EP4781525A1 - Motoreinrichtung - Google Patents

Motoreinrichtung

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EP4781525A1
EP4781525A1 EP24761587.5A EP24761587A EP4781525A1 EP 4781525 A1 EP4781525 A1 EP 4781525A1 EP 24761587 A EP24761587 A EP 24761587A EP 4781525 A1 EP4781525 A1 EP 4781525A1
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EP
European Patent Office
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motor
sensor
motor device
unit
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
EP24761587.5A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Volker Marks
Dirk Wegener
Tobias Dahms
Cornelius Wolf
René Henke-Bockschatz
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Miele und Cie KG
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Miele und Cie KG
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Motoreinrichtung für den motorischen Antrieb einer bewegbaren Komponente, insbesondere einer verschwenkbar gelagerten Gerätetür (6), eines Haushaltsgeräts (1), mit einem Getriebemotor (13), der eine Motoreinheit (15) und ein damit zusammenwirkendes Getriebe (16) aufweist, und mit einer Sensoreinheit (22), die einen Drehimpulsgeber (30, 39) und einen damit zusammenwirkenden Sensor (31, 38, 40) aufweist, wobei die Motoreinheit (15) eine Motorwelle (17) bereitstellt, die einen Wellenabschnitt (18) aufweist, der an das Getriebe (16) angeschlossen ist, und wobei die Motorwelle (17) den Drehimpulsgeber (30, 39) trägt.

Description

Beschreibung
Motoreinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Motoreinrichtung für den motorischen Antrieb einer bewegbaren Komponente, insbesondere einer verschwenkbar gelagerten Gerätetür, eines Haushaltsgeräts, mit einem Getriebemotor, der eine Motoreinheit und ein damit zusammenwirkendes Getriebe aufweist.
Haushaltsgeräte mit bewegbaren Komponenten wie einer verschwenkbar gelagerten Gerätetür sind aus dem Stand der Technik an sich gut bekannt, beispielsweise in der Ausgestaltung einer Geschirrspülmaschine, weshalb es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises an dieser Stelle nicht bedarf.
Ein derartiges Haushaltsgerät verfügt typischerweise über ein Gehäuse, das einen Gerätebehälter aufnimmt, der seinerseits einen Behandlungsraum bereitstellt. Dieser Behandlungsraum dient im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall der Aufnahme von Gütern, bei denen es sich im Falle beispielsweise einer Geschirrspülmaschine um Spülgüter, wie zum Beispiel Geschirr, Besteckteile und/oder dergleichen handelt.
Für einen verwenderseitigen Zugriff auf den Behandlungsraum weist der Gerätebehälter eine Beschickungsöffnung auf. Diese ist mittels der Gerätetür verschließbar, wobei der Verschluss im Falle eines wasserführenden Haushaltsgeräts, beispielsweise einer Geschirrspülmaschine fluiddicht ist.
Die Gerätetür ist mittels einer Scharnierung verschwenkbar am Gehäuse angeordnet, und zwar in aller Regel um eine horizontal verlaufende Schwenkachse.
Für eine motorangetriebene Betätigung der Gerätetür verfügt das Haushaltsgerät über eine Motoreinrichtung. Eine solche Motoreinrichtung weist einen Getriebemotor auf, der seinerseits über eine Motoreinheit und ein damit zusammenwirkendes Getriebe verfügt, wobei die Motoreinrichtung unter Zwischenschaltung einer Kraftübertragungseinrichtung in Wirkverbindung mit der Gerätetür steht. Mittels der Motoreinrichtung ist die Gerätetür zumindest aus einer Offenstellung in eine die Beschickungsöffnung verschließende Verschlussstellung überführbar. Die Gerätetür ist in Verschlussstellung typischerweise vertikal ausgerichtet, wohingegen sie sich in einer horizontalen Stellung befindet, wenn die Beschickungsöffnung vollständig geöffnet ist. Eine mit einer solchen Motoreinrichtung ausgerüstete Geschirrspülmaschine ist beispielsweise aus der DE 10 2021 100 347 A1 bekannt.
Die Verwendung einer Motoreinrichtung zur zumindest motorangetriebenen Schließung der Gerätetür erbringt verwenderseitig den Vorteil einer vereinfachten Handhabung. Zudem ist eine Fernbedienung der Gerätetür möglich, beispielsweise über ein vom Verwender mitgeführtes mobiles Endgerät. Von Nachteil ist allerdings, dass es zu unkontrollierten Blockadestellungen beispielsweise dadurch kommen kann, dass ein nicht vollständig eingefahrener Spülkorb eine Schließung der Gerätetür verhindert. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass ungewollt verwenderseitig Gliedmaßen, insbesondere Hände und/oder Finger in den Schließspalt zwischen Gerätetür und Gerätegehäuse gelangen können, was ein Sicherheitsrisiko darstellt.
Zur Überwindung dieser Problematik ist mit der DE 10 2021 100 347 A1 vorgeschlagen worden, die Bewegung der Gerätetür als zeitliche Änderung der Geräteposition zu erfassen und einen sich daraus ergebenden Ist-Wert mit einem vorgebbaren Soll-Wert zu vergleichen. Es ist so eine Abschaltung der Motoreinrichtung ermöglicht, wenn der Ist-Wert in einem zu großen Maße vom Soll-Wert abweicht. Im Ergebnis kann so eine ungewollte Blockadestellung der Gerätetür sicher dadurch vermieden werden, dass eine zuverlässige Notabschaltung der Motoreinrichtung stattfindet, wenn sensorisch eine von der Soll- Position der Gerätetür abweichende Ist-Position der Gerätetür detektiert wird. Dabei kommt zur sensorischen Erfassung der Position der Gerätetür gemäß der DE 10 2021 100 347 A1 ein in der Gerätetür verbauter Bewegungs- und/oder Beschleunigungssensor zum Einsatz.
Eine weitere Messanordnung zur Erfassung der Position einer Gerätetür einer Geschirrspülmaschine ist aus der DE 102021 206 785 B4 bekannt. Gemäß dieser vorbekannten Messanordnung ist ein Sensor, beispielsweise ein Bewegungssensor vorgesehen, der mit einer beweglichen Komponente der Gerätetür zusammenwirkt. Bei dieser beweglichen Komponente der Gerätetür kann es sich um eine Umlenkrolle, ein mit der Gerätetür zusammenwirkendes Seil, eine mit der Gerätetür zusammenwirkende Rückstellfeder und/oder dergleichen handeln. Dabei ist die Messanordnung dazu eingerichtet, zumindest einen Türparameter anhand einer Relativbewegung der beweglichen Komponente der Gerätetür und des Sensors zueinander zu bestimmen.
Gemäß der DE 102021 206 785 B4 wird also nicht die Bewegung der Gerätetür als zeitliche Änderung der Geräteposition erfasst, sondern die Relativbewegung einer beweglichen Komponente der Gerätetür ermittelt.
Obgleich sich die beiden vorbekannten Sensoreinrichtungen im alltäglichen Praxiseinsatz bewährt haben, besteht Verbesserungsbedarf. Insbesondere ist es angestrebt, einen noch weiter verbesserten Einklemmschutz zu realisieren. Ferner ist ein insgesamt vereinfachter Aufbau des Haushaltsgeräts insofern erwünscht, als dass es nach dem Stand der Technik zur sensorischen Erfassung der Position der Gerätetür haushaltsgeräteseitiger Sensoren bedarf, die verbaut und entsprechend elektrisch und/oder elektronisch angeschlossen werden müssen. Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Motoreinrichtung der eingangs genannten Art konstruktiv dahingehend weiterzuentwickeln, dass bei einem gleichzeitig vereinfachten Gesamtaufbau eines Haushaltsgeräts eine noch weiter verbesserte Sensierung einer ungewollten Blockadestellung ermöglicht ist. Ferner soll ein Haushaltsgerät mit einer solchen Motoreinrichtung vorgeschlagen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen eine Motoreinrichtung für den motorischen Antrieb einer bewegbaren Komponente, insbesondere einer verschwenkbar gelagerten Gerätetür, eines Haushaltsgeräts, mit einem Getriebemotor, der eine Motoreinheit und ein damit zusammenwirkendes Getriebe aufweist, und mit einer Sensoreinheit, die einen Drehimpulsgeber und einen damit zusammenwirkenden Sensor aufweist, wobei die Motoreinheit eine Motorwelle bereitstellt, die einen Wellenabschnitt aufweist, der an das Getriebe angeschlossen ist, und wobei die Motorwelle den Drehimpulsgeber trägt.
Im Folgenden wird die Motoreinrichtung lediglich beispielhaft für Anwendungsfall des motorischen Antriebs einer verschwenkbar gelagerten Gerätetür beschrieben. Für den motorischen Antrieb einer anderen bewegbaren Komponente des Haushaltsgerät kann die Motoreinrichtung erfindungsgemäß in identischer Weise ausgebildet sein
Zur Detektion einer möglichen Blockadestellung der Gerätetür, verfügt die erfindungsgemäße Motoreinrichtung selbst über eine Sensoreinheit. In Abkehr zum Stand der Technik ist mithin kein separat zur Motoreinrichtung zu verbauender Sensor vorgesehen, der in Wirkverbindung mit Gerätetür und/oder einer beweglichen Komponente der Gerätetür steht. Die erfindungsgemäße Motoreinrichtung selbst stellt vielmehr nicht nur den Getriebemotor bereit, sondern auch die Sensoreinheit, womit eine im Unterschied zum Stand der Technik sehr kompakte Bauform gegeben ist. Insbesondere bedarf es keiner separat auszubildenden kommunikationstechnischen Verbindung zwischen einem separaten Sensor einerseits und einer damit zusammenwirkenden Elektronik und/oder der Motoreinrichtung andererseits. Die erfindungsgemäße Motoreinrichtung kann vielmehr als separat zu handhabende Baukomponente haushaltsgeräteseitig verbaut werden, wobei die Motoreinrichtung nicht nur den für einen motorischen Antrieb der Gerätetür vorgesehenen Getriebemotor aufweist, sondern auch die mit dem Getriebemotor bereits kommunikationstechnisch gekoppelte Sensoreinheit, die dazu eingerichtet ist, eine mögliche Blockadestellung der Gerätetür detektieren zu können.
Die in der erfindungsgemäßen Motoreinrichtung verbaute Sensoreinheit verfügt über einen Drehimpulsgeber einerseits und einen damit zusammenwirkenden Sensor andererseits. Die Motoreinheit des Getriebemotors stellt eine Motorwelle bereit, die einen Wellenabschnitt aufweist, der, insbesondere schlupffrei, an das Getriebe angeschlossen ist, und wobei die Motorwelle den Drehimpulsgeber trägt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Motorwellle einendseitig einen ersten Wellenabschnitt und anderendseitig einen zweiten Wellenabschnitt auf. Dabei ist der erste Wellenabschnitt an das Getriebe angeschlossen ist, während der zweite, insbesondere an der getriebefernen Seite der Motoreinheit angeordnete, Wellenabschnitt den Drehimpulsgeber trägt, mit dem der Sensor zusammenwirkt. Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall ermöglicht es die Sensoreinheit der Motoreinrichtung mithin, die Drehzahl der Motorwelle zu ermitteln.
Der andere Wellenabschnitt, das heißt der erste Wellenabschnitt der Motorwelle ist an das Getriebe des Getriebemotors angeschlossen, und dies vorzugsweise schlupffrei. Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall treibt die Motoreinheit mithin einerseits das Getriebe an und andererseits kann mittels der Sensoreinheit anhand des zweiten Wellenabschnitts der Motorwelle die Drehzahl der Motorwelle detektiert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Motorwelle auch mit dem (ersten) Wellenabschnitt, der an das Getriebe vorzugsweise schlupffrei angeschlossen ist, in Wirkverbindung mit der Sensoreinheit stehen. Hierbei ist die Sensoreinheit somit nicht an der getriebefernen Seite der Motoreinheit angeordnet, sondern zwischen Getriebe und Motoreinheit, d.h. erfasst zwischen Getriebe und Motoreinheit die Drehzahl der Motorwelle. Somit ist in diesem Fall an der getriebefernen Seite der Motoreinheit kein weiterer Wellenabschnitt erforderlich.
In einer weiteren Abkehr zum Stand der Technik wird in jedem Fall also weder die Bewegung der Gerätetür noch die Relativbewegung einer beweglichen Komponente der Gerätetür, sondern die Drehzahl der Motorwelle der mit der Gerätetür in Wirkverbindung stehenden Motoreinrichtung erfasst. Damit unterscheidet sich die erfindungsgemäße Ausgestaltung vom Stand der Technik insbesondere dadurch, dass zur Erfassung einer möglichen Blockadestellung nicht von der Motoreinrichtung bewegte Bauteile, wie zum Beispiel die Gerätetür selbst oder damit zusammenwirkende bewegliche Komponenten, sondern die Drehzahl der die Bauteile bewegenden Motoreinrichtung erfasst wird. Denn der entscheidende Nachteil der aus dem Stand der Technik vorbekannten Lösungen besteht darin, dass sich die beteiligten und von der Motoreinrichtung angetriebenen Bauteile nur vergleichsweise langsam bewegen, so dass eine sensorische Abtastung dieser Bewegung nicht sehr hochauflösend bzw. feinfühlig erfolgen kann. Mit der erfindungsgemäß ausgestalteten Motoreinrichtung ist hier Abhilfe geschaffen, denn es erfolgt sensorisch die Erfassung der Drehzahl einer sich vergleichsweise schnell drehenden Motorwelle. Es ist so ein im Vergleich zum Stand der Technik sehr viel exakter ansprechender Einklemmschutz realisiert, womit eine nochmalige Verbesserung der Betriebssicherheit im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall erreicht ist.
All den aus dem Stand der Technik vorbekannten Lösungen ist gemein, eine Bewegung eines motorangetriebenen Bauteils zu sensieren, um im Falle der Sensierung einer ausbleibenden Bewegung die Motoreinrichtung anzuhalten, weil in diesem Fall eine Klemmung oder Quetschung angenommen werden kann. Zu sensierende Bauteile in diesem Sinne sind beispielsweise ein Anlenkhebel der Gerätetür, ein damit in Wirkverbindung stehendes Kraftübertragungsmittel wie zum Beispiel ein Seil, eine damit zusammenwirkende Feder, eine mit dem Seil zusammenwirkende Umlenkrolle und/oder die Gerätetür selbst. Problematisch bei der Überwachung all dieser Bauteile ist, dass die Bewegung dieser Bauteile im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall vergleichsweise gering ausfällt, so dass die daran geknüpfte Sensierung nur sehr grob ausfällt. Im Ergebnis ist auch eine nur sehr ungenaue Klemmschutz- und/oder Quetschschutzüberwachung möglich.
Die erfindungsgemäße Besonderheit besteht nun darin, dass eine Sensierung der Drehzahl der Motoreinrichtung, das heißt der Motorwelle der Motoreinrichtung erfolgt. Es findet mithin in Abkehr zum Stand der Technik ein Wechsel auf die „Schnelldrehseite“ statt, das heißt die Antriebsseite des mit der Motoreinheit des Getriebemotors zusammenwirkenden Getriebes. Die Motordrehzahl kann beispielsweise ca. 2000 Umdrehungen pro Minute betragen und übersteigt damit deutlich die Winkelgeschwindigkeit der von der Motoreinrichtung angetriebenen Bauteile, die einem motorangetriebenen Getriebe nachgeschaltet sind. Die hohe Drehzahl der Motorwelle ermöglicht es deshalb, sehr viel genauer und feiner sensieren zu können. Bereits schon kleinste Änderungen im zu erwartenden Bewegungsablauf bei einer Schließbewegung der Gerätetür drücken sich automatisch in einer sich ändernden Drehzahl der Motoreinrichtung aus, so dass sehr zuverlässig und zeitschnell eine entsprechende Änderung sensiert und zum Zwecke des Klemm- und/oder Quetschschutzes auch reagiert werden kann.
Die erfindungsgemäße Motoreinrichtung erweist sich aber auch im Falle eines bestimmungsgemäßen Antriebs der Gerätetür als besonders vorteilhaft. Denn auf Basis der mittels der Sensoreinheit zu erfassenden Motordrehzahl lässt sich auch ein Motorregelkreis realisieren, der Nichtlinearitäten der Motorlast kompensieren kann, wie diese durch die Türkinematik, aber auch durch andere Effekte wie zum Beispiel zunehmender Reibung oder Verschleiß und/oder Alterung beteiligter Bauteile begründet sind.
Im Ergebnis ermöglicht die erfindungsgemäße Motoreinrichtung eine motorseitige Sensierung und damit in Abkehr zum Stand der T echnik nicht eine Sensierung der durch die Motoreinrichtung angetriebenen Bauteile. Dies ermöglicht eine sehr viel schnellere und genauere Erfassung von etwaigen die Gerätetür in ihrer Bewegung ändernden Parametern, was einen deutlich verbesserten Einklemm- und/oder Quetschschutz erbringt.
Die Betriebssicherheit ist dadurch erhöht, es kann insbesondere auf ungewollte Blockadestellungen sehr viel genauer und auch schneller reagiert werden, vorzugsweise durch Abschalten der Motoreinrichtung.
Ferner ist von Vorteil, dass es haushaltsgeräteseitig keiner zusätzlichen Sensoren bedarf, da die erfindungsgemäße Motoreinrichtung bereits über eine entsprechende Sensoreinheit verfügt. Hierdurch wird nicht nur ein insgesamt kompakter Aufbau erreicht, der eine vereinfachte Herstellung ermöglicht, auch eine Montage und insbesondere Demontage im Reparaturfall ist erheblich vereinfacht und damit preisgünstiger. Die erfindungsgemäße Motoreinrichtung erbringt mithin den synergetischen Effekt, dass nicht nur eine verbesserte Sensierung erreicht ist, sondern auch eine vereinfachte und damit kostengünstige Herstellung.
Gemäß der vorerläuterten und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verfügt die Motoreinrichtung über eine Motorwelle. Diese ist als eine einstückig durchgehende Motorwelle ausgebildet, wobei die Motorwelle einerseits mit dem Getriebe und andererseits mit der Sensoreinheit in Wirkverbindung steht. Zu diesem Zweck ist die Motorwelle einendseitig mit einem ersten Wellenabschnitt und anderendseitig mit einem zweiten Wellenabschnitt ausgerüstet. Der erste Wellenabschnitt ist an das Getriebe angeschlossen, und zwar vorzugsweise schlupffrei, und der zweite Wellenabschnitt steht in Wirkverbindung mit der Sensoreinheit.
Alternativ zu einer einstückig ausgebildeten Motorwelle stellt die Motoreinrichtung eine erste Motorwelle und eine zweite Motorwelle bereit. In diesem Fall dienen die erste Motorwelle als erster Wellenabschnitt und die zweite Motorwelle als zweiter Wellenabschnitt. Entscheidend ist mithin allein, dass konstruktiv die Möglichkeit gegeben ist, die im verwendungsgemäßen Betriebsfall an die Motorwelle anliegende Drehzahl zu erfassen, das heißt die Drehzahl der Motorwelle bzw. die Winkelgeschwindigkeit zu bestimmen. Dabei hat eine solche Drehzahlerfassung direkt motorseitig, das heißt auf der Antriebsseite vor dem Getriebe zu erfolgen. Dies deshalb, um eine möglichst hohe Drehzahl als Messgrundlage zur Verfügung zu haben, was in schon vorbeschriebener Weise eine sehr feinfühlige und damit genaue Klemmschutz- bzw. Quetschschutzsicherung ermöglicht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit in axialer Richtung der Motorwelle montierbar bzw. demontierbar an der Motoreinheit angeordnet ist. Gemäß dieser besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit vorkonfektionierbar ausgestaltet ist und für eine Montage bzw. Demontage an die Motoreinheit lediglich in axialer Richtung der Motorwelle an die Motorwelle heranzubewegen bzw. von dieser wegzubewegen ist. Dabei kann eine positionssichere Anordnung der Sensoreinheit an der Motoreinheit allein dadurch erfolgen, dass im endmontierten Zustand motoreinheitenseitige Kontaktfahnen in als Steckkontakte ausgebildete Anschlusskontakte der Sensoreinheit eingreifen, wie dies im Weiteren noch weiter beschrieben werden wird.
Alternativ können weitere Befestigungsmittel zur positionssicheren Anordnung der Sensoreinheit an der Motoreinheit vorgesehen sein, wobei aber auch diese zusätzlichen Befestigungsmittel vorzugsweise ausschließlich in axialer Richtung der Motorwelle zu montieren bzw. zu demontieren sind.
Der besondere Vorteil dieser erfindungsgemäßen Ausbildung liegt darin, dass während einer Montage bzw. Demontage eine Verbindungsbewegung von Sensoreinheit und Motoreinheit ausschließlich in axialer Richtung der Motorwelle durchgeführt werden kann, was eine Automatisierung ermöglicht. Zudem ist durch diese konstruktive Ausgestaltung dem Umstand Rechnung getragen, dass die erfindungsgemäße Motoreinrichtung im Sockel eines Haushaltsgeräts anzuordnen ist, wobei der im Sockel zur Verfügung stehende Einbauraum eng bemessen ist. Die Möglichkeit einer Demontage in ausschließlich axialer Richtung der Motorwelle gestattet mithin einen vereinfachten und unkomplizierten Ausbau insbesondere im Reparaturfall.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit eine Leiterkarte aufweist, die den Sensor trägt. Die Leiterkarte stellt zudem Anschlusskontakte für die Motoreinheit sowie Stromanschlusskontakte bereit. Ferner kann die Leiterkarte über eine elektronische Schaltung mit einer Abschalteinrichtung verfügen, so dass im Falle einer detektierten Notfallsituation ein sofortiges Abschalten der Motoreinrichtung erfolgen kann. Dabei wird in einem solchen Fall der Abschaltbefehl von der elektronischen Schaltung der Leiterkarte der Sensoreinrichtung selbst und nicht etwa von einer übergeordneten elektronischen Schalteinrichtung des Haushaltsgeräts gegeben. In schon vorbeschriebener Weise trägt auch diese Ausgestaltung zu einem insgesamt kompakten und insbesondere einfach zu installierenden Gesamtaufbau bei.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leiterkarte in der Ausgestaltung einer Steuereinrichtung eine elektronische Schaltung bereitstellt, die mit dem Sensor bei einer Überführung der Gerätetür aus einer Offenstellung in die Verschlussstellung und/oder aus der Verschlussstellung in eine Offenstellung die Drehzahl der Motorwelle erfasst und ein der Drehzahl entsprechendes Signal als Ist-Wert abgibt, die mit einer Vergleichsschaltung den Ist-Wert mit einem vorgebbaren Soll-Wert vergleicht und die bei einem vom Soll-Wert außerhalb eines vorgebbaren Toleranzfensters abweichenden Ist-Wert mit einer Abschalteinrichtung die Motoreinrichtung abschaltet.
Die erfindungsgemäß als elektronische Schaltung der Leiterkarte bereitgestellte Steuereinrichtung beinhaltet den mit dem Drehimpulsgeber zusammenwirkenden Sensor sowie eine Vergleichsschaltung und eine Abschalteinrichtung, die in kommunikationstechnischer Verbindung miteinander stehen.
Mittels des Sensors wird bei einer Überführung der Gerätetür aus einer Offenstellung in die Verschlussstellung und/oder aus der Verschlussstellung in eine Offenstellung die Drehzahl der Motorwelle erfasst. Diese Erfassung erfolgt vorzugsweise kontinuierlich, kann aber auch in geeigneten diskreten Zeitabständen erfolgen. Eine kontinuierliche Erfassung ist indes bevorzugt, da hierdurch ein gesteigertes Maß an Sicherheit erreicht ist.
Der Sensor gibt ein der Drehzahl der Motorwelle entsprechendes Signal als Ist-Signal an die Vergleichschaltung ab. Der Sensor und die Vergleichsschaltung stehen zu diesem Zweck in kommunikationstechnischer Verbindung.
Mittels der Vergleichsschaltung findet ein Vergleich zwischen den von dem Sensor an die Vergleichsschaltung übermittelten Ist-Werten einerseits und vorgebbaren Soll-Werten andererseits statt. Diese Vergleichsbetrachtung gestattet es festzustellen, ob ein bestimmungsgemäßer Antrieb der Gerätetür durch die Motoreinrichtung stattfindet oder ob sich die Drehzahl der Motorwelle in einem für eine bestimmungsgemäße Verschwenkbewegung der Gerätetür unzulässigen Drehzahlbereich befindet. Weichen die Ist-Werte von den Soll-Werten ab, ist also eine Ungleichheit gegeben, so ist dies gleichbedeutend damit, dass sich die Gerätetür nicht in bestimmungsgemäßer Weise bewegt, das heißt durch die Motoreinrichtung nicht in zu erwartender Weise angetrieben wird. Dies ist gleichbedeutend damit, dass sich die Gerätetür nicht in zu erwartender Weise bestimmungsgemäß bewegt, das heißt blockiert oder aber beschleunigt wird. Mittels der Abschalteinrichtung erfolgt in diesem Fall eine Stillsetzung der Gerätetür durch Abschalten der Motoreinrichtung bzw. der Motoreinheit. Wird also mittels des Sensors eine für den bestimmungsgemäßen Verschwenkfall der Gerätetür nicht zu erwartende Drehzahl der Motorwelle erkannt, erfolgt aus Sicherheitsgründen eine sofortige Stillsetzung der Motoreinrichtung mit der Folge, dass auch eine Verschwenkbewegung der Gerätetür unterbrochen ist, wodurch ein effektiver Klemm- und/oder Quetschschutz gegeben ist. Wird mittels des Sensors eine für den bestimmungsgemäßen Verschwenkfall der Gerätetür nicht zu erwartende Drehzahl der Motorwelle erkannt, kann alternativ oder zusätzlich auch eine Umkehrung der Drehrichtung der Motoreinrichtung erfolgen, so dass die Gerätetür in umgekehrter Richtung zurückverschwenkt.
Um unter Umständen unterschiedlichen Umgebungseinflüssen am Aufstellungsort eines Haushaltsgeräts gerecht zu werden, wird erfindungsgemäß bei einem Vergleich von Ist- Werten und Soll-Werten ein vorgebbarer Toleranzbereich mit einkalkuliert. Eine Abschaltung der Motoreinrichtung bzw. der Motoreinheit findet deshalb nur dann statt, wenn ein Ist-Wert von einem Soll-Wert außerhalb eines vorgebbaren Toleranzfensters abweicht. Die Größe des Toleranzfensters ist vorzugsweise einstellbar, auch nachträglich, so dass das Ansprechverhalten der Abschalteinrichtung im Bedarfsfall nachjustiert und an unter Umständen vorhandene Besonderheiten am Aufstellungsort des Haushaltsgeräts angepasst werden kann.
Eine automatische Abschaltung der Motoreinrichtung sorgt für einen Bewegungsstopp der Gerätetür, wenn die ermittelte, tatsächliche Drehzahl der Motorwelle der Motoreinrichtung von der im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall zu erwartenden Drehzahl der Motorwelle der Motoreinrichtung abweicht. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung stellt mithin darauf ab, nicht eine mögliche Bewegung der Gerätetür oder eine mögliche Relativbewegung einzelner Gerätetürkomponenten zu überwachen, sondern die motorseitige Abtriebswelle hinsichtlich ihrer Drehzahl zu erfassen. Im Normalbetrieb verändert sich die Drehzahl der Motorwelle der Motoreinrichtung nicht. Unabhängig von einer möglichen Offenstellung der Gerätetür stellt die Motoreinrichtung hinsichtlich ihrer Motorwelle stets die die gleiche Drehzahl zur Verfügung. Eine Blockade der Gerätetür hat deshalb zur Folge, dass sich eine auf die Motoreinrichtung durchschlagende Abbremsung mit dem Ergebnis einstellt, dass sich die Drehzahl der Motorwelle verringert. Aufgrund einer solchen Abweichung zwischen der tatsächlichen Ist-Drehzahl und der zu erwartenden Soll-Drehzahl andererseits wird der Blockadefall erkannt. Dabei spielt es im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall keine Rolle, ob die Blockade der Gerätetür durch eine gebrochene Türfeder, durch ein Einklemmen eines Fremdkörpers im Türspalt oder einen verklemmten Spülkorb verursacht wird. Die mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ermöglichte Detektion eines Blockadefalls ist unabhängig vom Gewicht der Gerätetür und auch unabhängig davon, ob sich die Gerätetür noch in einer Offenstellung befindet oder bereits in Richtung Verschlussstellung bewegt ist. Da die Motorwelle im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall im Übrigen vergleichsweise schnell bewegt wird, jedenfalls in Relation zur Bewegungsgeschwindigkeit der von der Motoreinrichtung angetriebenen Gerätetür und/oder deren Komponenten, ist darüber hinaus eine sehr feinfühlige und damit genaue Detektion erreicht. In gleicher Weise kann auch ein Beschleunigen der Gerätetür erkannt werden. Auch diese Veränderung der Motorlast führt zu einer Drehzahlveränderung, in diesem Fall zu einer Erhöhung der Drehzahl der Motorwelle.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor ein optischer Sensor oder ein Magnetfeldsensor ist. Derartige Sensoren ermöglichen eine exakte Drehzahlerfassung in einfacher Weise, sind preisgünstig in der Beschaffung und ermöglichen eine zuverlässige Sensierung auch über einen längeren Zeitraum, da sie verschleißarm arbeiten.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der optische Sensor eine Lichtschranke, vorzugsweise eine Gabellichtschranke oder eine Reflexlichtschranke ist. Im Falle eines als Magnetfeldsensor ausgebildeten Sensors kommt bevorzugterweise ein Hall-Sensor zum Einsatz.
Je nach eingesetztem Sensor kommt gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung als Drehimpulsgeber vorzugsweise eine Lochscheibe oder ein Multipol-Ringmagnet zum Einsatz. Dabei kann die Lochscheibe entweder scheibenförmig oder glockenförmig ausgebildet sein.
Der Drehimpulsgeber der erfindungsgemäßen Motoreinrichtung ist verdrehsicher auf der Motorwelle der Motoreinrichtung angeordnet und im bestimmungsgemäßen Betriebsfall wird dessen Drehbewegung sensorisch erfasst. Dabei kann der Drehimpulsgeber beispielsweise als Lochscheibe ausgebildet sein. Es ist so ein insgesamt robuster, gleichwohl aber zuverlässig arbeitender Aufbau der Sensoreinheit gegeben.
Die Lochscheibe kann glockenförmig ausgebildet sein. Eine solche glockenförmige Ausgestaltung ermöglicht in vorteilhafter weise eine Montage bzw. Demontage in ausschließlich axialer Richtung der Motorwelle. Dies macht ein Verbauen der erfindungsgemäßen Sensoreinheit bzw. einer damit gekoppelten Motoreinheit in einfacher Weise möglich, was auch mit Bezug auf einen nur in geringen Ausmaßen zur Verfügung stehenden Bauraum von Vorteil ist.
Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall wirkt die Lochscheibe mit einer Lichtschranke zusammen. Dabei dient die Lichtschranke als Sensor. Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall kann mittels der Lichtschranke eine Verdrehbewegung der Motorwelle dadurch sensiert werden, dass die Lochscheibe alternierend für eine Unterbrechung bzw. ein Durchlässen des Lichtstrahls der Lichtschranke sorgt. Ein Auswerten der so generierten Impulse lässt in Echtzeit einen Rückschluss auf die anliegende Motordrehzahl zu.
Die Lichtschranke kann als Gabellichtschranke ausgebildet sein. Diese kann beispielsweise je nach Bauweise mit einer scheibenförigen Lochscheibe oder einer glockenförmig ausgebildeten Lochscheibe zum Einsatz kommen. Die Lichtschranke kann aber auch eine Reflexlichtschranke sein. Diese kommt insbesondere in Kombination mit einer scheibenförmigen teilreflektierenden Lochscheibe zum Einsatz. Dabei liegt der Vorteil einer Reflexlichtschranke insbesondere darin, dass sie im Unterschied zu einer Gabellichtschranke die Lochscheibe nicht umgreift, was die Montage bzw. Demontage vereinfacht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Leiterkarte Anschlusskontakte für Kontaktfahnen der Motoreinheit aufweist. Dies ermöglicht einen elektrischen Anschluss bzw. eine elektrische Verbindung zwischen der Leiterkarte und der Motoreinheit. Über zentrale Stromanschlusskontakte der Leiterkarte kann mithin eine Stromversorgung sowohl der Leiterkarte als auch der Motoreinheit stattfinden. Es ist so ein insgesamt einfacher und kompakter Gesamtaufbau gegeben. Insbesondere bedarf es keiner zusätzlichen, das heißt separaten Stromverkabelung von Leiterkarte einerseits und Motoreinheit andererseits.
Die von der Leiterkarte bereitgestellten Anschlusskontakte können mit den motoreinheitenseitigen Kontaktfahnen verlötet sein. Bevorzugt ist es indes, die Anschlusskontakte als Steckkontakte auszubilden. Die mit einem Sensor vorausgerüstete Leiterkarte kann mithin in einfacher Weise auf die Motoreinheit aufgebracht und alsdann an eine Stromversorgung angeschlossen werden. Im Ergebnis erfolgt über nur einen Stromanschluss eine Stromversorgung sowohl der Leiterkarte und der davon getragenen elektrischen Baukomponenten einerseits als auch der Motoreinrichtung bzw. der Motoreinheit andererseits.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit ein Gehäuse mit einem Grundkörper und einem Deckel aufweist, wobei der Grundkörper an der Motoreinheit auswechselbar angeordnet ist.
Das erfindungsgemäß vorgesehene Gehäuse dient einer Einhausung der Sensoreinheit, insbesondere zum Schutz derselben. Dabei ist das Gehäuse direkt an die Motoreinheit des Getriebe motors angeflanscht, so dass die erfindungsgemäße Motoreinrichtung einen insgesamt kompakten Aufbau aufweist, der aus Getriebemotor und Sensoreinheit andererseits besteht.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper des Gehäuses die Leiterkarte trägt. Es ist so ein insbesondere mechanischer Schutz der Leiterkarte gegeben, da etwaige Kraftbeaufschlagungen von der Leiterkarte abgehalten und von dem Grundkörper abgefangen werden können.
Im Ergebnis der erfindungsgemäßen Ausgestaltung steht insbesondere der Vorteil, dass sich Quetsch- bzw. Einklemmsituationen, wie auch andere Situationen, in denen die Tür beschleunigt, etwa angeschoben wird, sehr feinfühlig, schnell und sicher erfassen lassen. Insbesondere ist es möglich, etwaige Quetsch- bzw. Einklemmsituationen im Millisekundenbereich detektieren zu können. Ein weiterer Vorteil liegt in der Verortung des Drehgebers und seinem Aufbau. So vermeidet es die erfindungsgemäße Ausgestaltung, einen Drehgeber an der Gerätetür selbst oder an Komponenten der Türmechanik anbringen zu müssen. Der erfindungsgemäß vorgesehene Drehgeber befindet sich vielmehr direkt an der Motorwelle. Somit wird auch nur wenig Bauraum benötigt und der Fertigungsaufwand und die Kosten sind reduziert. Darüber hinaus lässt sich mit der vorgeschlagenen Sensoreinheit ein optional auf das Haushaltsgerät konkret abgestimmter Regelkreis für die Motoreinrichtung aufbauen, der geeignet ist, äußere Einflüsse zu kompensieren. Derartige äußere Einflüsse können beispielsweise stark variierende Türgesamtgewichte, Federeinstellungen und die ggfls. über die Lebensdauer zunehmende Reibung bzw. der Verschleiß in der gesamten Türmechanik sein. Gleiches gilt für Nichtlinearitäten der Motorlast, die durch die Türmechanik selbst begründet sind. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen
Fig. 1 in rein schematischer Seitenansicht ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät;
Fig. 2 in schematischer Perspektivansicht ausschnittsweise den Sockelbereich eines erfindungsgemäßes Haushaltsgeräts;
Fig. 3 in rein schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Motoreinrichtung mit einem Getriebemotor einer damit zusammenwirkende Sensoreinheit;
Fig. 4 in schematischer Perspektivdarstellung eine erfindungsgemäße Motoreinrichtung in Zusammenbaustellung;
Fig. 5 in schematischer Darstellung die Motoreinrichtung nach Fig. 4 in teildemontierter Stellung;
Fig. 6 in schematischer Darstellung die Motoreinrichtung nach Fig. 4 in einer anderen teildemontierten Stellung;
Fig. 7 in schematischer Darstellung die Motoreinrichtung nach Fig. 4 in einer weiteren teildemontierten Stellung;
Fig. 8 in schematischer Perspektivansicht die Motoreinrichtung nach Fig. 4;
Fig. 9 in schematischer Perspektivansicht eine erfindungsgemäße Motoreinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 10 in einer schematischen Perspektivansicht die Motoreinrichtung nach Fig. 9 aus einem anderen Blickwinkel;
Fig. 11 in einerweiteren schematischen Perspektivansicht die Motoreinrichtung nach Fig. 9;
Fig. 12 in schematischer Perspektivansicht eine erfindungsgemäße Motoreinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 13 in schematischer Perspektivansicht eine erfindungsgemäße Motoreinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 14 in einerweiteren schematischen Perspektivansicht die Motoreinrichtung nach Fig. 13;
Fig. 15 in schematischer Perspektivansicht in einer Ansicht von vorn die erfindungsgemäße Motoreinrichtung;
Fig. 16 in schematischer Perspektivdarstellung ausschnittsweise die Motoreinrichtung nach Fig. 15;
Fig. 17 in einerweiteren Detailansicht ausschnittsweise die Motoreinrichtung nach Fig. 15 und
Fig. 18 in einer schematischen Explosionsdarstellung eine erfindungsgemäße Motoreinrichtung.
Fig. 1 lässt in rein schematischer Darstellung ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät 1 erkennen, welches ohne Beschränkung der Allgemeinheit besipielsweise als Geschirrspülmaschine ausgebildet sein kann.
Das Haushaltsgerät verfügt über ein Gehäuse 2, das einen Gerätebehälter 3 aufnimmt. Der Gerätebehälter 3 stellt seinerseits einen Behandlungsraum 4 bereit, der besipielsweise bei Ausgestaltung als Geschirrspülmaschine im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall der Aufnahme von zu reinigenden Spülgütern dient. Für einen Zugriff auf den Behandlungsraum 4 weist der Gerätebehälter 3 eine Beschickungsöffnung 5 auf.
Das Haushaltsgerät verfügt des Weiteren über ein um eine Schwenkachse verdrehbar gelagerte Gerätetür 6, die dem Verschluss der Beschickungsöffnung 5 dient. Dabei kann die Gerätetür 6 aus einer die Beschickungsöffnung 5 verschließenden Verschlussstellung in eine Offenstellung und umgekehrt überführt werden. Fig. 1 zeigt die Gerätetür 6 in einer Offenstellung, in der die Beschickungsöffnung teilweise geöffnet ist. Wie die Ausschnittsdarstellung nach Fig. 2 erkennen lässt, verfügt die Gerätetür 6 schwenkachsennah über einen daran angeordneten Hebel 10. Dabei ist je Seite der Gerätetür ein solcher Hebel 10 vorgesehen.
An einem jeweiligen Hebel 10 ist einendseitig ein Kraftübertragungsmittel 9 angeordnet, das um eine als Zwischenglied 11 dienende erste Umlenkrolle und um eine zweite Umlenkrolle 12 geführt und anderendseitig an einem gegenüber dem Gerätebehälter 3 festgelegten Federelement 8 angeordnet ist. Dieses Federelement 8 bildet zusammen mit dem Kraftübertragungsmittel 9 eine Federmechanik 7. Als Kraftübertragungsmittel 9 kann ein Seil, eine Kette, ein Zahnriemen oder dergleichen vorgesehen sein.
Bei einer Öffnung der Gerätetür 6 wird das an den Hebeln 10 jeweils angeordnete Kraftübertragungsmittel 9 auf Zug beansprucht, was zu einem Spannen des anderendseitig am jeweiligen Kraftübertragungsmittel 9 angeordneten Federelements 8 führt. Es ist so bezüglich der Gerätetür 6 ein Gewichtsausgleich gegeben, womit insbesondere ein unkontrolliertes Herunterverschwenken der Gerätetür 6 verhindert ist.
Die in den Federelementen 8 gespeicherte Kraft wird bei einem Überführen der Gerätetür 6 zurück in die Verschlussstellung wieder freigesetzt, was ein vereinfachtes Schließen der Gerätetür 6 ermöglicht.
Das Haushaltsgerät, insbesondere die Geschirrspülmaschine, verfügt des Weiteren über einen Getriebemotor 13. Diese Getriebemotor 13 steht in Wirkverbindung mit der Gerätetür 6 und gestattet ein motorangetriebenes Verschwenken der Gerätetür 6.
Im Betriebsfall des Getriebemotors 13 treibt dieser unter Zwischenschaltung einer Kupplungseinrichtung 14 das Zwischenglied 11 an, das mit dem Kraftübertragungsmittel 9 zusammenwirkt. Ein motorangetriebenes Verdrehen des Zwischenglieds 11 führt mithin zu einer Kraftbeaufschlagung bzw. -entlastung des Federelements 8, je nach Drehrichtung des Getriebe motors 13.
Wie sich aus den schematischen Darstellungen nach Fig. 3a und Fig. 3b ergibt, verfügt der Getriebemotor 13 über eine Motoreinheit 15 und über ein damit zusammenwirkendes Getriebe 16. Die Motoreinheit 15 stellt eine Motorwelle 17 bereit. Diese weist gemäß der Ausführungsform von Fig. 3a einendseitig einen ersten Wellenabschnitt 18 und anderendseitig einen zweiten Wellenabschnitt 19 auf. Dabei ist der erste Wellenabschnitt 18 an das Getriebe 16 schlupffrei angeschlossen. Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall wird das Getriebe 16 mithin unter Zwischenordnung des ersten Wellenabschnitts 18 durch die Motoreinheit 15 angetrieben.
Das Getriebe 16 stellt als Abtriebswelle eine Getriebewelle 20 bereit. Diese Getriebewelle 20 wirkt wiederum mit der Kupplungseinrichtung 14 zusammen. Abtriebsseitig der Kupplungseinrichtung 14 ist eine Abtriebswelle 21 vorgesehen, die mit dem Zwischenglied 11 zusammenwirkt.
Wie sich aus der Darstellung nach Fig. 3a und Fig. 3b ferner ergibt, ist eine Sensoreinheit 22 vorgesehen. Diese dient der Erfassung der Drehzahl der Motorwelle 17, zu welchem Zweck die Sensoreinheit 22 gemäß der Ausführungsform von Fig. 3a mit dem zweiten Wellenabschnitt 19 der Motorwelle 17 in Wirkverbindung steht, welche Wirkverbindung in Fig. 3a durch den Pfeil 23 dargestellt ist. Gemäß der Ausführungsform von Fig. 3b erfasst die Sensoreinheit 22 die Drehzahl der Motorwelle 17 an dem einem zwischen Motoreinheit 15 und Getriebe 16 angeordneten Wellenabschnitt, der an das Getriebe 16 schlupffrei angeschlossen ist. Die Sensoreinheit 22 ist mithin in beiden Fällen dazu eingerichtet, die Drehzahl der Motorwelle 17 der Motoreinheit 15 zu erfassen.
Der Getriebemotor 13 und die Sensoreinheit 22 bilden zusammen die erfindungsgemäße Motoreinrichtung 41. Dabei verfügt der Getriebemotor 13 in schon vorbeschriebener Weise über die Motoreinheit 15 und das damit zusammenwirkende Getriebe 16. Die Sensoreinheit 22 weist ihrerseits einen Drehimpulsgeber 30 bzw. 39 und einen Sensor 31 , 38 bzw. 40 auf, wie dies im Weiteren noch näher erläutert werden wird.
Die Motoreinrichtung 41, d.h. die Motoreinheit 15 des Getriebemotor 13 steht in Wirkverbindung mit der einer bewegbaren Komponente des Haushaltsgerät, beispielsweise mit der Gerätetür 6. In letztgenanntem Fall, wenn also die Motoreinrichtung zum Antrieb der Gerätetür dient, ist die Motoreinheit dazu ausgebildet, die Gerätetür 6 aus einer Offenstellung in eine die Beschickungsöffnung 5 verschließende Verschlussstellung und/oder aus der Verschlussstellung in eine Offenstellung zu überführen. Für den Antrieb anderer bewegbaren Komponenten kann die Motoreinrichtung in gleicher weise eingesetzt werden.
Während einer motorangetriebenen Verschwenkbewegung der Gerätetür 6 - als Beispiel für eine bewegbare Komponente des Haushalsgerät, welche motorisch angetrieben wird, wird mittels der Sensoreinheit 22 die Drehzahl der Motorwelle 17 der Motoreinheit 15 erfasst. Weicht die von der Sensoreinheit 22 erfasste Ist-Drehzahl der Motorwelle 17 von einer vorgebbaren Soll-Drehzahl der Motorwelle 17 ab, so kann dies als Blockade der Gerätetür 6 interpretiert werden. Dabei kann eine solche Blockade der Gerätetür 6 insbesondere dann auftreten, wenn sich im Schließspalt der Gerätetür 6 Fremdkörper befinden, beispielsweise Gliedmaßen oder Teile hiervon eines Verwenders der Geschirrspülmaschine. Um einen Einklemm- bzw. Quetschschutz zu realisieren, ist vorgesehen, die Motoreinrichtung 41 , insbesondere die Motoreinheit 15 automatisch abzuschalten bzw. anzuhalten, wenn ein Blockadefall detektiert wird, das heißt die Ist- Drehzahl von der Soll-Drehzahl abweicht. Gleiches gilt im Fall des Anschiebens bzw. Beschleunigens der Tür während der motorangetriebenen Verschwenkbewegung.
Das Haushaltsgerät verfügt zu diesem Zweck über eine Steuereinrichtung, die mit einem Sensor 31 , 38 bzw. 40 der Sensoreinheit 22 bei einer Überführung der Gerätetür 6 aus einer Offenstellung in die Verschlussstellung und/oder aus der Verschlussstellung in eine Offenstellung die Drehzahl der Motorwelle 17 erfasst und ein der Drehzahl entsprechendes Signal als Ist-Wert abgibt. Die Steuereinrichtung verfügt des Weiteren über eine Vergleichsschaltung, die den von der Sensoreinheit 22 gelieferten Ist-Wert mit einem vorgebbaren Soll-Wert vergleicht. Wird bei diesem Vergleich eine Abweichung festgestellt, so erfolgt eine sofortige Abschaltung der Motoreinrichtung 41, insbesondere der Motoreinheit 15, zu welchem Zweck die Steuereinrichtung über eine Abschalteinrichtung verfügt. Dabei ist die Steuereinrichtung bevorzugter Weise durch eine elektronische Schaltung realisiert, die von einer Leiterkarte 29 der Sensoreinheit 22 bereitgestellt ist.
Der vorgebbare Soll-Wert ist vorzugsweise in einem Speicher der Vergleichsschaltung hinterlegt. Zudem kann ein vorgebbares Toleranzfenster im Speicher der Vergleichsschaltung hinterlegt sein, so dass nicht bei mathematischer Ungleichheit von Ist- Wert und Soll-Wert eine Abschaltung der Motoreinrichtung 41, sondern nur dann, wenn der Soll-Wert außerhalb des vorgebbaren Toleranzfensters gegenüber dem Ist-Wert abweicht. Es können so verschleißbedingte Abnutzungen und/oder besondere Einflüsse am Aufstellungsort der Geschirrspülmaschine berücksichtigt werden.
Im Ergebnis findet während einer Bewegung, insbesondere Schließbewegung der Gerätetür 6 ein kontinuierlicher Vergleich zwischen der sensorisch erfassten, tatsächlichen Ist-Drehzahl der Motorwelle 17 und der gemäß einem vorbekannten Bewegungsprofil erwarteten Soll-Drehzahl der Motorwelle 17 statt. Bei einer Abweichung wird die Motoreinrichtung 41 unmittelbar abgeschaltet, was zu einem sofortigen Bewegungsstopp der Gerätetür 6 führt. Zur Anpassung des Ansprechverhaltens der Abschalteinrichtung an unter Umständen am Aufstellungsort der Geschirrspülmaschine herrschenden besonderen Bedingungen ist das Toleranzfenster hinsichtlich des Vergleichs zwischen Ist-Wert und Soll-Wert vorgesehen. Dieses Toleranzfenster kann selbstverständlich auch auf Null gesetzt werden, in welchem Fall die kleinste Unterscheidung zwischen Ist-Wert und Soll- Wert bereits ausreicht, um eine Abschaltung der Motoreinrichtung 41 zu bewirken.
Die Figuren 4 bis 8 lassen in unterschiedlichen Ansichten eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Motoreinrichtung 41 erkennen, die in erfindungsgemäßer Weise über einen Getriebemotor 13 und eine Sensoreinheit 22 zur Drehzahlerfassung verfügt.
Die Getriebemotor 13 weist in schon vorbeschriebener Weise eine Motoreinheit 15 und ein damit gekoppeltes Getriebe 16 auf. Abtriebsseitig des Getriebes 16 ist eine Getriebewelle 20 vorgesehen, die in ebenfalls schon vorbeschriebener Weise mit der Kupplungseinrichtung 14 zusammenwirkt.
In axialer Richtung der von der Motoreinheit 15 bereitgestellten Motorwelle 17 ist dem Getriebe 16 gegenüberliegend der zweite Wellenabschnitt 19 der Motorwelle 17 vorgesehen. Dieser Sachzusammenhang ergibt sich beispielsweise aus einer Zusammenschau der Figuren 5 und 6.
Im endmontierten Zustand wirkt der zweite Wellenabschnitt 19 der Motorwelle 17 mit der Sensoreinheit 22 zusammen.
Die Sensoreinheit 22 verfügt über ein Gehäuse 24, das den eigentlichen Sensor 31 , 38 bzw. 40 der Sensoreinheit 22 beherbergt. Dabei besteht das Gehäuse 24 aus einem Grundkörper 25 und einem Deckel 26. Im endmontierten Zustand ist der Grundkörper 25 an dem Getriebemotor 13 positionsgesichert und der Deckel 26 stützt sich am Grundkörper 25 ab.
Die Sensoreinheit 22 verfügt des Weiteren über eine Leiterkarte 29, die am Grundkörper 25 des Gehäuses 24 angeordnet ist. Diese Leiterkarte 29 stellt elektrische und/oder elektronische Bauteile einerseits sowie Stromanschlusskontakte 32 andererseits bereit, wie sich dies beispielsweise aus den Figuren 6 und 7 ergibt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 4 bis 8 kommt als eigentlicher Sensor der Sensoreinheit 22 eine Gabellichtschranke 31 zum Einsatz. Diese Gabellichtschranke 31 wirkt mit einer als Drehimpulsgeber dienenden Lochscheibe 30 zusammen, die endseitig des zweiten Wellenabschnitts 19 auf die Motorwelle aufgesteckt ist. Infolge des Zusammenwirkens von Lochscheibe 30 und Gabellichtschranke 31 kann im bestimmungsgemäßen Verdrehfall der Motorwelle 17 die Motorwellen-Drehzahl erfasst werden.
Wie sich insbesondere aus der Darstellung nach Fig. 7 ergibt, kann die Leiterkarte 29 in axialer Richtung der Motorwelle 17 zur Anordnung am Grundkörper 25 über die Motorwelle hinweggeführt werden. Zu diesem Zweck verfügt die Leiterkarte 29 über eine Öffnung 33, durch die hindurch im endmontierten Zustand der zweite Wellenabschnitt 19 der Motorwelle 17 hindurchgeführt ist.
Die Leiterkarte 29 verfügt des Weiteren über zwei Durchbrüche 34 und 35, durch die hindurch im endmontierten Zustand die Kontaktfahnen 27 und 28 der Motoreinheit 15 hindurchgeführt sind.
Die Kontaktfahnen 27 und 28 der Motoreinheit 15 sind im endmontierten Zustand elektrisch an die Stromanschlusskontakte 32 der Leiterkarte 29 angeschlossen, so dass bei einem bestimmungsgemäßen Anschluss der Stromanschlusskontakte 32 an eine Stromversorgung nicht nur die Leiterkarte 29 und die davon getragenen elektronischen und/oder elektrischen Baukomponenten, sondern auch die Motoreinheit 15 mit elektrischer Energie versorgt sind.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, die in den Figuren 9, 10 und 11 gezeigt ist, ist die Lochscheibe 30 glockenförmig ausgebildet und die Gabellichtschranke 31 ist im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 bis 8 um 90° verdreht an der Leiterkarte 29 angeordnet. Diese Ausführungsform erbringt den Vorteil einer vereinfachten Montage, da die Leiterkarte 29 und die Lochscheibe 30 unabhängig voneinander auf die Motorwelle 17 aufgeschoben werden können, und zwar ausschließlich in einer axial zur Motorwelle 17 verlaufenden Richtung. Dies vereinfacht sowohl eine Montage als auch im Reparaturfall eine Demontage, da ein Vormontieren von Leiterkarte 29 und Lochscheibe 30 entfällt.
Den Vorteil einer einfachen Montage bzw. Demontage bietet auch die Ausführungsform nach Fig. 12. In Entsprechung des Ausführungsbeispiels nach den Figuren 4 bis 8 kommt auch gemäß dieser Ausführungsform eine scheibenförmige Lochscheibe 30 zum Einsatz, allerdings nicht in Kombination mit einer Gabellichtschranke 31, sondern in Kombination mit einer Reflexlichtschranke 38. Auch die Verwendung einer Reflexlichtschranke 38 macht eine Vormontage von Lochscheibe 30 und Leiterkarte 29 überflüssig, und dies bei gleichzeitiger Möglichkeit, sowohl die Leiterkarte 29 als auch die Lochscheibe 30 in ausschließlich axialer Richtung der Motorwelle 17 an der Motoreinheit 15 anzuordnen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigen die Figuren 13 und 14. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kommt anstelle eines optischen Sensors 31 bzw. 38 ein magnetischer Sensor zum Einsatz, nämlich ein Hall-Sensor 40. Dieser wirkt im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall mit einem Multipol-Ringmagnet 39 zusammen, der auf den zweiten Wellenabschnitt 18 der Motorwelle 17 aufgesteckt ist.
Für einen elektrischen Anschluss der Kontaktfahnen 27 und 28 an die Leiterkarte 29 kann eine Verlötung vorgesehen sein. Bevorzugt ist es aber, Anschlusskontakte in Form von Steckkontakten 36 und 37 vorzusehen, wie sich dies aus den Figuren 15, 16 und 17 ergibt. Danach sind Steckkontakte 36 und 37 vorgesehen, die sich leiterkartenseitig an die in der Leiterkarte 29 ausgebildeten Durchbrüche 34 und 35 in axialer Richtung der Motorwelle 17 anschließen. Im Montagefall durchgreifen die Kontaktfahnen 27 und 28 der Motoreinheit 15 die zugehörigen Durchbrüche 34 und 35 und werden von den Steckkontakten 36 und 37 positionsgenau und lagesicher aufgenommen. Es ist so ein einfach zu montierender bzw. im Reparaturfall auch einfach zu demontierender elektrischer Kontakt zwischen der Leiterkarte 29 einerseits und der Motoreinheit 15 andererseits ausgebildet. Zudem bedarf es keiner zusätzlichen Positionssicherung der Leiterkarte 29 an der Motoreinheit 15. Diese ist vielmehr unter Zwischenwirkung der Steckkontakte 36 und 37 positionssicher an die Motoreinheit 15 angeklemmt. Fig. 18 lässt schließlich noch in einer Explosionsdarstellung die erfindungsgemäße Ausgestaltung erkennen. Demnach sind ein Getriebemotor 13 einerseits und eine Sensoreinheit 22 andererseits vorgesehen. Der Getriebemotor 13 stellt die Motoreinheit 15 bereit, die ihrerseits über eine Welle 17 mit einem ersten Wellenabschnitt 18 und einem zweiten Wellenabschnitt 19 verfügt. Im endmontierten Zustand wirkt der zweite Wellenabschnitt 19 mit der Sensoreinheit 22 zusammen.
Die Sensoreinheit 22 verfügt über einen am zweiten Wellenabschnitt 19 angeordneten Drehimpulsgeber, beispielsweise eine Lochscheibe 30. Dieser Drehimpulsgeber wirkt mit dem eigentlichen Sensor zusammen, beispielsweise in der Ausgestaltung einer Gabellichtschranke 31.
Die Gabellichtschranke 31 ist auf einer Leiterkarte 29 montiert, die im endmontierten Zustand in elektrischer Verbindung mit der Motoreinheit 15 steht, zu welchem Zweck die Leiterkarte 29 Steckkontakte 36 und 37 aufweist, in die hinein im endmontierten Zustand entsprechende Kontaktfahnen 27 und 28 der Motoreinheit 15 eingreifen. Über gemeinsame Stromanschlusskontakte 32 können sowohl die Leiterkarte 29 als auch die Motoreinheit 15 mit elektrischer Energie versorgt werden.
Zur Anordnung der Sensoreinheit 22 an dem Getriebemotor 13 ist ein Grundkörper 25 vorgesehen, der im endmontierten Zustand mit einem Deckel 26 zusammenwirkt, wobei der Grundkörper 25 und der Deckel 26 zusammen ein Gehäuse 24 ausbilden, das im endmontierten Zustand die Leiterkarte 29 sowie den auf dem zweiten Wellenabschnitt 19 angeordneten Drehimpulsgeber aufnimmt.
Bezugszeichen
1 Haushaltsgerät 22 Sensoreinheit
2 Gehäuse 23 Pfeil (Wirkverbindung)
3 Gerätebehälter 25 24 Gehäuse
4 Behandlungsraum 25 Grundkörper
5 Beschickungsöffnung 26 Deckel
6 Gerätetür 27 Kontaktfahne
7 Federmechanik 28 Kontaktfahne
8 Federelement so 29 Leiterkarte
9 Kraftübertragungsmittel 30 Lochscheibe (Drehimpulsgeber)
10 Hebel 31 Gabellichtschranke (Sensor)
11 Zwischenglied 32 Stromanschlusskontakt
12 Umlenkrolle 33 Öffnung
13 Getriebemotor 35 34 Durchbruch
14 Kupplungseinrichtung 35 Durchbruch
15 Motoreinheit 36 Steckkontakt
16 Getriebe 37 Steckkontakt
17 Motorwelle 38 Reflexlichtschranke (Sensor)
18 Erster Wellenabschnitt 40 39 Multipol-Ringmagnet
(Drehimpulsgeber)
19 Zweiter Wellenabschnitt
40 Hall-Sensor
20 Getriebewelle
41 Motoreinrichtung
21 Abtriebswelle

Claims

Patentansprüche
1. Motoreinrichtung für den motorischen Antrieb einer bewegbaren Komponente, insbesondere einer verschwenkbar gelagerten Gerätetür (6), eines Haushaltsgeräts (1), mit einem Getriebemotor (13), der eine Motoreinheit (15) und ein damit zusammenwirkendes Getriebe (16) aufweist, und mit einer Sensoreinheit (22), die einen Drehimpulsgeber (30, 39) und einen damit zusammenwirkenden Sensor (31 , 38, 40) aufweist, wobei die Motoreinheit (15) eine Motorwelle (17) bereitstellt, die einen Wellenabschnitt (18) aufweist, der an das Getriebe (16) angeschlossen ist, und wobei die Motorwelle (17) den Drehimpulsgeber (30, 39) trägt.
2. Motoreinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (17) einendseitig einen ersten Wellenabschnitt (18) und anderendseitig einen zweiten Wellenabschnitt (19) aufweist, wobei der erste Wellenabschnitt (18) an das Getriebe (16) angeschlossen ist und wobei der zweite Wellenabschnitt (19) den Drehimpulsgeber (30, 39) trägt.
3. Motoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (22) in axialer Richtung der Motorwelle (17) montierbar bzw. demontierbar an der Motoreinheit (15) angeordnet ist.
4. Motoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (22) eine Leiterkarte (29) aufweist, die den Sensor (31 , 38, 40) trägt.
5. Motoreinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterkarte (29) in der Ausgestaltung einer Steuereinrichtung eine elektronische Schaltung bereitstellt, die mit dem Sensor (31 , 38, 40) bei einer Überführung der Gerätetür (6) aus einer Offenstellung in eine Verschlussstellung und/oder aus der Verschlussstellung in eine Offenstellung die Drehzahl der Motorwelle (17) erfasst und ein der Drehzahl entsprechendes Signal als Ist-Wert abgibt, die mit einer Vergleichsschaltung den Ist-Wert mit einem vorgebbaren Soll-Wert vergleicht und die bei einem vom Soll-Wert außerhalb eines vorgebbaren Toleranzfensters abweichenden Ist-Wert mit einer Abschalteinrichtung die Motoreinheit (15) abschaltet oder deren Drehrichtung umkehrt.
6. Motoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (31, 38, 40) ein optischer Sensor oder ein Magnetfeldsensor ist.
7. Motoreinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor eine Lichtschranke, vorzugsweise eine Gabellichtschranke (31) oder eine Reflexlichtschranke (38) ist.
8. Motoreinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor ein Hall-Sensor (40) ist.
9. Motoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehimpulsgeber (30, 39) eine Lochscheibe (30) oder ein Multipol-Ringmagnet (39) ist.
10. Motoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterkarte (29) An Schluss kontakte für Kontaktfahnen (27, 28) der Motoreinheit (15) aufweist.
11. Motoreinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusskontakte Steckkontakte (36, 37) sind oder mit den Kontaktfahnen (27, 28) der Motoreinheit (15) löttechnisch elektrisch leitend verbunden sind.
12. Motoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterkarte (29) Stromanschlusskontakte (32) zur Stromversorgung sowohl des Sensors (31, 38, 40) als auch der Motoreinheit (15) aufweist.
13. Motoreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (22) ein Gehäuse (24) mit einem Grundkörper (25) und einem Deckel (26) aufweist, wobei der Grundkörper (25) an der Motoreinheit (15) auswechselbar angeordnet ist.
14. Motoreinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (25) die Leiterkarte (29) trägt oder durch die Leiterkarte (29) gebildet ist.
15. Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspülmaschine, mit einem einen Behandlungsraum (4) bereitstellenden Gerätebehälter (3), der für einen Zugriff auf den Behandlungsraum (4) eine Beschickungsöffnung (5) aufweist, die mittels einer um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerten Gerätetür (6) verschließbar ist, gekennzeichnet durch eine Motoreinrichtung (41) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13, die in Wirkverbindung mit der Gerätetür (6) steht und mittels welcher die Gerätetür (6) aus einer Offenstellung in eine die Beschickungsöffnung (5) verschließende Verschlussstellung und/oder aus der Verschlussstellung in eine Offenstellung überführbar ist.
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