DE2818269A1

DE2818269A1 - Elektrisches programmsteuergeraet

Info

Publication number: DE2818269A1
Application number: DE19782818269
Authority: DE
Inventors: Erich Ing Grad Scheer
Original assignee: Kieninger and Obergfell GmbH and Co
Current assignee: Kieninger and Obergfell GmbH and Co
Priority date: 1978-04-26
Filing date: 1978-04-26
Publication date: 1979-11-08

Description

Elektrisches Programmsteuergerät
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Programmsteuergerät zur Steuerung automatischer Haushaltsmaschinen, insbesondere Wasch- und Geschlrrspulmaschinen mit einem zugeordneten Mikrocomputer, in dessen zugeordneten Speichereinheiten die Daten des Programmes gespeichert und von dort für den vom Mikrocomputer zu steuernden Programmablauf nacheinander abrufbar sind, wobei durch den Mikrocomputer die Steuerung der Funktionselemente der automatischen Haushaltsmaschine gemäß dem vorgesehenen Programmablauf durchführbar ist.
Zweck der Erfindung ist es, die Steuerung automatischer Haushaltsgeräte zu vereinfachen und deren Betriebssicherheit zu erhöhen.
Es ist bekannt, zur Steuerung von automatischen Haushaltsmaschinen, insbesondere Wasch- oder Geschirrspüimaschinen, einen Mikrocomputer einzusetzen. Hierbei wird vorzugsweise durch den inneren Programmablauf des Prozessors ein vorzugsweise in einem Festwertspeicher abgelegtes Programm sukzessive abgerufen und nach und nach in eine zeitliche Folge der Betätigung von Funktionselementen der zu steuernden automatischen Haushaltsmaschine umgesetzt.
Hierbei ergeben sich Schwierigkeiten hinsichtlich der unmittelbaren Schaltung der Funktionselemente der zu steuernden automatischen Haushaltsmaschine durch den Mikrocomputer, da eine direkte Beeinflussung der Stromkreise der Funktionselemente der zu steuernden automatischen Haushaltsmaschine über die Halbleitersteuerelemcnte der Prozessoreinheit nur sehr schlecht möglich ist.
Gemäß einem älteren Vorschlag ist deshalb dem Mikroprozessor eine mechanisch/elektrische Progrnmmsteueranordnung zugeordnet, bei welcher durch einen drehbeweglichen Programmträger Kontakte betätigbar sind, welche Funktionselemente der zu steuernden automatischen Haushaltsmaschine, insbesondere Wasch- und Geschirrspülmaschine schalten. Hierbei wird durch den Mikrocomputer entweder die Zeitdauer von einer Fortschaltung des Programmträgers zur anderen und die zunächst einnehmbare Stellung des Programmträgers bestimmt.
Der Antrieb des Letzteren erfolgt hierbei durch einen zugeordneten Kleinstelektromotor, insbesondere Kleinstsynchron-oder Kleinstasynchronmotor, welcher durch den Mikrocomputer einschaltbar und vorzugsweise durch den mechanisch/ elektrischen Programmträger ausschaltbar ist. Hierbei sind auch Überfahrvorgänge steuerbar, so daß aus einem auf dem Programmträger vorgesehenen Maximalprogramm durch Uberfahren von Teilstrecken desselben unterschiedliche Wahlprogramme abrufbar sind.
Bei diesen Einrichtungen ist aber trotz verschiedener Vorteile nach wie vor ein beweglicher mechanisch/elektrischer Programmträger vorgesehen, der einen elektromotorischen Antrieb während des Programmablaufes erfordert. Dies hat einen gewissen baulichen und natürlich auch kostenerhöhenden Aufwand zur Folge, welcher in vielen Fällen nicht erwünscht ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine mikrocomputergesteuerte Anordnung eines elektrischen Programmsteuergerätes zu schaffen, welche unter Vermeidung der Zwischenschaltung eines elektromotorisch beweglichen Programmträgers die Steuerung der netzgespeisten Funktion elemente der automatischen Haushaltsmaschine ermöglicht.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Steuerung der Ein- und Ausschaltung der einzelnen, während des Programmablaufes betätigbaren Funktionselemente der automatisch gesteuerten Haushaltsmaschine über den einzelnen Funktionselementen zugeordnete Ausgänge des Mikrocomputers erfolgt, welche entsprechend dem Programmablauf durch die Schaltungsanordnung des Mikrocomputers nacheinander.
ansteuerbar sind, und daß diese Ausgänge des Mikrocomputers an die Steuerwicklungen von Relais geführt sind, über deren Kontakte die Funktionselemente der Haushaltsmaschine an das Versorgungsnetz an- und von diesem wieder abschaltbar sind.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Anordnung nach der Erfindung besteht darin, daß zwischen den Ausgängen des Mikrocomputers und den Steuerwicklungen der nachgeordneten Relais eine geeignete Interface-Logik vorgesehen ist. Eine Reihe weiterer Ausgestaltungen und Weiterbildungen nach der Erfindung gehen aus den Patent ansprüchen hervor.
In den Zeichnungen ist die Erfindung im einzelnen abgebildet.
Es stellen dar: Fig. 1 eine Ausführungsform des elektrischen Programmsteuergerätes nach der Erfindung; Fig. 2a,drei weitere Ausführungsformen des elektrischen 2b,2c, Programmsteuergerätes nach der Erfindung; Fig. 3 eine Programmablaufanzeigeeinrichtung des elektrischen Programmsteuergerätes nach der Erfindung; Fig. 4 eine andere Programmablaufanzeigeeinrichtung des elektrischen Programmsteuergerätes nach der Erfindung; Fig. 5 ein Detail des elektrischen Programmsteuergerätes nach der Erfindung; Fig. 6 eine andere mögliche Ausfuhrungsform des Details nach Fig. 5.
In Fig. 1 stellt 1 eine Trägerplatte, insbesondere gedruckte Leiterplatte, dar, auf welcher der Mikrocomputer 2 aufgebracht ist.
Der Mikrocomputer 2 besteht im wesentlichen aus der Prozessor-oder Zentraleinheit 3, wenigstens einem Festwertspeicher (ROM) 4, wenigstens einem Zwischenspeicher (RAM) 5, sowie einem Taktgeber (Clock) 6. Diese Baueinheiten des Mikrocomputers 2 sind nun gemäß einem Ausführungsmerkmal der Erfindung zu einem Chip oder Baustein zusammengefaßt und auf der vorzugsweise als gedruckte Leiterplatte ausgebildeten Trägerplatte 1 angeordnet bzw. mit den dort vorgesehenen Leiterbahnen verbunden.
Die Ausgänge 7 des Mikrocomputers 2, welche ebenfalls gedruckte Leiterbahnen darstellen können, sind nun an einen Interface-Logikbaustein 8 geführt, welcher die vom Mikrocomputer 2 verabfolgten Steuersignale durch geeignete Halbleiterzwischenstufen verstärkt bzw. hochpegelt und gleichzeitig eine gewisse elektrische Trennung zwischen nachgeordneter Elektrik und der Elektronik des Mikrocomputers 2 bewirkt. Diese halbleitertechnische Trennung zwischen nachgeordneter Elektrik und der Elektronik des Mikrocomputers 2 ist u.a. deshalb von Bedeutung, weil so nachteilige Rückwirkungen der Elektrik, so beispielsweise Induktionsstöße, auf die Elektronik des Mikrocomputers 2 unterbunden werden können.
Die Ausgänge 9 der Interface-Logik 8, welche steuertechnisch den Ausgangsleitungen 7 des Mikrocomputers 2 entsprechen, sind nun an Wicklungssysteme Ia - VIa geführt, welche Erregerwicklungen der Relais I - VI darstellen. Einem jeden Relais I - VI bzw. einem Wicklungssystem Ia - VIa derselben, ist je ein Ausgang 7 des Mikrocomputers 2 bzw. ein Ausgang 9 der Interface-Logik 8 zugeordnet, wobei jeweils ein Ausgang 9 steuertechnisch identisch ist mit dem ihn über die Interface-Logik 8 steuernden Ausgang 7 des Mikrocomputers 2.
Über dis den Relais I - VI zugeordneten Relaiskontakte Ib -VIb, sind zugeordnete Funktionselemente der automatisch gesteuerten Haushaltsmaschne, insbesondere Waschmaschine 1o steuerbar, welche die Arbeitsvorgänge des Programmablaufes derselben durchführen bzw. betätigen.
Ebenso wie der Mikrocomputer 2 sind auch die Interface-Logik 8 und die Relais I - VI, welche der Steuerung der Funktionselemente der automatischen Haushaltsmaschine, insbesondere Waschmaschine dienen, auf der gemeinsamen Trägerplatte 1, die zweckmäßig als gedruckte Leiterplatte ausgebildet ist, angeordnet und mit dort aufgebrachten gedruckten Leiterbahnen in üblicher Weise verbunden.
Die Relais I - VI werden zweckmäßig zu einer Relaiseinheit oder einem Relaisblock 11 zusammengefaßt, der für sich montierbar und in einer mögllchen Ausführungsform auf der Trägerplatte 1 aufsteckbar angeordnet sein kann. Die Relaiskontakte Ib- VIb der Relais I - VI sind zweckmäßig mit auf der Trägerplatte 1 vorgesehenen Steckverbindern Ic - VIc elektrisch verbunden, an welche die elektrischen Funktionselemente der automatisch gesteuerten Haushaltsmaschine, so im Falle einer automatisch gesteuerten Waschmaschine, z.B. Waschmaschinenmotor, Heizwiderstände, Ventile, Pumpen etc.
anschließbar sind.
Es ist andererseits vorgesehen, daß physikalische Zustände meldende Sensoren A, B, z.B. für Laugen- oder Niveauhöhe, Temperatur, Feuchtigkeit (bei Trocknern) etc. ebenfalls über eine geeignete Interface-Logik 12 mit Eingängen 13 des Mikrocomputers 2 verbunden sind.- Hierzu sind die Sensoren A, B, an Eingänge 12a der Interface-Logik 12 angeschlossen. Bei der Interface-Logik 12 handelt es sich zweckmäßig um einen Analog-Digitalwandler, durch welchen z.B. eine analoge Niveau- oder Temperaturmeldung der Sensoren A, B in ein geeignetes, an den Eingängen 13, dem Mikrocomputer 2 zur Verarbeitung zuführbares digitales Signal umwandelbar ist.
Hierbei werden die Sensoren A, B der automatischen Haushaltsmaschine 1o zweckmäßig ebenfalls über an der Trägerplatte 1 vorgesehene Steckverbinder A1, B1 mit den Eingängen 12a der Interface-Logik 12 bzw. dem Mikrocomputer 2 verbunden.
Auch hier sind die einzelnen Bauelemente miteinander zweckmäßig durch gedruckte Leitungen der Trägerplatte 1 zusammengeschaltet.
Auf der zweckmäßig als gedruckte Leiterplatte ausgebildeten Trägerplatte 1 sind dienlich auch die Bauelemente der Netzstromversorgung 14 vorgesehen, welche zur Speisung des Mikrocomputers 2 und der weiteren Bauelemente, so der Interface-Logiken 8, 12; der Relais I - VI; ggf. der Sensoren A, B etc. dient. Durch die Netzstromversorgung 14 wird eine zur Speisung der vorgenannten Bauelemente geeignete Kleinstspannung, insbesondere Gleichspannung durch entsprechende Umwandlung und Umformung der Netzspannung erzeugt. Die Netzstromversorgung 14 umfaßt einen geeigneten Trenntrafo, Gleichrichter, Siebglieder, Stabilisationselemente, Sicherungen etc.
Mit der Trägerplatte 1 des Mikrocomputers 2 ist außerdem eine Anzeigevorrichtung 15 zur Anzeige des Programmablaufes, sowie eine Eingabeeinrichtung (z.B. Wahlschalter) 16 durch Zuleitungen 17, 18 verbunden. Beide Baueinheiten 15, 16 sind so anzuordnen, daß diese von außen sichtbar bzw.
manuell bedienbar sind. Aus diesem Grunde werden beide Baueinheiten, nämlich die Anzeigevorrichtung 15 und die Eingabeeinheit 16 zweckmäßig baulich vereinigt. Auch hier ist ein Anschluß durch Steckverbinder möglich und zweckmäßig, aber auch eine feste Verdrahtung zwischen den Baueinheiten 15, 16 einerseits und der Trägerplatte 1 andererseits durch Ausbildung der Zuleitungen 17, 18 als flexible Kabelstränge denkbar bzw. vorteilhaft.
Durch einen derartigen Aufbau des Programmsteuergerätes nach der Erfindung ist eine Anordnung der Trägerplatte 1 mit dem Mikrocomputer 2 und den Ubrigen Bauelementen 8, 12; I - VI; 14 an einer geeigneten Stelle innerhalb der zu steuernden automatischen Haushaltsmaschine, insbesondere Waschmaschine möglich, während nur die Anzeigevorrichtung 15 und die Eingabeeinheit 16 visuell bzw. manuell von außerhalb der automatischen Haushaltsmaschine zugänglich sein müssen.
Die Anzeigevorrichtung 15 ist zweckmäßig so ausgelegt, daß diese bei Beginn des Programmablaufes auf eine die Gesamtdauer des nunmehr beginnenden Programmablaufes darstellende Anzeige eingestellt ist und den Anzeigewert zweckmäßig digital darstellt.
Während des Programmablaufes erfolgt dann eine Rückwärtszählung nach Art eines WCount-Down", so daß von der Anzeigevorrichtung 15 nur noch die verbleibende, d.h. die durch die automatische Haushaltsmaschine, insbesondere Waschmaschine 1o noch abzuarbeitende Restzeit anzeigbar ist.
Bei Inbetriebnahme des elektrischen Programmsteuergerätes nach der Erfindung bzw. der damit zu steuernden automatischen Haushaltsmaschine 1o, wird die Eingabeeinheit (15) auf das erwünschte zu verabfolgende Arbeitsprogramm eingestellt.
Damit wird dem Mikrocomputer 2 voreingegeben, welche Programmdatenfolge, während des Programmablaufes aus dem Festwertspeicher 4 abgerufen und durch den Mikrocomputer 2 abgearbeitet werden soll. Zur Einleitung des Programmablaufes kann z.B. eine mit der Eingabeeinheit 16 verbundene Taste betätigbar sein, die z.B. als nicht sperrender Push-Pull-Schalter des Stellknopfes 19 d.r Eingabeeinrichtung 16 ausgebildet sein kann.
Mit dem Beginn der Abarbeitung der im Festwertspeicher (ROM) 4 des Mikrocomputers 2 abgelegten und von dort nun sukzessive abrufbaren Arbeitsprogrammes erfolgt die Ausgabe von Steuersignalen über die Ausgänge 7 des Mikrocomputers 2 entsprechend den zu betätigenden Funktionselementen der automatisch arbeitenden Haushaltsmaschine, insbesondere Waschmaschine. Diese Signale werden über die zwischengeschaltete Interface-Logik 8 verstärkt bzw. aufgepegelt, und zwar auf ein zur Betätigung der nachgeordneten Relais I - IV geeignetes elektrisches Leistungsniveau. Dementsprechend erfolgt dann die Betätigung der einzelnen Relais I- VI bzw. der Kontakte Ib -Vib. über welche dann die Funktionselemente der automatischen Haushaltsmaschine - bei einer automatisch gesteuerten Waschmaschine z.B. Ventile, Waschmaschinenmotor, Heizwiderstand, Pumpe etc.-an das Versorgungsnetz zur Betätigung durch dieses an- und abschaltbar sind.
Durch die dem Mikrocomputer 2 nachgeordnete Interface-Logik 8 und die Relais I - VI wird eine völlige galvanische Trennung und eine leistungsmäßige Entlastung der steuernden Halbleiterelemente des Mikrocomputers 2 erzielt. Dadurch ist das elektrische Programmsteuergerät praktisch unabhängig von der Art des Versorgungsnetzes und der Höhe seiner Spannung, welche der automatischen Haushaltsmaschine zugeführt wird, es ist eine völlig rückwirkungsfreie Programmsteuerung der Funktionselemente der automatischen Haushaltsmaschine erreichbar.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die steuernden Ausgänge 7 des Mikrocomputers 2 signalmäßig stets solange belegt, wie ein Funktionselement der automatischen Haushaltsmaschine, insbesondere Waschmaschine 1o durch ein Anschalten desselben über eines der vorgeordneten Relais I - VI an das Versorgungsnetz in seiner Betätigung aufrechterhalten werden soll.
Hierzu wird von der Netzstromversorgung 14, welche vorzugsweise ebenfalls auf der Trägerplatte 1 angeordnet ist, die notwendige Energie für die Aufrechterhaltung der Betätigung des betreffenden Relais I - VI durch Bestromung des Wicklungssystems Ia - VIa vermittels der Interface-Logik 8 geliefert.
Die Relais I - VI lassen sich relativ klein aufbauen, sie betätigen die ihnen zugeordneten Kontakte unmittelbar. Bei der Anordnung des elektrischen Programmsteuergerätes nach der Erfindung erfolgt also die Beschaltung der Funktionselemente der automatischen Haushaltsmaschine, insbesondere Waschmaschine 1o, unmittelbar durch den Mikrocomputer 2 durch die Abarbeitung des im Mikrocomputer 2 abgelegten und durch die Eingabevorrichtung 16 ausgewählten Programmes. Ein mechanisch-elektrischer Programmträger und ein Antriebsmotor nebst Getriebe entfallen somit bei der Anordnung des elektrischen Programmsteuergergtes nach der Erfindung.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Anzeigevorrichtung 15 zeigt diese in digitaler Form die verbleibende Zeit für die Abarbeitung des Restprogrammes und die verbleibende Zeit für die Abarbeitung der jeweiligen Programmphase - z.B. Waschen, Schleudern, Trocknen - ; die Anzeigevorrichtung 15 zeigt ferner z.B. durch Markierungssymbole die Art der jeweils abgearbeiteten Programmphase an. Die nötigen Signalkriterien hierzu werden von dem Mikrocomputer 2 verabfolgt.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung des Programmsteuergerätes nach der Erfindung ist bei der Eingabeeinrichtung 16 eine zusätzliche Fortstelltaste FT vorgesehen, welche bei ihrer Betätigung den beschleunigten Ablauf des Mikrocomputers 2 bewirkt. Die Anordnung ist hierbei so gewählt, daß das beschleunigte Fortschalten des Programmes auf der Anzeigevorrichtung 15 angezeigt wird, und zwar so-, daß bei einer beschleunigten Fortstellung des Programmes, welche im Verhältnis 60 : 1 zum Normalbetrieb gewählt wird, die Anzeige der Anzeigevorrichtung 15 nach Sekunden erfolgt.
Das heißt, zeigt die Anzeigevorrichtung 15 z.B. eine Restzeit von "45" für das Gesamtprogramm und z.B. eine Restzeit 12" für die gerade laufende Programmphase, welche gleichzeitig z.B. durch ein Symbol oder eine Schriftanzeige als "Heizen" oder "Waschen" markiert ist, so besagt dies, daß bei Normalbetrieb des elektrischen Programmsteuergerätes nach der Erfindung noch 45 min bis zum Ablauf des Gesamtprogrammes verbleiben, oder in der Programmphase "Heizen" oder "Waschen" noch eine Restzeit von 12 min bis zum Eintritt der nächsten Programmphase abzuwarten sind.
Im Fortstellbetrieb hingegen, d.h. während einer Betätigung der Fortstelltaste FT besagt diese Anzeige, daß bis zum beschleunigten Durchlaufen des Gesamtprogrammes noch 45 sec notwendig sind, das Programm im beschleunigten Durchlauf sich in der Programmphase "Heizen" oder t'Waschen" befindet und noch 12 sec oder 12 Schritte bis zum Ende dieser Programmphase verbleiben.
Diese beschleunigte Fortstellung, welche u.U. auch schneller, z.B. für eine Grobeinstellung, als im Sekundentempo abgewickelt werden könnte, ermöglicht die schnelle Einstellung des Programmsteuergerätes nach der Erfindung auf einen bestimmten Programmphasenbereich, so z.B. Spülen, falls diese Programmphase aus irgenX inem Grunde nochmals wiederholt werden sollte.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des elektrischen Programmsteuergerätes nach der Erfindung arbeitet die Anzeigevorrichtung 15 elektronisch, vorzugsweise als eine LED-Anzeige oder aber auch als eine LCD-Anzeige.
Eine derartige Anzeige ist in Fig. 3 schematisch dargestilt.
Ein vom Mikrocomputer 2 beeinflußbarer Impulsgeber 25 steuert einen Frequenzteiler 26, über den wiederum ein elektronischer Binärzähler 27a fortstellbar ist. Diesem Binärzähler 27a ist ein Decoder 28a nachgeschaltet, dem ein auslösbarer Speicher 29a folgt Dessen Ausgänge führen direkt an Einzelsegmente der Anzeige 3ca der Anzeigevorrichtung 15, welche z.B. Zehner- und Einerminuten-Ziffern darstellt.
Gemäß dem obigen Vorschlag für eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung der Anzeigevorrichtung 15 wäre noch eine weitere Anzeige 30b mit der zugehörigen Elektronik zuzuordnen, welche der Anzeige der jeweiligen Programmphasenzeit dient. Beide Anzeigen 30a, 30b zählen rückwärts, d.h. sie geben, wie schon erläutert, die Restzeit bis zum Ende des Gesamtprogrammes bzw. bis zum Ende einer gerade laufenden Programmphase an.
Hierzu sind ein weiterer elektronischer Zähler 27b, ein weiterer Decoder 28b und ein zusätzlicher Speicher 29b vorgesehen, welche der Steuerung derAnzeige 30b dienen.
Der Anzeigevorrichtung 15 ist weiter eine Anzeige 3oc zugeordnet, welche der Markierung bzw. Kennzeichnung der Art der einzelnen jeweils abgearbeiteten Programmphasen, z.B. Waschen, Heizen, Spülen etc. dient.
Aus der Fig. 3 geht hervor, daß die Anzeige 30c der Anzeigevorrichtung 15 über Ausgangsleitungen 31c des Mikrocomputers 2 steuerbar ist. Hierzu ist ggf. der Anzeige 30c eine nicht dargestellte, geeignete Intertace-LogSk zugeordnet, welche eine Aufpegelung der vom Mikrocomputer 2 übermittelten Steuersignale auf ein zur Steuerung der Anzeige 30c geeignetes Leistungsniveau bewirkt.
Der elektrische Zähler 27b, der Decoder 28b und der auslösbare Speicher 29b, der Anzeige 30b sind ebenfalls über den vom Mikrocomputer 2 beeinflußbaren Impulsgeber 25 und den Frequenzteiler 26 steuerbar.
Die auslesbaren Speicher 29a und 29b der Anzeigen 30a und 30b sind, wie ebenfalls aus Fig. 3 hervorgeht, über Verbindungsleitungen 31a und 31b durch den Mikrocomputer 2 auf den jeweils erforderlich werdenden Zählbereich umschaltbar. Dadurch kann beispielsweise an der Anzeige 30b, welche die Programmphasenzeit anzeigen soll, eine Anfangszeit von z.B. 3 min, 5 min oder 10 min etc. abgebildet werden, die während des Programmablaufes jeweils nach 0 rückzählbar ist. Während dieses Zeitraumes wird vom Mikrocomputer 2 der entsprechende Arbeitsvorgang über die nachgeordnete Interface-Logik 8 und die Relais I - VI abgearbeitet. Je nach der Programmphasenzeit ist also eine Umschaltung des Speichers 29b erforderlich, welche über die Verbindungsleitungen 31b erfolgt und durch den Mikrocomputer 2 vorgenommen wird. Dadurch ist jeweils die Einstellung eines der jeweiligen Programmphasenzeit entsprechendenZahlenwertes und dessen Rückzählung während des Programmablaufes auf der Anzeige 30b möglich.
Ähnliches gilt für die Anzeige 30a der Anzeigevorrichtung 15.
Diese Anzeige 30a dient ebenfalls zur Darstellung der Restzeit, und zwar des abzuarbeitenden Gesamtprogrammes.
Auch dieses kann in seiner Länge unterschiedlich sein, z.B.
45 min, 60 min etc. betragen. Diese Umschaltung erfolgt durch eine (oder mehrere) Verbindungsleitungen 31a zwischen Mikrocomputer 2 und dem auslösbaren Speicher 29a.
Die Funktion der Anzeigevorrichtung 15 nach Fig. 3 ist folgende: Vom Mikrocomputer 2 wird der Impulsgeber 25 gesteuert, der über einen Frequenzteiler 26 minütlich einen Impuls über die Zuleitungen 26a und 26b an die elektronischen Zähler 27a und 27b übermittelt. Im Beginn des Programmes bzw. zu Beginn einer Programmphase werden über die Zuleitungen 32a und 32b jeweils O-Stellimpulse vom Mikrocomputer 2 an die betreffenden elektronischen Zähler 27a, 27b übertragen.
Der Zählstand derselben wird dadurch auf 0 gesetzt. Diese 0-Stellung hat über den nachgeordneten Decoder 27a, 27b und den auslösbaren Speicher 29a, 29b aus letzteren die Auslesung der Gesamtdauer entweder des Programmes (27a, 28a, 29a, 30a) oder der Programmphase (27b, 28b, 29b, 30b) zur Folge.
Das heißt, zu Beginn des Programmes oder zu Beginn einer Programmphase wird während einer Minute die Gesamtdauer bzw. die Gesamtzeit des gerade begonnenen Programmablaufes (30a) und der gerade begonnenen Programmphase (30b) auf der Anzeigevorrichtung (15) angezeigt.
Mit jedem minütlich vom Frequenzteiler 26 verabfolgten Impuls, werden die Anzeigen (30a, 30b) entsprechend einem "Count-Down" um eine Minuteneinheit reduziert und demnach stets die bis zum völligen Ablauf des Programmes (3ca) bzw. der Programmphase (30b) noch verbleibende Restzeit auf der Anzeigevorrichtung 15 abgebildet bzw. dargestellt.
Diese "Count-Down"-Anzeige wird durch entsprechende Belegungen der über die Decoder 28a bzw. 28b auslesbaren Speicher 29a bzw. 29b erreicht. Die Matrizen dieser Speicher 29a und 29b sind, wie bereits dargelegt, über Zuleitungen 31a bzw. 31b vom Mikrocomputer 2 umschaltbar, um die für die verschiedenen Programm- und Programnphasenzeiten erforderlichen unterschiedlichen Belegungen zu aktivieren.
Die Anzeige 30c der Anzeigevorrichtung 15 markiert mit verschiedenen Anzeigefenstern 33a - 33f, welche Schriften oder Symbole wiedergeben, die Art der jeweils gerade abgearbeiteten Programmphase. Dadurch ist der Bedienende jeweils über den Fortgang des Programmablaufes nicht nur zeitlich, sondern auch unmittelbar sachlich informiert.
Die Anzeige 30c ist über Verbindungsleitungen 31c - und ggf. auch über eine Interface-Logik - mit dem Mikrocomputer 2 verbunden, von dem aus die Ansteuerung der entsprechenden Anzeigefenster 33a - 33f der Anzeige 30c erfolgt.
Durch Betätigung der Fortstelltaste FT, die zweckmäßig der Eingabeeinrichtung 16 zugeordnet ist, wird der innere Programmablauf des Mikrocomputers 2 beschleunigt, und zwar im Verhältnis von zweckmäßig 60 : 1. Die numerischen Anzeigewerte der Anzeigen 30a, 30b erscheinen somit während der Fostellung als Sekunden und nicht mehr als Minuten.
Auf diese Weise ist das gezielte Anwählen einer bestimmten Programmphase eines durch die Eingabevorrichtung 16 voreingestellten Programmablaufes möglich. Dies wird dadurch erreicht, indem die Fortstelltaste FT zweckmäßig solange gedrückt gehalten wird, bis die entsprechende erwünschte Programmphase, auf welche die Einstellung des Programmablaufes erfolgen soll, in einem der Anzeigefenster 33a - 33f der Anzeige 30c der Anzeigevorrichtung 15 erscheint.
Fig. 4 zeigt schematisch die Schaltungsanordnung bzw. den Getriebeflußplan einer anderen Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung 15 zur Anwendung bei dem elektrischen Programmsteuergerät nach der Erfindung. Hierbei handelt es sich um eine elektronisch gesteuerte, elektro-mechanische Anzeige.
Auch bei der Anzeigevorrichtung nach Fig. 4 ist ein von dem Mikrocomputer 2 steuerbarer Impulsgeber 25 vorgesehen, welcher einen nachgeordneten Frequenzteiler 26 beaufschlägt, der wiederum einen Impulswandler 35 steuert. Dieser Impuls wandler 35 setzt die diesem vom Frequenzteiler 26 übermittelten monopolaren Steuerimpulse in alternierende bipolare Impulse um, welche dem Wicklungssystem 36 eines polarisierten Schrittmotors 38 zuführbar sind. Der Rotor 37 dieses Schrittmotors 38 wird durch die alternierenden impulse, die vom Impulswandler 35 verabfolgbar sind, schrittweise fortgestellt.
Diese Schrittbewegung wird über das Getriebe 39 und eine ebenfalls über eine Verbindungsleitung 42 vom Mikrocomputer 2 steuerbare elektro-magnetische Kupplung 40 einer mechanisch anzeigenden analogen oder digitalen Anzeige 30 zugeführt, welche schrittweise fortstellbar ist. Die Anzeige kann z.B.
durch digitale Zahlenrollen,oder durch ein Zeigersystem analog erfolgen. Die Fortstellung der Anzeige 3c der. Fig. 4 erfolgt entgegen derückstellkraft einer Feder, welche nicht dargestellt ist.
Bei der Fort stellung der Anzeige 3c durch den polarisierten Schrittmotor 38 ist die elektro-magnetische Kupplung 40 durch den Mikrocomputer 2 über die Verbindungsleitung 42 bzw. über eine zwischengeschaltete Interface-Logik geschlossen. Die Antriebsbewegung des Schrittmotors 38 wird über die elektro-magnetische Kupplung 40 in diesem Schaltungszustand auf die Anzeige übertragen.
Am Ende des Programmes oder bei einem Spannungsausfall öffnet die elektro-magnetische Kupplung 40 und die Anzeige 30 wird durch die Rückstellfeder wieder in die Ausgangsstellung zurückgeführt.
Hierbei kann die Anzeige des Programmablaufes ebenfalls nach einem "Count-Down" erfolgen. Die Anzeigevorrichtung nach Fig. 4 ist vor allem für einfachere Ansprüche gedacht, z.B. für eine feststehende Programmdauer. Wird eine analoge Zeigeranzeige vorgesehen, so kann die jeweils durchlaufende und Programmphase deren Dauer auf ein und derselben Skala von ein und demselben Zeiger angezeigt werden.
Bei einer Bestockung der Anzeige 30 mit digitalen Zahlenrollen hingegen, kann zweckmäßig noch eine nur die Art der Programmphasen und deren einzelne Dauer kennzeichnende analoge Zeigeranzeige zusätzlich vorgesehen sein.
Auch bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 ist die Fortstelltaste FT vorgesehen, die zweckmäßig der Eingabevorrichtung 16 zugeordnet ist und über welche der Mikrocomputer 2 nebst der nachgeordneten Anzeigevorrichtung 15 beschleunigt in seinem Programmablauf fortstellbar ist.
Gewisse Probleme ergeben sich bei der Anordnung nach der Erfindung, wie auch bei anderen elektronischen Programmsteuergeräten,beim Auftreten eines Netzausfalles. Bei einem Netzausfall werden gemäß einer Ausftlhrungsform der Anordnung nach der Erfindung alle flüchtigen Speicher des Mikrocomputers 2 sowohl, als auch der Anzeigevorrichtung 15 gelöscht.
Der Programmablauf wird sowohl wegen Ausfalls der Steuerung, als auch der Netzversorgung der Funktionselemente der automatischen Haushaltsmaschine 1o unterbrochen. Tritt die Netzversorgung wieder ein, so beginnt der Programmablauf erneut von Anfang an. Hierbei ist es zweckmäßig, durch eine kleine elektrische oder elektronische Zusatzschaltung den Wiederbeginn des Programmablaufes unmittelbar nach dem Wiedereintreten der Netzversorgung zunächst zu unterbinden und statt dessen zunächst eine akustische Signalgabe einzuleiten.
Die bedienende Person kann dann ggf. durch Betätigen der Fortstelltaste FT ungefähr den Programmstand einstellen, der vor Eintreten des Netzausfalles erreicht worden ist.
Dieser ungefähre Programmstand läßt sich z.B. an Hand der Waschmitteleingabe und/oder der Lauge erkennen. Dadurch wird vermieden, daß ein Programmablauf nochmals von Anfang an begonnen wird.
Sollte andererseits die bedienende Person zur Auffassung gelangen, daß eine volle Wiederholung des Programmes zweckmäßig wäre, so kann diesem Programmablauf z.B. durch Nachfüllen von bereits abgespültem Waschmittel in die Waschmittel eingabe voll entsprochen werden. Durch Betätigen einer Taste kann dann das akustische Signal gelöscht und gleichzeitig der Wiedereinsatz des Programmablaufes veranlaßt werden. Diese Taste kann mit dem schon erwähnten, nicht sperrenden Push-Pull-Schalter des Stellknopfes 19 der Eingabevorrichtung 16 zweckmäßig verbunden sein.
Es kann hier aber auch eine solche Ausgestaltung der mechanischelektrischen Anzeigevorrichtung 15 nach Fig. 4 vorteilhaft sein, daß die Anzeige 30 durch einen während des Programmablaufes durch den Schrittmotor 38 über die lösbare elektromagnetische Kupplung 40 verstellbaren Zeiger erfolgt und daß diesem Zeiger ein über eine Friktion und entgegen einer Rückstellkraft verstellbarer Schleppzeiger zugeordnet ist, welcher nur am Programmende rückstellbar ist.
Dieser Schleppzeiger wird bei einem Netz ausfall in der einmal eingenommenen Position stehenbleiben, während der Hauptzeiger in die Programmanfangsstellung zurückkehrt.
Die Position des Schleppzeigers böte dann einen Hinweis darauf, wie weit das Programmsteuergerät nach der Erfindung wieder durch Betätigen der Fortstelltaste FT fortzustellen wäre, um den Programmablauf an der Stelle des eingetretenen Netzausfalles wieder fortsetzen zu können, falls dies erwünscht wäre.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung ist - wie aus Fig. 1 hervorgeht - dem Mikrocomputer 2 ein Speicherelement 45 zugeordnet, das z.B. als Schieberegister ausgebildet sein könnte, und welches parallel zum Programmablauf des Mikrocomputers 2 durch diesen fortstellbar ist. Durch ein zugeordnetes Reserveelement 46 für die Stromversorgung, welches z.B. als Kondensator entsprechender Kapazität ausgebildet sein kann, wird der Speicherstand des Speicherelementes 45 auch bei einem Netzausfall vorübergehend, z.B. für 1 oder 2 Stunden, gehalten.
über eine dem Mikrocomputer 2 zugeordnete Komparatorschaltung wird nach Wiedereintreten der Netzversorgung der prozessoreigene Programmzähler solange beschleunigt fortgestellt, bis dessen Zählstand dem Zählstand des Speicherelementes 45 wieder entspricht; dann wird der normale Programmablauf fortgesetzt bzw. zu Ende geführt.
Bei der Beschreibung der schematischen Schaltungsanordnung nach Fig. 1 war davon ausgegangen worden, daß die Relais I -VI vom Mikrocomputer 2 über die diesem nachgeordnete Interface-Logik 8 jeweils solange bestromt sind, als das durch das Relais (I - VI) einzuschaltende elektrische Funktionselement der automatischen Haushaltsmaschine lo eingeschaltet bleiben soll. Dies hat jedoch den achteil, daß hierzu ein gewisser Haltestrom erforderlich ist, welcher aus der Netzstromversorgung 14 dauernd dem oder den Relais (I - VI) zugeführt werden muß. Es ist denkbar, daß während einer Programmphase zwei oder mehr Relais gleichzeitig dauernd eingeschaltet sind, so daß der maximal mögliche Stromverbrauch nach diesen Cosichtspunkten bemessen sein muß. Dies bedeutet aber einz nicht unerheblichen räumlichen und preislichen Aufwand fUr die Netzstromversorgung 14 im Verhältnis zur übrigen Elektronik. Der Stromverbrauch wird sich insbesondere bei der Dimensionierung des Trenntransformators der Netzstromversorgung 14 niederschlagen, welcher entsprechend groß bemessen werden muß.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Anordnung nach der Erfindung kann deshalb vorgesehen sein, daß bei Beginn einer Programmphase zur Vollziehung der Einschaltung eines oder mehrerer Relais ein entsprechender Spannungsstoß über die Interface-Logik 8 der betreffenden Relaiswicklung (Ia -VIa) oder mehreren derselben zuführbar ist, daß dann aber -z.B. nach ca. o,5 sec. - die dem Relais zugeführte mittlere Spannung und damit auch der Strom auf einen Wert herabgesetzt wird, welcher gerade noch sicher dazu ausreicht, um auch bei Unterspannung eine sichere Haltung des oder der eingeschalteten Relais (I - VI) zu gewährleisten.
Dieser Gedanke könnte z.B. dadurch verwirklicht werden, daß über die Interface-Logik 8 ein gleichgerichteter Wechselstrom, der nicht gesiebt ist, vom Transformator der Netzstromversorgung 14 den eingeschalteten Wicklungssystemen (Ia - VIa der Relais 1 - VI) zuführbar ist, der durch eine Anschnittsteuerung nach dem Einschalten der Relais in seinem Mittelwert vermindert wird, und zwar solange, bis das oder die Relais wieder abzuschalten sind.
Hierzu ist jedoch ein gewisser Schaltungsaufwand notwendig und außerdem ist auch während der Haltung des oder der Relais doch ein gewisser zusätzlicher Stromverbrauch notwendig, der groß ist im Verhältnis zum Stromverbrauch des Mikrocomputers 2.
Eine derartige Lösung ist deshalb bei einfacheren Steuerungen vorzuziehen, z.B. bei solchen, bei welchen nur wenige oder nur ein Relais I - VI während einer Programmphase zu schalten sind.
In Fig.2a, 2b, 2c - sind deshalb gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des elektrischen Programmsteuergerätes nach der Erfindung Ausführungsformen derselben vorgeschlagen, bei welchen Relais I - VI zum Einsatz gelangen, welche eine feste Betätigungsstellung einnehmen, d.h. ihre Betätigungsstellung auch dann beibehalten, wenn die Bestromung der Wicklungssysteme Ia -VIa nicht mehr aufrechterhalten bleibt. Hierbei kann es sich zweckmäßig um polarisierte Relais I - VI handeln, welche neben einem kleineren Ansprechstrom eine bleibende Betätigungsstellung aufweisen.
Zur Betätigung dieser polarisierten Relais I - IV ist nur ein kurzer Einschaltimpuls ausreichender Stärke erforderlich, um diese in die Einschalt- oder Betätigungsstellung zu bringen.
Danach kann der Einschalteimpuls sofort wieder unterbrochen werden.
Zur Beendigung der Betätigungsstellung eines oder mehrerer solcher Relais I - VI ist dann eine elektrische Durchflutung des Relaisjochsystemes durch einen Impuls entgegengesetzter Richtung erforderlich, der entweder durch einen Stromim-puls entgegengesetzter Richtung oder durch einen Stromimpuls gleicher Richtung, der aber über eine zweite, entgegengesetzt wirkende Wicklung des Wicklungssystemes Ia -VIa geleitet werden muß, erzielbar ist.
In Fig.2a,2b sind nun beide Schaltungsanordnungen abgebildet, welche dieser Ausführungsform der Erfindung entsprechen.
Bei der Darstellung nach Fig. 1 war zunächst davon ausgegangen worden, daß die Wicklungen Ia - VIa der Relais I - VI über die Zuleitungen 9 von der Interface-Logik 8 gesteuert werden.
Hierbei war offengelassen worden, ob die Zuleitungen zweiadrig sind oder ob ein gemeinsamer Anschluß für die Wicklungssysteme Ia - IVa vorgesehen sein soll.
Fig. 2a zeigt nun schematisch eine Steuerschaltung für die Wicklungssysteme Ia - VIa der Relais I - VI unter der Annahme, daß es sich um polarisierte Relais mit einer festen Betätigungsstellung handelt. Das heißt, daß für die Rückstellung der Relais I - VI die Wicklungssysteme Ia -. VIa in einer anderen Stromrichtung zu erregen wären, als dies bei der Betätigung der Fall ist. Die Steuerung erfolgt durch den Mikrocomputer 2 über die Ausgänge bzw. Zuleitungen 7, welche nach der Interface-Logik 8 führen, dort entsprechend aufgepegelt und praktisch elektrisch getrennt; dann auf die Zuleitungen 9, welche nach den Wicklungssystemen Ia - VIa führen, übertragen werden. Eine gemeinsame Zuleitung 9a führt von der Interface-Logik 8 an alle Wicklungssysteme Ia -VIa.
Bei der Bestromung eines oder mehrerer Wicklungssysteme Ia -VIa der Relais I - VI, wird ein Stromimpuls von der Interface-Logik 8 über die entsprechenden Zuleitungen 9 an die betreffenden Wicklungssysteme Ia - IVa angelegt, während die Zuleitung 9a als gemeinsame Rückleitung dient. Eines oder mehrere der Relais I - VI werden dadurch gesetzt und in eine bleibende Betätigungsstellung gebracht. Der Betätigungszustand bleibt aufrechterhalten, ohne daß ein weiterer Stromverbrauch von der Netzstromversorgung 14 hierzu notwendig wäre.
Für das Setzen der Relais I - VI gemäß der Schaltungsanordnung nach Fig. 2a, ist nur ein kurzzeitiger Stromverbrauch erforderlich, der deshalb dann auch entsprechend höher bemessen werden kann, und so auch eine entsprechend kleine Auslegung der Netzstromversorgung 14 möglich wird. Durch die in Betätigungsstellung gehaltenen Relais I - VI werden die zugehördenden Kontakte Ib - VIb geschlossen und die diesen nachgeordneten Funktionselemente der automatischen Haushaltsmaschine, insbesondere Waschmaschine 1o eingeschaltet gehalten. Da polarisierte Relais erfahrungsgemäß geringeren Strombedarf für die Betätigung erfordern, ergibt sich auch dadurch eine geringere Anforderung an die Netzstromversorgung 14.
Für die Betätigung ist allerdings zu beachten, daß die Wicklungssysteme Ia - VIa in einer bestimmten Richtung zu bestromen sind. Dieser Anforderung kann jedoch ohne wesentlichen Aufwand entsprochen werden. Für die Rückstellung der Relais I - VI am Ende einer bestimmten Programmphase, muß also die Stromrichtung bzw. die magnetische Durchflutungsrichtung in den Relais geändert. d.h. umgekehrt werden, um die Relais von der Betätigungsstellung in die Ruhestellung zu bringen. Hierzu wird über die Zuleitung 7a vom Mikrocomputer 2 ein entsprechendes Signal übermittelt.
Es ist denkbar, am Ende einer jeden Programmphase sämtliche Wicklungssysteme kurz in der Rückstellungsrichtung zu bestromen, unabhängig davon, ob - und welche - Relais I - VI gesetzt sind und welche der gesetzten Relais auch in der nächsten Programmphase gesetzt bleiben.
Dies würde den Programmablauf für den Mikrocomputer 2 vereinfachen, jedoch gleichzeitig eine entsprechende Strombelastung für die Netz stromversorgung darstellen.
Deshalb wäre eine kurzzeitige sequentielle Rückstellung aller Relais I - VI nacheinander gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung denkbar. Diese Rückstellung wäre zweckmäßig vom Mikrocomputer 2 zu steuern; durch ein ebenfalls vom Mikrocomputer 2 verabfolgtes Signal über den Ausgang bzw. die Zuleitung 7a erfolgt die Umsteuerung der Interface-Logik 8 derart, daß die Ausgangsleitungen 9 und 9a invertiertes Potential für den Rückstellvorgang führen.
Eine gemeinsame parallele Rückstellung aller Relais I - VI bietet den Vorteil geringeren Schaltungsaufwandes des Mikrocomputers 2 sowohl, als auch der Interface-Logik 8, während ein hoher Stromverbrauch kurzzeitig zu bewältigen ist.
Eine sequentielle Rückstellung aller Relais I - VI hingegen erfordert einen komplizierteren Schaltungsaufbau des Mikrocomputers 2 bzw. der Interface-Logik 8, hingegen ist der Stromverbrauch geringer, was sich insbesondere bei einer größeren Anzahl von zu betätigenden Funktionselementen des automatischen Haushaltsgerätes, insbesondere Waschmaschine, und damit von zu schaltenden Relais I - VI vorteilhaft auswirkt.
Die gezielte Rückstellung nur der gesetzten Relais I - VI schließlich, entweder parallel, also gleichzeitig, oder sequentiell, also nacheinander, ist dann zweckmäßig, wenn entsprechend dem Programmablauf nur eines oder zwei Relais gesetzt wurden und diese nunmehr rückzustellen sind. Vor-und Nachteile der einen oder anderen Rückstellmethode werden hier vom Programm bzw. von den Programmen und von der spezifischen Auslegung der Schaltungsanordnung der zu betätigenden automatischen Haushaltsmaschine abhängen und dafür maßgebend sein, für welche Methode der Fachmann von Fall zu Fall sich entscheiden wird.
Die Tatsache, daß die Verwendung von polarisierten Relais I -VI mit fester, d.h. bleibender Betätigungs- und Ruhestellung im Impulsbetrieb, d.h. bei Betätigung und Rückstellung durch kurze, an die Wicklungssysteme Ia - VIa übermittelte Steuerimpulse den erforderlichen Stromverbrauch verringert, ist oft entscheidend von Vorteil trotz der höheren Kosten für polarisierte Relais und trotz des aufwent geren Schaltungsaufbaues der steuernden Prozessor- (2) und Interface-Logik 8.
Die Fig. 2b zeigt nun eine Ausführungsform der schematischen Schaltungsdarstellung nach Fig. 1, bei welcher die Relais I -VI zwar als polarisierte Relais mit fester Betätigungs- und Ruhestellung ausgebildet sind, die Steuerung bzw. Beaufschlagung der Wicklungssysteme Ia - VIa hingegen nicht durch alternierende oder polwechselnde Impulse erfolgt. Statt dessen ist ein jedes Wicklungssystem Ia - VIa der Relais I - VI mit jeweils zwei Einzelwicklungen versehen, welche derart geschaltet und bestrombar sind, daß bei Einschaltung der ersten Wicklung eine andere magnetische Durchflutungsrichtung in den Relais I - VI erzielbar ist, als bei der zweiten Wicklung. Eine polwechselnde Steuerung der einzelnen Wicklungssysteme Ia - VIa durch die Interface-Logik 8 bzw. den Mikrocomputer 2 ist alsonicht notwendig.
Statt dessen ist ein gemeinsamer Anschluß 9a für alle Wicklungssysteme Ia - VIa vorgesehen, der sowohl der Betätigung -gezielt über Zuleitungen 9 - als auch der Rückstellung - durch eine gemeinsame Zuleitung 9b - ermöglicht. Auch hier wird durch die Interface- Logik8 über die Zuleitungen 7 des Mikrocomputers 2 gezielt die eine oder andere Zuleitung 9 impulsweise beaufschlagt und damit das eine oder das andere Wicklungssystem Ia - VIa erregt und das jeweils angesprochene Relais I - VI oder mehrere derselben gesetzt.
Die Rückstellung der Relais I - VI erfolgt gemeinsam über die allen gemeinsamen Anschlußleitungen 9a, 9b, welche - über die Zuleitung 7b vom Mikrocomputer 2 kurzzeitig impulsweise erregt - die jeweils der von ihnen erzeugten magnetischen Durchflutung nach der Rückstellung dienenden Wicklungsteile der Wicklungssysteme Ia - VIa bestromen.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2b erfordert bei erhöhtem Stromverbrauch, der vor allem bei der gemeinsamen Rückstellung auftritt, einen einfacheren Schaltungsaufbau der Interface-Logik 8 und einen einfacheren Aufbau sowie einen einfachen inneren Programmablauf des Mikrocomputers 2.
Die Fig. 2c zeigt eine Ausführungsform der schematischen Schaltungsanordnung des elektrischen Programmsteuergerätes nach der Erfindung nach Fig. 1, bei welcher neutrale, also nicht polarisierte, Relais I - VI mit Selbstverriegelung Anwendung finden. Hierbei findet eine mechanische Verriegelung der Relais I - VI statt, derart, daß die durch einen über Zuleitungen 9 und die gemeinsame Zuleitung (Rückleitung) 9a zugeführten Impuls der Interface-Elektronik 8 bewirkte Betätigung eines Relais auch nach dem Ende dieses Impulses unbegrenzt durch eine mechanische Verriegelung des Ankers aufrechterhalten bleibt. Durch einen über die Leitungen 9a, 9b schaltbaren gemeinsamen Entriegelungsmagneten VII wird dann am Ende einer jeden Programmphase - ausgelöst durch den Mikrocomputer 2 über die Zuleitung 7c - über ein gemeinsames Entriergelungselement - z.B. eine Entriegelungsschiene -durch deren kurzzeitige Betätigung (Verschwenkung) eine Rückstellung der während der vorhergegangenen Programmphase betätigt gewesenen Relais I - VI bewirkt.
Wie die Fig. 5b zeigt, sind mehrere der Relais I - VI nebeneinander - miteinander zweckmäßig baulich vereinigt -angeordnet.
Aus Fig. 5a ist ersichtlich, daß die Riegelplatte 54 von einer Entriegelungsschiene 60, welche um einen Lagerpunkt 61 verschwenkbar ist, durch deren Ende 60a beaufschlagbar ist.
Durch einen Entriegelungsmagneten VII wird die Entriegelungsschiene 60 über den Ansatz 60b verschwenkt, diese hebt mit ihrem Ende 60a die Riegelplatte 54 entgegen der Wirkung der Blattfeder 56 aus, so daß der Schneidanker 52 unter der Beaufschlagung durch den Kontakt Ib - VIb wieder in die Ausgangslage oder Ruhestellung zurückkehrt. Die Entriegelungsschiene 60 ist für alle Relais I - VI gemeinsam vorgesehen und entriegelt am Ende einer Programmphase bei der Betätigung des Entriegelungsmagneten VII gemäß der Schaltungsanordnung nach Fig. 2c alle während dieser Programmphase betätigt gewesenen Relais I - VI.
In Fig. 6 ist eine mögliche Ausführungsform eines einfachen polarisierten Relais dargestellt. Ein Wicklungssystem 65 ist auf dem linken Schenkel 67 eines U-förmigen Joches 66 angeordnet. Zwischen den beiden Schenkeln 67, 68 des U-förmigen Joches 66, ist ein stabförmiger Permanentmagnet 69, welcher longitudinal magnetisiert ist, schwenkbar gelagert. Die Lagerung wird durch zwei seitlich an dem Jochsystem 66 vorgesehene Laschen 70 gebildet, in welchen der Permanentmagnet 69 durch einen Stift 71 geführt ist.
Die Anordnung nach Fig. 2c eignet sich insbesondere für solche bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, bei welchen die Relais I - VI zu einer blockartigen Baueinheit zusammengefaßt sind und ggf. ein durch Steckverbindungstechnik möglicher Austausch dieser Relaiseinheit (I - VI; VII) vorgesehen ist.
Eine solche Zusammenfassung erlaubt in einfacher Weise die Zuordnung, z.B. einer gemeinsamen Entriegelungsschiene mit zugeordnetem diese betätigenden gemeinsamen Entriegelungsmagnet.
Die Anordnung nach Fig. 2c erlaubt bei mäßigem Stromverbrauch eine einfachere Ausgestaltung der Elektronik der Interface-Logik 8 und auch des Mikrocomputers 2.
In Fig. 5 ist die Anordnung eines verriEgelbaren Relais I - VI in zwei Darstellungen 5a und 5b wiedergegeben.
Es ist angenommen, dan es sich bei der in Frage kommenden Relaisart um ein bekanntes Schneidanker-Relais handelt, das in Fig. 5a mit I - VI bezeichnet ist und ein Wicklungssystem Ia -VIa, sowie eine Kontaktbestückung Ib - IVb aufweist. Das Relais I -VI besteht weiter aus einem Joch So, einem Kern 51 sowie einem Schneidanker 52, der durch eine bekannte Halterung 53 am Joch So gehaltert ist. Unten am Joch So ist eine Riegelplatte 54 in einer Halterung 55 gelagert und durch eine Blattfeder 56 vorgespannt. Die Ricgelplatte 54 weist einen Riegel 57 auf, hinter welchem der Schneidanker 52 mit seinem Ende 58 entgegen der Wirkung der beaufschlagenden Blattfeder 56 zur Verrastung gelangt. Der Permanentmagnet 69 ist mit seinem gelagerten unteren Ende möglichst nahe am Jochsystem 66 angeordnet, zweckmäßig sogar von diesem umgeben, um einen leichten übergang für den Magnetfluß vom Permanentmagneten 69 in das Jochsystem 66 zu gewährleisten.
Je nach der Bestromungsrichtung des Wicklungssystemes 65 und damit der Richtung der Magnetdurchflutung des Jochsystemes 66, wird nun das frei bewegliche Ende des Permanentmagneten 69 abgestoßen oder angezogen. Der als Anker wirkende Permanentmagnet 69 wird auf Grund seiner Magnethaltekraft jeweils in der Betätigungs- und in der Ruhestellung seines von ihm betätigbaren Kontaktsystemes stabilisiert. Durch einen Mitnehmerstift 72 am verschwenkbaren Permanentmagneten 69, ist ein zugehörendes, jedoch nicht dargestelltes Kontaktsystem betätigbar.
Es sei nun die in Fig. 6 dargestellte Position des Permanentmagneten 69 als Ruhestellung angenommen. Für eine Betätigung des Relais ist also eine solche Bestromung des Wicklungssystemes 65 impulsweise vorzunehmen, daß der Nordpol des Permanentmagneten 69 von einem Nordpol des Jochschenkels 67 eine Abstoßung erfährt, von einem Südpol des anderen, rechten Jochschenkels 68 hingegen angezogen wird. Der Permanentmagnet 69 bleibt dann in dieser umgelenkten Position - also der Betätigungsstellung - gehalten, und damit das zugeordnete Kontakt system betätigt, z.B geschlossen, bis durch einen entsprechenden Gegenimpuls auf das Wicklungssystem 65 der Permanentmagnet 69 wieder in seine Ruhestellung zurückgeführt und die Betätigung des Kontaktsystemes über den Mitnehmer 72 aufgehoben ist.
Die Anordnung nach der Erfindung kennzeichnet sich durch geringen Verschleiß, niedrigen Geräuschpegel, kleinen Stromverbrauch und durch eine eindeutige elektrische Trennung des elektronischen Teiles der Steuerung von den zu betätigenden Funktionselementen der zu steuernden automatischen Haushaltsmaschine.
Vergleichsweise sind durch die Steuerung nach der Erfindung nur sehr wenige Kontakte zu betätigen. Funkstöreinflüsse können somit unter dem vorgeschriebenen Niveau gehalten werden.
Die Steuerung verfügt einer weitgehende Variationsmöglichkeiten hinsichtlich der zu verabfolgenden Programme, da in den Festwertspeichern eine im Vergleich zur herkömmlichen elektromechanischen Technik erhebliche Speicherdichten erreicht werden, so daß sehr vielseitige Wünsche, die an ein verfügbares Programmspektrum gestellt werden, erfüllt werden können.
Die mögliche räumliche Trennung der Anzeige 15 und Eingabevorrichtung 16 von der Trägerplatte 1 erlaubt eine zweckmäßige Unterbringung der Steuerung in der damit zu bestückenden Haushaltsmaschine.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Elektrisches Programmsteuergerät zur Steuerung automatischer Haushaltsmaschinen, insbesondere Wasch- und Geschirrspülmaschinen, mit einem zugeordneten Mikrocomputer, in dessen zugeordneten Speichereinheiten die Daten des Programmes gespeichert und von dort fUr den vom Mikrocomputer zu steuernden Programmablauf nacheinander abrufbar sind, wobei durch den Mikrocomputer die Steuerung der Funktionselemente der automatischen Haushaltsmaschine gemäß dem vorgesehenen Programmablauf durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Ein- und Ausschaltung der einzelnen, während des Programmablaufes betätigbaren Funktionselemente der automatisch gesteuerten Haushaltsmaschine über den einzelnen Funktionselementen zugeordnete Ausgänge (7) des Mikrocomputers (2) erfolgt, welche entsprechend dem Programmablauf über die Schaltungsanordnung und den inneren Programmablauf des Mikrocomputers (2) nacheinander ansteuerbar sind, und daß diese Ausgänge (7) des Mikrocomputers (2) an die Steuerwicklungen (Ia - VIa) von Relais (I - VI) geführt sind, über deren Kontakte (Ib - VIb) die Funktionselemente der automatisch gesteuerten Haushaltsmaschine an das Versorgungsnetz an- und von diesem wieder ab schaltbar sind.
2. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnct, daß zwischen den Ausgängen (7) des Mikrocomputers (2) und den Steuerwicklungen (Ia - VIa) der nachgeordneten Relais (I - VI) eine geeignete Interface-Logik (8) vorgesehen ist.
3. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (2) mit zugehörenden Speicher- und Takteinheiten zu einem Chip oder Baustein (2) zusammengefaßt sind.
4. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrocomputer (2) nebst zugehörender Interface-Logik (8) und den Relais (I - VI) auf einer als gedruckte Leiterplatte ausgebildeten Trägerplatte (1) zusammengefaßt und mit dieser zu einer Baueinheit vereinigt sind, mit welcher die Funktionselemente der zu steuernden automatischen Haushaltsmaschine durch auf der Trägerplatte (1) angeordnete Steckverbinder (Ic - VIc) zusammenschaltbar sind.
5. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente der Netzspeiseschaltung (14) ebenfalls auf der als gedruckte Leiterplatte ausgebildeten Trägerplatte (1) angeordnet sind.
6. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Progranunsteuergerät eine von außerhalb der zu steuernden automatischen Haushaltsmaschine betätigbare Eingabeeinheit (16) zugeordnet ist, durch welche der Programmablauf des Mikrocomputers (2) auswählbar und auslösbar ist.
7. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Programmsteuergerät eine vom Mikrocomputer (2) steuerbare, von außerhalb der zu steuernden automatischen Haushaltsmaschine ablesbare Anzeigevorrichtung (15) zugeordnet ist, über welche der Stand des Programmablaufes anzeigbar ist.
8. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (15) als Digitalanzeigevorrichtung (30a, 30b) ausgebildet ist (Fig. 3).
9. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalanzeigevorrichtung (30a, 30b) als elektron che Segmentanzeige ausgebildet ist, deren Segmente über einen von einem elektronischen Zähler (27a, 27b) steuerbaren Decoder (28a, 28b) schaltbar sind (Fig. 3).
10. Elektrisches ProgrammRteuergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Zähler (27a, 27b) durch ein Zeitnormal (25) steuerbar ist und daß der Zählvorgang durch den Mikrocomputer (2) beeinflußbar ist.
11. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (15) als mechanische Anzeige (30) ausgebildet und durch einen elektrischen Schrittmotor (38) fortstellbar ist, der von einem zeitlich gesteuerten, durch den Mikroprozessor (2) beeinflußbaren Impulsgeber (25, 26, 35) beaufschlagbar ist (Fig. 4).
12. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Schrittmotor (38) als magnetisch polarisierter, durch elektromagnetische Durchflutung alternierender Richtung fortstellbarer Schrittmotor ausgebildet ist (Fig. 4).
13. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (15) des Programmsteuergerätes als eine die jeweils noch verbleibende Re'stzeit des Programmablaufes anzeigende Zählvorrichtung (30a, 3ob) ausgebildet ist (Fig. 3).
14. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabevorrichtung (16) und die Anzeigevorrichtung (15) als eine Baueinheit ausgebildet sind (Fig. 1).
15. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Mikrocomputer (2) zu Beginn und am Ende der Einschaltung eines Funktionselementes des zu steuernden automatischen Haushaltsgerätes jeweils ein kurzzeitig andauernder Impuls an das Wicklungssystem (Ia - VIa) der zugeordneten Relaisanordnung (I - VI) verabfolgbar ist.
16. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais (I - VI) als nach der Erregung ihrer Steuerwicklung (Ia - VIa) durch den ersten Impuls des Mikrocomputers (2) mit ihrem Anker (52, 69) in der Betätigungsstellung verharrende und durch den zweiten Steuerimpuls des Mikrocomputers (2) in die Ruhestellung rUckfUhrbare Relais (I - VI) ausgebildet sind (Fig. 5, 6).
17. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais (I - VI) als permanentmagnetisch vormagnetisierte Relais ausgebildet sind, deren Anker (69) durch eine elektromagnetische Durchflutung in der einen Richtung in die Betätigungsstellung bringbar und durch eine elektromagnetische Durchflutung entgegengesetzter Richtung in die Ruhestellung rückführbar sind (Fig. 6).
18. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (52) der Relais (I - VI) in ihrer Betätigungsstellung mechanisch verriegelbar sind und daß diese Verriegelung durch einen weiteren, von einer ebenfalls vom Mikrocomputer (2) steuerbaren Wicklung über ein Magnetjoch (VII) betätigbaren Anker (60) lösbar ist (Fig. 5).
19. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der die Verriegelung lösende Anker (60) und die diesen betätigende Wicklung (VII) allen Relais (I - VI) gemeinsam ist (Fig. 5).
20. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß die verriegelbaren Relais (I - VI) und der die Verriegelung lösende Anker (6o) mit dem diesen beaufschlagenden Magnetjoch (VIEL) und der dieses erregenden Wicklung (VIi) unmittelbar benachbart angeordnet sind und daß das zur Auslösung der Ankerverrigelung dienende Teil als eine verschieb-oder verschwenkbare, allen Relais (I - VI) gemeinsame AuslUseschiene (60) ausgebildet ist (Fig. 5).
21. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingabevorrichtung (16) ein Schalter (FT) zugeordnet ist, durch dessen Betätigung ein beschleunigter Ablauf des vom Mikrocomputer (2) gesteuerten Programmes einleitbar ist, und daß der beschleunigte Programmablauf durch die zugeordnete Anzeigevorrichtung (15) anzeigbar ist.
22. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einschaltung und der Ausschaltung eines Funktionselementes der automatischen Haushaltsmaschine dienenden Signalimpulse jeweils an zwei voneinander getrennten Ausgängen (7; 7a, 7b, 7c) des Mikrocomputers (2) verabfolgbar sind.
23. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einschaltung und der Ausschaltung eines Funktionselementes der automatisch gesteuerten Haushaltsmaschine dienenden Impulse des Mikrocomputers (2) jeweils von entgegengesetzter Stromrichtung sind.
24. Elektrisches Prograrninsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die physikalische Werte (Niveau, Temperatur, Feuchtigkeit etc.) meldenden Sensoren (A, B) der automatisch gesteuerten Haushaltsmaschine über eine geeignete Interface-Logik (12) an entsprechende Dateneingänge (13) des Mikrocomputers (2) angeschlossen sind.
25. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais (I - VI) miteinander eine baulich geschlossene Einheit bilden, welche als solche auf der Trägerplatte (1) montierbar und mit den gedruckten Leiterbahnen derselben verbindbar ist.
26. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die die Relais (I - VI) umfassende Baueinheit (11) steckbar ausgebildet und in einem auf der Trägerplatte (1) angeordneten und elektrisch mit den gedruckten Leiterbahncn derselben verbundenen Sockelteil durch Einstecken halterbar und elektrisch anschließbar ist.
27. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Programmablaufes ein zunächst die Rückstellung aller Relais (I - VI) in die Ruhestellung bewirkender Impuls vom Mikroprozessor (2 ) verabfolgbar ist.
28. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das polarisierte Relais (I - VI) durch einen mit einem Magnetpol (N) zwischen den Schenkelenden (67, 68) eines U-förmigen durch eine aufgebrachte Spule (45) magnetisch durchflutbaren Magnetjoches (66) beweglichen Permanentmagneten (69) gebildet ist, der kraft- oder formschlüssig mit dem zu betätigenden Kontaktsystem (Ib - VIb) verbunden ist.
29. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (69) als longitudinal magnetisierter aus einem geeigneten Magnetwerkstoff gefertigter Stab (69) ausgebildet und mit dem einen magnetisierten Ende (S) am Scheitel des Magnetjoches (66) verschwenkbar gelagert (71) und mit dem anderen magnetisierten Ende (N) zwischen den Schenkel enden (67, 68) des Magnetjoches (66) bewegbar ist.
30. Elektrisches Progratnmst.uergerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungssysteme (Ia - VIa) von programmEßig miteinander einschaltbaren Relais (I - VI) impulsweise kurzzeitig nacheinander ansteuerbar sind.
31. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungssysteme (Ia - VIa) der Relais (I - VI) aus jeweils zwei Wicklungen gebildet sind, Uber welche jeweils eine zur anderen entgegengesetzte elektromagnetische Durchflutung erzeugbar ist (Fig. 2b).
32. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die impulsweise kurzzeitig nacheinander erfolgende (sequentielle) Ansteuerung der einzelnen Wicklungssysteme (Ia - VIa) der miteinander einschaltbaren Relais (I - VI) durch den Mikrocomputer (2) steuerbar ist.
33. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß über Ausgengsleitungen (7) des Mikrocomputers (2) über die Interface-Logik (8) eines oder mehrere von anzusteuernden Relais (I - VI) festlegbar sind und daß durch wenigstens eine weitere Ausgangsleitung (7a) des Mikrocomputers (2) die elektrische Polarität dieser Ansteuerung bestimmbar ist (Fig.2a).
34. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Ausgangsleitungen (7) des Mikrocomputers (2) steuerbaren Ausgangsleitungen (9) der Interface-Logik (8), welche an die Wicklungssysteme (Ia - VIa) der Relais (I - VI) führen, jeweils mit den zusammengeschalteten Enden der beiden Einzelwicklungen eines Relais (I - VI) verbunden sind und daß die anderen beiden Enden der zusammengeschalteten Wicklung mit allen Relais (I - VI) gemeinsamen Ausgangsleitungen (9a , 9b) der nachgeordneten Interface-Logik (8) verbunden sind, welche Uber wenigstens eine weitere Ausgangsleitung (7b) des Mikrocomputers (2) steuerbar sind (Fig. 2b).
35. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigevorrichtung (is) wenigstens zwei Anzeigen (30a, 30b) zugeordnet sind, wobei durch die erste Anzeige (30a) der zeitliche Programmablauf der automatisch gesteuerten Haushaltsmaschine als solcher und durch die zweite Anzeige (30b) der zeitliche Ablauf der jeweils durch den Mikrocomputer (2) gerade abgearbeiteten Programmphase darstebar sind (Fig. 3).
36. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigevorrichtung (15) eine dritte Anzeige (30c) zugeordnet ist, durch welche die Art der jeweils gerade durch den Mikrocomputer (2) abgearbeiteten Programmphase darstellbar ist (Fig. 3).
37. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mikrocomputer (2) eine über eine netzunabhängige Hilfsstromversorgung (46) gespeiste Speicheranordnung (45) zugeordnet ist, welche zusammen mit dem vom Mikrocomputer (2) gesteuerten Programmablauf fortstellbar ist, und daß nach der Behebung eines eingetretenen Netzausfalles der Mikrocomputer (2) vor der Wiederaufnahme der Programmsteuerung auf den durch die zugeordnete Speicheranordnung (45) festgehaltenen Stand des Programmablaufes einstellbar ist (Fig. 1).
38. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit dem Mikrocomputer (2) auch die Anzeigevorrichtung (15) einstellbar ist.
39. Elektrisches Programmsteuergerät nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die den Sonden (A, B) nachgeordnete Interface-Logik als ein Analog-Digitalwandler ausgebildet ist.