umschalter Sn nach F i g. 1 werden in zwei Schalter Sn'. Sn" aufgeteilt wobei der Schalter Sn'im Eingangskreis und der Schalter S" in der Überfahrstrecke Hegt Soll die betreffende Stufe Sfn. wie dargestellt auf Überfahren programmiert werden, so muß der Schalter Sn'geöffnet und der Schalter Sn" geschlossen werden. In einer anderen Alternative könnte der Schalter Sn 1 auch im Zähltakteingang Tan liegen. Auch im Ausgangskreis ist eine andere Lage der Schalter Snn möglich.

Hierbei ist der Ausgang der Zählstufe direkt mit der Maschine verbunden, wobei der Schalter Snn zwischen dem Zählstufenausgang und dem Verbindungspunkt der Überfahrleitung mit dem Vorbereitungseingang der nächsten Stufe liegt Auch hierbei ist bei geöffnetem Schalter Snn gewährleistet daß das Vorbereitungssignal, das über die Überfahrieitang weitergeleitet wird, den Programmschritt Vn nicht auslösen kann.

die Folge der Programmabschnitte und durch den Beginn sowie das Ende des Programmablaufes innerhalb der Gfundfalge der Programmabschnitte im Als Zähler kann jeder beliebige Zähler Verwendung finden, dessen Zählstufen nacheinander angeschaltet werden. Wie z* B. Ringzähler, Schieberregister. Man verwendet Vorzugsweise in integrierte Schaltkreistechnik ausgeführte Schaltungen, weil in dieser Technik für einen relativ geringen Preis eine Vielzahl von Zählstufen erhältlich sind.

Das Anzeigen des Programmablaufes der erfindungsgemäßen elektronischen Zählkette erfolgt vorzugsweise dadurch, daß an die einzeihen Arbeitsausgänge der Zählstufen Bewertungswiderstände angeschlossen sind, die fortschreitend in der Zählkette um einen bestimmten Betrag unterschiedlich sind, so daß abgestufte Ströme erzeugt werden, die mit einem Meßinstrument angezeigt werden können; Ein bestimmter Stromwert entspricht dabei einem bestimmten Programmabschnitt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1 Programmgesteuertes Haushaltsgerät, wie Waschmaschine, Geschirrspüler od. dgl, mit einem elektronischen Programmschaltwerk, bestehend aus einem Zähler mit mehreren hintereinander geschalteten Zählstufen, die jeweils einem Programmabschnitt fest zugeordnet sind und die fortschreitend mit dem Programmablauf nacheinander angeschaltet werden, indem jeweils bei Beendigung eines Programmabschnittes ein Zählsignal erzeugt und auf dem Eingang des Zählers gegeben wird, wobei eine Programmwahlschaltung vorgesehen ist, mit der ausgewählte Programmabschnitte übersprungen werden können, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils parallel zu den Zählstufen (St 1 bis St n) eine Schaltstrecke vorgesehen ist, die von der Program-Twahlschaltung (PW) zur Überbrückung der zugeoidneten Zählstufe anschaltbar ist.
2. Programmgesteuertes Haushaltsgerät nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Anschaltung mittels elektronischer Schaltglieder erfolgt.
3. Programmgesteuertes Haushaltsgerät nach Anspruch 1 oder 2. bei dei die Zählstufen einen Vorbereitungseingang (En) und einen Takteingang (Tan) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß im Eingangskreis jeder auf die erste Stufe folgenden Zählstufe pin Umschalter vorgesehen ist, dessen erster Kontakt mit dem Vorbereitungseingang verbunder ist und de.,sen zw .iter Kontakt über eine Überfahrleitung [On) i.iit dem Ausgang der jeweils folgenden Zählstufe verbünde : ist. und daß in der Verbindungsleitung zwischen dem Ausgang einer Zählstufe und den den jeweiligen Programmabschnitt ausführenden Gerätestellgliedern eine Schaltstrecke vorgesehen ist.
4. Programmgesteuertes Haushaltsgerät nach Anspruch 1 oder 2, mit Zählstufen, die einen Vorbereitungseingang und einen Takteingang aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder auf oie erste Stufe folgenden Zählstufe im Vorbereitungseingangskreis eine Schaltstrecke liegt, daß vor dieser Schaltstrecke eine Überfahrungsleitung abzweigt, in tier ebenfalls eine Schaltstrecke angeordnet ist und die an die Vorbereitungseingangsschaltstrecke der nächsten Stufe angeschlossen ist. daß der Ausgang der Zählstufe jeweils unmittelbar mit den den Programmabschnitt bewirkenden Gerätestellglie- v> dem verbunden ist und daß zwischen diesem Anschlußpunkt und dem Verbindungspunkt der Überfahrleitung mit der nachfolgenden F.ingangsschaltstrecke eine weitere Schaltstrecke vorgesehen

ist(Vig. 2). Vi
5. Programmgesteuertes Haushaltsgerät nach Anspruch I oder einem der folgenden, mit Zählstufen, die neben einem Vorbereitungseingang und einem Takleingang einen Sei/- und einen Löscheingang aufweisen, dadurch gekennzeichnet, so daß der Programmwähler (PW)so aufgebaut ist, daß

er Ausgangssignale für die Setz* und Löscheingänge und für die Schallstrecken abgibt, derart, daß entsprechend dem eingestellten Programm diejenN ge Zählstufe, die dem ersten Progfärnmabschiiiu dieses Programmes zugeordnet ist, an ihrem Setzeingang ein die Zählstufe anschaltendes Signal und alle anderen Zählstufen an ihren Löscheingängen ein Löschsignal erhalten, daß alle die Zählstufen, die Programmabschnitten zugeordnet sind, die im Rahmen des eingestellten Programms überfahren werden müssen, ein entsprechendes Anschaltsignal für die zu überbrückende Schaltstrecke erhalten und daß vom Ausgangssignal der letzten Zählstufe ein Signsl abgeleitet wird, das dem Programmwähler zugeführt wird und das Ende des einjestellten Programmablaufes anzeigt.