DE2930671C2 - Einrichtung zur Steuerung der Heizung in einem Wäschetrockner - Google Patents

Description

troden zu einem Istwert der Spannung am Kondensator führt, die unter einem vorbestimmbaren, der gewünschter. Wäschefeuchtigkeit entsprechenden Sollwert liegt. Hierdurch wird in periodischen Zeitabständen eine jeweils gleiche Basis für die Bestimmung der tatsächlichen Wäschefeuchtigkeit geschaffen. Infolge der gegenüber dem Gesamttrockenzykius kurzen Zeitabstände der Kondensatoraufladung auf einen festen Wert kann zum einen ein Kondensator entsprechend geringer Kapazität verwendet werden, dessen Leckstrom bei der Bemessung dir Zeitabstände bzw. der Wahl- des Schwellwertes berücksichtigt werden kann, während ein üblicher zeitbestimmender Ladewiderstand entfallen kann. Auch die mit normalen Aufwand erreichbaren Isolationswiderstände der Fühlelektroden und ihrer Zuleitungen gehen dabei wegen der relativ geringen Zeiirabstände einer Meßperiode nicht wesentlich in das Meßergebnis ein und können beim Abgleich der Schaltung berücksichtigt werden. Das Abfragen des Vergleichsergebnisses zwischen dem Istwert und dem Sollwert zu einem bestimmten Zeitpunkt während jeder Meßperiode stellt die gleichmäßige Bewertung des Vergleichsergebnisses sicher.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand von Schaitungs- und Funktionsskizzen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schaltskizze einer Einrichtung zur Steuerung der Heizung in einem Wäschetrockner und

Fig.2 ein Impuls- bzw. Spannungsdiagramm zur Schaltskizze nach F i g. 1.

In einer bei 1 angedeuteten umlaufenden Trommel eines Wäschetrockners 2 sind Fühlelektroden 3,4 angeordnet, von welchen die eine an Masse und die zweite an einen elektrischen Kondensator 5 angeschaltet ist Der zweite Anschluß des Kondensators 5 liegt ebenfalls an Masse. Die zweite Fühlelektrode 4 ist außerdem an den Eingang einer Vergleichsstufe 6 und über einen Strombegrenzungswiderstand 7 und eine Diode 8 an den Ausgang eines Schaltverstärkers 9 angeschlossen, der aus einer Gleichspannungsquelle U1 gespeist ist Der Eingang des Schaltverstärkers liegt über ein Differenzierglied aus einem Widerstand 10 und einem Kondensator 11 am Ausgang eines Impulsgenerators 12 Die Frequenz des Impulsgenerators 12 beträgt beispielsweise eine Periode in 40 Sekunden, wobei das Impuls-Pausen-Verhältnis 1 :1 sein kann. Die Impulsform A ist rechtekkig.

Die Vergleichsstufe 6, die beispielsweise als Schmitt-Trigger aufgebaut sein kann, gibt an ihrem Ausgang 13 nur dann ein positives Signal Fab, wenn der Istwert der Spannung am Kondensator 5 unterhalb einer über einen Stellwiderstand 14 einstellbaren, einen Sollwert vorgebenden Schwellenspannung liegt Der Ausgang 13 ist an den D-Eingang eines flankengesteuerten Flip-Flop 15 angeschlossen, dessen clock-Eingang mit dem Ausgang des Impulsgenerators 12 verbunden ist. An den nichtinvertierenden (^-Ausgang des Flip-Flop 15 hi die Steuerwicklung 16 eines Relais angeschaltet, von dem ein Kontakt 17 in den Stromkreis eines Heizelemenes 18 zur Beheizung der Trocknungsluft in der Trommel 1 gelegt ist. Anstelle des Relais 16, 17 kann auch ein Triac oder dgl. verwendet werden. Der invertierende (^-Ausgang des Flip-Flop 15 ist über eine Diode 19 an den Reset-Eingang R und an einen gegen Masse geschalteten Widerstand 20 angeschlossen. Der Set-Eingang S ist je mit einem Anschluß eines an Masse gelegten Widerstandes 21 und eines Kondensators 22 verbunden, der an die Spannungsquelle LJ1 angeschlossen ist

Bei der Inbetriebnahme wird vorzugsweise gleichzeitig mit dem Ingangsetzen des Antriebsmotors für die Trommel 1 und eines Gebläses die Spannungsquelle LJ1 eingeschaltet und damit die gesamte Schaltungseinrichtung wirksam. Dabei wird zunächst über die ÄC-Schaltung 21,22 ein Impuls auf den Set-Eingang des Flip-Flop 15 geschaltet, der unabhängig vom Anfangsschaitzustand der übrigen Schaltmittel ein Ausgangssignal am (^-Ausgang erzeugt und das Relais 16, 17 zum Ansprechen bringt sowie das Heizelement 18 einschaltet. Nach dem Abklingen des Impulses am Set-Eingang S sind die Anlauf- und Einschwingvorgänge der Trommel 1 und der übrigen Schaltmittel abgelaufen, so daß dann der normale Steuerungsvorgang einsetzt Hierbei wird durch den Impulsgenerator 12 ein Rechteck-Impulssignal A erzeugt, mit gleichem Impuls-Pause-Verhältnis und einer Impulsperiode von beispielsweise 1 pro 40 Sekünden, welches über das Differenzierglied 10, 11 auf den Eingang des Schaltverstärkers 9 gelangt. Der Schaltverstärker 9 gibt dadurch einen Ladeimpuls B an seinem Ausgang ab, der erheblich kürzer als die Einschaltdauer des Impulses A ist und eine gleichbleibende maximale Amplitude aufweist Der Ladeimpuls gelangt über die Diode 8 und den Strombegrenzungswiderstand 7 auf den Kondensator 5, der dadurch auf einen festen Spannungswert aufgeladen wird. Durch die während des Umlaufs der Trommel 1 unregelmäßig in Berührung mit den Fühlelektroden 3,4 gelangende feuchte Wäsche fließt ein Teil der Ladung des Kondensators 5 ab. wodurch sich am Kondensator 5 vor dem Erreichen des gewünschten Trocknungsgrades der Wäsche ein Spannungsverlauf entsprechend der Kurve Ceinstellt. Dieser Istwert der Kondensatorspannung wird ständig mit einem durch den Stellwiderstand 14 vorgebbaren Sollwert entsprechend dem gewünschten Trocknungsgrad der Wäsche verglichen. Der Sollwert ist bei Cdurch eine waagerechte gestrichelte Linie angedeutet. Solange der Istwert C den vorgegebenen Sollwert übersteigt, wird am Ausgang 13 der Vergleicherstufe 6 kein Signal F abgegeben. Unterschreitet der Istwert C jedoch den Sollwert, dann steht auch am Ausgang der Vergleichsstufe 6 und damit am D-Eingang des Flip-Flop 15 ein positives Signal Fan. Nachdem das Flip-Flop 15 nur im Augenblick des positiven Flankenanstieges des Impulses A das am D-Eingang anstehende Signal Fannimmt und den (^-Ausgang entsprechend steuert, wird somit jeweils nur zu diesem Zeitpunkt der Schaltzustand der Vergleichsstufe 6 abgefragt

Im dargestellten Beispiel hat infolge zu hoher Wäschefeuchtigkeit der Istwert C nach der Aufladung des Kondensators 5 durch den Impuls B im Verlaufe der zugehörigen Impulsperiode A vor deren Ende durch wiederholte Berührung der Fühlelektroden durch die zu trocknende Wäsche den gstrichelt gezeichneten Sollwert unterschritten. Während dabei vor diesem Schnittpunkt das Ausgangssignal F der Vergieicherstufe Null war, ist nach dem Schnittpunkt das Ausgangssignal infolge Erreichens des Vergleicherwertes auf »Eins« angestiegen. Folgt nun die nächste Impulsperiode A mit einem positiven Flankenanstieg, dann steht am D-Eingang des Flip-Flop 15 ein Signal an, das im Zeitpunkt des positiven Flankenanstieges ein das Relais eingeschaltet haltendes Signal am (^-Ausgang aufrechterhält. Nachdem nur im Augenblick der positive Flanke des Impulssignals A das Signal F durch das Flip-Flop 15 ausgewertet wird, erfolgt somit nur zu diesem ZeitDunkt

eine Abfrage des Signals F. Steigt danach durch den nachfolgenden Impuls B infolge der Aufladung des Kondensators 5 der Istwert wieder auf seinen festen Anfangswert, dann wirkt sich das Überschreiten des Sollwertes während der Aufladung nicht mehr auf das Si- 5 gnal am (^-Ausgang aus. Solange danach der Istwert C den Sollwert während der folgenden Impulsperioden A unterschreitet, bleiben somit das Relais 16,17 und damit das Heizelement 18 eingeschaltet.

Sobald jedoch im weiteren Trocknungsprozeß die Entladung des Kondensators 5 über die Fühlelektroden 3,4 während einer Impulsperiode nicht mehr zu einem Unterschreiten des Sollwertes führt, dann steht im Zeitpunkt des nachfolgenden positiven Flankenanstieges des Impulses A kein Signal Farn Z>-Eingang des Flip-Flop !5 an. Damit geht auch das Signa! am {^-Ausgang auf Null und das Relais wird stromlos. Dadurch wird der Kontakt 17 geöffnet und das Heizelement 18 abgeschaltet. Die zu trocknende Wäsche hat damit den angestrebten Trocknungsgrad erreicht.

Um zu vermeiden, daß danach erneute Einschaltungen erfolgen, wird das dann am ^-Ausgang des Flip-Flop 15 anstehende Signal über die Diode 19 auf den Reset-Eingang R gelegt, wodurch in der Folge andere Eingangssignale unwirksam werden. Erst nach Abschalten der Einrichtung kann ein erneutes Inbetriebsetzen erfolgen.

Bei dieser Steuerungsart wird somit der für die Ermittlung des Trocknungsgrades verwendete Kondensator 5 in relativ kurzen Zeitabständen auf einen festen Spannungswert aufgeladen sowie während jeder Meßperiode die Entladung durch die Wäschestücke ermittelt und mit einem Sollwert verglichen. Aus diesem Vergleich wird das Abschaltsignal für das die Trocknungsluft beheizende Heizelement gewonnen. Wegen der vergleichsweise kurzen, wiederholten Meßperioden kann daher die Kapazität des Kondensators 5 auf ein Minimum reduziert werden und es ist kein für die Erzielung langer Aufladezeitkonstanten erforderlicher sehr hochohmiger Ladewiderstand notwendig. Auch gehen der Leckstrom des Kondensators 5 sowie die Isolationswiderstände der Fühlelektroden 3,4 und ihrer Zuleitungen nicht mehr in der Weise in das Meßergebnis ein, wie es bei einer abhängig von dem Trocknungsgrad steigenden Aufladung des Kondensators 5 der Fall ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

50

Claims (10)

Impuls der Impulsperiode (A) des Impulsgenerators Patentansprüche: (12) größer als der der Ladespannungsquelle (U 1,9) ist.

1. Einrichtung zur Steuerung der Heizung in einem Wäschetrockner, vorzugsweise in einem Trom- 5

meltrockner, mit an einen elektrischen Kondensator
angeschalteten Fühlelektroden, an welche die zu

trocknende Wäsche in unregelmäßigen Zeitabstän- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem

den angelegt wird, und welche an eine periodische Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Impulse abgebende Ladespannungsquelle ange- io Inder DE-AS 19 35511 ist eine derartige Einrichtung schlossen ist, sowie mit einer Vergleichsstufe, die beschrieben. Der Kondensator 3 ist dort zu Beginn des einen am Kondensator anliegenden Istwert mit ei- Trocknungsprozesses entladen. Über einen steuerbaren nem einstellbaren Sollwert vergleicht und bei einem Impulsgenerator werden dem Kondensator über die gedem Sollwert entsprechenden Istwert über ein Steu- samte Dauer des Trocknungsprozesses Stromimpulse ersignal eine die Heizung abschaltende Steuerein- 15 zugeführt, die so lange aufsummiert werden, bis der richtung ansteuert dadurch gekennzeich- Sollwert erreicht ist Bei hoher Wäschefeuchtigkeit wird net, daß die Impulse der Ladespannungsquelle die Kondensatorladung über den von der Wäsche gebil- (U 1,9) jeweils gleiche Impulshöhe und -dauer haben deten Widerstand abgeführt Die Spannung am Kon- und der Kondensator (5) bei jedem Impuls auf einen densator bleibt bis zum Erreichen des Sollwerts immer festen Spannungswert aufgeladen wird, der über 20 unterhalb des Sollwertes. Da bei dieser Einrichtung die dem vom Sollwert vorgegebenen Istwert liegt und Meßperiode gleich der Trocknungsperiode ist und die daß der Vergleichsstufe (6) eine Schalteinrichtung Integration des Differenzstromes über die lange Zeit-(15) nachgeschaltet ist die das Ausgangssignal der dauer von 20 bis 30 Minuten erfolgt muß der vom Im-Vergleichsstufe (6) am oder vor dem Ende jeder Im- pulsgenerator abgegebene Ladestrom sehr gering sein, pu'speriode abfragt 25 Das bedeutet die Einschaltung eines sehr hochohmigen

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Ladestrom-Begrenzungswiderstandes und die Anwenzeichnet daß die Vergleichsstufe (6) ein Schwell- dung eines Kondensators hoher Kapazität. Dabei gehen wertschalter mit veränderbarem Schwellwert ist. die durch Feuchtigkeit leicht beeinflußbaren Isolations-

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch widerstände und auch der relativ große Reststrom des gekennzeichnet daß die Schalteinrichtung ein D- 30 Kondensators in das Meßergebnis ein. Es muß deswe-Flip-Flop (15) ist an dessen D-Eingang das Steuersi- gen ein Kondensator hoher Qualität verwendet werden, gnal (F) der Vergleichsstufe (6) angeschaltet ist, und Bei der Einrichtung nach der DE-OS 20 33 233 liegt an dessen clock-Eingang ein periodischer Abfrage- an einer stetig speisenden Ladespannungsquelle die impuls £4J angelegt ist Parallelschaltung aus Fühlelektroden und Kondensator

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- 35 in Serie mit einer einstellbaren Widerstandsanordnung, zeichnet, daß an den (^-Ausgang des D-Flip-Flop Die so gebildete Spannungsteilerschaltung steuert über (15) ein Steueranschluß eines Relais (16, 17) gelegt eine Vergleicherstufe einen Thyristor, der in Serie mit ist, dr,s den Stromkreis eines Heizelementes (18) einem Zeitwerkmotor liegt. Die Spannung an der als und/oder den Trommelmotor und/oder ein Schalt- Lesewiderstand arbeitenden Widerstandsanordnung werk steuert 40 bildet dabei einen Sollwert, während die Spannung am

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch Kondensator den von der Wäschefeuchtigkeit abhängigekennzeichnet daß der Q-Ausgang des D-Flip- gen Istwert darstellt. Überschreitet der Istwert den vorFlop (15) an dessen Reset-Eingang (R) angeschaltet gegebenen Sollwert, wird über den Thyristor der Zeitist, werkmotor in Gang gesetzt, der nach einer vorbestimm-

6. Einrichtung nach Anspruch 3 oder einem der 45 ten Laufdauer über Schaltkontakte die Heizung und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Set- gegebenenfalls ein Gebläse abschaltet Auch für eine Eingang (S) des D-Flip-Flop (15) über einen Wider- solche Einrichtung muß ein Kondensator mit hoher Kastand (21) an Masse und über einen Kondensator pazität geringem Leckstrom und ein sehr hochohmiger (22) zumindest zu Beginn des Trocknungsprozesses Ladewiderstand angewandt werden. Daher muß auch an eine Gleichspannungsquelle (U 1) gelegt ist 50 die Isolation der Fühlelektroden und der Zuleitungen

7. Einrichtung nach Anspruch 3 oder einem der bei dem Betrieb in der feuchten Trockenluft sehr hohen folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der clock- Ansprüchen genügen, wenn keine Meßwertverfälschun-Eingang des D-Flip-Flop (15) an einen Impulsgene- gen auftreten sollen.

rator (12) angeschlossen ist, an den gleichzeitig ein Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer

Eingang eines Schaltverstärkers (9) angeschaltet ist, 55 Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der die Ladespannungsquelle steuert. Maßnahmen zu treffen, durch die eine exakte Bestim-

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn- mung der Wäschefeuchtigkeit ohne Anwendung hochzeichnet, daß der Ausgang des Schaltverstärkers (9) qualifizierter Bauteile im Kondensatorlade- und -entlaüber die Serienschaltung einer Diode (8) und eines dekreis, insbesondere eines Kondensators hoher Kapa-Ladewiderstandes (7) an den Kondensator (5) ange- ω zität, ermöglicht wird.

schlossen ist. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kenn-

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. gekennzeichnet, daß der Eingang des Schaltverstär- Bei der Erfindung wird der Kondensator durch die kers (9) über einen Widerstand (10) an Masse und Ladespannungsqueile in festgelegten Zeitabständen, über einen Kondensator (11) an den Impulsgenera- 65 beispielsweise im Abstand von 40 s, jeweils auf einen tor (12) angeschlossen ist festen Spannungswert aufgeladen, und zwar solange

10. Einrichtung nach Anspruch 7 oder einem der während des Trocknungsvorganges, wie die Entladung folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der positive des Kondensators während der 40 s über die Fühlelek-