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Die Erfindung betrifft einen Wäschetrockner mit einer
Sicherheitsschaltung, die die Elektroenergiezufuhr abschaltet, wenn
der Filter des Trockners teilweise oder vollständig verstopft
ist.
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Bekannte Wäschetrockner umfassen im wesentlichen ein Gebläse und
wenigstens ein Heizelement, das einen Strom erwärmter Luft durch
eine Leitung mit einem Filter zum Zurückhalten von Staub und
Fremdkörpern in das Innere einer Trommel leitet, die die zu
trocknende Wäsche enthält, und die durch den elektrischen Motor
gedreht wird, der das Gebläse antreibt.
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Das Heizelement ist herkömmlicherweise zusammen mit einem
herkömmlichen Thermostat an den Stromkreis der Maschine
angeschlossen, das das Heizelement in Reaktion auf die Temperatur der
umgewälzten Luft zuschaltet und abschaltet.
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Auf diese Weise ist es möglich, die Temperatur des Heizelementes
in vorgegebenen Grenzen zu halten und so die Gefahr der Störung
des Heizelementes selbst und damit der Beschädigung der Maschine
als Ganzes und der in der Trommel enthaltenen Wäsche zu
vermeiden.
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Unter normalen Betriebsbedingungen der Maschine, d.h. wenn der
Filter nicht durch Staub oder Fremdkörper verstopft ist, und die
Trommel und das Gebläse ordnungsgemäß vom Motor gedreht werden,
so daß die Luft ordnungsgemäß durch die Maschine geleitet wird,
wird das Heizelement entweder durch das bereits erwähnte
Thermostat zu den oben erwähnten Zwecken thermostatisch geregelt, oder
durch spezielle Überwachungsthermostate, die zusätzlich im
Stromkreis der Maschine vorhanden sind, und die auf verschiedene
Ansprechtemperaturen eingestellt sind, wobei diese zusätzlichen
Thermostate jeweils unter Berücksichtigung der Art und Menge des
zu trocknenden Gewebes aktiviert werden.
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Bei Betriebsbedingungen jedoch, unter denen die Luftzirkulation
durch die Maschine durch eine teilweise Verstopfung des Filters
mit Staub oder sonstigen Fremdkörpern behindert ist, oder wenn
diese Luftzirkulation aufgrund vollständiger Verstopfung des
Filters völlig fehlt, schaltet das Thermostat das Heizelement
aufgrund der im Inneren der Maschine herrschenden höheren
Temperaturen mit häufigerer Schaltfrequenz an und ab als unter
normalen Betriebsbedingungen. Unter diesen Bedingungen ist es
schwierig, die vom Heizelement erzeugte Wärme sinnvoll
auszunutzen, so daß die Maschine nicht in der Lage ist,
zufriedenstellende Trockenprogramme auszuführen, wobei die zusätzliche Gefahr
besteht, daß Funktionselemente der Maschine nach gewisser Zeit
aufgrund der Überhitzung und möglichen Verschmorens beschädigt
werden. Wenn das Thermostat unter abnormalen Bedingungen
betrieben wird, besteht die Gefahr, daß es selbst beschädigt wird, was
seine Reparatur oder seinen Ersatz notwendig machen würde.
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Um derartige Probleme aufgrund der Verstopfung des Filters zu
vermeiden, sind verschiedene an sich bekannte
Überwachungsvorrichtungen mit dem Filter verbunden worden, die seinen Zustand
anzeigen, der Reinigung oder Auswechseln des Filters erfordert,
und die die Elektroenergiezufuhr zu den elektrischen Bauteilen
der Maschine unterbrechen. In FR-A-2547327 wird ein
Wäschetrockner beschrieben, der ein Thermostat enthält, das den Trockner
dauerhaft ausschaltet, wenn die Temperatur der Warmluft einen
vorgegebenen Wert überschreitet. Dieser Wert muß jedoch höher
eingestellt werden als die als höchstzulässig angesehene
Temperatur. Da bei normalem Betrieb ziemlich hohe Temperaturen zum
Trocknen von Baumwolle erforderlich sind, arbeitet dieses
bekannte Sicherheitssystem nicht zufriedenstellend, wenn der
Wäschetrockner beispielsweise mit synthetischer Wäsche oder Seide
gefüllt wird, wo die maximal zulässige Temperatur sehr niedrig
eingestellt ist.
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Gemäß der Offenlegung wird mit der Erfindung beabsichtigt, den
oben beschriebenen Nachteil zu beseitigen. Mit der Erfindung
gemäß Anspruch 1 wird eine einfache Lösung zur Ermittlung des
Verstopfungszustandes des Filters geschaffen. Sie basiert auf
der Auffassung, daß ein verstopfter Filter dazu führt, daß der
Energieverbrauch insofern verringert wird, als die vom
Heizelement erzeugte Energie nicht mehr zur Wäsche übertragen werden
kann. Das führt dazu, daß die Abschaltzeiten des Heizelementes
verlängert werden. Die Erfindung erfaßt diese Zeiten mittels
eines Zeitgebers, wodurch der Trockner ausgeschaltet wird, wenn
die Zeit einen vorgegebenen Wert überschreitet.
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Die Unteransprüche enthalten verschiedene bevorzugte
Ausführungen.
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Die Erfindung kann aus der folgenden Beschreibung, die als
Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben
wird, besser erschlossen werden, wobei:
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Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Wäschetrockners
ist, bei dem die vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, und
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Fig. 2 und 3 drei Ausführungen elektrischer Schaltbilder für den
Wäschetrockner nach Fig. 1 darstellen.
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In Fig. 1 ist ein Wäschetrockner herkömmlicher Bauart
schematisch dargestellt, der ein Gehäuse 4 und eine drehbare Trommel
5 umfaßt, die die zu trocknende Wäsche aufnimmt und im Gehäuse
4 auf bekannte Weise angebracht ist, wobei die Trommel mit einer
Zugangsöffnung 6 versehen ist, die mit einer entsprechend
Vorderöffnung 7 von Gehäuse 4 fluchtend ist, und die mit einer Tür
8, die an das Gehäuse 4 angelenkt ist, geschlossen werden kann,
so daß die zu trocknende Wäsche jeweils in die Trommel 5 gefüllt
bzw. aus ihr entnommen werden kann.
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Der vorliegende Wäschetrockner umfaßt weiterhin ein Gebläse 9,
das durch einen Elektromotor (nicht abgebildet) gedreht wird,
der auch zur Drehung der Trommel 5 benutzt wird, und das mit
einer Luftzirkulationsleitung 10 in Verbindung steht, die selbst
mit dem Inneren von Trommel 5 verbunden ist, und durch die Wände
des Gehäuses 4 und der Trommel begrenzt wird.
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Leitung 10 ist weiterhin mit den entsprechenden
Lufteintrittsund Austrittsöffnungen 11, 12 versehen und enthält wenigstens
ein Heizelement 13 sowie einen Filter 14 herkömmlicher Art, die
dem Heizen der Trockenluft bzw. dem Zurückhalten von Staub und
Fremdkörpern dienen, die in dem vom Gebläse 9 erzeugten und
durch die Leitung 10 und das Innere von Trommel 5 zirkulierenden
Luftstrom mitgeführt werden.
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Zum Heizelement 13 gehört ein Schutzthermostat 15 herkömmlicher
Art, das in Leitung 10 angebracht ist und auf die Temperatur der
zirkulierenden Luft anspricht.
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Im einzelnen ist Schutzthermostat 15 auf weiter unten
beschriebene Art mit dem Stromkreis des Trockners zusammen mit dem
Heizelement 13 verbunden und so eingestellt, daß es das Heizelement
13 während jedes Trockenprogramms nacheinander anschaltet und
abschaltet, um die Temperatur der zirkulierenden Luft in
vorgegebenen Grenzen zu halten und so die Gefahr einer Beschädigung
des Heizelementes, des Wäschetrockners als Ganzes und der in der
Trommel enthaltenen Wäsche zu vermeiden.
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Der vorliegende Wäschetrockner umfaßt schließlich eine Anzahl
von herkömmlichen Bedienungselementen (in Fig. 1 ist ein
Drehknopf 16, der zu einer Programmsteuereinheit 17 gehört,
abgebildet) zur Einstellung der Dauer eines Trockenprogramms und der
Maximaltemperatur entsprechend der Art und der Menge der in
Trommel 5 eingefüllten Gewebe.
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Fig. 2 stellt einen Schaltplan dar, der eine
Sicherheitsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung enthält.
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Diese Vorrichtung umfaßt im wesentlichen einen elektronischen
Überwachungsschaltkreis, der einen Vergleicher 18 enthält, der
mit dem Stromkreis des Trockners zusammen mit einem Schaltrelais
19 auf die Art und zu den Zwecken, die weiter unten beschrieben
werden, verbunden ist, wobei der Stromkreis auch eine
Programmsteuereinheit 17 enthält, die einerseits über einen
Unterbrecherschalter 21, der vom Schaltrelais 19 betätigt wird, an einen
Hauptleiter 20 angeschlossen ist, und andererseits über den
Elektromotor 23, der Drehgebläse 9 und Trommel 5 dreht, und/oder
über Heizelement 13 und Schutzthermostat 15, das damit in Reihe
geschaltet ist, an einen zweiten Hauptleiter 22.
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Im einzelnen hat Vergleicher 18 die Aufgabe auf weiter unten
beschriebene Art zu ermitteln, ob das Zurücksetzen von
Schutzthermostat 15 nach Erreichen seiner Ansprechtemperatur innerhalb
eines bestimmten Zeitraumes erfolgt, der dem Betriebszustand des
Trockners entspricht, in dem der Filter 14 nicht durch Staub
oder andere Fremdkörper verstopft ist, und sowohl das Gebläse 9
als auch die Trommel 5 durch den Motor 23 ordnungsgemäß gedreht
werden.
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Beim Vorliegen dieses Betriebszustandes, der durch
ordnungsgemäße Zirkulation der Trockenluft durch die Maschine gekennzeichnet
ist, hält Vergleicher 18 die Programmsteuereinheit 17 und damit
alle anderen elektrischen Bauteile der Maschine in dem
eingeschalteten Zustand, der zur Ausführung des ausgewählten
Trockenprogramms erforderlich ist.
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Bei dem Betriebszustand der Maschine hingegen, in dem Filter 14
durch Staub oder andere Fremdkörper verstopft ist, und/oder
Motor 23 Gebläse 9 und Trommel 5 nicht ordnungsgemäß dreht, und
der durch unzureichende oder vollkommen fehlende Luftzirkulation
durch die Maschine gekennzeichnet ist, wird das Zurücksetzen von
Schutzthermostat 15 nach jedem Schaltvorgang in zunehmenden
Intervallen vorgenommmen, da das Thermostat zunehmend höheren
Temperaturen ausgesetzt ist.
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Unter diesen Bedingungen schaltet Vergleicher 18
Programmsteuereinheit 17 und damit alle anderen elektrischen Bauteile der
Maschine ab, wodurch verhindert wird, daß ein Trockenprogramm
ausgeführt wird.
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Während Vergleicher 18 die Programmsteuereinheit im
abgeschalteten Zustand hält, läßt er gleichzeitig die Funktionsstörung der
Maschine so lange anzeigen, bis sie behoben worden ist.
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Zur Ausführung dieser Vorgänge ist der erste Eingang 24 von
Vergleicher 18 über eine Gleichrichter- und
Spannungsbegrenzerschaltung 26 und eine Zeitkonstantenschaltung 27 herkömmlicher
Art an die Verbindungsstelle 25 zwischen Heizelement 13 und
Schutzthermostat 15 geschaltet.
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Im einzelnen besteht Zeitkonstantenschaltung 27 aus einer Reihe
von R-C-Elementen (d.h. Widerstand-Kondensator-Schaltungen), die
miteinander verbunden sind, und so ausgelegt sind, daß beim
Vorhandensein einer konstanten Eingangsspannung, die durch
Schaltkreis 26 an Schaltkreis 27 angelegt wird, eine
exponentiell steigende Ausgangsgleichspannung erzeugt wird, die am
ersten Eingang 24 von Vergleicher 18 anliegt.
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Schaltkreise 26 und 27 sind des weiteren parallel zueinander an
entsprechende Erregerleiter 28 und 29 angeschlossen, die selbst
über einen gemeinsamen Leiter 30 an Hauptleiter 22 angeschlossen
sind.
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Der zweite Eingang 31 von Vergleicher 18 ist auf der einen Seite
über einen Leiter 32 und eine Gleichrichter- und
Spannungsbegrenzerschaltung 33 an den ersten Hauptleiter 20 angeschlossen
und auf der anderen Seite über Leiter 34 und 30 an den zweiten
Hauptleiter 22, wobei Vergleicher 18 schließlich mit einem
Erregerleiter 35 versehen ist, der mit Leiter 32 an der
Ausgangsseite von Schaltkreis 33 und mit Leiter 30 verbunden ist.
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Am zweiten Eingang 31 liegt im einzelnen ein
Referenzgleichspannung mit einem durch Schaltkreis 33 bestimmten, vorgegebenen
Pegel an, die mit der Spannung verglichen wird, die am ersten
Eingang 24 anliegt, um das Anschalten und das Abschalten der
Maschine auf weiter unten beschriebene Art zu steuern.
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Der Ausgang 36 von Vergleicher 18 ist schließlich über eine
tranistorisierte Stromsteuerschaltung 37 herkömmlicher Art und
Schaltrelais 19 an Hauptleiter 22 angeschlossen, wobei letzteres
parallel an eine Anzeigeeinrichtung 38 geschaltet ist, die eine
Warnleuchte, eine akustische Warneinrichtung oder jede andere
geeignete Einrichtung dieser Art umfaßt, wobei die
Stromsteuerschaltung einen Erregerleiter 39 hat, der mit dem Leiter 32 an
der Ausgangsseite von Schaltung 33 und mit Leiter 30 verbunden
ist.
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Die so zusammengesetzte Sicherheitsvorrichtung funktioniert wie
folgt: Um die Ausführung eines Trockenprogramms in Gang zu
setzen, wird ein Hauptschalter des Stromkreises der Maschine
geschlossen und die Programmsteuereinheit wird entsprechend der
Art und der Menge der gewaschenen Gewebe, die in die Trommel
gefüllt wurden, auf die maximale Temperatur und Dauer des
auszuführenden Trockenprogramms eingestellt.
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Unter diesen Bedingungen bleibt Schaltrelais 19 im nicht
erregten Zustand und hält Unterbrecherschalter 21 geschlossen, so daß
die Programmsteuereinheit 17 eingeschaltet wird, und das
Einschalten von Motor 23 und Heizelement 13 steuert, wobei
Schutzthermostat 15 geschlossen ist.
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Nachdem das Trockenprogramm auf diese Weise in Gang gesetzt
worden ist, wird es durch bestimmte aus einer Reihe von
Überwachungsthermostaten (nicht abgebildet) überwacht, die mit dem
Stromkreis der Maschine verbunden sind und auf verschiedene
Temperaturgrenzen eingestellt sind.
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Im weiteren Verlauf des Trockenprogramms liegt, solang die
Ansprechtemperatur des Schutzthermostats 15 nicht erreicht wird,
am ersten Eingang 24 des Vergleichers 18 keine Spannung an, so
daß Vergleicher 18 Schaltrelais 19 und Anzeigeeinrichtung 38
spannungslos hält. Letztere Einrichtung zeigt somit die
ordnungsgemäße Ausführung des Trockenprogramms an.
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Wird die Ansprechtemperatur des Schutzthermostats 15 erreicht,
öffnet sich letzteres, so daß die Erregung durch Thermostat l5
unterbrochen wird, wobei Vergleicher 18 weiterhin durch die
Schaltkreise 26, 27 und Leiter 28, 29, 30 vom Netz unter
Spannung gesetzt wird.
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Dadurch erzeugt die Zeitkonstantenschaltung 27 eine exponentiell
steigende Gleichspannung, die an den ersten Eingang 24 von
Vergleicher 18 angelegt und mit der vorgegebenen
Referenzgleichspannung verglichen wird, die am zweiten Eingang 31 von
Vergleicher 18 anliegt.
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Im einzelnen ist Zeitkonstantenschaltung 27 so ausgelegt, daß
die von ihr erzeugte Spannung allmählich steigt, wobei sie so
lange niedriger als die Referenzspannung bleibt, wie das
Schutzthermostat geöffnet ist und bis das Thermostat nach einem
Zeitraum innerhalb vorgegebener Grenzen zurückgesetzt wird, das dem
Betriebszustand der Maschine bei ordnungsgemäßer Zirkulation der
Trockenluft entspricht.
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Während der aufeinanderfolgenden Öffnungs- und der folgenden
Schließvorgänge von Schutzthermostat 15 bleibt der Logikzustand
von Vergleicher 18 also unverändert, wodurch das Schaltrelais 19
und die Anzeigeeinrichtung 38 wie zuvor nicht erregt werden.
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Wenn andererseits der Betriebszustand der Maschine durch
unzureichende oder völlig fehlende Luftzirkulation aufgrund der
Verstopfung von Filter 14 und/oder Stillstand des Gebläses 9,
der durch Ausfall oder Funktionsstörungen von Motor 23
verursacht wurde, gekennzeichnet ist, wird das Schutzthermostat 15
nicht mehr innerhalb der vorgegebenen Zeitgrenzen zurückgesetzt,
sondern, aufgrund bereits erläuterter Ursachen, erst nach
längeren Intervallen.
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Unter diesen Bedingungen steigt die von der
Zeitkonstantenschaltung 27 erzeugte und an den ersten Eingang 24 von Vergleicher 18
angelegte Gleichspannung während dieser verlängerten Intervalle
an und erreicht schließlich einen Pegel über dem des
Referenzwertes, der am zweiten Eingang 31 von Vergleicher 18 anliegt,
wodurch der Logikzustand des letzteren sich verändert und sein
Ausgang 36 leitend wird.
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Auf diese Weise bewirkt Vergleicher 18 automatisch die
Unterbrechung der Stromzufuhr zur Maschine durch die Erregung von
Schaltrelais 19 durch Stromsteuerschaltung 37, wodurch
Unterbrecherschalter 21 geöffnet wird, und Anzeigeeinrichtung 38
unter Spannung gesetzt wird und die Funktionsstörung der
Maschine und die erforderliche Behebung derselben anzeigt.
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Um zu verhindern, daß durch die Unterbrechung- der Stromzufuhr
der Logikzustand von Vergleicher 18 aufgrund der Abwesenheit
einer Spannung am ersten Eingang 24 wieder geändert wird, was
zur unerwünschten Wiederaufnahme der Stromzufuhr und der
Abschaltung der Anzeigeeinrichtung 38 führen würde, ist die
vorliegende Sicherheitsvorrichtung mit einem Rückkoppelschaltkreis
41 versehen, der zwischen Ausgang 36 und ersten Eingang 24 von
Vergleicher 18 geschaltet ist.
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Beim vorliegenden Beispiel umfaßt diese Rückkoppelschaltung 41
eine Diode 42, die so geschaltet ist, daß sie in Richtung auf
den ersten Eingang 24 von Vergleicher 18 leitend ist, und
wenigstens einen Widerstand 4, der in Reihe mit der Diode geschaltet
ist und an den ersten Eingang 24 eine Spannung anlegt, deren
Pegel höher ist als der der Referenzspannung, die am zweiten
Eingang 31 anliegt, solang Spannung am Ausgang 36 von
Vergleicher 18 vorhanden ist.
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Das gleiche Ergebnis könnte offensichtlich mit einer
Rückkoppelschaltung anderer Bauart als der beschriebenen erreicht werden,
ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
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Fig. 3 stellt eine zweite Ausführung der vorliegenden
Sicherheitsvorrichtung dar, die in einen Stromkreis eingegliedert ist,
der die gleichen Bauelemente wie der in Fig. 2 dargestellte
enthält, die daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
In diesem Fall umfaßt die Sicherheitsvorrichtung eine
elektronische Zählerschaltung 44 herkömmlicher Art, die eine ähnliche
Funktion wie Vergleicher 18 in Fig. 2 ausführt und über eine
Gleichrichter- und Spannungsbegrenzerschaltung 33 und Leiter 32
und 45 vom Netz unter Spannung gesetzt wird.
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Ein Eingang 46 von Zählerschaltung 44 ist über eine
Gleichrichter- und Spannungsbegrenzerschaltung 26 an die Verbindung 25
zwischen Heizelement 13 und Schutzthermostat 15 geschaltet,
wobei Ausgang 47 von Zählerschaltung 44 mit dem transitorisierten
Stromsteuerschaltung 37 verbunden ist, der selbst wie bei der
ersten Ausführung geschaltet und unter Spannung gesetzt ist.
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Auch in diesem Fall wird jedes Trockenprogramm von der
Programmsteuereinheit 17 gesteuert, die den Unterbrecherschalter 21
geschlossen hält, indem Schaltrelais 19 und Anzeigeeinrichtung 38
in spannungslosem Zustand gehalten werden.
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Programmsteuereinheit 17 steuert somit das Einschalten von Motor
23 und Heizelement 13 in Reihe mit Schutzthermostat 15, wobei
sich letzteres in geschlossenem Zustand befindet.
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In diesem Zustand, der so lange aufrechterhalten wird, wie die
Ansprechtemperatur des Schutzthermostats nicht erreicht wird,
ist die Schaltung 26 bei Nullspannung, so daß Zählerschaltung 44
inaktiv bleibt und Schaltrelais 19 nicht erregt wird.
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Erst wenn der Ansprechtemperaturpegel von Schutzthermostat 15
erreicht wird, öffnet sich letzteres, so daß die Stromzufuhr
darüber unterbrochen wird, während Heizelement 13 weiterhin über
Schaltung 26 und Leiter 28 vom Netz unter Spannung gesetzt wird.
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Dadurch erzeugt Gleichrichter- und Spannungsbegrenzerschaltung
26 eine konstante Gleichspannung, so daß Startimpulse an den
Eingang 46 von Zählerschaltung 44 angelegt werden.
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Im einzelnen aktiviert Zählerschaltung 44 die transistorisierte
Stromsteuerschaltung 37 nur zum Ende eines Zeitintervalls, das
innerhalb vorgegebener Grenzen liegt, und während dessen unter
normalen Betriebsbedingungen der Maschine bei ordnungsgemäßer
Zirkulation der Trockenluft Schutzthermostat 15 zurückgesetzt
wird.
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Auf diese Weise wird Zählerschaltung 44 wiederholt aktiviert und
desaktiviert, so lange das Schutzthermostat 15 innerhalb dieser
vorgegebenen Zeitgrenzen zurückgesetzt wird. Unter diesen
Bedingungen wird daher Stromsteuerschaltung 37 nicht aktiviert, so
daß Schaltrelais 19 wie auch Anzeigeeinrichtung 38 ständig
spannungslos bleiben.
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Wenn andererseits der Betriebszustand der Maschine durch
unzureichende oder völlig fehlende Zirkulation der Trockenluft
gekennzeichnet ist, wird das Schutzthermostat nach einem Zeitraum
zurückgesetzt, der länger ist als der von der Zählerschaltung 44
aus den bereits erläuterten Gründen bestimmte.
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In diesem Fall arbeitet Zählerschaltung 44 auch nach Ablauf der
vorgegebenen Zeitgrenze weiter, solange Schutzthermostat 15
geöffnet bleibt. Dadurch wird Stromsteuerschaltung 37 aktiviert
und erregt Schaltrelais 19, so daß Unterbrecherschalter 21
geöffnet wird und die Stromzufuhr der Maschine unterbricht, und
gleichzeitig wird Anzeigeeinrichtung 38 unter Spannung gesetzt
und zeigt diesen abnormen Funktionszustand der Maschine an.
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Die Erregung von Schaltrelais 19 und Anzeigeeinrichtung 38 wird
aufgrund der Tatsache, daß Stromsteuerschaltung 37 ständig
aktiviert bleibt, bis die Funktionsstörung der Maschine behoben
worden ist, unverändert gehalten.
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Diese Lösung ermöglicht es, die Rückkoppelschaltung, die zuvor
diesem Zweck diente, wegzulassen.