DE19755089C2 - Safety circuit for a heating circuit in a washing machine, dishwasher or dryer - Google Patents
Safety circuit for a heating circuit in a washing machine, dishwasher or dryerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung für einen Heizkreis einer Wasch-, Geschirrspülmaschine oder eines Trockners, bei der der Heizkreis eine Reihenschaltung aus Heizungsschaltkontakt, Heizwiderstand, Sicherheitsschal ter und Niveauschalter aufweist und bei der eine Überwachungseinrichtung den Heizkreis auf Potential überwacht und im Fehlerfall eine Abschaltung des Heiz kreises oder der Maschine veranlasst.The invention relates to a safety circuit for a heating circuit Washing machine, dishwasher or a dryer in which the heating circuit is a Series connection of heating switch contact, heating resistor, safety scarf ter and level switch and in which a monitoring device Heating circuit monitored for potential and in the event of a fault, the heating is switched off circle or the machine.
Eine derartige Sicherheitsschaltung ist aus der DE 41 03 373 C2 bekannt. Bei dieser bekannten Sicherheitsschaltung mit einem Drehstrom-Heizkreis wird mit der Überwachungseinrichtung das Schließen des Heizungsschaltkontaktes über wacht und gleichzeitig kontrolliert, dass alle drei Heizwiderstände das Netz potential erhalten. Mit dieser bekannten Sicherheitsschaltung kann daher nur der ordnungsgemäße Ein- und Ausschaltzustand des Heikreises überwacht wer den.Such a safety circuit is known from DE 41 03 373 C2. at this known safety circuit with a three-phase heating circuit is with the monitoring device to close the heating switch contact watches and checks at the same time that all three heating resistors are on the network get potential. With this known safety circuit can only the proper on and off status of the heating circuit is monitored by anyone the.
Wenn im Heizkreis jedoch mehrere Elemente in Reihe geschaltet sind, dann ist diese Sicherheitsschaltung nicht ausreichend, da Unterbrechungen und Kurz schlüsse im Heizkreis nicht erfasst werden. Die bekannte Überwachungsein richtung zeigt stets den Ein- und Ausschaltzustand des Heizkreises an, aber nicht den gestörten Zustand.However, if several elements are connected in series in the heating circuit, then this safety circuit is not sufficient as interruptions and short short circuits in the heating circuit are not detected. The well-known surveillance direction always shows the on and off status of the heating circuit, however not the disturbed state.
Wie die DE 26 47 616 B2 zeigt, ist eine Sicherheitsschaltung mit zwei Niveau schaltern bekannt. Die beiden Niveauschalter überwachen ein unteres und ein oberes Niveau des Wasserstandes und werden dazu verwendet, die Zahl der möglichen Wasserstände zu erhöhen und den Energieverbrauch für den Wasch vorgang zu reduzieren. Mit den beiden Niveauschaltern wird jedoch keine höhe re Sicherheit gegen Trockengehen der Heizung erreicht.As DE 26 47 616 B2 shows, is a safety circuit with two levels switches known. The two level switches monitor a lower and an upper level of the water level and are used to measure the number of possible water levels increase and energy consumption for washing to reduce the process. With the two level switches, however, no height Security against dry heating is achieved.
Wie die DE 32 28 744 A1 zeigt, wird der Heizungsstromkreis normalerweise über einen Niveauschalter eingeschaltet. Dabei wird dem Steuerungsmotor des Programmschalters ein Steuerungskontakt vorgeschaltet, der ein oder zwei Schritte vor dem Steuerungskontakt schließt, der den Heizstromkreis einschal tet. Mit dieser Schalter ist sichergestellt, dass selbst bei ausbleibendem Wasserzulauf und Phasenanschluss von der Heizungsseite her bei Anschluss der Maschine in einem Netz mit der Schutzart "Nullung" das Trockenheizen ausge schlossen ist, da der Programmschalter nicht in den Heizschritt gelangen kann. As DE 32 28 744 A1 shows, the heating circuit is normally switched on via a level switch. The control motor of the Program switch upstream of a control contact, the one or two Steps before the control contact closes, which switches on the heating circuit tet. This switch ensures that even if there is no Water supply and phase connection from the heating side when connecting the Machine in a network with the protection type "zeroing" dry heating off is closed because the program switch cannot get into the heating step.
Wie die DE 19 08 464 A zeigt, ist auch eine Sicherheitsschaltung bekannt, die einen Temperaturregler und einen Temperaturbegrenzer vorsieht. Dabei wird eine Sicherheit für das Trockengehen der elektrischen Heizwiderstände dadurch erreicht, dass wenigstens zwei die Heizung direkt schaltende Kontakte des Tem peraturreglers und des Temperaturbegenzers in Reihe mit den Heizwiderständen geschaltet sind, derart, dass jeweils einer den Heizwiderständen vor- und nach geschaltet ist. Außerdem ist in die Reihenschaltung der Kontakt eines Niveau schalters einbezogen, dessen Fehlfunktion jedoch nicht überwacht ist.As DE 19 08 464 A shows, a safety circuit is also known provides a temperature controller and a temperature limiter. Doing so a security for the drying of the electrical heating resistors achieved that at least two contacts of the Tem temperature controller and temperature limiter in series with the heating resistors are switched in such a way that one before and one after the heating resistors is switched. In addition, the contact of a level is in series connection switch included, but its malfunction is not monitored.
Die vorstehend beschriebenen Sicherheitsschaltungen haben grundsätzlich fol
gende Nachteile:
Nicht in jedem Fall wird der Ausfall eines Sicherheitselementes bemerkt. Die
Redundanz des jeweiligen Systems ist deshalb vom Zeitpunkt des Ausfalls an
um eine Stufe reduziert.The safety circuits described above basically have the following disadvantages:
The failure of a security element is not always noticed. The redundancy of the respective system is therefore reduced by one level from the time of the failure.
Die Reaktionszeit der Temperaturbegrenzer bzw. Thermostate beschränkt die Wirksamkeit. Insbesondere bei der Verwendung von Kunststoffen in der Nähe der Heizwiderstände kann es zu schweren Schäden oder Bränden kommen, be vor die Sicherheitselemente ansprechen. Ferner kann die Wirksamkeit durch evtl. schrägstehende Behälter nicht auf die gesamte Gerätetiefe gewährleistet werden.The response time of the temperature limiter or thermostat limits the Effectiveness. Especially when using plastics nearby the heating resistors can cause serious damage or fire, be before addressing the security elements. Furthermore, the effectiveness of Possibly inclined containers are not guaranteed to the entire depth of the device become.
Nicht übersehen werden darf auch, dass sogenannte Rohrheizkörper ausbrennen können, wenn sie überhitzt werden, etwa beim Trockengehen bzw. durch Kor rosion ein teilweiser Masseschluss gebildet wird. Diese Fehlerart wird von Tem peraturbegrenzern oder Thermostaten nicht zuverlässig erkannt. It should also not be overlooked that so-called tubular heaters burn out can, if they are overheated, for example when going dry or by cor rosion a partial ground connection is formed. This type of error is caused by Tem temperature limiters or thermostats not reliably detected.
Eine Sicherheitsschaltung ohne Temperaturbegrenzer und Thermostaten zeigt die DE 195 15 902 C1. Dabei ist vorgesehen, dass zwei Niveauschalter den Normalwasserzustand überwachen und in Reihenschaltung ein Schaltelement steuern, dass das Schaltelement den Steuerungsmotor ansteuert und dass der Steuerungsmotor über Steuerungskontakte nach Ablauf einer Vorgabezeit in der der Wasserzulaufphase folgenden Reiz- und Waschphase dem Schaltelement den Heizwiderstand parallel schaltet.A safety circuit without temperature limiters and thermostats shows DE 195 15 902 C1. It is provided that two level switches Monitor normal water condition and a switching element in series control that the switching element controls the control motor and that the Control motor via control contacts after a specified time in the the irritation and washing phase following the water supply phase, the switching element switches the heating resistor in parallel.
Erst wenn beide Niveauschalter das Normalniveau des Wasserstandes anzeigen und schalten, wird das Einschalten der Heizung vorbereitet und nach einer durch die Steuerung vorgegebenen Zeit über Steuerungskontakte des Steue rungsmotors eingeschaltet. Diese bekannte Sicherheitsschaltung bedingt jedoch nach wie vor einen erheblichen Aufwand und erfasst auftretende Fehler des Heizkreises, wie Kurzschluss oder Unterbrechung von Bauteilen, nicht.Only when both level switches indicate the normal level of the water level and switch, the heating is prepared and after one time specified by the control via control contacts of the control motor switched on. However, this known safety circuit requires still a considerable effort and recorded errors of the Heating circuit, such as short circuit or interruption of components.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einer Sicherheitsschaltung der eingangs er wähnten Art nicht nur den Ein- und Ausschaltzustand des Heizkreises zu über wachen, sondern auch dann ein Fehlersignal abzugeben, wenn der Heizkreis Po tentialverhältnisse aufweist, die keinem im Betrieb vorkommenden Schaltzu stand des Heizkreises entsprechen.It is an object of the invention, he at a safety circuit of the beginning not only mentioned the on and off status of the heating circuit watch, but also to issue an error signal when the heating circuit Po tential ratios that no switching occurring in operation of the heating circuit.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Potentiale an allen Verbindungspunkten des Heizkreises Spannungsteilern zugeführt sind, an denen Steuerpotentiale für die Steuereingänge einer Logikschaltung abgreifbar sind, dass die Logikschaltung einen Mikroprozessor aufweist, der die anstehen den Steuerpotentiale erfasst, logisch verknüpft und mit vorgegebenen Sollwert- Kombinationen vergleicht und lediglich bei Potentialverhältnissen, die einem ordnungsgemäßen Schaftzustand des Heizkreises entsprechen, kein Fehlersignal zur Abschaltung des Heizkreises oder der Maschine abgibt.This object is achieved according to the invention in that the potentials voltage dividers are supplied to all connection points of the heating circuit which control potentials for the control inputs of a logic circuit can be tapped are that the logic circuit has a microprocessor that are pending the control potentials, logically linked and with predetermined setpoint Combinations are compared and only with potential relationships that one the heating circuit is in proper condition, no error signal to switch off the heating circuit or the machine.
Die vorkommenden Betriebszustände des Heizkreises sind als Potential-Kom binationen im Mikroprozessor der Logikschaltung gespeichert und können mit den vorherrschenden Potentialverhältnissen des Heizkreises verglichen werden.The operating states of the heating circuit are as potential com binations stored in the microprocessor of the logic circuit and can with the prevailing potential conditions of the heating circuit are compared.
Tritt eine Potential-Kombination auf, die nicht als Betriebszustand gespeichert ist, dann liegt ein Fehler im Heizkreis vor und es wird ein Fehlersignal oder ein Abschaltsignal erzeugt. Die Überwachung des Heizkreises geht weit über das hinaus, was bekannte Sicherheitsschaltungen zu leisten vermögen.A potential combination occurs that is not saved as an operating state there is an error in the heating circuit and an error signal or a Shutdown signal generated. The monitoring of the heating circuit goes far beyond that beyond what known safety circuits can do.
Die Erfassung der Potentialverhältnisse erfordert keinen großen Aufwand und bei einem Fehler können sofort Maßnahmen zum Schutz der Maschine eingelei tet werden.The detection of the potential relationships does not require much effort and in the event of an error, measures can be taken to protect the machine immediately be tested.
Ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, dass der Heizungsschaltkontakt und der Niveauschalter als Arbeitskontakte ausgebildet sind und dass der Niveau schalter im Normalfall in der Maschine geschlossen ist (Anspruch 2), dann können an allen Verbindungspunkten der Reihenschaltung die Potentiale überwacht und mit den Betriebszuständen überprüft werden.According to one embodiment, it is provided that the heating switch contact and the level switch are designed as working contacts and that the level switch is normally closed in the machine (claim 2), then at all Connection points of the series connection monitors the potentials and with the Operating conditions are checked.
Ist zudem vorgesehen, dass der Sicherheitsschalter als Umschaltekontakt aus gebildet ist, der bei fehlender Ansteuerung die Logikschaltung im Ausgangszu stand über einen Messwiderstand bei unterbrochenem Heizkreis mit dem Verbin dungspunkt zwischen Heizungsschaltkontakt und Heizwiderstand verbindet (Anspruch 3), dann kann bei fehlender Ansteuerung des Sicherheitsschalters durch die Logikschaltung auch im Ausschaltzustand, wenn alle Schalter geöffnet sein sollen, eine definierte Potential-Kombination an den Steuereingängen der Logikschal tung erzielt werden.It is also provided that the safety switch turns off as a changeover contact is formed, the logic circuit in the output when there is no control stood over a measuring resistor with an interrupted heating circuit with the connection connecting point between the heating switch contact and the heating resistor (claim 3), Then, if the safety switch is not activated by the logic circuit even in the off state if all switches are to be open, a defined potential combination at the control inputs of the logic scarf tion can be achieved.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispiels näher erläutert.The invention is based on an embodiment shown in the drawing example explained in more detail.
Der zu überwachende Heizkreis besteht aus einer Reihenschaltung eines Hei zungsschaltkontaktes HSK, eines Heizwiderstandes HW, eines Schalters NV und eines Sicherheitsschalters SiS, die an einer Speisespannung anschaltbar ist. Die Anschaltung kann in bekannter Weise über einen Programmschalter erfol gen, der die Heizung im Ablauf des Wasch- oder Spülvorganges ein- und aus schaltet. Die Versorgungsspannung ist dabei in der Regel aus der Netzspannung des Wechselstromnetzes abgeleitet.The heating circuit to be monitored consists of a series connection of a heater Switching contact HSK, a heating resistor HW, a switch NV and a safety switch SiS, which can be connected to a supply voltage. The connection can be made in a known manner via a program switch gene that switches the heating on and off during the washing or rinsing process on. The supply voltage is usually from the mains voltage derived from the AC network.
An dem Verbindungspunkt a zwischen dem Heizungsschaltkontakt HSK und dem Heizwiderstand HW zweigt ein Messwiderstand Rm ab, der mit der Ruhe seite des als Umschaltkontakt ausgebildeten Sicherheitsschalters SiS verbunden ist und somit am Verbindungspunkt a im Ausgangszustand (HSK offen, SiS in Ausgangsstellung) des Heizkreises ein definiertes Potential der Versorgungs spannung aufweist.At the connection point a between the heating switch contact HSK and The measuring resistor Rm branches off from the heating resistor HW side of the SiS safety switch designed as a changeover contact is and thus at the connection point a in the initial state (HSK open, SiS in Starting position) of the heating circuit a defined potential of the supply has tension.
An dem Verbindungspunkt a ist ein Spannungsteiler SP1 aus den Widerständen R1 und R2 angeschaltet. An dem Abgreifpunkt d dieses Spannungsteilers SP1 wird eine Steuerspannung ua abgegriffen und dem Eingang A einer Logikschal tung LS zugeführt.At connection point a is a voltage divider SP1 made up of the resistors R1 and R2 switched on. At the tapping point d of this voltage divider SP1 a control voltage is tapped and the input A of a logic scarf device LS supplied.
Am Verbindungspunkt b zwischen dem Heizwiderstand HW und dem Schalter NV ist ein Spannungsteiler SP2 aus den Widerständen R3 und R4 angeschaltet. Am Abgreifpunkt e des Spannungsteilers SP2 wird eine Steuerspannung ub ab gegriffen, die dem Eingang B der Logikschaltung LS zugeführt wird.At the connection point b between the heating resistor HW and the switch NV is a voltage divider SP2 connected from the resistors R3 and R4. At the tapping point e of the voltage divider SP2, a control voltage ub is decreased gripped, which is fed to the input B of the logic circuit LS.
Schließlich ist am Verbindungspunkt c zwischen dem Schalter NV und dem Sicherheitsschalter SiS über einen Verbraucher, z. B. eine Pumpe, ein Span nungsteiler SP3 aus den Widerständen R5 und R6 angeschaltet. Am Abgreif punkt f des Spannungsteilers SP3 wird eine Steuerspannung uc abgegriffen und dem Eingang C der Logikschaltung LS zugeführt.Finally, at the connection point c between the switch NV and the Safety switch SiS via a consumer, e.g. B. a pump, a chip voltage divider SP3 switched on from the resistors R5 and R6. At the tap A control voltage uc is tapped at point f of the voltage divider SP3 and supplied to the input C of the logic circuit LS.
Bei den ordnungsgemäßen Schaltzuständen des Heizkreises (z. B. Ausgangsstel lung und Betriebszustand) treten vorgegebene Potentialverhältnisse an den Abgreifpunkten d, e und f auf, die in der Logikschaltung LS als zulässige Kombinationen z. B. in einem Mikroprozessor gespeichert sind.With the correct switching states of the heating circuit (e.g. output position predetermined operating conditions) Tapping points d, e and f on which are allowed in the logic circuit LS Combinations e.g. B. are stored in a microprocessor.
Tritt im Heizkreis ein Fehler auf, z. B. Kurzschluss oder Unterbrechung, dann erkennt die Logikschaltung LS eine Abweichung der Potentialverhältnisse, die nicht durch eine abgespeicherte Potentialkombination gedeckt ist und gibt ein Abschaltesignal AS ab, das zum Abschalten des Heizkreises oder der Maschine verwendet werden kann. Damit wird die Sicherheit des Heizkreises wesentlich erhöht, ohne dass dafür Temperaturbegrenzer oder Thermostate eingesetzt werden.If an error occurs in the heating circuit, e.g. B. short circuit or break, then the logic circuit LS recognizes a deviation of the potential relationships that is not covered by a stored potential combination and enters Shutdown signal AS down, for switching off the heating circuit or the machine can be used. The safety of the heating circuit is essential increased without using temperature limiters or thermostats become.
Die Sicherheitsschaltung mit der Überwachung der Potentialverhältnisse an verschiedenen Stellen des Heizkreises und der Vorgabe zulässiger Potential- Kombinationen in der Logikschaltung LS lässt sich auch bei umgekehrtem An schluss des Heizkreises an der Versorgungsspannung und beliebigen Speise spannungen für die Spannungsteiler SP1 bis SP3 sowie unterschiedlichem Aufbau des Heizkreises realisieren.The safety circuit with the monitoring of the potential conditions various points in the heating circuit and the specification of permissible potential Combinations in the logic circuit LS can also be done with reverse on closing of the heating circuit on the supply voltage and any food voltages for the voltage dividers SP1 to SP3 and various Realize the construction of the heating circuit.
Die Spannungen u1, u2 und u3 im Heizkreis bestimmen in Verbindung mit den Spannungsteilern SP1 bis SP3 die Steuerspannungen ua, ub und uc für die Logikschaltung LS, die die Basis für den Vergleich mit den abgespeicherten, zulässigen Potential-Kombinationen bilden. Dabei können Zweier- oder Dreier- Kombinationen der Steuerspannungen ua, ub und uc als zulässig vorgegeben sein und zum Vergleich herangezogen werden. Damit sind alle Bauteile des Heizkreises, einschließlich Niveauschalter NV, Pumpe und dgl. mit überwacht und es ist eine erhöhte Sicherheit im Heizkreis erreicht.The voltages u1, u2 and u3 in the heating circuit determine in connection with the Voltage dividers SP1 to SP3 the control voltages ua, ub and uc for the Logic circuit LS, which is the basis for comparison with the stored, form admissible potential combinations. Two or three Combinations of the control voltages, among others, ub and uc are specified as permissible be and be used for comparison. All components of the Heating circuit, including level switch NV, pump and the like. With monitored and increased safety is achieved in the heating circuit.
Die Spannungen u1, u2 und u3 im Heizkreis sind indirekt mit überwacht, kön nen jedoch auch als Steuersignale für die Ansteuerung der Logikschaltung LS verwendet werden.The voltages u1, u2 and u3 in the heating circuit are indirectly monitored however, also as control signals for the control of the logic circuit LS be used.
Claims (3)
dass die Potentiale (U1, U2, U3) an allen Verbindungspunkten (a, b, c) des Heizkreises Spannungsteilern (SP1, R2, R1; SP2, R4, R3; SP3, R6, R5) zugeführt sind, an denen Steuerpotentiale (Ua, Ub, Uc) für die Steuerein gänge (A, B, C) einer Logikschaltung (LS) abgreifbar sind,
dass die Logikschaltung (LS) einen Mikroprozessor aufweist, der die an stehenden Steuerpotentiale (Ua, Ub, Uc) erfasst, logisch verknüpft und mit vorgegebenen Sollwert-Kombinationen vergleicht und lediglich bei Po tentialverhältnissen, die einem ordnungsgemäßen Schaltzustand des Heiz kreises entsprechen, kein Fehlersignal zur Abschaltung (AS) des Heizkrei ses oder der Maschine abgibt. 1.Safety circuit for a heating circuit of a washing machine, dishwasher or dryer, in which the heating circuit has a series circuit comprising a heating switch contact, heating resistor, safety switch and level switch and in which a monitoring device monitors the heating circuit for potential and, in the event of a fault, switches off of the heating circuit or the machine, characterized ,
that the potentials (U1, U2, U3) at all connection points (a, b, c) of the heating circuit are supplied to voltage dividers (SP1, R2, R1; SP2, R4, R3; SP3, R6, R5) at which control potentials (Ua , Ub, Uc) for the control inputs (A, B, C) of a logic circuit (LS) can be tapped,
that the logic circuit (LS) has a microprocessor that detects the existing control potentials (Ua, Ub, Uc), logically linked and compared with predetermined setpoint combinations and only with potential conditions that correspond to a proper switching state of the heating circuit, no error signal to switch off (AS) the heating circuit or the machine.
dass der Heizungsschaltkontakt (HSK) und der Niveauschalter (NV) als Arbeitskontakte ausgebildet sind und
dass der Niveauschalter (NV) im Normalfall in der Maschine geschlossen ist.2. Safety circuit according to claim 1, characterized in
that the heating switch contact (HSK) and the level switch (NV) are designed as working contacts and
that the level switch (NV) in the machine is normally closed.
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