EP1553606B1 - Sélecteur rotatif pour appareils électroménagers - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a rotary selector for household appliances, the selector serving as an interface between the electrical and electronic part of a household appliance, such as a washing machine, and the user of this appliance. More particularly, this invention relates to a rotary selector whose axis carries a control member rotating with this axis and cooperating with two opposing blade power switches, which can be switched simultaneously during the rotation of the control member. rotating, these switches being able to cut off the general power supply of the washing machine, or other household appliance, the selector being intended to be mounted on a main printed circuit, and to be arranged, after mounting in the appliance concerned , so that its axis can be manipulated by the user of this device.
- the commercial rotary selectors intended to be mounted on printed circuits, and having switches of weak and strong currents, are based on a digital coding principle with low level current, which imposes the presence of five inputs to the associated microprocessor.
- the present invention aims to avoid these disadvantages of current rotary selectors, by providing a selector of the type considered, improved to minimize the surface of the printed circuit board on which this selector is soldered, and also to minimize the number of power connections and also connections with the microprocessor, while offering a more "flexible" solution to facilitate the adaptation of the selector to the various cases of application.
- the subject of the invention is a rotary selector for household appliances, of the kind previously defined, comprising an axis which is oriented perpendicular to the main printed circuit and which carries a rotary control member cooperating with two opposing blade power switches.
- this rotary selector being characterized in that it comprises a series of electrical power terminals located in planes parallel to the aforementioned axis, comprising at least two consecutive terminals associated respectively with the two power switches, and two other terminals consecutive connected directly to one another, inside the selector housing, in a configuration "U" forming a bridge between the latter two terminals, some terminals being extended by weldable pins which pass through the base of the housing, constituted by a circuit coded print whose conductive tracks are directed towards the inside selector housing, said pins being weldable on the main printed circuit receiving said selector.
- the number of high power connections that pass through this printed circuit can be minimized, it also avoids the use of additional components for power connections, and selector or terminal connections to the main printed circuit are facilitated.
- the proposed terminal arrangement also simplifies connections with the constituents of the relevant household appliance, such as a washing machine.
- the fact that the printed circuit coding is distinct from the main printed circuit, on which is mounted the selector also allows to limit the surface of the main printed circuit, and to simplify the connections between the selector and the main printed circuit.
- the terminals of the series of power terminals of this selector are connected to a heating element, to a pressure switch and to a relay contact, to way to realize a series electrical assembly of these three elements; the two terminals directly connected to each other by the "U" bridge can in particular here perform the series mounting of the heating element and the pressure switch, without going through the printed circuit.
- the rotary selector comprises, on a front face of its rotary control member, friction brushes which are provided to cooperate with the conductive tracks formed on the coding printed circuit located at the base of this selector, the brushes and the corresponding tracks being arranged to perform a coding function, for example for the selection of the programs of a washing machine.
- the conductive tracks of the coding printed circuit for example made of carbon, are resistive or non-resistive tracks, and may or may not be associated with external electrical resistances, a storage of the resistance values corresponding to the selectable positions being provided.
- This arrangement makes it possible, by means of an elaborate program performing the recording and the preliminary storage in the microprocessor of the final electronic board, temporarily or permanently, of the resistance values corresponding to the user-selectable positions, of reducing to two to one. maximum number of analog inputs of the microprocessor, for twenty-four selector positions. Resistance variations resulting from manufacture, time or wear can be automatically corrected by self-adaptation, managed by the microprocessor. With this solution, a great "flexibility" is obtained for the adaptation of the selector and the coding printed circuit to variants, concerning the number and angulation of the selector positions.
- the fact that the conductive tracks of the coding printed circuit are directed towards the interior of the selector housing also facilitates the mounting of the selector on the main printed circuit, while ensuring good protection of the conductive tracks of the coding circuit against pollution. and ensuring the proper mechanical operation of the friction contacts at this coding circuit.
- the Figures 1 and 2 show a rotary selector, generally designated by the reference 1, which is mounted and in particular welded to a main printed circuit 2.
- the rotary selector 1 has an insulating housing 3, parts of which have been removed in the drawing so as to render visible the internal components of this selector 1.
- the base of the insulating housing 3 is constituted by an auxiliary printed circuit said coding 31, placed above the main printed circuit 2, parallel thereto.
- the rotary selector 1 has an actuating shaft 4, rotatably mounted, which is oriented perpendicularly to the plane of the circuit board 2.
- a household appliance such as washing machine, dishwasher or dryer.
- the axis 4 of the rotary selector 1 is linked to an external actuator, such as a rotary knob, operable by the user of the household appliance concerned.
- the axis 4 has a control member 4a, rotating with this axis 4, which cooperates, in a given angular position, with two blade power switches 5 and 6, arranged head to tail and on either side of this axis 4.
- the blade of the first switch 5 is embedded, at one end, on a fixed power terminal 7; its opposite end, free, forms a movable contact which cooperates with a power terminal 8 carried by the housing 3.
- the blade of the second switch 6 is embedded, at one end, on a power terminal 9 disposed parallel to the previous terminal 8 ; its opposite end, free, forms a movable contact which cooperates with another terminal 10, fixed parallel to the first terminal 7.
- the two neighboring power terminals 8 and 9 are part of a series of power terminals, carried by the housing 3, which in the illustrated example comprises three further power terminals 11, 12 and 13, arranged after the terminals 8 and 9. All the terminals of this series are parallel and organized with a regular pitch which is for example equal to five millimeters, the plans containing these terminals being parallel to the axis 4, therefore perpendicular to the plane of the printed circuit 2.
- the two power terminals 11 and 12 are directly connected together, inside the housing 3, by a conductor bridge 14, in a "U" configuration - see figure 2 .
- terminals of the series are extended by weldable pins 15 which pass through corresponding openings or notches 16 of the coding circuit 31 located at the base of the housing 3, to be soldered on the printed circuit 2.
- the figure 3 is a circuit diagram of the "power" part of the rotary selector 1, as described so far; more particularly to a selector for a washing machine, this figure 3 indicates, in this case of application, the connections that can be made from the various power terminals.
- the two terminals 7 and 10, respectively associated with the two blade switches 5 and 6, form input terminals connected to a power supply, with phase conductor 17 and neutral 18.
- a heating element 19 is connected between the two terminals 12 and 13.
- a pressure switch 20 with an integrated switch is connected between the two terminals 9 and 11. Thanks to the conductive connection made by the bridge 14, the pressure switch 20 is thus directly connected. electrically in series with the heating element 19.
- the figure 4 illustrates in the form of electrical diagram a variant of the selector 1 which is devoid of blade switches.
- the series connection of the heating element 19 and the pressure switch 20 is here carried out as previously described, in particular with the use of the two terminals 11 and 12 connected by the bridge 14.
- the series of terminals here comprises, in total, six terminals. including two input terminals 23 and 24, connected to the power supply, the input terminal 24 having a connection 25, by the printed circuit, with the terminal 9 connected to the pressure switch 20.
- the axis 4 of the rotary selector 1 is rotatably connected to a rotary control member 26 which has a disc-shaped portion 27 facing the encoding printed circuit 31.
- the rotating member 26 has teeth 28 at its periphery. cooperating with an indexing member, not visible in the drawing, for positioning the axis 4 in a number of angular positions, for example twenty-four positions.
- a set of brushes 29 which, as also shown in FIG. figure 5 , cooperates by friction with conductive tracks, for example carbon 30, resistive or not, formed on the coding printed circuit 31 and thus turned towards the inside of the housing 3.
- the tracks 30, arranged in a circle, are associated or not with electrical resistors, and they allow, according to the angular positions of the axis 4, so the external actuator of the selector 1, a "coded" command directed to the aforementioned microprocessor, suitably calibrated for this purpose.
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Description
- La présente invention concerne un sélecteur rotatif pour appareils électroménagers, ce sélecteur servant d'interface entre la partie électrique et électronique d'un appareil électroménager, tel qu'une machine à laver le linge, et l'utilisateur de cet appareil électroménager. Plus particulièrement, cette invention se rapporte à un sélecteur rotatif dont l'axe porte un organe de commande tournant avec cet axe et coopérant avec deux interrupteurs de puissance à lame opposés, qui peuvent être commutés simultanément lors de la rotation de l'organe de commande tournant, ces interrupteurs étant capables de couper l'alimentation électrique générale de la machine à laver, ou autre appareil électroménager, le sélecteur étant prévu pour être monté sur un circuit imprimé principal, et pour être disposé, après montage dans l'appareil électroménager concerné, de sorte que son axe puisse être manipulé par l'utilisateur de cet appareil.
- Dans le domaine technique des appareils électroménagers, on connaît des tels sélecteurs rotatifs qui sont assemblés sur des circuits imprimés soudables "à la vague", et qui sont destinés à couper des courants de basse puissance et des courants de forte puissance.
- Ces sélecteurs rotatifs n'intègrent qu'une partie de la connectique de puissance nécessaire aux fonctions de la machine à laver, ou autre appareil électroménager. Il faut ajouter des pistes conductrices sur le circuit imprimé, pour relier le sélecteur aux composants de connexion. Cet agencement de pistes et connecteurs occupe de la place sur le circuit imprimé, ce qui entraîne un surcoût. En effet, il est imposé, d'après la norme IEC 60730 d'avoir une distance supérieure à 3,2 millimètres entre ligne et neutre et entre ligne et basse puissance. De plus, pour faire passer des courants de forte puissance sur des circuits imprimés, il est souvent nécessaire d'utiliser des pistes ayant une épaisseur de cuivre de 70 microns, ce qui en augmente le coût. A cela s'ajoute le prix d'achat des connecteurs additionnels.
- Le document "
DE 102 02 049 A " décrit un tel sélecteur rotatif pour appareils électroménagers. - Par ailleurs, les sélecteurs rotatifs du commerce, prévus pour être montés sur des circuits imprimés, et comportant des interrupteurs de faibles et forts courants, sont basés sur un principe de codage numérique avec courant de faible niveau, qui impose la présence de cinq entrées vers le microprocesseur associé.
- La présente invention vise à éviter ces inconvénients des sélecteurs rotatifs actuels, en fournissant un sélecteur du type considéré, perfectionné de manière à minimiser la surface du circuit imprimé sur lequel ce sélecteur est soudé, et à minimiser aussi le nombre des connexions de puissance et aussi des connexions avec le microprocesseur, tout en offrant une solution plus "souple" pour faciliter l'adaptation du sélecteur aux divers cas d'application.
- A cet effet, l'invention a pour objet un sélecteur rotatif pour appareils électroménagers, du genre précédemment défini, comportant un axe qui est orienté perpendiculairement au circuit imprimé principal et qui porte un organe de commande tournant coopérant avec deux interrupteurs de puissance à lame opposés, ce sélecteur rotatif étant caractérisé par le fait qu'il comporte une série de bornes électriques de puissance, situées dans des plans parallèles à l'axe précité, comprenant au moins deux bornes consécutives associées respectivement aux deux interrupteurs de puissance, et deux autres bornes consécutives reliées directement entre elles, à l'intérieur du boîtier du sélecteur, selon une configuration en "U" formant un pont entre ces deux dernières bornes, certaines bornes étant prolongées par des broches soudables qui traversent la base du boîtier, constituée par un circuit imprimé de codage dont les pistes conductrices sont dirigées vers l'intérieur du boîtier du sélecteur, lesdites broches étant aptes à être soudées sur le circuit imprimé principal recevant ledit sélecteur.
- Grâce à ces dispositions, qui ramènent sur le sélecteur rotatif une partie des fonctions actuellement portées par le circuit imprimé principal, le nombre de connexions de forte puissance qui passent par ce circuit imprimé peut être minimisé, on évite aussi l'utilisation de composants supplémentaires pour les connexions de puissance, et les connexions du sélecteur ou de ses bornes avec le circuit imprimé principal sont facilitées. L'agencement de bornes proposé simplifie aussi les connexions avec les constituants de l'appareil électroménager concerné, tel que machine à laver. Le fait que le circuit imprimé de codage soit distinct du circuit imprimé principal, sur lequel est monté le sélecteur, permet lui aussi de limiter la surface du circuit imprimé principal, et de simplifier les connexions entre le sélecteur et le circuit imprimé principal.
- Plus particulièrement, dans l'application du sélecteur rotatif selon l'invention à une machine à laver, les bornes de la série de bornes de puissance de ce sélecteur sont reliées à un élément chauffant, à un pressostat et à un contact de relais, de manière à réaliser un montage électrique en série de ces trois éléments ; les deux bornes directement reliées entre elles par le pont en "U" peuvent en particulier réaliser ici le montage en série de l'élément chauffant et du pressostat, sans passer par le circuit imprimé.
- Selon un autre aspect de l'invention, le sélecteur rotatif comporte, sur une face frontale de son organe de commande tournant, des balais frottants qui sont prévus pour coopérer avec les pistes conductrices formées sur le circuit imprimé de codage situé à la base de ce sélecteur, les balais et les pistes correspondantes étant agencés de manière à réaliser une fonction de codage, par exemple pour la sélection des programmes d'une machine à laver. Les pistes conductrices du circuit imprimé de codage, par exemple en carbone, sont des pistes résistives ou non résistives, et peuvent être associées ou non à des résistances électriques extérieures, une mémorisation des valeurs de résistances correspondant aux positions sélectionnables étant prévue.
- Cet agencement permet, grâce à un programme élaboré réalisant l'enregistrement et la mémorisation préalable dans le microprocesseur de la carte électronique finale, de façon temporaire ou définitive, des valeurs de résistances correspondant aux positions sélectionnables par l'utilisateur, de réduire à deux au maximum le nombre des entrées analogiques du microprocesseur, pour vingt-quatre positions du sélecteur. Les variations de résistances résultant de la fabrication, du temps ou de l'usure peuvent être automatiquement corrigées par autoadaptation, gérée par le microprocesseur. Grâce à cette solution, on obtient une grande "souplesse" pour l'adaptation du sélecteur et du circuit imprimé de codage à des variantes, concernant le nombre et l'angulation des positions du sélecteur.
- Le fait que les pistes conductrices du circuit imprimé de codage soient dirigées vers l'intérieur du boîtier du sélecteur facilite aussi le montage du sélecteur sur le circuit imprimé principal, tout en assurant une bonne protection des pistes conductrices du circuit imprimé de codage contre les pollutions, et en garantissant le bon fonctionnement mécanique des contacts frottants au niveau de ce circuit imprimé de codage.
- L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, des formes d'exécution de ce sélecteur rotatif pour appareils électroménagers :
-
Figure 1 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'un sélecteur rotatif conforme à la présente invention, monté sur un circuit imprimé ; -
Figure 2 est une autre vue en perspective et en coupe de ce sélecteur rotatif, suivant la flèche F de lafigure 1 ; -
Figure 3 est un schéma électrique de la partie "puissance" du sélecteur rotatif desfigures 1 et 2 ; -
Figure 4 est un schéma électrique relatif à une variante de ce sélecteur rotatif ; -
Figure 5 montre un exemple de pistes conductrices du circuit imprimé de codage de la partie "basse puissance" du même sélecteur. - Les
figures 1 et 2 montrent un sélecteur rotatif, désigné dans son ensemble par la référence 1, qui est monté et notamment soudé sur un circuit imprimé principal 2. Le sélecteur rotatif 1 possède un boîtier isolant 3, dont certaines parties ont été supprimées sur le dessin de manière à rendre visibles les composants internes de ce sélecteur 1. La base du boîtier isolant 3 est constituée par un circuit imprimé auxiliaire dit de codage 31, placé au-dessus du circuit imprimé principal 2, parallèlement à celui-ci. - Le sélecteur rotatif 1 possède un axe d'actionnement 4, monté tournant, qui est orienté perpendiculairement au plan du circuit imprimé 2. Lorsque l'ensemble est définitivement installé sur un appareil électroménager, tel que lave-linge, lave-vaisselle ou sèche-linge, l'axe 4 du sélecteur rotatif 1 est lié à un organe de manoeuvre extérieur, tel qu'un bouton rotatif, manoeuvrable par l'utilisateur de l'appareil électroménager concerné.
- L'axe 4 possède un organe de commande 4a, tournant avec cet axe 4, qui coopère, dans une position angulaire déterminée, avec deux interrupteurs de puissance à lame 5 et 6, disposés tête-bêche et de part et d'autre de cet axe 4. La lame du premier interrupteur 5 est encastrée, par une extrémité, sur une borne de puissance fixe 7 ; son extrémité opposée, libre, forme un contact mobile qui coopère avec une borne de puissance 8 portée par le boîtier 3. La lame du second interrupteur 6 est encastrée, par une extrémité, sur une borne de puissance 9 disposée parallèlement à la précédente borne 8 ; son extrémité opposée, libre, forme un contact mobile qui coopère avec une autre borne 10, fixée parallèlement à la première borne 7.
- Les deux bornes de puissance voisines 8 et 9 font partie d'une série de bornes de puissance, portée par le boîtier 3, qui dans l'exemple illustré comporte trois autres bornes de puissance 11, 12 et 13, disposées à la suite des bornes 8 et 9. Toutes les bornes de cette série sont parallèles et organisées avec un pas régulier qui est par exemple égal à cinq millimètres, les plans contenant ces bornes étant parallèles à l'axe 4, donc perpendiculaires au plan du circuit imprimé 2.
- Les deux bornes de puissance 11 et 12 sont directement reliées entre elles, à l'intérieur du boîtier 3, par un pont conducteur 14, selon une configuration en "U" ― voir
figure 2 . - Comme le montre encore la
figure 2 , certaines bornes de la série, et plus particulièrement ici les bornes 8, 9 et 13, sont prolongées par des broches soudables 15 qui traversent des ouvertures ou encoches 16 correspondantes du circuit imprimé de codage 31 situé à la base du boîtier 3, pour être soudées sur le circuit imprimé 2. - La
figure 3 est un schéma électrique de la partie "puissance" du sélecteur rotatif 1, telle que décrite jusqu'ici ; se rapportant plus particulièrement à un sélecteur pour lave-linge, cettefigure 3 indique, dans ce cas d'application, les branchements réalisables à partir des diverses bornes de puissance. - Les deux bornes 7 et 10, associées respectivement aux deux interrupteurs à lame 5 et 6, forment des bornes d'entrée raccordées à une alimentation électrique, avec conducteur de phase 17 et neutre 18.
- Un élément chauffant 19 est branché entre les deux bornes 12 et 13. Un pressostat 20 avec interrupteur intégré est branché entre les deux bornes 9 et 11. Grâce à la liaison conductrice réalisée par le pont 14, le pressostat 20 se trouve ainsi directement mis en série électriquement avec l'élément chauffant 19. De plus, entre la borne 9 et la borne 13, s'étend une branche de circuit sur laquelle est intercalé un contact 21 d'un relais 22, commandé par un microprocesseur, qui autorise ou non la chauffe.
- La
figure 4 , sur laquelle les composants correspondant à ceux décrits précédemment sont désignés par les mêmes références, illustre sous forme de schéma électrique une variante du sélecteur 1 qui est dépourvue des interrupteurs à lame. Le montage en série de l'élément chauffant 19 et du pressostat 20 est ici réalisé comme décrit précédemment, notamment avec l'utilisation des deux bornes 11 et 12 reliées par le pont 14. La série des bornes comporte ici, au total, six bornes dont deux bornes d'entrée 23 et 24, reliées à l'alimentation, la borne d'entrée 24 comportant une liaison 25, par le circuit imprimé, avec la borne 9 reliée au pressostat 20. - En se référant de nouveau aux
figures 1 et 2 , l'axe 4 du sélecteur rotatif 1 est lié en rotation à un organe de commande tournant 26 qui possède une partie 27 en forme de disque faisant face au circuit imprimé de codage 31. L'organe tournant 26 possède à sa périphérie des dents 28 coopérant avec un organe d'indexage, non visible au dessin, permettant de positionner l'axe 4 dans un certain nombre de positions angulaires, par exemple vingt-quatre positions. - Sous la partie 27 en forme de disque, est fixé un ensemble de balais 29 qui, comme le montre aussi la
figure 5 , coopère par frottement avec des pistes conductrices par exemple en carbone 30, résistives ou non, formées sur le circuit imprimé de codage 31 et ainsi tournées vers l'intérieur du boîtier 3. Les pistes 30, disposées en cercle, sont associées ou non à des résistances électriques, et elles permettent, en fonction des positions angulaires de l'axe 4, donc de l'organe de manoeuvre extérieur du sélecteur 1, une commande "codée" dirigée vers le microprocesseur précité, convenablement étalonné à cet effet. - L'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention, telle que définie dans les revendications annexées, en modifiant le nombre des bornes de puissance, leur affectation et l'orientation de la connexion réalisée, ou en modifiant l'agencement des pistes conductrices, selon la destination de ce sélecteur rotatif qui est applicable à tous genres d'appareils électroménagers, à fonctions plus ou moins nombreuses.
Claims (5)
- Sélecteur rotatif pour appareils électroménagers, le sélecteur (1) étant prévu pour être monté sur un circuit imprimé principal (2), et ce sélecteur (1) comportant un axe (4) qui est orienté perpendiculairement au circuit imprimé principal (2) et qui porte un organe de commande tournant (4a) coopérant avec deux interrupteurs de puissance à lame (5,6) opposés, caractérisé en ce qu'il comporte une série de bornes électriques de puissance (8,9,11,12,13,23,24), situées dans des plans parallèles à l'axe (4), comprenant au moins deux bornes consécutives (8,9) associées respectivement aux deux interrupteurs de puissance (5,6), et deux autres bornes consécutives (11,12) reliées directement entre elles, à l'intérieur du boîtier (3) du sélecteur (1), selon une configuration en "U" formant un pont (14) entre ces deux dernières bornes (11,12), certaines bornes (8,9,13) étant prolongées par des broches soudables (15) qui traversent la base du boîtier (3), constituée par un circuit imprimé de codage (31) dont les pistes conductrices (30) sont dirigées vers l'intérieur du boîtier (3) du sélecteur (1), lesdites broches (15) étant aptes à être soudées sur le circuit imprimé principal (2) recevant ledit sélecteur (1).
- Sélecteur rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas d'un sélecteur (1) appliqué à une machine à laver, des bornes de la série des bornes de puissance (8,9,11,12,13,23,24) de ce sélecteur (1) sont reliées à un élément chauffant (19), à un pressostat (20) et à un contact de relais (21), de manière à réaliser un montage électrique en série de ces trois éléments, les deux bornes (11,12) directement reliées entre elles par le pont en "U" (14) réalisant en particulier le montage en série de l'élément chauffant (19) et du pressostat (20) sans passer par le circuit imprimé principal (2).
- Sélecteur rotatif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que toutes les bornes de puissance (8,9,11,12,13,23,24) de la série de bornes de puissance sont parallèles et organisées avec un pas régulier, par exemple égal à cinq millimètres.
- Sélecteur rotatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte, sur une face frontale de son organe de commande tournant (26), des balais frottants (29) qui sont prévus pour coopérer avec les pistes conductrices (30) formées sur le circuit imprimé de codage (31), situé à la base de ce sélecteur (1), les balais (29) et les pistes (30) correspondantes étant agencés de manière à réaliser une fonction de codage.
- Sélecteur rotatif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les pistes conductrices (30) du circuit imprimé de codage (31) sont des pistes résistives ou non résistives, et associées ou non à des résistances extérieures, une mémorisation des valeurs de résistances correspondant aux positions sélectionnables étant prévue.
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