Steuerungseinrichtung an Wäschebehandlungsmaschinen Die heute auf dem Markt befindlichen Wasch maschinen sind fast ausnahmslos mit Einrichtungen versehen, die einzelne oder mehrere Funktionen des Gerätes selbständig steuern, d. h. also, die dem Be nutzer einer solchen Waschmaschine einen Teil der erforderlichen Handgriffe zur Bedienung des Gerätes abnehmen. Die anfänglich gewählte Einteilung in handbediente und automatische Waschmaschinen ist bei den heutigen Verhältnissen überholt. Beispiels weise besitzt fast jede neuere handbediente Wasch maschine einen Zeitschalter, der die automatische Überwachung der Zeitspanne der einzelnen Wasch gänge übernimmt, und meist ist sie auch mit einem Thermostaten zur Überwachung der Maximaltempe ratur ausgerüstet.
Bei den automatischen Waschma- schinen ist zur Steuerung ein Programmgerät vorge sehen, das neben der Überwachung des Zeitablaufs des gesamten Waschprogramms und der Einhaltung der gewählten Temperatur auch noch die Neben funktionen, wie z. B. Badwechsel, Einstellung der Flüssigkeitshöhe usw., selbsttätig regelt.
Es kann somit festgestellt werden, dass die mo dernen Waschmaschinen fast durchweg mit einem Zeitwerk ausgerüstet sind. Ein solches Zeitwerk, ins besondere in Form eines Programmsteuergerätes für Waschautomaten, bedingt aber einen erhöhten Auf wand in der Fertigung und beeinflusst nicht uner heblich den Preis eines damit ausgerüsteten Gerätes. Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung an Wäschebehandlungsmaschinen zur automatischen Steuerung einzelner, mehrerer oder sämtlicher Funk tionen der Maschine und hat aus den oben genannten Gründen zur Aufgabe, die Steuerung des zeitlichen Ablaufs ohne Verwendung eines Zeitwerkes zu er möglichen.
Gemäss der Erfindung wird der zeitliche Ablauf einzelner, mehrerer oder sämtlicher Phasen der Wä schebehandlung lediglich durch die Änderungen von Zustandsgrössen gesteuert. Auf diese Weise wird die Steuerung einer Wäschebehandlungsmaschine wesent lich vereinfacht; denn neben dem geringeren Aufwand in der Fertigung wird gleichzeitig erreicht, dass we niger bewegte bzw. keine bewegten Teile verwendet werden, wodurch die Störanfälligkeit und die Ab nutzung verringert wird. Schliesslich werden bei der Montage die Zeiten für die z. T. recht komplizierte Prüfung eines Zeitwerkes, insbesondere eines Pro grammsteuergerätes, erheblich gekürzt.
Ausserdem bietet die Erfindung den Vorteil, dass die Wartung einer Maschine vereinfacht wird. Während nämlich bei einem Fehler in einem Zeitsteuerwerk es in jedem Falle erforderlich ist, das fehlerhafte Zeitsteuerwerk zur genaueren Überprüfung aus der Maschine aus zubauen, können bei einer Steuerung, wie sie durch die Erfindung vorgeschlagen wird, eventuell auftre tende Schäden im Steuermechanismus am Aufstel lungsort der Maschine behoben werden, da nach Auswechseln. eventuell schadhafter Teile eine genaue Justierung, wie beispielsweise bei einem Programm steuergerät,
nicht erforderlich ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Er findung wird der zeitliche Verlauf der Abkühlung der Waschflüssigkeit selbst benutzt, um die Dauer der Wäschebehandlungsphase zu steuern, ohne dass zusätzlich ein besonderes Zeitwerk verwendet werden muss. Die Erfindung geht dabei von folgenden Über- legungen aus: Die Maximaltemperatur für den gerade ablaufenden Waschgang wird fast immer durch einen Thermostaten überwacht.
Falls kein Thermostat an der Maschine vorhanden ist, dient ein Fernthermo meter zur Kontrolle des Temperaturzustandes. Im ersten Fall überwacht der Thermostat den Aufheiz- vorgang und schaltet nach Erreichen der gewünschten eingestellten Maximaltemperatur die Heizung und gegebenenfalls den Waschmotor ab. Im zweiten Fall muss der Benutzer diese Schaltbetätigungen aufgrund der Anzeige des Thermometers selbst vornehmen. Da aber ein Fernthermometer meist teurer ist als ein Thermostat, dürfte bereits in naher Zukunft die Ver wendung von Thermostaten bei Waschmaschinen eine Selbstverständlichkeit darstellen.
Die Temperatur, bei der ein Thermostat oder die zu steuernden Stromkreise abschaltet, und die Tem peratur, bei der er diese Kreise wieder einschaltet, sind nicht identisch. Die Differenz beider Tempera turen wird als Schaltbreite A T des Thermostaten bezeichnet. Daraus ergibt sich der bekannte Tempe- raturverlauf in Form einer Sägezahnkurve (Fig. 1). In der Waschtechnik hat es sich gezeigt, dass ein mehrmaliges Einschalten der Heizung nicht erforder lich ist. Nach dem ersten Erreichen der waschtechnisch sinnvollen Temperatur (Maximaltemperatur) sind die optimalen Bedingungen für die Wirkung des Wasch mittels gegeben.
Es ist dann nicht mehr notwendig, diese Temperatur zu halten, da die bei der Maximal temperatur wirksam gemachten Komponenten des Waschmittels auch noch in einem gewissen Tempe raturintervall unterhalb des Maximalwertes weiterhin wirksam bleiben. Es genügt also, wenn der Thermostat nach dem ersten Erreichen der Maximaltemperatur die zu überwachenden Stromkreise, insbesondere die Heizung, abschaltet bzw. umschaltet. Die für solche Zwecke verwendeten Thermostaten sind nämlich meist mit Umschaltkontakten ausgerüstet bzw. können leicht damit ausgestattet werden, so dass beispiels weise bei Erreichen der Maximaltemperatur ein Stromkreis (z. B. für die Heizung) unterbrochen, während ein anderer Stromkreis (für den Motor) nur in einen anderen Schaltzustand versetzt wird. Das ist z.
B. erforderlich, wenn während des Aufheizvorgan- ges bis zum Erreichen der Maximaltemperatur der Motor so betrieben wird, dass nur eine geringe me chanische Komponente auf die Wäsche ausgeübt wird (Feingang), während nach Erreichen dieser Tempe ratur die mechanische Komponente vergrössert wird (Normalgang). Im Falle einer Trommelwaschmaschine wird die Trommel bei dieser Betriebsweise während des Aufheizvorganges nur in grösseren Abständen kurzzeitig bewegt,
während nach Erreichen der Maxi maltemperatur die zwischen den einzelnen Bewe gungsphasen der Trommel liegenden Pausen im Ver gleich zur Bewegungszeit klein gehalten werden.
Eine andere Möglichkeit zur Steuerung ohne Ver wendung eines Zeitwerkes erhält man, wenn man den Strom des Antriebsmotors für eine Wäschebehand lungseinrichtung ein die Dauer einer Behandlungs- phase bestimmendes Glied, insbesondere einen Bime- tallschalter, steuern lässt. Man kann ferner eine häufig vorhandene Reversiereinrichtung für die Wä- schebewegungseinrichtung benutzen, um einen Zähl und Schaltmechanismus, z. B. einen Schrittschalter, zu betätigen, der dann die Dauer der Behandlungs phase steuern kann.
Auch die Dauer des Zulaufes der Wasch- oder Spülflüssigkeit in den Laugenbehäl- ter kann man zur zeitlichen Steuerung einer Wasch- oder Spülphase heranziehen. Durch ein in der Zulauf- leitung angeordnetes Drosselorgan lässt sich dabei die Länge der Zulaufzeit leicht einstellen. Ebenso kann man die Auslaufdauer einer Flüssigkeit aus dem Laugenbehälter zur Steuerung einzelner Waschphasen, insbesondere eines Schleuderganges, benutzen. Durch Regulierung der Auslaufgeschwindigkeit lässt sich auch hier die Länge der Zeit leicht beeinflussen.
Es ist auch möglich, Änderungen von Zustandsgrössen, die nicht mit der zu steuernden Maschine gekoppelt sind, zur zeitlichen Steuerung mit heranzuziehen. Beispielsweise kann man die Laufzeit eines Wäsche- bewegers (Trommel) bei einem Wäschetrockner vom Feuchtigkeitsgehalt der Luft abhängig machen.
Es sind darüber hinaus noch zahlreiche andere Lösungen denkbar. Bei einem automatisch gesteuerten Gesamtprogramm wird die Kombination mehrerer Lösungswege von besonderem Vorteil sein, da z. B. bei einem Waschprozess die einzelnen Waschphasen die Einhaltung bestimmter, der Wäschesorte und dem Waschmittel angepasster Temperaturen erfordern, während den sich anschliessenden Spülgängen keine so fest definierten Temperaturen zuzuordnen sind.
Die Erfindung ist nicht auf die angeführten Lö sungsbeispiele begrenzt. Grundsätzlich umfasst die Erfindung jede Wäschebehandlungsmaschine, bei der der zeitliche Ablauf einzelner, mehrerer oder sämtlicher Phasen des Gerätes lediglich durch die Änderungen von Zustandsgrössen gesteuert wird, d. h. z. B., alle Maschinen, deren Programm automatisch abläuft und bei denen dafür kein Programmsteuer gerät verwendet wird.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft für solche automatischen Waschmaschinen zu verwenden, bei denen der Ablauf verschiedener Programme ausge wählt werden kann, z. B. durch Verwendung einer Lochkarten- oder Schlüsselkartensteuerung. Bei einer Programmänderung müssen in erster Linie die Tem peraturen, die Dauer und die Anzahl der einzelnen Waschgänge geändert werden. Wie im folgenden ge zeigt wird, sind diese Grössen bei der Steuerung gemäss der Erfindung fast durchweg mechanisch sehr leicht beeinflussbar. Ausserdem gestattet die neue Einrichtung auch eine leichte Beeinflussung dieser und anderer Grössen auf elektrischem Wege durch Änderung nur weniger Kontaktstellungen.
Die leichte Beeinflussbarkeit der verschiedenen zu ändernden Grössen bei der Einrichtung nach der Erfindung beruht darauf, dass kein Zeitwerk den gesamten Programmablauf steuert, sondern dass die Zeitdauer der einzelnen Waschphasen nur von Zustandsgrössen gesteuert wird.
In der Zeichnung sind schematisch Ausführungs beispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt in einem Temperatur-Zeit-Diagramm für zwei verschiedene Endtemperaturen die bekann ten Sägezahnkurven, die sich bei der durch einen Thermostaten gesteuerten Erwärmung eines Mediums ergeben. Die zu überwachenden Maximalwerte der Temperatur schwanken dabei um den Betrag @ T. Diese Differenz bezeichnet man als Schaltbreite des Thermostaten. Nach dem ersten Erreichen der Maxi maltemperatur (Punkt 1 bzw. 1') schaltet der Ther mostat die Heizung ab. Der sich an den genannten Punkt anschliessende Bereich 2 bzw. 2' der Kurve gibt den zeitlichen Verlauf der Abkühlung wieder.
Ist die Temperatur um /\ T, der Schaltbreite des Thermostaten, gefallen (Punkt 3 bzw. 3') wird die Heizung wieder eingeschaltet. Dieses Spiel wiederholt sich periodisch. In der Waschtechnik genügt nun das einmalige Erreichen einer von der Wäscheart und vom Waschmittel abhängigen Temperatur (Maximal temperatur). Die Dauer des Abkühlungsverlaufes kann dann beispielsweise zur Steuerung der Zeitdauer der Wäschebehandlungsphase herangezogen werden, da im Punkt 3 bzw. 3' der Thermostat wieder eine Schaltung durchführt, die so ausgebildet sein kann, dass in diesem Zeitpunkt der Waschgang beendet und ein sich daran anschliessender Prozess (z. B. ein zwei ter Waschgang oder ein Spülgang) eingeschaltet wird.
Die beiden Kurven der Fig. 1 zeigen, dass die Zeit für die Abkühlung bei konstanter Schaltbreite des Thermostaten über seinen ganzen Temperaturbereich bei verschiedener Endtemperatur sehr unterschiedlich ist. Das muss aber ausgeglichen werden, wenn man die Zeitdauer der Abkühlung zur zeitlichen Steuerung eines Waschganges heranziehen will. Untersuchungen von einigen gebräuchlichen Thermostaten zeigen, dass die Schaltbreite nicht über den ganzen Einstellbereich konstant, sondern bei niedriger Temperatur kleiner ist. Das ist für die hier beabsichtigte Verwendung des Thermostaten günstig.
In den nachstehenden Figuren sind darüber hinaus noch Massnahmen beschrieben, die es ermöglichen, die Schaltbreite im Einstellbereich zu ändern, so dass die Abkühlungsdauer zwischen den beiden Schaltpunkten (1 und 3 bzw. 1' und 3') des Thermostaten für jede Endtemperatur gleich lang wird.
In Fig. 2 ist eine Anordnung für eine Zeitsteuerung eines Waschganges nur mit Hilfe eines Thermostaten dargestellt. Mit dem mehrpoligen Hauptschalter 11 wird die Waschmaschine an das Netz 12 angeschlos sen. Die Heizung 13 und der Waschmotor 14 erhalten über einen Thermostaten 15 Spannung. Der Ther mostat ist mit einem Umschaltkontakt 16 und mit einem einfachen Kontakt 17 ausgerüstet. Die einge zeichnete Stellung der Kontakte gilt vor Erreichen der eingestellten Maximaltemperatur. In den Zuleitungen zur Heizung und zum Motor sind Kontakte 18 und 19 vorgesehen, die zusammen mit dem Kontakt 20 an einem Schaltschütz 21 angeordnet sind. Betätigt man die Taste 22 (in bekannter Weise z.
B. beim Einschal ten des Hauptschalters 11), so wird der offene Kon takt 20 überbrückt, das Schütz 21 erregt und die Kontakte 18 bis 20 geschlossen. Über den Kontakt 20 hält sich das Schütz selbst. Die Heizung 13 und der Motor 14 liegen jetzt an Spannung. Mit 23 ist eine Schaltvarrichtung angedeutet, die den Motor 14 ent weder in grossen oder in kleinen Abständen in Betrieb setzt, so dass damit ein Feingang oder ein Normalgang erzielt wird. Nach Erreichen der eingestellten Maxi maltemperatur spricht der Thermostat 15 an. Damit wird, wie aus der Schaltung leicht zu entnehmen ist, der Motor in einen anderen Schaltzustand versetzt und die Heizung abgeschaltet.
Gleichzeitig wird das Schütz 21 spannungslos. Nun beginnt z. B. die eigent liche Waschzeit, deren Dauer lediglich durch die Zeit der Abkühlung bis zu der Temperatur bestimmt wird, bei der der Thermostat wieder ein -schaltet. Da nun aber die Kontakte 18 bis 20 geöffnet sind, wird der Motor ausgeschaltet und die Heizung kann nicht wieder eingeschaltet werden.
In Fig. 3 ist schematisch der Aufbau der im all gemeinen verwendeten Thermostate dargestellt. Das mechanische, die Schaltung bewirkende System be steht im wesentlichen aus zwei mit Federn verbun denen Wippen 31 und 32. Beide Wippen stellen etwa gleichlange einarmige Hebel dar. Ihre Lager 33 und 34 sind so angeordnet, dass z. B. das Lager 34 der Wippe 32 in Höhe des grössten Hebelarmes 35 der Wippe 31 liegt und umgekehrt. Am Hebelarm 36 der Wippe 32 sind an einem Träger 37 Kontakte 38 an geordnet, die mit im Gehäuse des Thermostaten festen Kontakten 39 zusammenarbeiten. Beide Wip pen sind über Federn 40 und 41 miteinander verbun den. Die Wippe 31 wird z.
B. über einen Nassfühler und eine Druckmembran (nicht dargestellt) durch einen Stift 42 in Richtung des Pfeiles 43 herunter gedrückt. Dadurch werden die Federn 40 und 41 ge spannt und bewegen in einer bestimmten Lage der Wippe 31 die Wippe 32 mit ihren Kontakten 38 in Richtung des Pfeiles 44 ruckartig auf die Gegenkon takte 39 zu. Mit 45 sind noch feste Kontakte ange deutet, die in der oberen Lage der Wippe 32 mit den beweglichen Kontakten 38 zusammenarbeiten, so dass der Thermostat sowohl Ein-Aus -Schaltungen als auch Umschaltungen durchführen kann.
Einen solchen Thermostaten kann man in ganz einfacher Weise so ausbilden, dass die in Fig. 2 dar gestellte Anordnung wesentlich vereinfacht wird. Ziel dieser Änderung am Thermostaten ist dabei, dass ein Wiedereinschalten der Heizung und eventuell anderer Stromkreise vermieden wird, wenn die Temperatur nach dem ersten Erreichen der Maximaltemperatur auf den unteren Wert der die Schaltbreite des Ther mostaten darstellenden Temperatur gesunken ist. Eine Möglichkeit dafür ist in Fig. 4 im Prinzip dargestellt.
In den Weg der Wippe 32 des in Fig. 3 beschriebenen Thermostaten wird ein Anschlag 46 so eingebracht, dass sich die Wippe aus der oberen Lage (Einschalt- Stellung des Thermostaten) in die untere Lage 32a bewegen kann (Stellung nach erreichter eingestellter Temperatur), dass aber eine Rückkehr nach erfolgtem Absinken der Temperatur auf den unteren Wert der Schaltbreite nicht möglich ist. Der Anschlag hält dann die Wippe in der mit 32b bezeichneten Lage.
In den Figuren 5a-c sind die möglichen Schalt stellungen des in Fig. 3 beschriebenen Thermostaten eingezeichnet. 39 und 45 sind die unteren und oberen festen Kontakte. Mit 38 sind die Kontakte, die mit der Wippe 32 verbunden sind, bezeichnet.
In Fig. 5a ist die Schaltstellung des Thermostaten vor erreichter Maximaltemperatur und in Fig. 5b nach erreichter Maximaltemperatur dargestellt, während Fig. 5c die Stellung der Kontakte zeigt, die sie einnehmen, wenn der Thermostat nach Absinken der Temperatur erneut einschalten will, die Wippe 32 mit ihren Kon takten 38 durch den Anschlag 46 aber in einer Mittel stellung festgehalten wird.
Mit einer solchen Einrichtung lässt sich die in Fig. 2 wiedergegebene Anordnung so vereinfachen, dass die in Fig. 6 dargestellte Anordnung erzielt wird. Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Mit dem Hauptschalter 11 wird die Wasch maschine an das Netz 12 angeschlossen. Die Heizung 13 und der Waschmotor 14 erhalten über einen Ther mostaten 15 Spannung. Der Thermostat ist hier le diglich mit einem Umschaltkontakt 16 ausgerüstet. Die eingezeichnete Stellung des Kontaktes gilt vor Erreichen der eingestellten Maximaltemperatur. Nach Erreichen dieser Temperatur spricht der Thermostat an. Damit wird, wie aus der Schaltung zu entnehmen ist, der Motor 14 in einen anderen Schaltzustand ver setzt und die Heizung 13 abgeschaltet.
Nun beginnt die eigentliche Waschzeit, deren Dauer lediglich durch die Zeit der Abkühlung bis zu der Temperatur be stimmt wird, bei der der Thermostat wieder ein - schaltet. Dieses Wiedereinschalten wird aber durch den in den Schaltweg des Thermostaten eingebrachten Anschlag 46 verhindert. Dadurch wird der Motor nur ausgeschaltet, und die Heizung kann nicht wieder eingeschaltet werden. Gegenüber der in Fig. 2 dar gestellten Anordnung werden auf diese Weise das Schütz mit seinen Kontakten und die dadurch be dingte kompliziertere Leitungsführung vermieden.
Um nach Ablauf des Waschganges den Thermo staten wieder in seine Einschaltstellung versetzen zu können, muss der Anschlag 46 aus dem Schaltweg der Wippe 32 entfernt werden. Das kann z. B. durch Betätigung von Hand erfolgen.
Da nach beendetem Waschgang auch der Thermostat wieder in seine Null-Stellung zurückgestellt wird, wird man, wie in Fig. 7 schematisch angedeutet, auf der Temperatur wahlachse 50 eine Scheibe 51 mit einem Nocken 52 anordnen, der so justiert ist, dass er in der Null- Stellung des Thermostaten die den Anschlag 46 tra gende federnde Stange 53 auslenkt, so dass der An schlag 46 ausser Eingriff kommt.
Wie bereits schon erwähnt wurde, ist die Abküh lung pro Zeiteinheit bei niedrigen Temperaturen kleiner als bei hohen. Da man fordern muss, dass nach Erreichen der gewählten Endtemperatur die Maschine jeweils noch etwa gleichlange weiterwäscht, gleichgültig, ob eine grosse oder niedrige Temperatur gewählt wurde, so muss die Schaltbreite entsprechend beeinflusst werden, d. h., es muss eine Zuordnung bestehen von niedriger Temperatur und kleiner Schalt breite und hoher Temperatur und grosser Schalt breite. Ist dieser Effekt, der, wie bereits erwähnt, bei Versuchen schon festgestellt wurde, noch zu unge nügend, so muss hier in den Thermostaten in be stimmter Weise eingegriffen werden.
Das Wieder einschalten des Thermostaten, d. h. das Zurück schnappen der Schaltwippen, muss der jeweiligen Endtemperatur entsprechend verschieden leicht oder schwer gemacht werden.
In Fig. 8 ist eine Anordnung zur Beeinflussung der Schaltbreite eines Thermostaten, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, beschrieben. Gegen die Wippe 31, die vom Stift 42 bei Temperaturänderung zunächst her abgedrückt wird und dabei über die Federn 40, 41 die Wippe 32 mit den Kontakten 38 betätigt und die bei nachlassendem Druck des Stiftes 42 zusammen mit der Wippe 32 wieder zurückschnappt, wird eine Blattfeder 60 derart gedrückt, dass bei verschieden hohen Temperaturen verschieden grosse Kräfte wirk sam sind, die das Wiedereinschalten erschweren. Um eine Zuordnung dieser Kräfte zu den einzelnen Tem peraturen zu bekommen, ist für das Heranführen dieser Bremse ein Einstellglied 61 vorgesehen.
Das Einstellglied kann man dabei leicht mit dem Tem- peraturwahlschalter koppeln. Es kann auch von ihm selbst gebildet werden. Mit dieser Anordnung wird also erreicht, dass die Wippe 32 je nach Lage der Maximaltemperatur und damit je nach Grösse der von der Temperatur abhängigen Schaltbreite durch die Blattfeder 60 verschieden stark gebremst wird.
In Fig. 9 ist eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 8 angedeutet, bei der die Blattfeder 60 durch eine Spiralfeder 62 ersetzt ist, die direkt mit der Tempe- raturwahlachse 50 gekoppelt ist. Mit den in den Figuren 8 und 9 beschriebenen Anordnungen wird also die Länge der Waschzeit so beeinflusst, dass trotz verschiedener Maximaltemperaturen und trotz eventuell schwankender Schaltbreiten die Waschzeit in allen Fällen ungefähr gleich lang ist.
Fig. 10 zeigt eine Anordnung für einen Thermo staten, bei der zwei Einstellmöglichkeiten für die Grösse der Waschzeit vorgesehen sind. Entsprechend der Fig. 8 ist die Wippe 31 durch eine Blattfeder 60 belastet, die, gekoppelt mit der Temperaturwahlachse 50, gegen die Wippe 31 gepresst wird. Der Lagerbock 63 für die Temperaturwahlachse 50 ist zusammen mit der Blattfeder 60 an einem z. B. als Schlitten ausge bildeten Träger 64 befestigt, der von Hand verstellt werden kann. Auf diese Weise kann man einmal die Länge der Waschzeit für alle Maximaltemperaturen gleich lang wählen, wie es bereits bei den Anordnungen der Figuren 8 und 9 geschehen ist.
Man kann aber auch eine unterschiedliche Waschzeit durch die zweite, von der Temperatur unabhängige Einstellmöglichkeit bewirken, so dass man also an einer mit dieser Anord nung ausgerüsteten Maschine eine Möglichkeit hat, den unterschiedlichen Verschmutzungsgrad der Wä sche zu berücksichtigen.
In den beiden Figuren 11 und 12 sind Anordnun gen schematisch dargestellt, bei denen der Zeitablauf einzelner Waschgänge auch durch andere Zustands- grössen als die Temperatur gesteuert wird. Als Bei spiel solcher anderen Zustandsgrössen seien genannt: der den Waschmaschinenantriebsmotor durchflies- sende Strom und der durch die Flüssigkeitssäule im Laugenbehälter bedingte hydrostatische Druck. Diese Anordnungen eignen sich z.
B. zur Steuerung von Spülgängen, bei denen kein so definierter Temperatur verlauf vorliegt wie bei Waschgängen. In Fig. 11 ist eine elektrisch-mechanisch wirkende Einrichtung dargestellt, bei der z. B. der Strom für zur gleichen Zeit erforderliche andere Verbraucher des Gerätes über einen Bimetallstreifen 71 und einen damit gekop pelten Zählmechanismus die zeitliche Steuerung durchführt. Die Heizwendel 70 des Bimetallstreifens 71 ist mit diesem Streifen in Reihe geschaltet. Der Streifen 71 ist ferner mit einem Kontakt 72 aus gerüstet, der mit einem Kontakt 73 zusammenarbeitet.
Dadurch wird in bekannter Weise der diese Anord nung durchfliessende Strom periodisch ein- und ausge schaltet. Anstelle dieser Anordnung kann die Heiz- wendel 70 aber auch in Reihe mit einem während der zu steuernden Vorgänge an Spannung liegenden Verbraucher des Gerätes gelegt werden.
Bei jeder Öffnung des Bimetallstreifens 71 hebt dieser über eine bewegliche Klinke 74 eine Zahn stange 75 entgegen der Wirkung eine Zugfeder 76. Eine Rücklaufsperre 77 hält die Zahnstange 75 in ihrer jeweils eingenommenen Lage fest. An der Zahnstange sind Ansätze 78 und 79 zur Betätigung von Kontakten 80 und 81 angeordnet. Der Kontakt 81 kann z. B. dazu dienen, dass nach einer bestimmten Anzahl von Spülgängen ein weiterer Druckwächter hinzugeschaltet werden kann, der von da ab das Spülniveau bestimmt.
Auf diese Weise kann während mehrerer Spülgänge das Flottenverhältnis geändert werden, während der Kontakt 80, der vomAnschlag 78 geöffnet wird, verwendet werden kann, um die pe riodisch ablaufenden Vorgänge abzuschalten. Um die Zahl der periodisch ablaufenden Vorgänge wählen zu können, ist unterhalb der Zahnstange ein mit dieser Stange zusammenarbeitendes, beispielsweise von Hand zu betätigendes Teil 82 vorgesehen, mit dem zu Beginn der Vorgänge die Zahnstange in eine vorbestimmte Lage gebracht werden kann. Die Klinken 74 und 77 können z.
B. bei Zurückdrehen des Temperatur wahlschalters oder des Spülanzahlwählers in die Null- Stellung ausgeklinkt werden. Die Zahnstange 75 wird dann durch die Feder 76 in ihre Ausgangsstellung überführt.
Ist in einem Waschgerät eine Reversiereinrichtung für den Wäschebeweger vorhanden, so kann auch sie verwendet werden, um periodisch ablaufende Vor- gänge zu steuern. Eine solche Anordnung ist in Fig. 12 schematisch dargestellt. Der Einphasenmotor 90, der mit einer Hilfsphase und einem Anlaufkondensator ausgerüstet ist, wird über das die Kraft zwischen Motor und Wäschebeweger übertragende Getriebe 91 und über die damit gekuppelte Reversiereinrichtung 92 periodisch umgesteuert.
Das geschieht dadurch, dass nach einer gewissen Umlaufzeit des Wäsche- bewegers die Reversiereinrichtung 92 mit dem den Kontakt 94 tragenden Schaltstück 93 von einem der Kontakte 95, 96 zum anderen geführt wird. Von dem Schaltstück 93 kann nun periodisch eine Nocken scheibe 97 betätigt werden. Das geschieht z. B. mit Hilfe eines Zahnrades 98 und eines in dessen Zähne eingreifenden Bimetallstreifens 99, der in dem mit 100 bezeichneten Teil in geeigneter Weise beweglich ge lagert ist.
Der Bimetallstreifen 99 wird durch eine Wendel 101 beheizt und kann so wahlweise in oder ausser Eingriff mit dem Schaltstück 93 gebracht werden. Dadurch erhält man eine leicht auch auto matisch zu steuernde Kupplung, da ja die Heizwendel <B>101</B> in einen Stromkreis eingeschaltet werden kann, der gleichzeitig während der gewünschten Betätigung der Nockenscheibe 97 an Spannung liegt. Die Nocken scheibe kann z. B. mit einem oder mehreren Kon taktsätzen 102 zusammenarbeiten und so irgendwelche Steuerkreise beeinflussen.
Analog wie bei der in Fig. 11 dargestellten Anordnung ist auch hier eine Vorwahl bestimmter Vorgänge durch Eingriff von Hand möglich, indem das Zahnrad 98 vor Ablauf der zu steuernden Vorgänge von aussen in eine bestimmte Ausgangsposition gebracht werden kann.
Ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung zur Steuerung einer vollautomatischen Waschmaschi ne ist in Fig. 13 und 14 beschrieben. Fig. 13 zeigt das Schaltschema aller zu steuernden Teile der Waschmaschine. Die gezeichnete Stellung der Kon takte gibt die Null@Stellung an. In Fig. 14 sind in einer schematischen Übersicht die aufeinanderfol- genden Schaltschritte angegeben, so dass man an Hand der Fig. 13 die einzelnen Schaltzustände der Maschine verfolgen kann.
Zwr Erleichterung der Übersicht sind als Bezugszeichen in diesem Falle Buchstaben gewählt worden, die Abkürzungen der damit bezeichneten Schaltelemente darstellen.
Über die Leitungen 110 und 111 und den Haupt schalter HS erhält die Maschine Spannung. Der Waschmotor M ist mit einer Reversiereinrichtung R zur Drehrichtungsumkehr und mit einer weiteren Vorrichtung F versehen, die dazu dient, in bestimmten Phasen des Waschprozesses den Motor nur unter Einhaltung grösserer Pausen laufen zu lassen. Auf diese Weise wird im sogenannten Feingang eine geringere mechanische Komponente auf die Wäsche übertragen.
Die Überwachung der verschieden ge wünschten Temperaturen erfolgt durch zwei Thermo state, von denen einer mit einem einfachen Ein-Aus - Kontakt T, und der andere mit einem Ein-Aus - Kontakt T2, und einem Umschaltkontakt T22 versehen ist, der so ausgeführt ist, wie es vorbeschrieben wurde und in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist.
Die über- wachung der verschiedenen Flüssigkeitsstände erfolgt durch drei Druckwächter DW, DW2 und DW3. Ferner sind noch zwei Bimetallschalter vorgesehen, deren Heizwendeln mit B, und B2 und deren Kontakte mit bl und b2 bezeichnet sind.
Von diesen Elementen werden unter Einschaltung der Schütze S,, S2 und S3, deren Kontakte mit s und mit einem Doppelindex benannt sind, wobei die erste Ziffer das zugehörige Schütz und die zweite Ziffer die laufende Nummer der Kontakte angibt, der bereits erwähnte Waschmotor M, ferner der Laugenpumpenmotor MP, das Einlass- ventil VE und die Heizung H gesteuert. Mit L ist eine den Betriebszustand der Waschmaschine anzei gende Kontrollampe gekennzeichnet.
K, und K2 sind Kontakte, die durch besondere Vorrichtungen ge steuert werden, beispielsweise durch Vorrichtungen, wie sie in Fig. 11 und 12 beschrieben wurden. So entsprechen z. B. die Kontakte 80 und 81 der Fig. 11 den Kontakten K2 und K, und die Heizwendel 70 der Wendel B, eines Bimetallschalters.
In der Fig. 14 ist der Ablauf der einzelnen Schalt vorgänge dargestellt. Gleichzeitig stattfindende Vor gänge stehen in einer Zeite. Ein Kreuz bedeutet, dass ein Kontakt bzw. ein Stromkreis geschlossen ist, ein Kreis dagegen den geöffneten Zustand. Bei Um schalkontakten sind die Kontaktstellungen mit 1 (links), r (rechts) und m (Mittelstellung) entsprechend den in Fig. 14 dargestellten Stellungen bezeichnet. Die zu den einzelnen Schaltschritten gehörenden Waschphasen sind in der linken Spalte angegeben. Dabei wurde von einem Programm ausgegangen, das einen Vor- und einen Klarwaschgang und sieben Spülgänge umfasst.
Der Badstand entspricht beim ersten Spülgang der Höhe des Laugenstandes bei den Waschgängen, während die folgenden Spülgänge - überwacht durch den Druckwächter DW3 - bei einem höheren Badstand ablaufen. Es ist aber leicht möglich, bei einzelnen dieser Spülgänge unterschied liche Badstände einzustellen. Da sich bei jedem Spül gang das Arbeitsspiel der Steuerung wiederholt, wurde es nur für die ersten drei Spülgänge angegeben. Jeder Schaltschritt ist mit einer laufenden Nummer ver sehen, die im folgenden in Klammern angegeben wird.
Ausgehend von der Null-Stellung (1) ergibt sich daraus folgender Ablauf: (2) Hauptschalter HS wird eingeschaltet, Wasser läuft nach öffnen des Einlaufventils VE ein. Die Kontrollampe L liegt an Spannung.
(3) Nachdem ein bestimmter Flüssigkeitsstand erreicht ist, schaltet der Druckwächter DW, um, wodurch der Waschmotor und die Heizung einge schaltet werden. Ferner zieht Schütz S3 an und öffnet dabei seinen Kontakt s3, und schliesst s32. Die Be tätigung des Kontaktes s32 ist erst für die Spülgänge von Bedeutung. Dagegen ist die Betätigung von s3, funktionswichtig, damit beim Umschalten des zweiten Druckwächters DW, die Laugenpumpe nicht anlaufen kann.
(4) Nach erreichtem maximalen Flüssigkeitsstand schaltet DW2 um, wodurch der Wassereinlauf über VE beendet wird. Es läuft der Vorwaschgang.
(5) Nach erreichter Vorwaschtemperatur schaltet der Thermostat T, ab. Dadurch wird die Heizung und der Waschmotor abgeschaltet und Schütz S3 fällt ab. Damit wird s31 geschlossen, wodurch der Motor MP der Laugenpumpe betätigt wird. Ferner erhält das Schütz S2 Spannung. Über s22 wird S, betätigt, das sich über s,2 selbst hält und T, über brückt, s,3 wird geöffnet und damit der Motor M für den Feingang hergerichtet.
Programmstand: Mo tor und Heizung ausgeschaltet, Laugenpumpe in Betrieb, Laugenbehälter wird entleert.
(6) Wasser fällt, DW, schaltet um.
(7) Laugenbehälter entleert, DW, schaltet um, damit wird Wassereinlass über VE eingeschaltet. Zugleich Laugenpumpe und S2 spannungslos. Stand: Wasser läuft ein, Motor steht, Heizung ausgeschaltet.
(8) Durch den nun erfolgenden Kaltwassereinlauf schliesst T,, ist aber so geschaltet, dass sein Arbeits spiel für das folgende Programm belanglos ist. DW, schaltet um und damit Motor und Heizung ein. Ferner zieht S3 an, wodurch s3, geöffnet wird, so dass die Laugenpumpe nicht eingeschaltet wird, wenn DW@ umschaltet. (Die für den augenblicklichen Programmablauf unwichtigen Kontakte werden nicht erwähnt.) Stand: Wasser läuft noch ein, Heizung ist eingeschaltet, Motor läuft im Feingang.
(9) DW, schaltet um, Wassereinlauf beendet. Es läuft der Klarwaschgang.
(10) Die Klarwaschtemperatur ist erreicht. T schaltet um, T2, öffnet. Dadurch wird die Heizung und S, spannungslos und der Motor auf den Normal gang umgeschaltet. Die Zeitdauer des Klarwasch- ganges wird, wie bereits ausführlich beschrieben wurde, allein durch den Temperaturabfall über T#22 gesteuert.
(11) Wiedereinschalttemperatur von T= erreicht. Durch den am Thermostaten vorgesehenen Anschlag 46 (S. 11 und Fig. 4) wird das erneute Umschalten von T22 verhindert und T__ wird in einer Mittel stellung (m) festgehalten.
Anhand der Fig. 13 und 14 kann der weitere Programmablauf leicht verfolgt werden. Zu erwähnen ist lediglich noch, dass für die Steuerung der Spül gänge und für das Abschalten des Programms die beiden Bimetallschalter B,, b, und B2, b2 in Funktion treten. B,, b, dient dazu, die Dauer der einzelnen Spülgänge zu steuern und das Ende des Programms zu bestimmten, während mit B2, b, und dem davon hinzugeschalteten Druckwächter DW, das höhere Spülniveau gesteuert wird.
Nach Ausschalten des Hauptschalters HS wird die Ausgangsstellung aller Schaltelemente durch das Zurückdrehen des Tem- peraturwahlschalters in die Null-Stellung wiederholt. Gemäss der in Fig. 7 dargestellten Anordnung gibt dabei der Anschlag 46 die Schaltwippe 31 des Ther mostaten frei, wodurch dessen Kontakte T2, und T2_ aus der zuvor eingenommenen Mittelstellung (m) in die Ausgangslage zurückgeführt werden. Fig. 15 zeigt ein weiteres Beispiel der Erfindung an einer vollautomatischen Waschmaschine.
Die Be zeichnungen entsprechen denen der Figuren 13 und 14. Gegenüber der dort dargestellten Anordnung ist hier die Schaltung so getroffen, dass nur wenige Kontakte mit einem grösseren Strom belastet werden, während alle übrigen nur von Steuerströmen durch flossen werden. Zur Überwachung der verschiedenen Flüssigkeitsstände sind nur zwei Druckwächter ein gesetzt, die gleichzeitig zur Zeitsteuerung der Spül gänge herangezogen sind.
Ein Druckwächter hat, ähnlich wie ein Thermo stat, einen oberen und einen unteren Ansprechwert. Er kann daher ebenso zur zeitlichen Steuerung ein gesetzt werden, wie es bei Thermostaten bereits ausführlich beschrieben wurde, wenn man die Zu- und Abflussgeschwindigkeit entsprechend bemisst. Diese Steuerung eignet sich insbesondere für Spül gänge, weil hier ein zwischen den beiden Ansprech- werten eines Druckwächters schwankender Badstand das Ergebnis des Spülprozesses nicht negativ oder sogar im positiven Sinne beeinflusst.
Der Spülgang beginnt, wenn bei steigendem Badstand der untere Ansprechwert des zur Steuerung herangezogen Druck wächters erreicht wird (Trommelmotor wird einge schaltet). Die Spülflüssigkeit läuft aber - eventuell gedrosselt - weiterhin zu, bis am oberen Ansprech- wert der Druckwächter das Einlassventil schliesst und gleichzeitig die Laugenpumpe einschaltet. Wird bei nun sinkendem Badstand der untere Ansprech- wert wieder erreicht, so beendet der Druckwächter an diesem Punkt den Spülgang, d. h. er schaltet den Trommelmotor ab.
Control device on laundry treatment machines The washing machines on the market today are almost without exception provided with devices that independently control individual or several functions of the device, i. H. So, the Be the user of such a washing machine remove some of the necessary steps to operate the device. The division into hand-operated and automatic washing machines that was initially chosen is now outdated. For example, almost every newer, hand-operated washing machine has a timer that automatically monitors the time span of the individual wash cycles, and it is usually also equipped with a thermostat to monitor the maximum temperature.
In the automatic washing machines, a programming device is provided for control purposes, which, in addition to monitoring the timing of the entire washing program and maintaining the selected temperature, also performs the secondary functions, such as B. bath change, setting the liquid level, etc., regulates automatically.
It can therefore be stated that the modern washing machines are almost always equipped with a timer. Such a timer, in particular in the form of a program control device for washing machines, requires increased expenditure in production and has a not inconsiderable effect on the price of a device equipped with it. The invention relates to a control device on laundry treatment machines for the automatic control of individual, multiple or all functions of the machine and, for the reasons mentioned above, has the task of controlling the timing without using a timer.
According to the invention, the time sequence of individual, several or all phases of the laundry treatment is controlled only by the changes in state parameters. In this way, the control of a laundry treatment machine is simplified wesent Lich; because in addition to the lower cost in production, it is achieved at the same time that less moving or no moving parts are used, whereby the susceptibility to failure and the wear is reduced. Finally, the times for the z. T. quite complicated testing of a timer, in particular a program control device, considerably shortened.
In addition, the invention offers the advantage that the maintenance of a machine is simplified. Namely, while in the event of an error in a time control unit, it is necessary in any case to expand the faulty time control unit for a more detailed check from the machine, with a control as proposed by the invention, any damage in the control mechanism at the installation site can occur Machine to be fixed because after replacement. an exact adjustment of possibly defective parts, for example with a program control device,
is not required. In a preferred embodiment of the invention, the time course of the cooling of the washing liquid itself is used to control the duration of the laundry treatment phase without the need to use a special timer. The invention is based on the following considerations: The maximum temperature for the washing cycle that is currently running is almost always monitored by a thermostat.
If there is no thermostat on the machine, a remote thermometer is used to check the temperature status. In the first case, the thermostat monitors the heating process and switches off the heating and, if necessary, the washing motor when the desired maximum temperature is reached. In the second case, the user has to carry out these switching operations based on the display of the thermometer himself. But since a remote thermometer is usually more expensive than a thermostat, the use of thermostats in washing machines should be a matter of course in the near future.
The temperature at which a thermostat or the circuits to be controlled switches off and the temperature at which it switches these circuits on again are not identical. The difference between the two temperatures is called the switching width A T of the thermostat. This results in the known temperature profile in the form of a sawtooth curve (FIG. 1). In washing technology, it has been shown that switching on the heating several times is not required. Once the temperature that is sensible from a washing point of view (maximum temperature) has been reached for the first time, the optimal conditions for the detergent to work are given.
It is then no longer necessary to maintain this temperature, since the components of the detergent which are made effective at the maximum temperature also remain effective in a certain temperature interval below the maximum value. It is therefore sufficient if the thermostat switches off or switches over the circuits to be monitored, in particular the heating, after the maximum temperature has been reached for the first time. The thermostats used for such purposes are usually equipped with changeover contacts or can easily be equipped with them so that, for example, when the maximum temperature is reached, one circuit (e.g. for the heater) is interrupted while another circuit (for the motor) is only put into another switching state. This is e.g.
This is necessary, for example, if the motor is operated during the heating process until the maximum temperature is reached, so that only a small mechanical component is exerted on the laundry (fine input), while the mechanical component is increased after this temperature has been reached (normal gear ). In the case of a drum washing machine, the drum is only moved briefly during the heating process in this mode of operation,
while after reaching the maximum painting temperature, the pauses between the individual movement phases of the drum are kept small compared to the movement time.
Another possibility for control without using a timer is obtained if the current of the drive motor for a laundry treatment device is controlled by a member, in particular a bimetal switch, which determines the duration of a treatment phase. You can also use a reversing device that is often present for the laundry movement device to set a counting and switching mechanism, e.g. B. to operate a step switch, which can then control the duration of the treatment phase.
The duration of the inflow of the washing or rinsing liquid into the tub can also be used to control the timing of a washing or rinsing phase. The length of the inlet time can easily be adjusted by means of a throttle element arranged in the inlet line. Likewise, you can use the time a liquid runs out of the tub to control individual washing phases, in particular a spin cycle. By regulating the discharge speed, the length of the time can also be easily influenced here.
It is also possible to use changes in state variables that are not linked to the machine to be controlled for the time control. For example, the running time of a washing machine (drum) in a tumble dryer can be made dependent on the moisture content of the air.
Numerous other solutions are also conceivable. In the case of an automatically controlled overall program, the combination of several approaches will be of particular advantage, since z. B. In a washing process, the individual washing phases require the observance of certain temperatures adapted to the type of laundry and the detergent, while the subsequent rinse cycles do not have to be assigned such firmly defined temperatures.
The invention is not limited to the solution examples listed. In principle, the invention encompasses any laundry treatment machine in which the time sequence of individual, several or all phases of the device is controlled only by the changes in state variables; H. z. B., all machines whose program runs automatically and where no program control device is used.
The invention is particularly advantageous to use for such automatic washing machines in which the sequence of various programs can be selected, for. B. by using a punch card or key card control. When changing the program, the temperatures, the duration and the number of individual wash cycles must be changed. As will be shown below, these variables can almost always be influenced mechanically very easily in the control according to the invention. In addition, the new device also allows these and other variables to be influenced electrically by changing only a few contact positions.
The fact that the various variables to be changed can easily be influenced in the device according to the invention is based on the fact that no timer controls the entire program sequence, but rather that the duration of the individual washing phases is only controlled by state variables.
In the drawing, execution examples of the invention are shown schematically.
Fig. 1 shows in a temperature-time diagram for two different end temperatures the well-known sawtooth curves that result from the heating of a medium controlled by a thermostat. The maximum temperature values to be monitored fluctuate by the amount @ T. This difference is known as the switching range of the thermostat. After the maximum temperature has been reached for the first time (point 1 or 1 '), the thermostat switches off the heating. The area 2 or 2 'of the curve following the point mentioned shows the course of cooling over time.
If the temperature has fallen by / \ T, the switching range of the thermostat (point 3 or 3 '), the heating is switched on again. This game repeats itself periodically. In washing technology, it is now sufficient to reach a temperature that is dependent on the type of laundry and the detergent (maximum temperature). The duration of the cooling process can then be used, for example, to control the duration of the laundry treatment phase, since at point 3 or 3 'the thermostat again performs a circuit that can be designed so that the wash cycle ends at this point and a subsequent process (e.g. a second wash cycle or a rinse cycle) is switched on.
The two curves in FIG. 1 show that the time for cooling with a constant switching width of the thermostat is very different over its entire temperature range at different end temperatures. But this has to be compensated if you want to use the cooling time to control the timing of a wash cycle. Investigations of some common thermostats show that the switching width is not constant over the entire setting range but is smaller at low temperatures. This is beneficial for the use of the thermostat as intended here.
In the following figures, measures are also described that make it possible to change the switching width in the setting range, so that the cooling time between the two switching points (1 and 3 or 1 'and 3') of the thermostat is the same for each end temperature .
In Fig. 2, an arrangement for timing a wash cycle is shown only with the aid of a thermostat. With the multi-pole main switch 11, the washing machine is connected to the network 12 sen. The heater 13 and the washing motor 14 receive voltage via a thermostat 15. The thermostat is equipped with a changeover contact 16 and a simple contact 17. The position of the contacts shown applies before the set maximum temperature is reached. Contacts 18 and 19 are provided in the supply lines to the heater and to the motor and are arranged together with the contact 20 on a contactor 21. If you press the button 22 (in a known manner z.
B. when switching on the main switch 11), the open con tact 20 is bridged, the contactor 21 energized and the contacts 18 to 20 closed. The contactor holds itself via the contact 20. The heater 13 and the motor 14 are now connected to voltage. With 23 a Schaltvarrichtung is indicated that the motor 14 ent neither in large or in small intervals in operation, so that a fine input or a normal gear is achieved. After reaching the set maximum painting temperature, the thermostat 15 responds. As can be easily seen from the circuit, the motor is switched to a different switching state and the heating is switched off.
At the same time, the contactor 21 is de-energized. Now z. B. the actual washing time, the duration of which is determined only by the time it takes to cool down to the temperature at which the thermostat switches on again. Since the contacts 18 to 20 are now open, the motor is switched off and the heating cannot be switched on again.
In Fig. 3 the structure of the thermostats used in all is shown schematically. The mechanical, the circuit causing system be essentially consists of two with springs verbun which rockers 31 and 32. Both rockers represent approximately the same length one-armed lever. Their bearings 33 and 34 are arranged so that, for. B. the bearing 34 of the rocker 32 is at the level of the largest lever arm 35 of the rocker 31 and vice versa. On the lever arm 36 of the rocker 32 37 contacts 38 are arranged on a carrier, which cooperate with fixed contacts 39 in the housing of the thermostat. Both Wip pen are connected to each other via springs 40 and 41. The rocker 31 is z.
B. is pressed down by a pin 42 in the direction of arrow 43 via a wet sensor and a pressure membrane (not shown). As a result, the springs 40 and 41 are tensioned GE and move in a certain position of the rocker 31, the rocker 32 with its contacts 38 in the direction of the arrow 44 jerkily on the Gegenkon contacts 39 to. With 45 fixed contacts are still indicated, which work together with the movable contacts 38 in the upper position of the rocker 32, so that the thermostat can carry out on-off switching as well as switching.
Such a thermostat can be designed in a very simple manner so that the arrangement shown in FIG. 2 is considerably simplified. The aim of this change to the thermostat is to prevent the heating and possibly other electrical circuits from being switched on again if the temperature has dropped to the lower value of the temperature representing the switching range of the thermostat after the maximum temperature has been reached for the first time. One possibility for this is shown in principle in FIG.
A stop 46 is introduced into the path of the rocker 32 of the thermostat described in FIG. 3 so that the rocker can move from the upper position (switch-on position of the thermostat) to the lower position 32a (position after the set temperature has been reached), however, a return after the temperature has dropped to the lower value of the switching width is not possible. The stop then holds the rocker in the position indicated by 32b.
In Figures 5a-c, the possible switching positions of the thermostat described in Fig. 3 are shown. 39 and 45 are the lower and upper fixed contacts. The contacts that are connected to the rocker 32 are designated by 38.
In Fig. 5a the switching position of the thermostat is shown before the maximum temperature is reached and in Fig. 5b after the maximum temperature has been reached, while Fig. 5c shows the position of the contacts that they assume when the thermostat wants to switch on the rocker 32 again after the temperature has dropped with their con contacts 38 but is held in a central position by the stop 46.
With such a device, the arrangement shown in FIG. 2 can be simplified so that the arrangement shown in FIG. 6 is achieved. The same parts are provided with the same reference symbols. The washing machine is connected to the network 12 with the main switch 11. The heater 13 and the washing motor 14 receive a thermostat 15 voltage. The thermostat is here diglich equipped with a changeover contact 16. The position of the contact shown applies before the set maximum temperature is reached. When this temperature is reached, the thermostat responds. Thus, as can be seen from the circuit, the motor 14 is in a different switching state and the heater 13 is switched off.
Now the actual washing time begins, the duration of which is only determined by the time it takes to cool down to the temperature at which the thermostat switches on again. This switching on again is prevented by the stop 46 introduced into the switching path of the thermostat. This only turns the engine off and the heater cannot be turned on again. Compared to the arrangement provided in Fig. 2 is in this way, the contactor with its contacts and the resulting complicated wiring are avoided.
In order to be able to put the thermostat back into its on position after the wash cycle has ended, the stop 46 must be removed from the switching path of the rocker 32. This can e.g. B. be done by actuation by hand.
Since the thermostat is also reset to its zero position after the wash cycle has ended, a disk 51 with a cam 52 will be arranged on the temperature selection axis 50, as indicated schematically in FIG. 7, which is adjusted so that it is in the Zero position of the thermostat deflects the resilient rod 53 supporting the stop 46, so that the stop 46 disengages.
As already mentioned, the cooling per unit of time is smaller at low temperatures than at high temperatures. Since you have to demand that after reaching the selected final temperature, the machine continues to wash for about the same length of time, regardless of whether a high or low temperature has been selected, the switching width must be influenced accordingly, i.e. In other words, there must be an assignment of low temperature and small switching width and high temperature and large switching width. If this effect, which, as already mentioned, has already been found in tests, is still insufficient, then the thermostat must be intervened in certain ways.
Switching on the thermostat again, i.e. H. the snap back of the rocker switch must be made differently easy or difficult depending on the respective final temperature.
In Fig. 8 an arrangement for influencing the switching width of a thermostat, as shown in Fig. 3, is described. A leaf spring acts against the rocker 31, which is initially pressed by the pin 42 when there is a change in temperature and actuates the rocker 32 with the contacts 38 via the springs 40, 41 and which snaps back together with the rocker 32 when the pressure of the pin 42 decreases 60 pressed in such a way that at different high temperatures different forces are effective that make it difficult to switch on again. In order to get an assignment of these forces to the individual Tem temperatures, an adjusting member 61 is provided for bringing this brake.
The setting element can easily be coupled with the temperature selector switch. It can also be formed by himself. With this arrangement it is achieved that the rocker 32 is braked to different degrees by the leaf spring 60 depending on the position of the maximum temperature and thus depending on the size of the switching width dependent on the temperature.
In FIG. 9, an arrangement similar to that in FIG. 8 is indicated, in which the leaf spring 60 is replaced by a spiral spring 62 which is coupled directly to the temperature selection axis 50. With the arrangements described in FIGS. 8 and 9, the length of the washing time is influenced in such a way that, despite different maximum temperatures and despite possibly fluctuating switching widths, the washing time is approximately the same in all cases.
Fig. 10 shows an arrangement for a thermostat, in which two setting options are provided for the size of the washing time. According to FIG. 8, the rocker 31 is loaded by a leaf spring 60, which, coupled with the temperature selection axis 50, is pressed against the rocker 31. The bearing block 63 for the temperature selection axis 50 is together with the leaf spring 60 on a z. B. attached as a slide formed carrier 64, which can be adjusted by hand. In this way, the length of the washing time can be chosen to be the same for all maximum temperatures, as has already been done with the arrangements of FIGS. 8 and 9.
But you can also bring about a different washing time by the second setting, which is independent of the temperature, so that on a machine equipped with this arrangement you have the option of taking into account the different degrees of soiling of the laundry.
In both FIGS. 11 and 12, arrangements are shown schematically in which the timing of individual wash cycles is also controlled by parameters other than temperature. Examples of such other state variables are: the current flowing through the washing machine drive motor and the hydrostatic pressure caused by the liquid column in the tub. These arrangements are suitable for.
B. to control wash cycles in which there is no such defined temperature course as in wash cycles. In Fig. 11 an electro-mechanical acting device is shown, in which z. B. the current for the same time required other consumers of the device via a bimetallic strip 71 and a counter mechanism coupled with it performs the timing. The heating coil 70 of the bimetallic strip 71 is connected in series with this strip. The strip 71 is also equipped with a contact 72 which cooperates with a contact 73.
As a result, the current flowing through this arrangement is periodically switched on and off in a known manner. Instead of this arrangement, however, the heating coil 70 can also be placed in series with a consumer of the device which is connected to voltage during the processes to be controlled.
At each opening of the bimetal strip 71 this lifts a toothed rod 75 against the action of a tension spring 76 via a movable pawl 74. A backstop 77 holds the toothed rack 75 in its respective position. Lugs 78 and 79 for actuating contacts 80 and 81 are arranged on the rack. The contact 81 can e.g. B. serve that after a certain number of wash cycles a further pressure switch can be switched on, which determines the wash level from then on.
In this way, the liquor ratio can be changed during several wash cycles, while the contact 80, which is opened by the stop 78, can be used to switch off the periodically running processes. In order to be able to select the number of periodically running processes, a part 82 that cooperates with this rod, for example manually operated, is provided below the toothed rack, with which the toothed rack can be brought into a predetermined position at the beginning of the process. The pawls 74 and 77 can, for.
B. when turning back the temperature switch or the flush number selector in the zero position are notched. The toothed rack 75 is then moved into its starting position by the spring 76.
If a washing device has a reversing device for the laundry mover, it can also be used to control periodically running processes. Such an arrangement is shown schematically in FIG. The single-phase motor 90, which is equipped with an auxiliary phase and a starting capacitor, is periodically reversed via the gear 91 transmitting the force between the motor and the laundry mover and via the reversing device 92 coupled to it.
This takes place in that after a certain period of rotation of the laundry mover, the reversing device 92 with the contact piece 93 carrying the contact 94 is guided from one of the contacts 95, 96 to the other. From the contact piece 93 a cam disk 97 can now be operated periodically. This happens z. B. with the help of a gear 98 and a bimetallic strip 99 engaging in its teeth, which is movably stored in the part designated 100 in a suitable manner.
The bimetallic strip 99 is heated by a helix 101 and can thus be brought into or out of engagement with the contact piece 93 as desired. This results in a coupling that can easily be controlled automatically, since the heating coil 101 can be switched into a circuit which is simultaneously connected to voltage during the desired actuation of the cam disk 97. The cam disc can, for. B. cooperate with one or more con tact sets 102 and thus influence any control circuits.
Analogously to the arrangement shown in FIG. 11, a preselection of certain processes is also possible here by manual intervention, in that the gearwheel 98 can be brought into a specific starting position from the outside before the processes to be controlled have finished.
An example of the application of the invention for controlling a fully automatic washing machine is described in FIGS. 13 and 14. 13 shows the circuit diagram of all parts of the washing machine to be controlled. The drawn position of the contacts indicates the zero position. In FIG. 14, the successive switching steps are given in a schematic overview, so that the individual switching states of the machine can be followed on the basis of FIG.
To make the overview easier, letters have been chosen as reference symbols in this case, which represent abbreviations of the switching elements identified with them.
The machine receives voltage via lines 110 and 111 and the main switch HS. The washing motor M is provided with a reversing device R for reversing the direction of rotation and with a further device F which is used in certain phases of the washing process to run the motor only while observing longer pauses. In this way, less mechanical components are transferred to the laundry in the so-called fine input.
The various desired temperatures are monitored by two thermostates, one of which is provided with a simple on-off contact T and the other with an on-off contact T2 and a changeover contact T22, which is designed in such a way that as described above and shown in FIGS.
The various liquid levels are monitored by three pressure switches DW, DW2 and DW3. Two bimetallic switches are also provided, the heating coils of which are denoted by B and B2 and whose contacts are denoted by bl and b2.
Of these elements, the contactors S ,, S2 and S3, whose contacts are named with s and with a double index, the first digit indicating the associated contactor and the second digit the consecutive number of the contacts, the aforementioned washing motor M, furthermore, the drain pump motor MP, the inlet valve VE and the heater H are controlled. A control lamp indicating the operating status of the washing machine is marked with an L.
K 1 and K 2 are contacts which are controlled by special devices, for example by devices as described in FIGS. 11 and 12. So correspond z. B. the contacts 80 and 81 of Fig. 11 the contacts K2 and K, and the heating coil 70 of the coil B, a bimetal switch.
In Fig. 14, the sequence of the individual switching processes is shown. Processes taking place at the same time stand in one time. A cross means that a contact or a circuit is closed, while a circle means that it is open. In order to switch contacts, the contact positions are denoted by 1 (left), r (right) and m (middle position) corresponding to the positions shown in FIG. The washing phases belonging to the individual switching steps are indicated in the left column. This is based on a program that includes a pre-wash, a main wash and seven rinses.
In the first rinse, the bath level corresponds to the level of the suds in the wash cycles, while the following rinses - monitored by the DW3 pressure switch - run at a higher bath level. However, it is easily possible to set different bath levels for each of these wash cycles. Since the control cycle is repeated with every wash cycle, it was only specified for the first three wash cycles. Each switching step is provided with a serial number, which is given in brackets below.
Starting from the zero position (1), the following sequence results: (2) Main switch HS is switched on, water flows in after opening the inlet valve VE. The control lamp L is connected to voltage.
(3) After a certain liquid level has been reached, the pressure switch DW switches over, which switches on the washing motor and heating. Furthermore, contactor S3 picks up and opens its contact s3 and closes s32. The activation of contact s32 is only important for the wash cycles. On the other hand, the operation of s3 is functionally important so that the drain pump cannot start when the second pressure switch DW is switched over.
(4) After the maximum liquid level has been reached, DW2 switches over, which ends the water inlet via VE. The pre-wash cycle is running.
(5) After the prewash temperature has been reached, the thermostat T, switches off. This switches off the heating and the washing motor and contactor S3 drops out. This closes s31, which actuates the motor MP of the drain pump. Contactor S2 also receives voltage. S, is actuated via s22, which holds itself via s, 2 and T, bridges, s, 3 is opened and thus the motor M is prepared for fine input.
Program status: engine and heating switched off, lye pump in operation, lye container is being emptied.
(6) Water falls, DW, switches over.
(7) The suds container emptied, DW, switches over so that the water inlet via VE is switched on. At the same time the drain pump and S2 are dead. Level: water runs in, engine stops, heating switched off.
(8) The cold water inlet now closes T ,, but is switched in such a way that its work cycle is irrelevant for the following program. DW, switches over and thus switches on the motor and heating. S3 also picks up, opening s3, so that the drain pump is not switched on when DW @ switches over. (The contacts that are unimportant for the current program sequence are not mentioned.) Status: Water is still running in, heating is switched on, motor is running in the fine input.
(9) DW, switches over, water inlet ended. The main wash cycle is running.
(10) The final wash temperature has been reached. T toggles, T2, opens. This de-energizes the heater and S, and switches the motor to normal gear. As has already been described in detail, the duration of the main wash cycle is controlled solely by the temperature drop across T # 22.
(11) Restart temperature of T = reached. The stop 46 provided on the thermostat (p. 11 and Fig. 4) prevents T22 from being switched again and T__ is held in a central position (m).
The further program sequence can easily be followed with the aid of FIGS. 13 and 14. The only thing that needs to be mentioned is that the two bimetallic switches B ,, b, and B2, b2 come into operation to control the rinse courses and to switch off the program. B ,, b, is used to control the duration of the individual wash cycles and to determine the end of the program, while B2, b, and the connected pressure switch DW control the higher wash level.
After switching off the main switch HS, the starting position of all switching elements is repeated by turning the temperature selector switch back to the zero position. According to the arrangement shown in Fig. 7, the stop 46 releases the rocker switch 31 of the thermostat, whereby its contacts T2, and T2_ are returned from the previously assumed middle position (m) to the starting position. 15 shows a further example of the invention on a fully automatic washing machine.
The designations correspond to those of FIGS. 13 and 14. Compared to the arrangement shown there, the circuit is made in such a way that only a few contacts are loaded with a larger current, while all the others are only controlled by control currents. Only two pressure monitors are used to monitor the various fluid levels, and they are also used to time the rinsing cycles.
Like a thermostat, a pressure monitor has an upper and a lower response value. It can therefore also be used for time control, as has already been described in detail for thermostats, if the inflow and outflow speed is measured accordingly. This control is particularly suitable for wash cycles, because here a bath level fluctuating between the two response values of a pressure monitor does not have a negative or even positive effect on the result of the wash process.
The rinse cycle begins when the lower response value of the pressure switch used for control is reached as the bath level rises (drum motor is switched on). The rinsing liquid continues to flow in - possibly throttled - until the inlet valve closes at the upper response value of the pressure monitor and the drain pump switches on at the same time. If the lower response value is reached again when the bath level drops, the pressure switch ends the rinse cycle at this point, i. H. he switches off the drum motor.