DE4343283A1 - Vorrichtung zum Steuern der Trockendauer einer Waschmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung des Trocken­ zeitraums einer Waschmaschine und insbesondere eine Vorrichtung zum Steuern der Trockendauer einer Waschmaschine, die in der Lage ist, den Zeitraum des Trocknens von Wäsche optimal zu steu­ ern.

Im allgemeinen wird die Trockendauer entweder durch die Wäsche­ menge oder die Wassermenge in einem Waschbehälter bestimmt.

Während der solchermaßen bestimmten Trockendauer erfolgt das Trocknen durch Drehen einer Trockentrommel.

Wenn die Trockendauer anhand der Wäschemenge gesteuert wird, wird zunächst die Wäschemenge in dem Waschbehälter ermittelt, sodann wird ein geeigneter Waschwasserpegel, die Waschdauer und die Trockendauer entsprechend der ermittelten Wäschemenge vor­ eingestellt. Das Waschen erfolgt durch Pulsieren von Waschwasser mittels eines Waschmotors über den voreingestellten Waschzeit­ raum, und nach Beendigung des Waschvorgangs wird der Trockenvor­ gang über die voreingestellte Trockendauer durch Drehen der Trockentrommel durchgeführt.

Zum Ermitteln der Wäschemenge in dem Waschbehälter wird die Energiezufuhr zum Waschmotor nach einer bestimmten Betriebsdauer des Waschmotors unterbrochen. Wenn die Energieversorgung des Waschmotors unterbrochen wird, hält der Waschmotor nicht unmit­ telbar an, sondern verlangsamt sich durch Trägheit, bis er schließlich anhält. Der Waschmotor hält aufgrund der Reibung zwischen der Wäsche und einem Pulsator um so früher an, je mehr Wäsche geladen ist. Die Zahl der Wellen der durch die Trägheit des Waschmotors erzeugten Restspannung wird ermittelt, um die Wäschemenge entsprechend der Zahl der übertragenen Wellen zu ermitteln. Auf der Grundlage dieser Feststellung wird die Vor­ einstellung des Waschwasserpegels, der Waschdauer und der Troc­ kendauer durchgeführt.

Da jedoch eine Voreinstellung der Wasch- und der Trockendauer allein aufgrund der ermittelten Wäschemenge nicht ausreichend ist, wird eine Anpassung der Trockendauer entsprechend der Art der Wäsche durchgeführt. Da in den meisten Fällen die Beurtei­ lung der Art der Wäsche durch den Bediener ungenau sein kann, stellt sich das Problem, daß nicht benötigte Trockenzeit ver­ geudet wurde. Insbesondere bei leicht trocknender Wäsche ist es möglich, eine längere Trockendauer einzustellen als erforderlich wäre.

Ferner muß die Ermittlung der Wäschemenge in der Waschmaschine im Vergleich mit den Inhalten eines Datenspeichers erfolgen, die durch Versuche mit entsprechenden Wäschemengen in eingestellten Trockenzeiträumen erhalten wurden, und bei denen das Einstellen der Versuchskriterien und die genaue Berechnung der Daten kom­ pliziert sind und die Herstellungskosten aufgrund des großen Speicheraufwands hoch sind.

Wird die Trockendauer andererseits anhand der Waschwassermenge gesteuert, wird Licht durch das Waschwasser in der Trockentrom­ mel geleitet und die Trockendauer anhand der durchgeleiteten Lichtmenge voreingestellt.

Diese Technik hat jedoch auch Probleme dahingehend, daß die Trockendauer ungeachtet der Wäschemenge und der Art der Wäsche, jedoch durch Vergleichen der durchgehenden Lichtmenge mit einem bestimmten Kriterium gesteuert wird, so daß bei großer Wäsche­ menge ein übermäßiges Trocknen während der korrekten Trockendau­ er erfolgt, während bei einer geringen Wäschemenge keine geeig­ nete Voreinstellung der Trockendauer erfolgen kann, da der Zeit­ raum bis zum Erreichen eines bestimmten Kriteriums zu kurz ist. Da ferner der Grad des Eindringens von Wasser in die Wäsche und das Ablaufen des Wassers aus der Wäsche je nach Art der Wäsche unterschiedlich ist, ist es schwierig, durch diese Art der Steu­ erung die geeignetste Steuerung der Trockendauer zu erzielen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Steuern der Trockendauer einer Waschmaschine zu schaffen, die in der Lage ist, einen optimalen Zeitpunkt für das Beenden des Trockenvorgangs zu ermitteln.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Steuern der Trockendauer einer Waschmaschine gelöst, die in der Lage ist, das Trocknen der Wäsche in einem optimalen Zeitraum durchzuführen, und die ferner aufweist: ein zum Ableiten von aus dem Waschbehälter extrahiertem Wasser vorgesehenes nicht-lei­ tendes Rohr, eine in dem nicht-leitenden Rohr angebrachte Über­ tragungsspannungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer der Ablaufwassermenge entsprechenden Übertragungsspannung, eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der Übertragungsspannung mit einer vorbestimmten Referenzspannung, um ein verglichenes Signal zu erzeugen, und einen Mikrocomputer zum Steuern eines Motors für den Trockenvorgang in Reaktion auf das verglichene Signal.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zum Steuern der Trockendauer einer Waschmaschine,

Fig. 2 Einzelheiten des Wassermengendetektors und der Ver­ gleichseinrichtung von Fig. 1,

Fig. 3 einen ringförmigen elektrischen Pol in einem Wassermen­ gendetektor und

Fig. 4 eine Charakteristik der Übertragungsspannung des Wasser­ mengendetektors.

Fig. 1 zeigt das Schema der Vorrichtung zum Steuern der Wäsche­ trockendauer einer Waschmaschine, die aufweist: einen an der Unterseite eines Waschbehälters 2 angebrachten Motor 3 für den Antrieb, eine die von dem Motor 3 erzeugte Antriebsenergie steu­ ernde Kupplung 6, einen über die Kupplung 6 gedrehten Pulsator 4 zum Pulsieren des Waschwassers, eine in dem Waschbehälter 2 an­ geordnete und von der Kupplung 6 gedrehte Trockentrommel 1, ein Ablaßventil 8 zum Steuern des Ablassens des Waschwassers oder des extrahierten Wassers, einen zwischen dem Ablaßventil 8 und einem Ablaßschlauch 10 vorgesehenen Wassermengendetektor 9 zum Erzeugen der Übertragungsspannung, der mit dem durch das Ablaß­ ventil 8 fließenden Ablaßwasser elektrisch verbunden ist, eine Vergleichseinrichtung 11, die die Übertragungsspannung des Was­ sermengendetektors 9 mit einer voreingestellten Spannung ver­ gleicht, um ein Vergleichssignal zu erzeugen, und einen Mikro­ computer 12, der den Betrieb des Motors 3 in Reaktion auf das Vergleichssignal der Vergleichseinrichtung steuert.

Das Bezugszeichen 5 bezeichnet einen Riemen, 7a eine Motor-Rie­ menscheibe und 7b eine Kupplungs-Riemenscheibe.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Wassermengendetektors 9 und der Vergleichseinrichtung 11 der Fig. 1, wobei der Wassermengende­ tektor 9 ein zylindrisches nicht-leitendes Rohr 91, das in einem bestimmten Winkel, zum ungehinderten Wasserfluß vorzugsweise senkrecht, angebracht ist und zwei mit einem bestimmten gegen­ seitigen Abstand in der Strömungsrichtung des Wassers angeord­ neten Pole 92 und 93 aufweist.

Das Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Schalter zum Umkehren der Polarität des Polpaares 92, 93 in dem Wassermengendetektor 9.

An den Pol 92 wird die Versorgungsspannung Vcc angelegt, während der Pol 93 mit der Vergleichseinrichtung 11 verbunden ist. Ob­ wohl diese Pole 92 und 93 in diesem Ausführungsbeispiel entspre­ chend dem nicht-leitenden Rohr 91 ringförmig ausgebildet sind, wie in Fig. 3 dargestellt, ist selbstverständlich jede andere Form möglich.

Die Vergleichseinrichtung 11 weist einen Komparator 11a auf, an dessen nicht invertierendem Anschluß (+) die Übertragungsspan­ nung zwischen den Polen 92 und 93 anliegt und an dessen inver­ tierendem Anschluß (-) eine Referenzspannung Vref anliegt. Das Bezugszeichen R1 bezeichnet einen Widerstand zur Ermittlung der Übertragungsspannung.

Wenn durch das Betätigen von Tasten ein Waschprogramm einge­ stellt ist, wird ein Wassereinlaßventil zum Einlassen von Wasser in den Waschbehälter 2 bis zu einem geeigneten Pegel geöffnet. Der Waschwasserpegel und die Waschdauer werden mittels der zuvor erläuterten Technik zum Erkennen der Wäschemenge eingestellt. Waschwasser wird über das Wassereinlaßventil bis zum voreinge­ stellten Pegel in den Waschbehälter 2 eingelassen, um den Wasch­ vorgang über den voreingestellten Zeitraum durchzuführen.

Nach dem Abschluß des Waschvorgangs wird der Trockenvorgang durchgeführt, wobei der Mikrocomputer 12 die Trockentrommel 1 über den Motor 3, den Keilriemen 5 und die Kupplung 6 zum Drehen mit hoher Drehzahl steuert.

Wenn die Trockentrommel 1 mit hoher Drehzahl gedreht wird, wird aus der Wäsche zentrifugiertes Wasser durch die Löcher der Troc­ kentrommel 1 herausgedrängt und, nachdem es in dem Waschbehälter 2 gesammelt wurde, über das Ablaßventil 8, den Wassermengende­ tektor 9 und den Ablaßschlauch 10 abgelassen. Passiert das her­ ausgeschleuderte Wasser die Pole 92 und 93 des Wassermengende­ tektors 9, wird zwischen den Polen 92 und 93 ein durch das Ab­ laßwasser übertragener Stromfluß hergestellt, der unterbrochen wird, wenn der Trockenvorgang beendet ist, da kein weiteres Wasser zur Übertragung des Stroms mehr fließt.

Die Funktionsweise des Wassermengendetektors 9 wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 4, welche die Veränderungen der Übertragungsspannung darstellt, im einzelnen beschrieben. Wenn das Wasser nach dem Durchlaufen des Ablaßventils 8 das nicht­ leitende Rohr 91 des Wassermengendetektors 9 erreicht und zwi­ schen den beiden Polen 92 und, 93 hindurchfließt, reduziert sich der Widerstand zwischen den beiden Polen 92 und 93 aufgrund der großen durchfließenden Wassermenge auf ein Minimum, so daß die Übertragungsspannung am Widerstand R1 maximal wird.

Im Verlauf des Trockenvorgangs nimmt das zwischen den beiden Polen 92 und 93 hindurchfließende Wasser ab, bis kein Wasser mehr fließt, wodurch der Widerstand zwischen den beiden Polen 92 und 93 unendlich wird, so daß die Übertragungsspannung am Wider­ stand R1 minimal wird. Insbesondere bei einer ringförmigen Aus­ bildung der Pole ist es möglich, selbst bei geringen Mengen an Ablaßwasser eine Ermittlung durchzuführen.

Im Verlauf des Ablaßvorgangs lagern sich an beiden Polen 92 und 93 durch Elektrolyse des Wassers gebildete Ionen und Verunreini­ gungen ab, welche die Übertragung des Stroms zwischen den beiden Polen 92 und 93 beeinträchtigen. Um dies zu verhindern, wird die Polarität der beiden Pole 92 und 93 mittels des Schalters 13 periodisch umgekehrt.

Nimmt die Wassermenge auf einen bestimmten Pegel ab, so nimmt ebenfalls die Fläche der Innenseite des nicht-leitenden Rohres 91 ab, die von dem abwärts fließenden Wasser benetzt wird, wo­ durch ebenfalls die durch die Pole 92 und 93 angelegte Übertra­ gungsspannung am Widerstand R1 abnimmt.

Dementsprechend überträgt der Komparator 11a nach dem Vergleich der Übertragungsspannung mit der Referenzspannung an den Mikro­ computer 12 ein Hochpegel-Signal, wenn die Übertragungsspannung höher ist als die Referenzspannung Vref, und er überträgt ein Niedrigpegel-Signal, wenn die Übertragungsspannung niedriger ist als die Referenzspannung Vref. Bei einem Hochpegel-Eingangssi­ gnal steuert der. Mikrocomputer 12 die Maschine derart, daß der Trockenvorgang fortgesetzt wird, während bei einem Niedrigpegel- Eingangssignal der Motor 3 durch die Steuerung des Mikrocompu­ ters 12 angehalten und der Trockenvorgang aufgrund der Feststel­ lung beendet wird, daß das Trocknen abgeschlossen ist.

Wie zuvor erwähnt, ermöglicht die Erfindung eine optimale Steue­ rung der Wäschetrockendauer und vermeidet unnötig lange Trocken­ zeiten und Fehlfunktionen. Da ferner der Speicherinhalt des Mikrocomputers nicht aus Daten über auf die Wäscheart bezogene Trockenzeiten, sondern lediglich aus dem voreingestellten Wert der maximalen Trockendauer besteht, ist der Umfang des Speichers und der Trockendauerdaten in dem Mikrocomputer erheblich ver­ ringerbar, wodurch eine wesentliche Verringerung der Herstel­ lungskosten möglich ist.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Steuern der Wäschetrockendauer einer Waschma­ schine, mit:

• - einem nicht-leitenden Rohr (91) zum Ableiten von Wasser aus dem Waschbehälter (2),
• - einer in dem nicht-leitenden Rohr (91) angebrachten Übertra­ gungsspannungserzeugungseinrichtung (9, 92, 93) zum Erzeugen einer der Ablaßwassermenge entsprechenden Übertragungsspannung,
• - einer Vergleichseinrichtung (11, 11a) zum Vergleichen der Übertragungsspannung mit einer vorbestimmten Referenzspannung und zur Erzeugung eines Vergleichssignals, und
• - einem Mikrocomputer (12) zum Steuern eines Motors (3) für den Trockenvorgang in Abhängigkeit von dem Vergleichssignal.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-leitende Rohr (91) senkrecht angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsspannungserzeugungseinrichtung aufweist: einen ersten (92) und einen zweiten Pol (93), die mit gegensei­ tigem Abstand in dem nicht-leitenden Rohr (91) angeordnet sind und miteinander über das Ablaßwasser verbunden sind; eine mit dem ersten Pol (92) verbundene Spannungsquelle; und eine Über­ tragungsspannungsermittlungseinrichtung zum Ermitteln der Über­ tragungsspannung zwischen dem ersten (92) und dem zweiten Pol (93), wobei ein Ende der Übertragungsspannungsermittlungsein­ richtung mit dem zweiten Pol (93) und das andere Ende mit Masse verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannungsermittlungseinrichtung ein Wider­ standselement (R1) ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste (92) und der zweite Pol (93) eine dem nicht-leitenden Rohr (91) entsprechende Ringform haben.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (13) zum periodischen Wechseln der Polarität des ersten (92) und des zweiten Pols (93).