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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für
Waschmaschinen, die sehr einfach in ihrem Aufbau ist und in
der Lage ist, wahlweise verschiedene
Funktionalkomponententeile der Maschine ein- und auszuschalten, und dabei von
einer verminderten Anzahl von Halbleiterschaltungseinrichtungen
wie beispielsweise Triacs oder ähnliches für diesen Zweck
Gebrauch macht.
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Waschmaschinen wie beispielsweise Kleiderwaschmaschinen oder
kombinierte Wasch- und Trockenmaschinen, die mit
elektronischen Programmsteuereinrichtungen versehen sind, werden
herkömmlich mit einer Halbleiterschaltungseinrichtung (Triac
oder ähnlichem) ausgerüstet, die in dem elektrischen
Schaltkreis von jedem stromunterstützten funktionalen
Komponententeil der Maschine (d.h. das elektromagnetische
Wassereinlaßventil für heißes und kaltes Wasser, den
Trommelantriebsmotor, etc.) eingeschlossen, so daß jedes dieser
Komponententeile zur richtigen Zeit oder entsprechend einer geeigneten
Abfolge ein- und ausgeschaltet wird, wenn ein gewählter
Waschzyklus durchgeführt wird (siehe z.B. EP-A-38 671).
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Weiterhin, um den Trommelantriebsmotor zu einer Umkehrung
seiner Drehrichtung während der Kleiderwaschphase des
Zykluses zu veranlassen, sind die oben erwähnten Waschmaschinen
gewöhnlich mit mindestens einem Relais versehen, das
elektrische Kontakte des Typs der Unterbrechung vor der Durchführung
aufweist, welche elektrisch mit den elektrischen Wicklungen
des Trommelantriebmotors in einer solchen Weise verbunden
sind, daß die Drehrichtung des Motors entsprechend den
herkömmlichen Prinzipien umgekehrt wird (beispielsweise
Umkehrung des Flusses des elektrischen Stromes durch die
Motorwicklung).
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Während dies sicherlich einen ziemlich befriedigenden Betrieb
der verschiedenen Funktionalkompanententeil der Maschine
gewährleistet, ist dieser Aufbau der elektronischen
Programmsteuereinrichtung teuer, verwickelt und kompliziert
aufgrund der Anwesenheit einer Anzahl solcher
Betätigungselemte wie beispielsweise die Halbleiterschalteinrichtung in
Kombination mit den Steuerrelais.
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Es ist daher wünschenswert und dies ist gleichzeitig die
Aufgabe der Erfindung, eine Steueranordnung für Waschmaschinen
mit einer verminderten Anzahl von Betätigungseinrichtungen
des oben erwähnten Typs zu schaffen, wodurch die
verschiedenen Funktionalkomponententeile der Maschine in einer
solchen Weise ein- und ausgeschaltet werden, wie es
erforderlich ist, um den vom Benutzer gewählten Waschzyklus
zufriedenstellend durch die Maschine ausführen zu lassen.
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Diese Steueranordnung gemäß der Erfindung ist durch einen
solchen Aufbau und solche Betriebseigenchaften und Merkmale
verwirklicht, wie sie mit besonderem Bezug auf die angefügten
Ansprüche beschrieben sind.
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Für ein besseres Verständnis wird die Erfindung im folgenden
anhand nicht beschränkender Beispiele mit bezug auf die
begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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Fig. 1, 2, 3 und 4 Skizzen sind, welche das elektrische
Blockdiagramm der Steueranordnung für Waschmaschinen
gemäß der Erfindung zeigen, und die vier verschiedene
Betriebszustände erläutern.
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Die oben erwähnten Figuren sind Skizzen, welche das
Blockdiagramm der Steueranordnung gemäß der Erfindung zeigen, wie es
in einer Waschmaschine vorgesehen ist, insbesondere in einer
Kleiderwaschmaschine oder einer kombinierten Kleiderwasch-
und Trockenmaschine mit einer elektrischen
Programmsteuereinrichtung, einschließlich eines Waschbotischs, welcher eine
drehende Kleiderhaltetrommel enthält, die drehbar in beiden
alternativen Drehrichtungen durch einen Elektromotor des
traditionellen Typs angetrieben wird (keine der oben erwähnten
Komponententeile ist gezeigt).
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Mit bezug insbesondere auf Fig. 1 ist zu beachten, daß sie
einen Zustand zeigt, in welchem die Steueranordnung gemäß der
Erfindung sich in einem Ruhezustand befindet und elektrisch
in Reihe mit stromunterstützten Funktionalkomponententeilen
der Maschine geschaltet ist, die in diesem Fall den
elektrischen Antriebsmotor 5 einschließlich einer elektrischen
Wicklung des Stators 6 und einer elektrischen Wicklung des Rotor
7 umfaßt, ebenso wie zwei elektromagnetische
Wassereinlaßventile 8 und 9, die voneinander getrennt sind und vorgesehen
sind, um den Kalt- und Heißwasserzufluß zu der Maschine
sicherzustellen, und eine Auslaß- oder Absaugpumpe 10 zum
Leeren des Waschraums der Maschine nach Abschluß der
verschiedenen Vorwasch-, Hauptwasch- oder Schleuderphasen des
gewählten Waschzykluses, wobei die elektromagnetischen
Wassereinlaßventile 8 und 9 und die Absaugpumpe 10 mit der
Hauptleitung 11 des elektrischen
Stromversorgungsschaltkreises der Maschine über jeweilige elektrische Leiter 12, 13 und
14 verbunden sind.
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Die oben erwähnte Steueranordnung gemäß der Erfindung umfaßt
im wesentlichen zwei relaisartige Betätigungselemente 15 und
16 die jeweils mit den elektrischen Wicklungen des Stators 6
bzw. des Rotors 7 verbunden sind, um den elektrischen
Antriebsmotor 5 in seine zwei alternierenden Drehrichtungen
durch Umkehr des Flusses des elektrischen Stromes durch die
Wicklungen zu veranlassen, wobei die relaisartigen
Betätigungselemente mit einem jeweiligen Paar von elektrischen
Kontakten 17a, 17b und 18a, 18b versehen sind, die beweglich und
gleichzeitig schaltbar sind in einem der zwei verschiedenen
Betriebspositionen in der Weise und für den Zweck, wie es im
folgenden noch beschrieben wird.
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Um die verschiedenen Funktionalkomponententeile der Maschine
in der richtigen Reihenfolge zu aktivieren und zu
deaktivieren, umfaßt die Steueranordnung gemäß der Erfindung weiterhin
eine Reihe von traditionellen
Halbleiterschaltungseinrichtungen, welche in diesem Fall zwei Triacs 19 und 20 oder
ähnliche Einrichtungen einschließt, die elektrisch mit den
Relaistyp-Betätigungselementen 15 und 16 verbunden sind und so
angeordnet sind, daß sie über die Hauptleitungen 11 und 21 der
elektrischen Stromversorgungsschaltung der Maschine in der
Weise und für den Zweck versorgt werden, wie es im folgenden
beschrieben wird.
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Insbesondere der bewegliche Kontakt 17a der Relaistyp-
Betätigungseinrichtung 15 ist schaltbar zu einem der festen
Kontakte 22 und 23, welche ihrerseits mit den jeweiligen
elektromagnetischen Wassereinlaßventilen 8 und 9 über die
Leitungen 12 und 13 verbunden sind, wohingegen der
verbleibende feste Kontaktteil 24 des beweglichen Kontaktes 17a über
einen elektrischen Leiter 25 mit einem festen Kontakt 26 der
anderen Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16 verbunden ist.
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Weiterhin ist der verbleibende bewegliche Kontakt 17b der
Relaistyp-Betätigungseinrichtung 15 schaltbar zu einem der
festen Kontakte 27 und 28, welche ihrerseits mit der
Hauptleitung 11 durch eine Leitung 29 und einem weiteren festen
Kontakt 30 der Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16 durch eine
Leitung 31 jeweils verbunden sind, wohingegen der
verbleibende feste Kontaktteil 32 des beweglichen Kontaktes 17b
durch eine Leitung 33, die in Reihe mit der Wicklung des
Rotors 7 des elektrischen Antriebsmotors 5 liegt, mit einem
weiteren festen Kontakt 34 der
Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16 verbunden ist.
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Der bewegliche Kontakt 18a der
Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16 ist seinerseits verbunden mit dem festen Kontakt 34
und ist schaltbar zu einem der anderen festen Kontakte 30 und
35, wobei der letztere weiterhin verbunden ist durch eine
Leitung 36 mit dem oben beschriebenen Leiter 29.
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Weiterhin ist der verbleibende bewegliche Kontakt 18b der
Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16 schaltbar zu einem der
festen Kontakte 26 und 37, wobei der letztere mit der
Absaugpumpe 10 durch den Leiter 14 verbunden ist, wohingegen der
verbleibende feste Kontaktteil 38 des beweglichen Kontaktes
18b verbunden ist mit der Hauptleitung 21 durch eine Leitung
39, worin die Halbleiterschalteinrichtung 20 vorgesehen ist.
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Schließlich ist die Wicklung des Stators 6 des elektrischen
Antriebsmotors 5 in Reihe geschaltet mit der anderen
Halbleiterschalteinrichtung 19 durch eine Leitung 40, welche
zwischen der Leitung 31 und der Hauptleitung 21 vorgesehen
ist.
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In dem oben beschriebenen Ruhezustand der Steueranordnung
gemäß der Erfindung ist die elektronische
Programmabfolgesteuereinrichtung (nicht gezeigt) der Maschine
abgeschaltet, so daß alle oben erwähnten
Funktionalkomponententeile der Maschine deaktiviert sind, während der
auszuführende Waschzyklus nicht starten oder weiterlaufen kann.
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Mit bezug nun auf Fig. 2 kann festgestellt werden, daß sie
eine Bedienung zeigt welche einen funktionalen Zustand der
Maschine wiedergibt, in welcher die beweglichen Kontakte 17a
und 17b der Relaistyp-Betätigungseinrichtung 15 so geschaltet
sind, daß eine Verbindung zwischen den festen Kontakten 23
und 28 hergestellt wird, wohingegen die beweglichen Kontakte
18a und 18b der Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16 so
geschaltet sind, daß eine Verbindung mit den festen Kontakten
35 und 37 hergestellt wird, wobei die elektronische
Programmabfolgesteuereinrichtung der Maschine aktiviert wird zum
Triggern der beiden Halbleiterschalteinrichtungen 19 und 20.
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Unter diesen Umständen verursacht die
Halbleiterschalteinrichtung 19, daß beide elektrische Windungen des Rotors 7 und
des Stators 6 des elektrischen Antriebsmotors 5 in Serie
verbunden sind und aktiviert sind, so daß sie dadurch mit Strom
aus der Hauptleitung 11 und 21 durch die Leitungen 29 und 36,
die beweglichen Kontakte 18a, den Leiter 33, den beweglichen
Kontakt 17b, den Leiter 40 und die
Halbleiterschalteinrichtung 19 versorgt sind, wobei ein resultierender Fluß des
elektrischen Stromes in Richtung, die durch Pfeil A angezeigt
ist, durch den elektrischen Schaltkreis fließt, so daß der
Rotor des elektrischen Antriebsmotors 5 in einer gegebenen
Richtung sich dreht.
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Was das elektromagnetische Wassereinlaßventil 8 und 9
betrifft, so ist keines der beiden zu diesem Zeitpunkt
aktiviert, so daß keine weitere Wassermenge in den Waschbottich
der Maschine eingelassen wird, in welchen das Wasser, das für
die Waschphase des gewählten Zykluses gebraucht wird, zuvor
eingefüllt worden ist, wohingegen die
Halbleiterschalteinrichtung 22 so getriggert ist, daß sie sich selbst in Reihe
mit der Absaugpumpe 10 über die beiden Hauptleitungen 11 und
21, durch die Leitung 14, den beweglichen Kontakt 18b der
Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16 und des Leiters 39
verbindet, woraus eine Aktivierung dieses elektrischen
Schaltkreises folgt, so daß die Abpumpphase zum Herauslassen des
Wassers, das in dem Waschbottich der Maschine enthalten ist,
gestartet wird, wobei die Abpumpphase gewöhnlich so lange
fortdauert, bis das Wasser vollständig aus dem Waschbottich
entfernt ist.
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Damit der Rotor des elektrischen Antriebsmotors 5 in der
entgegengesetzten Richtung im Vergleich zur vorher
beschriebenen sich dreht, wie dies besonders aus Fig. 3 ersichtlich
ist, werden beide Relaistyp-Betätigungseinrichtungen 15 und
16 in ihre Betriebsposition versetzt, in welcher die
beweglichen Kontakte 17a und 17b der
Relaistyp-Betätigungseinrichtung so geschaltet sind, daß sie eine Verbindung mit den
festen Kontakten 22 und 27 der Relaistyp-Betätigungseinrichtung
15 herstellen, wohingegen die beweglichen Kontakte 18a und
18b der anderen Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16 so
geschaltet sind, daß eine Verbindung mit den festen Kontakten
30 und 26 der Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16 hergestellt
wird, während die elektronische
Programmabfolgesteuereinrichtung der Maschine aktiv ist, um beide
Halbleiterschalteinrichtungen 19 und 20 zu triggern.
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Unter diesen Umständen verursacht die
Halbleiterschalteinrichtung 19, daß sowohl die Windungen des elektrischen Rotors
und des Stators 7 und 6 des elektrischen Antriebsmotors 5 in
Reihe geschaltet sind und entsprechend aktiviert sind, so daß
sie nun mit Strom von den Hauptleitungen 11 und 21 durch die
Leitung 29, den beweglichen Kontakt 17b der
Relaistyp-Betätigungseinrichtung 15, der Leitung 33, des beweglichen
Kontaktes 18a der Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16, der Leitung
40 und der Halbleiterschalteinrichtung 19 versorgt werden.
Daraus folgt, daß der elektrische Strom in der Richtung
anfängt zu fließen, die durch Pfeil B gezeigt ist, durch den
elektrischen Schaltkreis, so daß der Rotor des elektrischen
Antriebsmotors sich in entgegengesetzter Richtung im
Vergleich zu der vorangegangenen dreht.
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Die Halbleiterschalteinrichtung 20 ihrerseits veranlaßt nicht
länger die Absaugpumpe 10 zur Aktivierung, wie sie dies im
vorangegangenen Fall tat. Im Gegenteil startet sie nun die
Aktivierung des elektromagnetischen Kaltwassereinlaßventils 8
durch den Leiter 12, den beweglichen Kontakt 17a, der
Relaistyp-Betätigungseinrichtung 15, der Leitung 25, den
beweglichen Kontakt 18b der Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16, der
Leitung 39 und der Halbleiterschalteinrichtung 20, so daß
kaltes Wasser aus dem Netz in den Waschbottich der Maschine
eingefüllt wird bis zu einem vorbestimmten Füllpegel des
Wassers in dem Waschbottich erreicht ist.
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Weiterhin wird unter der oben beschriebenen Bedingung das
elektromagnetische Heißwassereinlaßventil 9 in einem
deaktivierten Zustand gehalten.
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Mit Bezug nun auf Fig. 4 kann schließlich festgestellt
werden, daß die Relaistyp-Betätigungseinrichtung 15 so
geschaltet ist, daß ihre andere Betriebsbedienung im Gegensatz zur
Betriebsbedienung, die in Fig. 3 erläutert ist, geschaltet
ist, wohingegen die Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16 in
dem gleichen Betriebszustand gehalten ist, wie in dem zuvor
beschriebenen Fall.
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Als eine Folge dieses Schaltzustandes sind sowohl die
Wicklungen des elektrischen Rotors und des Stators 7 und 6 des
elektrischen Antriebsmotors 5 deaktiviert zusammen mit dem
elektromagnetischen Kaltwassereinlaßventil 8 und der
Absaugpumpe 10, wohingegen das elektromagnetische
Heißwassereinlaßventil 9 im Gegenteil aktiviert ist durch die Leitung 13, dem
beweglichen Kontakt 17a der Relaistyp-Betätigungseinrichtung
15, der Leitung 25, dem beweglichen Kontakt 18b der
Relaistyp-Betätigungseinrichtung 16, der Leitung 39 und der
Halbleiterschalteinrichtung 20, wobei das elektromagnetische
Heißwassereinlaßventil dann geschaltet bleibt durch die
Mikroprozessorsteuereinrichtung der Maschine, bis das heiße
Wasser, welches hinter dem Waschbottich der Maschine gefüllt
wird, einen vorbestimmten Füllpegel erreicht hat.
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Auf diese Weise hat jede Relaistyp-Betätigungseinrichtung 15
und 16 neben einem jeweiligen beweglichen Kontakt 17b und 18a
zum Aktivieren und Deaktivieren der Wicklungen des
elektrischen Antriebsmotors, ebenso mindestens einen elektrischen
beweglichen Kontakt 17a und 18b zum Ein- und Ausschalten von
einem oder mehreren Funktionalkomponententeilen der Maschine,
so daß die Relaistyp-Betätigungseinrichtung tatsächlich eine
zweifache Funktion hat, das sie gleichzeitig den
Schaltzustand beider Wicklungen des elektrischen Antriebsmotors der
Maschine steuert, wie es zur Zeit der Falls ist, und eine
oder mehrere Funktionalkomponententeile der selben Maschine
durch entsprechende Halbleiterschalteinrichtungen 20 steuert.
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Es ist daher klar zu sehen, daß die Steuervorrichtung gemäß
der Erfindung die Anzahl von Steuereinrichtungen (welche die
Halbleiterschalteinrichtungen 19 und 20 umfassen), die zum
Ein- und Abschalten der verschiedenen
Funktionalkomponententeile der oben erwähnten Maschine verwendet werden,
beträchtlich reduziert wird, aufgrund im wesentlichen der
Tatsache, daß eine verminderte Anzahl solcher
Steuereinrichtungen verwendet werden in Kombination mit elektrischen
Unterbrehcung-vor-Durchführung-Kontakten der
relaistyp-Betätigungseinrichtungen, die normalerweise zur Steuerung der
Aktivierung und Deaktivierung des Antriebmotors der Maschinen
eingesetzt wird, wodurch keine Notwendigkeit für die
Verwendung einer speziellen Steuereinrichtung in Verbindung mit
jedem der ein- und abzuschaltenden Funktionalkomponententeile
mehr besteht, wie das normalerweise in herkömmlichen
Maschinen getan wird, und wodurch ein elektrischer Schaltkreis
geschaffen wird, der sowohl einfacher wie auch biller in der
Herstellung ist.