DE3126135C1 - Method for setting the alkali temperature by means of a temperature measurement in a program-controlled drum washing machine - Google Patents
Method for setting the alkali temperature by means of a temperature measurement in a program-controlled drum washing machineInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Einstellen der Laugentemperatur mittels einer Temperaturmessung in einer programmgesteuerten Trommelwaschmaschine, die mit Anschlüssen für kaltes und heißes Frischwasser versehen ist.The invention is based on a method for setting the liquor temperature by means of a temperature measurement in a program-controlled drum washing machine with connections for cold and hot fresh water is provided.
Eine derartige Trommelwaschmaschine ist beispielsweise aus der DE-PS 8 53 151 bekannt. Die Steuerung der elektromagnetisch betätigten Wasserzulaufventile für kaltes und heißes Frischwasser erfolgt bei eingeschaltetem Programmsteuergerät in Abhängigkeit von einem Temperaturschalter, der in der Seitenwand des Laugenbehälters derart angebracht ist, daß er dem ίο in den Laugenbehälter eingeführten Mischwasser ausgesetzt ist. Der Temperaturschalter ist dabei als Zweipunktregler mit einer oberhalb und einer unterhalb einer fest vorgegebenen, konstanten Mischtemperatur liegenden Schalttemperatur der beiden Kontakte ausgeführt.Such a drum washing machine is known from DE-PS 8 53 151, for example. The control the electromagnetically operated water inlet valves for cold and hot fresh water takes place at switched on program control device depending on a temperature switch in the side wall the tub is attached so that it is the ίο introduced into the tub mixed water is exposed. The temperature switch is a two-point controller with one above and one below a fixed, predetermined, constant mixed temperature switching temperature of the two contacts executed.
Aus Gründen der Vermeidung von Verlusten der Waschmittel, die zu Beginn eines Waschvorganges eingespült werden müssen, ist es ratsam, den sogenannten Sumpf des Laugenbehälters zunächst mit einer Portion Frischwasser vorzufallen. Das macht die ungemischte Zuführung von Kalt- und Heißwasser erforderlich, weshalb die DE-PS 8 53 151 keine brauchbare Lösung zum Einstellen der Laugentemperatur in einer Trommelwaschmaschine angibt. Darüber hinaus kann die durch den bekannten Gegenstand einzig einstellbare Temperatur von 36° C nicht befriedigen.To avoid loss of detergent at the beginning of a washing process need to be flushed in, it is advisable to first wash the so-called sump of the tub with a Portion of fresh water. This is done by the unmixed supply of cold and hot water required, which is why DE-PS 8 53 151 is not a useful solution for setting the liquor temperature in of a drum washing machine. In addition, the only known object can be adjustable temperature of 36 ° C is not satisfactory.
Weiterhin wurde eine Lösung beschrieben (DE-AS 12 38 428), die Steuerung der Ventile für Kalt- und Heißwasserzulauf sowie der Heizung durch einen einzigen gegebenenfalls einstellbaren Thermostaten zu bewerkstelligen und bei Waschgängen mit niederer Waschtemperatur (ζ. B. beim Vorwaschgang) während des Wasserzulaufes das Kaltwasserventil ständig einzuschalten und lediglich das Heißwasserventil durch den Thermostaten zu steuern. Da während des Wasserzulaufs das Kaltwasserventil ständig eingeschaltet ist, wird vermieden, daß infolge schlechter Durchmischung beim Wassereinlauf örtlich höhere (als gewünschte) Temperaturen auftreten und beim Vorwasehen der Schmutz festbrennt oder daß ζ. Β. Textilien aus synthetischen Fasern beschädigt werden, während beim Wasserzulauf für die Klarwäsche zuerst nur der Heißwasserzulauf geöffnet wird, um die Einlauftemperatur möglichst hoch und die Aufheizzeit möglichst kurz zu halten. Das ständig eingeschaltete Kaltwasserventil beim Füllen vor dem Vorwaschgang vermindert nachteiligerweise die Regelfähigkeit für die Mischtemperatur, so daß ein möglichst frühzeitiges Erreichen der Solltemperatur ausgeschlossen ist.Furthermore, a solution has been described (DE-AS 12 38 428), the control of the valves for cold and Hot water supply and the heating through a single optionally adjustable thermostat and for washes with a low wash temperature (ζ. B. the prewash) during of the water supply to switch on the cold water valve constantly and only through the hot water valve control the thermostat. Since the cold water valve is constantly switched on during the water supply is, it is avoided that locally higher (than desired) temperatures occur and the dirt burns on when prewashing or that ζ. Β. textiles made of synthetic fibers, while with the water inlet for the main wash initially only the The hot water inlet is opened to keep the inlet temperature as high as possible and the heating time as short as possible to keep. The cold water valve that is constantly switched on when filling before the prewash cycle is reduced disadvantageously the ability to regulate the mixing temperature, so that the earliest possible achievement of the Target temperature is excluded.
Es besteht die Notwendigkeit, Waschvollautomaten mit Heißwasseranschluß mit einer Temperaturregelung auszustatten, die es erlaubt, innerhalb enger Toleranzen mehrere auswählbare Mischtemperaturen einzustellen. Dabei muß die gewünschte Mischtemperatur auf die Wäscheart und den Verschmutzungsgrad abgestimmt sein; sie liegt bei Vorwaschgängen zwischen 200C und 500C.There is a need to equip fully automatic washing machines with a hot water connection with a temperature control which allows several selectable mixing temperatures to be set within narrow tolerances. The desired mixing temperature must be matched to the type of laundry and the degree of soiling; it is between 20 ° C. and 50 ° C. for pre-wash cycles.
Zu hohe Mischtemperaturen können beim Vorwaschen zum Koagulieren von Verschmutzungen, bei Baumwollwäsche zu unbefriedigenden Waschergebnissen bezüglich der Auswaschbarkeit von Eiweißverflekkungen und bei Textilien aus synthetischen Fasern zu Beschädigungen bzw. Gewebeveränderungen führen. Zu niedrige Mischtemperaturen vermindern den vorteilhaften Energiespareffekt und die damit verbundene Zeitersparnis bei Ausnutzung bereits erwärmten Frischwassers. Mixing temperatures that are too high can coagulate soiling during pre-washing Cotton laundry leads to unsatisfactory washing results with regard to the washability of protein stains and in the case of textiles made from synthetic fibers, they can lead to damage or changes to the fabric. Mixing temperatures that are too low reduce the beneficial energy-saving effect and the associated one Time savings when using fresh water that has already been heated.
Die Waschmittelwirkung von insbesondere biolo-The detergent effect of, in particular, biological
gisch aktiven Waschmitteln ist dann am höchsten, wenn eine Waschtemperatur eingestellt ist, bei der die im Waschmittel enthaltenen Enzyme besonders wirksam sind. Nur bei Einhaltung dieser Solltemperatur innerhalb enger Grenzen nach oben und unten kann in Verbindung mit einer gewissen Wirkzeit zur enzymalen Spaltung organischer Verunreinigungen im Waschgut ein optimales Waschergebnis gewährleistet werden.active detergents is highest when a washing temperature is set at which the im Enzymes contained in detergents are particularly effective. Only if this target temperature is adhered to within narrower limits upwards and downwards can be combined with a certain action time to the enzymal Splitting of organic impurities in the items to be washed guarantees an optimal washing result.
Bei einer vollautomatischen Waschmaschine mit mindestens einem Kalt- und einem Heißwasseranschluß ergeben sich bestimmte funktionsbedingte Randbedingungen. Erwünscht ist das Vorfüllen des Sumpfes mit Frischwasser zur Vermeidung von Waschmittelverlusten. Zu beachten ist ferner, daß der Mengenstrom für das Einspülen des Waschmittels eine bestimmte Grenze nicht unterschreiten darf, um das Waschmittel sicher einzuspülen. Weiterhin ist darauf zu achten, daß beim Heißwasserzulauf trotz dessen u.U. extrem hoher Temperatur die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.In a fully automatic washing machine with at least one cold and one hot water connection there are certain function-related boundary conditions. It is desirable to pre-fill the sump with Fresh water to avoid detergent loss. It should also be noted that the flow rate for the washing in of the detergent must not fall below a certain limit in order to ensure that the detergent is safe to rinse. Furthermore, it is important to ensure that the hot water inlet may be extremely high despite this Temperature does not occur the disadvantages mentioned above.
Es stellt sich nun die Aufgabe, die Lauge mittels eines gesteuerten Kalt- und Heißwasserzulaufs möglichst nahe an die gewünschten Solltemperaturen zu bringen, wobei ein streng stetig steigender Verlauf der Laugentemperatur über die Zeit optimal wäre. Dabei tritt das Problem auf, daß die als Temperaturfühler in Waschmaschinen einsetzbaren temperaturabhängigen Widerstände träge und mit einer Zeitkonstante von bis zu mehreren Sekunden behaftet sind. Auch die Regelstrecke, d. h. die temperierte Lauge, erreicht nur träge eine homogene Mischtemperatur, wobei die dafür anzusetzende Zeitkonstante mit steigendem Wasserniveau im Laugenbehälter zunimmt. Die Temperatur der Lauge stellt damit eine Regelstrecke zweiter Ordnung dar (PI2-Regler), welche ein oszillierendes Einschwingverhalten zeigt. Die Größe der Überschwingungen und deren Dämpfungsverlauf hängt daher vom Wasserniveau im Laugenbehälter und von der Zeitkonstante des Temperaturfühlers ab (F i g. 1).The task now is to use a controlled cold and hot water supply to keep the lye as possible Bringing close to the desired target temperatures, with a strictly steadily increasing course of the Caustic temperature over time would be optimal. The problem arises that the temperature sensors in Temperature-dependent resistors that can be used in washing machines are slow and with a time constant of up to are afflicted for several seconds. The controlled system, d. H. the tempered lye, only achieved sluggish a homogeneous mixed temperature, whereby the time constant to be applied with increasing water level increases in the suds container. The temperature of the lye thus represents a second-order controlled system dar (PI2 controller), which shows an oscillating transient response. The size of the overshoot and their attenuation curve therefore depends on the water level in the tub and on the time constant of the Temperature sensor (Fig. 1).
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der erstmalige Zufluß von kaltem und heißem Wasser für einen Waschgang nacheinander zeitabhängig gesteuert wird und die Zeitsteuerintervalle in Abhängigkeit von der Zeitkonstanten der laugenbedingten Regelstrecke so eingestellt sind, daß auch bei extrem hoher Temperatur (&HW) des heißen Wassers die Mischtemperatur der Lauge nicht wesentlich von der gewünschten Solltemperatur (ftS) abweicht, und die nachgeschalteten Wasserzulaufintervalle bis zum Erreichen des Sollniveaus temperaturabhängig gesteuert werden und die Temperaturmessung in einen durch die Zeitkonstanten des Temperaturmessers und der Regelstrecke bedingten Vorhalt enthält. Dadurch wird das unerwünschte periodische Einschwingverhalten mit großen Überschwingungen schon frühzeitig nahezu ganz beseitigt, so daß der Energiemangel oder -Überschuß (Fig.2) am Beginn der Einschwingphase schon frühzeitig verringert bzw. günstigenfalls bereits gänzlich ausgeglichen wird. Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Temperatur des eingelaufenen Frischwassers schon frühzeitig dem Sollwert angenähert wird. Im weiteren Verlauf des Füllvorganges schwankt dann die Laugentemperatur nur noch geringfügig um die gewählte Mischtemperatur und ist leichter einzuhalten. Dabei werden die relativen Maxima und Minima der Laugentemperatur über die Zeit gesehen vor allem von der oberen und unteren Schalttemperatur des Temperaturreglers und kaum noch von der Trägheit im Übertragungsverhalten der Regelstrecke und des Temperaturfühlers bestimmt (F ig. 2).According to the invention, this object is achieved in that the first inflow of cold and hot water for a wash cycle is sequentially time-controlled and the time control intervals are set depending on the time constants of the lye-related control system so that even at extremely high temperatures (& HW) of the hot water the mixed temperature of the lye does not deviate significantly from the desired target temperature (ftS) , and the downstream water supply intervals are controlled depending on the temperature until the target level is reached and the temperature measurement is included in a lead determined by the time constants of the temperature meter and the controlled system. As a result, the undesired periodic transient response with large overshoots is almost completely eliminated at an early stage, so that the lack or excess of energy (FIG. 2) at the beginning of the transient phase is reduced at an early stage or, at best, completely compensated for. The main advantage of the invention is that the temperature of the fresh water that has run in is approached the target value at an early stage. In the further course of the filling process, the caustic temperature fluctuates only slightly around the selected mixing temperature and is easier to maintain. The relative maxima and minima of the caustic temperature over time are mainly determined by the upper and lower switching temperature of the temperature controller and hardly by the inertia in the transfer behavior of the controlled system and the temperature sensor (Fig. 2).
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in besonders vorteilhafter Weise in einer automatisch arbeitenden Trommelwaschmaschine durchgeführt werden, die eine Steuer- und eine Regelschaltung, eine Temperaturmeßeinrichtung sowie Magnetventile für Kalt- und Heißwasserzulauf enthält und die dadurch gekennzeichnet ίο ist, daß die Steuerschaltung eine Kaskade von einschaltverzögerten Schaltmitteln enthält, die nacheinander das Kaltwasser-, das Heißwasserventil und die Regelschaltung wirksam schalten, die einen Wasserstandsregler zum Abschalten der Ventile bei erreichtem Sollniveau, einen Temperaturregler zum Ein- und Abschalten der Kalt- und Heißwasserventile sowie einen Temperaturfühler enthält Diese Anordnung von Schaltmitteln erlaubt einen einfachen und übersichtlichen Aufbau der Steuerschaltung und bietet beste Voraussetzungen für ihre Realisierung in elektronischer Schaltungstechnik.The method according to the invention can operate in a particularly advantageous manner in an automatically Drum washing machine are carried out, which has a control and a regulating circuit, a temperature measuring device as well as solenoid valves for cold and hot water supply and which are characterized by this ίο is that the control circuit contains a cascade of switch-on delayed switching means, one after the other Activate the cold water valve, the hot water valve and the control circuit, which have a water level controller for switching off the valves when the target level is reached, a temperature controller for switching on and off This arrangement of Switching means allows a simple and clear structure of the control circuit and offers the best Requirements for their implementation in electronic circuit technology.
Eine besonders günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Trommelwaschmaschine ergibt sich, wenn der Vorhalt der Temperaturmessung und der Regelstrecke im wesentlichen durch eine solche Anordnung des Temperaturfühlers bestimmt ist, durch die der Temperaturfühler vom zulaufenden Wasser vor dessen Vermischen mit der bereits enthaltenden Lauge beaufschlagt ist Vorteilhafterweise verringert sich dabei nämlich die Einschwingzeitkonstante des Temperaturverlaufes bezogen auf den Toleranzbereich beiderseits der Solltemperatur. Ermöglicht wird dieses günstige Temperaturverhalten der Lauge durch eine Rückkopplung über den Temperaturfühler, welcher in einem Bereich des Laugenbehälters angebracht ist, an der die Temperatur bei Heißwasserzulauf schneller ansteigt als die mittlere Laugentemperatur und bei Kaltwasserzulauf schneller abfällt. Dazu wird der Temperaturfühler im Laugenbehälter (z.B. an einer Seitenwand des Laugenbehälters) vorteilhafterweise im Zulaufbereich des Kalt- und Heißwassers angeordnet.A particularly favorable embodiment of the drum washing machine according to the invention results, if the provision of the temperature measurement and the controlled system is essentially due to such Arrangement of the temperature sensor is determined by the temperature sensor from the incoming water its mixing is acted upon with the lye already contained, advantageously reduced namely the settling time constant of the temperature profile based on the tolerance range on both sides the target temperature. This favorable temperature behavior of the lye is made possible by a Feedback via the temperature sensor, which is attached to an area of the tub which the temperature of the hot water inlet rises faster than the mean suds temperature and at Cold water inlet drops faster. To do this, the temperature sensor in the suds container (e.g. on a Side wall of the tub) advantageously arranged in the inlet area of the cold and hot water.
Wenn gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trommelwaschmaschine die Kaskade der Schaltmittel der Steuerschaltung derart einander zugeordnet sind, daß das erste Schaltmittel beim Anlegen von Spannung an die Steuerschaltung aktiviert ist und daß nach Ablauf der Einschaltverzögerung des jeweils zuletzt aktivierten Schaltmittels dieses das jeweils nächste Schaltmittel aktiviert kann keine Unsicherheit hinsichtlich des erwarteten Temperaturverhaltens entstehen, weil wie im sogenannten Shake-Hand-Betrieb immer erst die nächste Schaltmaßnahme eingeleitet wird, wenn die vorhergehende abgeschlossen und quittiert ist Wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Waschmaschine der Strompfad für die Ventile bei wirksam geschalteter Regelschaltung zuerst über Schaltstrecken des Wasserstandsreglers und dann über verzweigte Schaltstrecken des Temperaturregiere zum Kalt- oder Heißwasserventil führt, ergibt sich zwangsläufig eine höhere Priorität für den Wasserstandregler gegenüber dem Temperaturregler. Die Wasserzufuhr wird also jedenfalls dann unterbrochen, wenn das gewünschte Niveau erreicht ist, welche Temperaturabweichung vom gewünschten Sollwert auch immer vorliegtIf according to a further advantageous embodiment of the drum washing machine according to the invention the cascade of the switching means of the control circuit are assigned to one another in such a way that the first Switching means is activated when voltage is applied to the control circuit and that after the expiry of the Switch-on delay of the most recently activated switching device, this the next switching device activated, there can be no uncertainty regarding the expected temperature behavior because how In the so-called shake hand mode, the next switching action is only initiated when the previous completed and acknowledged If in an advantageous development of the washing machine according to the invention, the current path for the valves when the control circuit is effectively switched first via switching sections of the water level controller and then via branched switching sections of the temperature controller leads to the cold or hot water valve, there is inevitably a higher priority for the Water level controller opposite the temperature controller. In any case, the water supply is then interrupted when the desired level is reached, what temperature deviation from the desired setpoint always present
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Diagramme und Ausführungsbeispiele ist die Erfindung nächste-The invention is based on the diagrams and exemplary embodiments shown in the drawing.
- hend erläutert. Es zeigt- explained. It shows
F i g. 1 ein Diagramm Laugentemperatur/Zeit in einer trägen Regelstrecke,F i g. 1 a diagram of suds temperature / time in a slow controlled system,
Fig.2 ein Diagramm Laugentemperatur/Zeit bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf eine solche träge Regelstrecke,2 shows a diagram of liquor temperature / time when the method according to the invention is used such a sluggish controlled system,
Fig.3 ein Diagramm der Abläufe in einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Waschmaschine während der Füllvorgänge,3 shows a diagram of the processes in one after the washing machine operating according to the invention during the filling processes,
Fig.4 eine schematische Darstellung des Zulauf-Wasserwegs im Laugenbehälter einer Trommelwaschmaschine, 4 shows a schematic representation of the inlet waterway in the tub of a drum washing machine,
F i g. 5 ein Sehaltschema für ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgestalteten Waschmaschine undF i g. 5 shows a control diagram for an exemplary embodiment of a washing machine designed according to the invention and
F i g. 6 das qualitative Schaltverhalten der in F i g. 5 vorgesehenen Schaltmittel.F i g. 6 the qualitative switching behavior of the in F i g. 5 provided switching means.
Auf die Diagramme der F i g. 1 und 2 ist einleitend bereits Bezug genommen wordenOn the diagrams of FIG. 1 and 2 have already been referred to in the introduction
Das Diagramm (Fig. 1) des Temperaturverlaufs in einer trägen Regelstrecke des Standes der Technik, die durch Zeitkonstanten im Temperaturfühler-Regler sowie in der Lauge bei träger Homogenisierung der Laugentemperaturverteilung bestimmt ist, verdeutlicht das weite Überschwingen (Max 1) der Mischtemperatur der Lauge bei erstmaligem Zulauf von Heißwasser, dessen Temperatur ϋ·ΗW beispielsweise 600C beträgt. Hierbei kann es örtlich bereits zu schädigenden hohen Temperaturen kommen, ehe die Temperaturregelung die Heißwasserzufuhr ab- und die Kaltwasserzufuhr (tfATWungefähr gleich 1 TC) einschaltet.The diagram (Fig. 1) of the temperature profile in a sluggish controlled system of the prior art, which is determined by time constants in the temperature sensor controller and in the liquor with slow homogenization of the liquor temperature distribution, illustrates the wide overshoot (Max 1) of the mixed temperature of the liquor first inflow of hot water, the temperature of which ϋ · ΗW is for example 60 0 C. Damaging high temperatures can occur locally before the temperature control switches off the hot water supply and switches on the cold water supply (tfATW approximately equal to 1 TC).
Dann sinkt die Mischtemperatur der Lauge wieder schnell ab auf Werte weit unterhalb der Solltemperatur #£, ehe der Temperaturregler erkennt, daß die untere Grenztemperatur ft U schon wieder unterschritten ist. Dieses Wechselspiel würde noch lange anhalten. Vorher ist jedoch das Sollniveau durch das gesamte zugelaufene Wasser bereits erreicht (zum Zeitpunkt £Fam Ende des Füllvorganges), so daß weder durch Kalt- noch durch Heißwasserzugabe die Temperatur noch korrigiert werden könnte. Im dargestellten Beispiel bleibt die Temperatur daher auf einem viel zu hoch über der Solltemperatur O1S liegenden Wert Max 2, der im konkreten Fall vielleicht für die zu behandelnde Wäsche- und/oder Verschmutzungsart zu hoch ist.Then the mixed temperature of the lye drops again quickly to values far below the setpoint temperature # £ before the temperature controller detects that the lower limit temperature ft U has already fallen below again. This interplay would continue for a long time. Before that, however, the set level has already been reached by all of the water that has flowed in (at the time £ F at the end of the filling process), so that the temperature cannot be corrected either by adding cold or hot water. In the example shown, the temperature therefore remains at a value Max 2 which is much too high above the setpoint temperature O 1 S , which in the specific case may be too high for the type of laundry and / or type of soiling to be treated.
Das Programm Ablauf-Diagramm in F i g. 3 zeigt je ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Vorwäsche und einer Hauptwäsche. In diesem Zusammenhang wird auch das Diagramm in Fig.2 erläutert, dessen beide Temperaturkurven MV und OV zur Unterscheidung ausgezogen und strichpunktiert sind. Die Kurve MVzeigt das Temperaturverhalten des zugelaufenen Frischwassers während des Zulaufvorganges bei einem mit Vorwäsche und die Kurve OV bei einem ohne Vorwäsche beginnenden Hauptwasch-Programmlauf.The program flow diagram in FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the method according to the invention in a prewash and a main wash. In this context, the diagram in FIG. 2 is also explained, the two temperature curves of which MV and OV are drawn out and dashed-dotted for differentiation. The curve MV shows the temperature behavior of the fresh water that has been fed in during the feed process for a main wash program run with a pre-wash and the curve OV for a main wash program that starts without a pre-wash.
Die gestrichelt dargestellte Linie entspricht der Kurve in F ig. 1.The dashed line corresponds to the curve in F ig. 1.
Die über die Zeit sich verlängernden Wechselintervalle von Kaltwasser- zu Heißwasser-Zulauf sind darauf zurückzuführen, daß die Veränderung der Mischtemperatur bei steigender Menge des zugelaufenen Frischwassers immer langsamer verläuft.The change intervals from cold water to hot water supply, which lengthen over time, are thereon attributed to the fact that the change in the mixing temperature with increasing amount of fresh water supplied runs slower and slower.
Damit der Temperaturverlauf der Lauge ohne
wesentliche Überschwingung bis zum Erreichen der oberen Schalttemperatur ΌΌ des Temperaturreglers
nur ansteigt und die anschließende Regelung der Mischtemperatur mittels eines Zweipunktreglers in
engen Grenzen beidseitig einer eingestellten Solltemperatur #5 eingehalten werden kann, gliedert sich das
Verfahren in drei Phasen.
Während der ersten Phase, die zeitgesteuert ist, wird im Falle einer Vorwäsche oder einer ohne Vorwäsche
eingestellten Hauptwäsche zunächst ca. 10 Sekunden lang der Sumpf mit Kaltwasser gefüllt, so daß keine
Waschmittelverluste entstehen. Damit der zur rückstandfreien Einspülung des Waschmittels erforderliche
Mengenstrom erreicht wird, schließt sich ein 20 Sekunden dauerndes Zeitintervall mit Zulauf von Heißwasser
an. Durch diese Reihenfolge werden außerdem hohe Temperaturen der Lauge vermieden und zum anschließenden
Regelvorgang günstige Anfangsbedingungen für den wasserstand- und temperaturgeregelten Füllvorgang
geschaffen.The process is divided into three phases so that the temperature curve of the caustic solution only increases without significant overshoot until the upper switching temperature ΌΌ of the temperature controller is reached and the subsequent regulation of the mixed temperature by means of a two-point controller can be maintained within narrow limits on both sides of a set target temperature # 5.
During the first phase, which is time-controlled, in the case of a pre-wash or a main wash set without pre-wash, the sump is initially filled with cold water for approx. 10 seconds so that no detergent losses occur. In order to achieve the required flow rate for flushing in the detergent without leaving any residue, a 20 second time interval follows with the addition of hot water. This sequence also avoids high temperatures of the lye and creates favorable initial conditions for the water level and temperature-controlled filling process for the subsequent control process.
Die zweite Phase ist ebenfalls zeitgesteuert und dient zur mechanischen Mischung des bisher zugelaufenen Kalt- und Heißwassers. Die Dauer (20 Sekunden) dieser Phase ist so eingestellt, daß die Zeitkonstanten von Regelstrecke (Temperatur der Lauge) und Temperaturfühler überdeckt werden. Am Ende dieser Phase liegt auch am Ort des Temperaturfühlers, nämlich im Zulaufbereich von Kalt- und Heißwasser, etwa die allgemeine Mischtemperatur vor. Ein Energieüberschuß, wie er beim Stand der Technik (F i g. 1) nach dem Füllvorgang vorliegen kann, ist nun nur noch im geringen Umfang möglich und zwar bei niederer Solltemperatur und hoher Heißwassertemperatur bzw. umgekehrt. Der mögliche Energieüberschuß ist aber auch dann noch so gering, daß die gewünschte Solltemperatur annähernd erreicht wird.The second phase is also time-controlled and serves to mechanically mix what has been added up to now Cold and hot water. The duration (20 seconds) of this phase is set so that the time constants of Controlled system (temperature of the lye) and temperature sensor are covered. At the end of this phase lies also at the location of the temperature sensor, namely in the inflow area of cold and hot water, such as the general mixing temperature. An excess of energy, as in the prior art (Fig. 1) after Filling process can be present, is now only possible to a small extent, namely with lower Setpoint temperature and high hot water temperature or vice versa. The possible energy surplus is even then it is still so low that the desired setpoint temperature is almost reached.
Die träge Anpassung des Widerstandswertes des Temperaturfühlers an den Widerstandswert für die Mischtemperatur ist während der zweiten Phase abgeschlossen.The slow adaptation of the resistance value of the temperature sensor to the resistance value for the Mixing temperature is completed during the second phase.
In der dritten Phase wird die gewünschte Mischtemperatur zwischen ihrer oberen Grenze ϋΌ und ihrer unteren Grenze ϋ· U während des Füllvorganges weitgehend eingehalten, bis der Laugenbehälter auf ein gewünschtes Niveau gefüllt ist. Das bedeutet, daß nach den ersten beiden Phasen, in denen die untere bzw. obere Grenze der Solltemperatur durch Zulauf von Kalt- bzw. Heißwasser erreicht worden ist, durch alternierenden Zulauf von Kalt- und Heißwasser bis zum gewünschten Füllstand die Mischtemperatur weiterhin in diesen Grenzen gehalten wird.In the third phase, the desired mixing temperature between its upper limit ϋΌ and its lower limit ϋ · U is largely maintained during the filling process until the tub is filled to the desired level. This means that after the first two phases, in which the lower or upper limit of the target temperature has been reached by inflowing cold or hot water, the mixed temperature continues to be within these limits by alternating inflow of cold and hot water up to the desired level is held.
Der Temperaturregler, dessen Fühler beispielsweise einen NTC-Widerstand hat, ist als Zweipunktregler ausgeführt und öffnet bei zu tiefer Mischtemperatur den Heißwasserzulauf sowie bei zu hoher Mischtemperatur den Kaltwasserzulauf. Mit Erreichen des gewünschten Wasserniveaus ist die dritte Phase beendet, und der normale Waschprogramm-Ablauf beginnt.The temperature controller, whose sensor has an NTC resistor, for example, is a two-point controller and opens the hot water supply if the mixing temperature is too low and if the mixing temperature is too high the cold water inlet. When the desired water level is reached, the third phase is over, and the normal washing program sequence begins.
Im oberen Bereich des Laugenbehälters 11 (Fig.4) mündet die Wasservorlage 12 einer Waschmittel-Einspülschale 13 mit den Düsen der Kalt- und Heißwasserventile KW und HW. Dabei ist die Kaltwasserdüse direkt und die Heißwasserdüse über eine Waschmittelkammer in die Vorlage gerichtet. Von der Mündung der Vorlage 12 aus fließt das Wasser am rückseitigen Stirnboden des Laugenbehälters 11 in breitem Strom 14 herab und umspült in der Nähe des Sumpfes 15 den Temperaturfühler 6. Der Sumpf 15 hat sich beispielsweise durch den ersten Kaltwasserstoß vor Beginn des Vorwaschganges oder durch aus der vorbehandelten Wäsche zurückgelaufene Lauge vor Beginn des Hauptwaschganges gebildet. Dieser Sumpf 15 verhin-In the upper area of the tub 11 (FIG. 4), the water reservoir 12 of a detergent dispensing bowl 13 with the nozzles of the cold and hot water valves KW and HW opens. The cold water nozzle is directed directly into the template and the hot water nozzle is directed via a detergent chamber. From the mouth of the template 12, the water flows down the rear end of the tub 11 in a wide stream 14 and washes around the temperature sensor 6 near the sump 15 Lye that ran back from the pretreated laundry was formed before the start of the main wash cycle. This swamp 15 prevents
dert, daß beim nachfolgenden Einspülen von Waschmittel dieses im Abfluß 16 des Laugenbehälters verschwindet. changes that when the detergent is subsequently flushed in, it disappears in the drain 16 of the tub.
Anhand des in Fig.5 schematisch dargestellten Schaltbildes ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für eine Waschmaschinensteuerung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, erläutertBased on the circuit diagram shown schematically in Figure 5 is an advantageous embodiment for a washing machine control that works according to the method according to the invention is explained
Das Schaltbild zeigt den stromlosen Zustand. Das qualitative Schaltverhalten der Relais 2 bis 4 ist in F i g. 6. skizziert.The circuit diagram shows the de-energized state. The qualitative switching behavior of the relays 2 to 4 is shown in FIG. 6th outlined.
Selbstverständlich können statt der verwendeten Relais auch andere, z.B. elektronische, Schaltmittel eingesetzt werden. Die Relais 2 bis 4 sind elektromagnetische, monostabile, einschaltverzögerte Schaltmittel, die erst nach Ablauf einer Verzögerungszeit τ seit Erregung (t = 0) ihre Schaltstrecken leitend schalten und beim Abschalten der Spannung vom Erregerkreis sofort nichtleitend schalten.Of course, other switching means, for example electronic ones, can also be used instead of the relays used. The relays 2 to 4 are electromagnetic, monostable, switch-on delayed switching means, which only switch their switching paths to conducting after a delay time τ since excitation (t = 0) and which immediately switch to non-conducting when the voltage is switched off from the excitation circuit.
Im folgenden ist die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert:The functioning of the method according to the invention is explained below:
Beim Einschalten des vom Programmsteuergerät betätigbaren Hauptschalters 1 wird der Programmlauf mit der ersten Phase beispielsweise für ein Vorwäscheprogramm gestartetWhen the main switch 1, which can be operated by the program control device, is switched on, the program run started with the first phase, for example for a pre-wash program
Zu Beginn des ersten Abschnitts dieser ersten Phase wird die Erregerwicklung des Zeitrelais 2 an Spannung geschaltet die Temperaturelektronik 51 der Regelschaltung 5 aktiviert sowie über den Ruhekontakt 21 des Zeitrelais 2 und den Ruhekontakt 41 des Zeitrelais 4 der Elektromagnet 7 des Kaltwasserventils KWerregt Für die Dauer der Einschaltverzögerung (z. B. 10 Sekunden) des Zeitrelais 2 bleibt das Kaltwasserventil geöffnet, so daß der Sumpf 15 vorgefüllt wird. Nach Ablauf der Verzögerungszeit öffnet das Zeitrelais 2 den Ruhekontakt 21 und schließt den Arbeitskontakt 22.At the beginning of the first section of this first phase, the excitation winding of the timing relay 2 is connected to voltage, the temperature electronics 51 of the control circuit 5 are activated and the electromagnet 7 of the cold water valve KW is energized via the normally closed contact 21 of the timer 2 and the normally closed contact 41 of the timing relay 4 for the duration of the Switch-on delay (z. B. 10 seconds) of the time relay 2, the cold water valve remains open, so that the sump 15 is pre-filled. After the delay time has elapsed, the timing relay 2 opens the normally closed contact 21 and closes the normally open contact 22.
Im hier beginnenden zweiten Abschnitt wird der Elektromagnet 7 des Kaltwasserventils ATWentregt und statt dessen über den Ruhekontakt 31 des Zeitrelais 3 und den Ruhekontakt 43 des Zeitrelais 4 der Elektromagnet 8 erregt. Ferner wird die Erregerwicklung des Zeitrelais 3 über den Arbeitskontakt 22 des Zeitrelais 2 angesteuert. Für die Dauer der Einschaltverzögerung (z. B. 20 Sekunden) des Zeitrelais 3 bleibt das Heißwasserventil HW geöffnet, und das zulaufende Heißwasser spült nun das Vorwaschmittel ein. Nach Ablauf dieser Verzögerungszeit öffnet das Zeitrelais 3 seinen Ruhekontakt 31 und schließt den Arbeitskontakt 32. Dann ist auch das Heißwasserventil HW wieder geschlossen.In the second section beginning here, the electromagnet 7 of the cold water valve ATW is de-energized and instead energized via the normally closed contact 31 of the timing relay 3 and the normally closed contact 43 of the timing relay 4, the electromagnet 8. Furthermore, the excitation winding of the timing relay 3 is controlled via the normally open contact 22 of the timing relay 2. For the duration of the switch-on delay (e.g. 20 seconds) of the time relay 3, the hot water valve HW remains open and the incoming hot water now flushes in the prewash agent. After this delay time has elapsed, the timing relay 3 opens its normally closed contact 31 and closes the normally open contact 32. Then the hot water valve HW is also closed again.
Zu Beginn der zweiten Phase wird nun die Erregerwicklung des Zeitrelais 4 über den Arbeitskontakt 22 des Zeitrelais 2 und den Arbeitskontakt 32 des Zeitrelais 3 angesteuert. Für die Dauer der Einschaltverzögerung (z. B. 20 Sekunden) des Zeitrelais 4 bleiben das Kalt- und das Heißwasseryentil noch geschlossen. In dieser Zeit ist aber der Antriebsmotor 10 der Trommel zur Mischung des zugelaufenen Kalt- und Heißwassers eingeschaltet Sollte sich herausstellen, daß eine Trommelbewegung bereits beim Zulaufen des Heißwassers von Vorteil ist, dann kann der Motor 10 an der Wurzel des Umschalters 31/32 angeschlossen sein. Nach Ablauf der Einschaltverzögerungszeit des Zeitrelais 4 öffnet es seine Ruhekontakte 41 und 43 und schließt seine Arbeitskontakte 42 und 44. Dadurch ist die zeitgesteuerte Zulaufphase abgeschlossen; denn nun sind die zustandsabhängigen Steuereinrichtungen in die Stromkreise der Elektromagneten 7 und 8 eingeschaltet Hier beginnt die dritte Phase. Bis zur Erreichung des gewünschten Füllstandes im Laugenbehälter wird der Kalt- und Heißwasserzulauf mittels eines Zweipunktreglers temperaturabhängig gesteuert Der Temperaturregler hat eine meßwertverarbeitende Elektronik 51 und ein Umsteuer-Schaltmittel (Relais 52). Die Eingangsgröße des Reglers, nämlich die Temperatur des zulaufenden Wassers, wird von einem Temperaturfühler 6 bereitgestellt, der einen NTC-Widerstand enthält. In der Grundstellung sind der Kontakt 531 des Wasser-Standreglers 53 und der Kontakt 521 des Umsteuerrelais 52 geschlossen. Sie bereiten dadurch die Stromkreise für die Elektromagnete 7 und 8 über die Arbeitskontakte 42 und 44 des Zeitrelais 4 vor. Je nach Stellung des Schalters 521 bzw. 522 des Umsteuerrelais 52 wird nun das Kaltwasserventil ATW oder das Heißwasserventil //WgeöffnetAt the beginning of the second phase, the excitation winding of the timing relay 4 is now via the normally open contact 22 of the timing relay 2 and the normally open contact 32 of the timing relay 3 are controlled. For the duration of the switch-on delay (e.g. 20 seconds) of the time relay 4, the cold and hot water valves remain closed. In During this time, however, the drive motor 10 of the drum is used to mix the incoming cold and hot water switched on If it turns out that the drum is already moving when the hot water is running in is advantageous, then the motor 10 can be connected to the root of the switch 31/32. After the switch-on delay time of the timing relay has elapsed 4 it opens its normally closed contacts 41 and 43 and closes its normally open contacts 42 and 44. This is the time-controlled feed phase completed; because now the state-dependent control devices are in the Electric circuits of electromagnets 7 and 8 switched on. The third phase begins here. Until the The cold and hot water supply is controlled by means of a two-point controller to reach the desired fill level in the suds container controlled depending on temperature The temperature controller has measured value processing electronics 51 and a reversing switching means (relay 52). The input variable of the controller, namely the temperature of the incoming water is provided by a temperature sensor 6 which contains an NTC resistor. In The basic position is contact 531 of the water level regulator 53 and contact 521 of the reversing relay 52 closed. In this way they prepare the circuits for the electromagnets 7 and 8 via the normally open contacts 42 and 44 of the timing relay 4. Depending on the position of the switch 521 or 522 of the reversing relay 52 is now the ATW cold water valve or the hot water valve // Wopen
Da der Temperaturfühler 6 im Zulaufbereich des Frischwasserstromes 14 (Fig.4) angeordnet ist, begrenzt zunächst nur die Zeitkonstante des Temperatur-Since the temperature sensor 6 is arranged in the inlet area of the fresh water flow 14 (FIG. 4), it is limited initially only the time constant of the temperature
fühlers die Einschaltdauer der Elektromagnete 7 und 8. Sobald das bereits zugelaufene Frischwasser im Laugenbehälter den Temperaturfühler ständig umspült, vergrößert sich die Zeitkonstante durch nebenher ablaufende Mischvorgänge, so daß sich die Einschaltdauer der Elektromagnete verlängert. Dies ist sogar im Sinne des gewünschten Regelverhaltens, weil der Wärmeinhalt der Zulaufmenge bei größer werdender Grundmenge einen immer geringeren Einfluß auf die Mischtemperatur ausübt Diese Verhältnisse sind durchsensor the duty cycle of the electromagnets 7 and 8. As soon as the fresh water that has already poured in in the suds container washes around the temperature sensor, the time constant increases due to mixing processes running at the same time, so that the duty cycle increases the electromagnet lengthened. This is even in the sense of the desired control behavior, because of the Heat content of the inflow quantity with increasing base quantity has an ever smaller influence on the Mixed temperature exercises These ratios are through
die immer länger werdenden Wechselintervalle zwischen Kalt- und Heißwasserzulauf in Fig.2 verdeutlicht the ever longer changing intervals between Cold and hot water supply illustrated in Fig. 2
Sobald das gewünschte Laugenniveau erreicht ist, öffnet der Wasserstandregler 53 seinen Kontakt 531 und unterbricht somit den weiteren Kalt- oder Heißwasserzulauf. Dann kann das Waschprogramm beginnen.As soon as the desired lye level is reached, the water level regulator 53 opens its contact 531 and thus interrupts the further cold or hot water supply. Then the washing program can kick off.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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