DE2810935A1

DE2810935A1 - Steueranordnung fuer eine waschmaschine

Info

Publication number: DE2810935A1
Application number: DE19782810935
Authority: DE
Inventors: Burnett Harrison Clarke; George Gol
Original assignee: Hotpoint Ltd
Current assignee: Hotpoint Ltd
Priority date: 1977-03-15
Filing date: 1978-03-14
Publication date: 1978-09-21
Also published as: IT1107256B; FR2384054B3; IT7867552A0; GB1596992A; FR2384054A1

Description

HOTPOINT LIMITED, Peterborough, England

Steueranordnung für eine Waschmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf Waschmaschinen für Kleidungs- und sonstige Wäschestücke und befaßt sich insbesondere mit einer Steueranordnung für eine Waschmaschine, die von einem elektrischen Antriebsmotor in einer solchen Weise angetrieben wird, daß in Gegenwart einer Waschflüssigkeit die Wäschestücke bewegt werden, wobei Bewegungsperioden oder Bewegungszeiten vorübergehend von Perioden oder Zeiten unterbrochen werden, während denen die Drehbewegung der Bewegungs- oder Agitationsvorrich·= tung unterbunden ist, um eine Drehrichtungsumkehr der Bewegungsvorrichtung zu gestatten und bzw. oder die Waschflüssigkeit zu wechseln.

Die Erfindung findet bevorzugt Anwendung bei Waschmaschinen, die von der Vorderseite her beschickt werden und eine perforierte Trommel haben. Die Trommel ist in einem äußeren Behälter um eine etwa horizontal ausgerichtete Achse drehbar gelagert. Der äußere Behälter kann eine Waschflüssigkeitsmenge aufnehmen. Die Agitation oder Bewegung der Wäschestücke wird durch eine Drehbewegung der Trommel mit Hilfe des elektrischen Antriebsmotors erreicht. Die Antriebsdrehzahl ist gering, um eine Taumelbewegung der Wäschestücke innerhalb der Trommel zu erreichen.

Die Erfindung kann aber auch auf Waschmaschinen angewendet werden, die von oben aus beschickt werden und bei denen die Bewegung der Wäschestücke durch eine

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Art von Flügel erreicht wird, der um eine etwa senkrecht ausgerichtete Achse drehbar ist. Die Wäschestücke befinden sich innerhalb einer perforierten Trommel, die innerhalb eines äußeren Behälters um die gleiche Achse drehbar angeordnet ist, jedoch während des Waschvorgangs stillsteht.

In allen Fällen werden die Wäschestücke nach dem Waschvorgang einem Schleudertrockenvorgang ausgesetzt, zu dessen Durchführung der äußere Behälter geleert und die perforierte Trommel mit einer passenden hohen Drehzahl angetrieben wird. Bei einer Waschmaschine, die von der Vorderseite her beschickt wird, ist es zweckmäßig, zum Antrieb der Trommel einen Motor mit veränderlicher Drehzahl zu verwenden, weil ein solcher Motor eine Steuerung der Beschleunigung der Trommel bis hinauf zur Schleuderdrehzahl gestattet und eine Steuerung der Geschwindigkeit sowie des Ganges der Drehbewegung der Bewegungsvorrichtung ermöglicht. Auch bei einer von oben beschickten Waschmaschine kann man zum Antrieb der Trommel und des Bewegungsflügels einen Antriebsmotor mit veränderlicher Drehzahl verwenden.

Die Steuerung der Waschmaschinenvorgänge erfolgt im allgemeinen mit Hilfe eines elektromechanischen Zeitgebers, der manuell eingestellt werden kann, um in Abhängigkeit von dem Waschgut aus einer Reihe von verschiedenen Waschprogrammen ein geeignetes auszuwählen.

Derartige Zeitgeber sind aber nicht in der Lage, das tatsächliche Ausmaß oder den tatsächlichen Umfang der dem Waschgut mitgeteilten Waschbewegung genau festzulegen. Das bedeutet, daß die Waschbewegung nicht von der Anzahl der Umdrehungen der Agitations- oder Bewegungsvorrichtung abhängt, bei der es sich im Falle einer von der Vorderseite her beschickten Waschmaschine um die

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Trommel und im Falle einer von oben beschickten Waschmaschine um den Flügel handelt. Die Ungenauigkeit des Bewegungsumfangs ist besonders groß, wenn ein Motor veränderlicher Drehzahl verwendet wird, da sich in einem solchen Fall die Anzahl der Umdrehungen der Bewegungsvorrichtung in einer vorgegebenen Periode oder Zeitspanne beträchtlich ändern kann. Hinzu kommt noch, daß nach der Ausarbeitung eines Waschmaschinenprogramms und dessen Einarbeitung in eine besondere Waschmaschinenkonstruktion mit einem elektromechanischen Zeitgeber, der die Rotationsperioden oder Rotationszeiten der Bewegungsvorrichtung steuert, praktisch keine Möglichkeit mehr besteht, außerhalb der normalerweise verfügbaren Programme den Umfang der Einzel- und Gesamtbewegung der Bewegungsvorrichtung zu beeinflussen. Der Umfang der Waschgutbewegung während eines ausgewählten Waschprogramms ist aber äußerst wesentlich, da zum einen eine zu geringe Waschtätigkeit zu keinem hinreichend guten Ergebnis führt und zum anderen ein übermäßig langer Waschvorgang nicht nur den Betriebswirkungsgrad vermindert, sondern auch zu einem zu großen Verschleiß der Waschguts führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Waschmaschine eine Steueranordnung zu schaffen, die vielseitig verwendbar und anpassungsfähig ist₀

Eine Steueranordnung für eine Waschmaschine mit einem Antriebsmotor veränderlicher Drehzahl ist nach der Erfindung gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen erster Steuersignale, die die Umdrehungen der Bewegungsoder Agitationsvorrichtung darstellen, eine Einrichtung zum Erzeugen zweiter Steuersignale ₉ die die Zeit darstellen, eine Einrichtung zum Bestimmen der Drehbewegungszeit der Bewegungsvorrichtung während eines Waschvorgangs in Abhängigkeit von den ersten Steuersignalen und eine Einrichtung zum Bestimmen der Stillstandszeit

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der Bewegungsvorrichtung zwischen den Drehbewegungszeiten in Abhängigkeit von den zweiten Steuersignalen.

Die erfindungsgemäße Steueranordnung gestattet es in einfacher Weise, daß der Waschvorgang wesentlich präziser ausgeführt werden kann.

Dies stellt einen großen Fortschritt dar, da das während jeder Drehbewegungszeit der Bewegungsvorrichtung hervorgerufene Bewegungsausmaß und damit auch das während des Ablaufs des gesamten Waschprogramms auftretende Bewegungsausmaß hochgenau gesteuert werden kann, so daß für jede ausgewählte Programmeinstellung ein reproduzierbarer bzw. gleichmäßig wiederholbarer Waschvorgang erzielt wird. Demzufolge wird ohne die Gefahr eines übermäßigen Verschleißes des Waschguts eine gewünschte Waschstufe ausgeführt.

Die erfindungsgemäße Steueranordnung gestattet die Aufsummierung der tatsächlichen Anzahl der Umdrehungen der Bewegungsvorrichtung und damit eine genaue Anzeige des Umfangs der durch Bewegung auf das Waschgut ausgeübten Arbeit. Da der auf das Waschgut ausgeübte Arbeitsumfang jederzeit überwacht werden kann, ist eine genaue Steuerung des Bewegungsausmaßes möglich. Bei einer von der Vorderseite her beschickbaren Waschmaschine kann jede einzelne Drehbewegungsperiode oder Drehbewegungszeitspanne der Trommel beispielsweise 25 s betragen, wobei sich die Trommel während 20 s dreht und dann für 5 s stillsteht. Die Stillstandszeit ermöglicht die Rücksetzung des Steuermechanismus. Wenn die Drehzahl der Trommel auf 51 UpM eingestellt ist, würde die Trommel in 20 s siebzehn Umdrehungen ausführen. Die Anzahl der Umdrehungsperioden wird so ausgewählt, um für ein gegebenes Waschprogramm ein optimales Bewegungsausmaß vorzusehen. Eine optimale Agitation oder Bewegung wird beispielsweise bei

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insgesamt 408 Umdrehungen der Trommel erreicht, wobei 24 Rotationsperioden mit einer Dauer von jeweils 20 s erforderlich sind, um die benötigte Gesamtagitation zu erhalten. Wenn man allerdings die Drehzahl der Trommel erhöhen oder erniedrigen würde (innerhalb für den Waschvorgang annehmbarer Grenzen), wäre die Anzahl der Rotationsperioden mit der gleichen Dauer von 20 s, die man zur Durchführung der Gesamtagitation benötigen würde, entsprechend niedriger oder höher, oder man müßte die Dauer jeder einzelnen Agitationsperiode ändern.

Die Erfindung ermöglicht auch die Überwachung eines Waschvorgangs und, wenn erforderlich, die Ausführung eines Grads an Steuerung in Abhängigkeit von sich ändernden Zuständen. Solche Zustände sind beispielsweise die Wassertemperatur, und zwar sowohl zu Beginn als auch während der Ausführung des Waschprogramms, die Wasserstandspegel und andere äußere Umstände, die bei Maschinen mit elektromechanischen Zeitgebern nicht berücksichtigt werden können.

In Übereinstimmung mit den einzelnen Betriebskennwerten einer besonderen Waschmaschine und den aktiven Eigenschaften eines vorgegebenen Waschmittels oder Bleichmittels bzw. eines Waschmittel- oder Bleichmittelbereiches kann man insgesamt und auch getrennt für die Aufwärmzeit und Konstanttemperaturzeit das Optimum des Bewegungsausmaßes für die Wäschestücke bestimmen. Ein stärkerer Bewegungsgrad während der Konstanttemperaturzeit wirkt sich für den Waschvorgang günstig aus.

Die Qualität des Waschvorgangs kann allerdings durch die Temperatur der Waschflüssigkeit beeinträchtigt werden_p die der Maschine zugeführt wird₀ Ideal ist ein Gemisch aus heißem und kaltem Wasser_? um beispielweise eine Temperatur zu erhalten, die bei 50 ⁰C liegt₀ Wenn die Konstanttempera-

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tür beispielsweise 85 ⁰C betragen soll, wird die Aufwärmzeit durch die Zeit bestimmt, die das Heizelement benötigt, um die Temperatur auf den höheren Wert zu bringen. Das Gesamtausmaß an Agitation und das Ausmaß während der Aufwärmzeit und während der Konstanttemperaturzeit kann dann sehr genau in Übereinstimmung mit den idealen Bedingungen vorgegeben werden. Unglücklicherweise werden die Idealzustände in der Praxis selten erreicht. Wenn der Fall auftritt, daß die Einlaßwassertemperatur beträchtlich niedriger, beispielsweise 20 ⁰C (oder beträchtlich höher, beispielsweise 70 ⁰C) als ursprünglich angenommen ist, erhält man eine entsprechend längere (oder kürzere) Aufheizzeit. Das Agitationsausmaß ist dann sowohl während der Aufheizperiode als auch während der Konstanttemperaturperiode in entsprechender Weise höher oder niedriger.

Durch die Bereitstellung von Einrichtungen, die den Betrieb der Bewegungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Waschflüssigkeitstemperatur steuern, ist es nach der Erfindung möglich, den Umfang der Bewegungstätigkeit sowohl während der Aufheizperiode als auch während der Konstanttemperaturperiode leicht zu steuern, um unabhängig von der Eingangstemperatur der Waschflüssigkeit einen optimalen Waschvorgang zu erhalten.

Zusätzlich können Einrichtungen vorhanden sein, die dazu dienen, die zweiten Steuersignale zu übersteuern, um den Beginn jeder Drehbewegungsperiode der Bewegungsvorrichtung zu hemmen, wenn dies in Abhängigkeit vom Auftreten von gewissen Bedingungen als wünschenswert erscheint, beispielsweise wenn die Temperatur des Wassers in der Maschine während einer Zeitspanne konstanter Betreibstemperatur unter einen Minimumwert abfällt. Die Hemmung kann entfernt werden, wenn die Heiamungsbedingungen nicht mehr existieren, beispielsweise nach einem erneuten Aufheizen des Wassers.

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Die Erfindung sorgt somit für einen optimalen Ablauf des Waschvorganges, und zwar in einer möglichst kurzen Zeit unter Berücksichtigung der gerade herrschenden Umstände.

Die ersten Steuersignale können in Form elektrischer Impulse vorliegen, die von einem Tachogenerator abgeleitet werden, der mit dem die Bewegungsvorrichtung antreibenden Motor verbunden ist. Die zweiten Steuersignale können in Form von Impulsen fester Frequenz vorliegen, die von der ■Wechselstromversorgungseinrichtung abgeleitet werden, die die Waschmaschine während des Betriebs speist. Bei einer von der Vorderseite her zu beschickenden Waschmaschine kann der Tachogenerator mit dem elektrischen Motor verbunden sein, der die Waschmaschinentrommel antreibt. Der Tachogenerator ist so ausgebildet, daß er Ausgangsimpulse erzeugt, die der Anzahl der Umdrehungen der Trommel proportional sind. Die Schnelldrehzahl-Rotationsperioden der Trommel während eines Schleudertrockenvorgangs können ebenfalls in Abhängigkeit von den Impulsen gesteuert werden, die der Tachogenerator erzeugt. Die Steuerung kann aber auch in Abhängigkeit von den zweiten Steuersignalen vorgenommen werden, da es beim Trockenschleudervorgang nicht erforderlich ist, die Anzahl der Trommelumdrehungen so genau zu steuern wie bei einem Waschvorgang.

Die Steueranordnung der Waschmaschine enthält vorzugsweise einen Impulszähler, einen Selektor, der dem Zähler entweder die Impulse des Tachogenerators oder die Impulse fester Frequenz zuführt, die die zweiten Steuersignale darstellen, Schaltmittel zur Steuerung des Speisestroms für den Motor, der die Bewegungsvorrichtung antreibt, und eine Einrichtung zum Ansteuern der Schaltmittel, um nach einer vorbestimmten Anzahl von Tachogeneratorimpulsen den Speisestrom zum Motor abzuschalten und um nach einer steuerbaren Anzahl von Impulsen fester Frequenz den

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Speisestrom wieder einzuschalten. Weiterhin kann eine Einrichtung vorgesehen sein, die die Ein/Aus-Zeiten der Rotationsperioden der Bewegungsvorrichtung verändert, um den Agitationsumfang zu verändern.

Vorzugsweise ist auch eine Einrichtung vorhanden, die nach jeder Stillstandsperiode während eines Waschvorgangs die Drehrichtung der Bewegungsvorrichtung umkehrt.

Zur Steuerung der verschiedenartigen Funktionen eines ausgewählten Waschmaschinenprogramms kann eine elektronische Speicherschaltung vorgesehen sein, deren Ausgangssignale dazu verwendet werden, um Schalter anzusteuern, die einzelne Waschmaschinenkomponenten in einer vorbestimmten Sequenz betätigen, um das Waschprogramm durchzuführen, und deren Ausgangssignale darüberhinaus während einer Waschroutine die Energiezufuhr zu der Bewegungsvorrichtung und die Drehrichtung der Bewegungsvorrichtung steuern. Die verschiedenartigen Programme, deren Steuerung der Speicher übernehmen kann, können in bequemer Weise mit Hilfe eines Programmselektors ausgewählt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen elektronischen Steueranordnung für eine automatische Waschmaschine, die von der Vorderseite her beschickt wird, und

Fig. 2 schaltungstechnische Einzelheiten der Steueranordnung.

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Die dargestellte Steueranordnung dient zur Steuerung der Drehbewegung der Waschmaschinentrommel, der Arbeitsweise des Heizelements für die Waschflüssigkeit, der Wassereinlaßventile, der Flüssigkeitsförderpumpe und der optischen Programm- und Funktionsindikatoren.

Die Auswahl eines Programms aus einer Vielzahl von verfügbaren Waschaaschinenprogrammen wird durch manuelles Einstellen einer Programmselektor-Steuervorrichtung 1 erreicht, bei deren Betätigung ein entsprechender Programmindikator 2 irgendeiner geeigneten Ausführungsform angesteuert wird, um das ausgewählte Programm optisch anzuzeigen. Die Programmselektor-Steuervorrichtung stellt auch sicher, daß nach Beginn des Ablaufs eines Waschmaschinenprogramms keine anderen Programme ausgewählt werden können, es sei denn, daß das bereits ausgewählte Programm bereits beendet ist oder gelöscht wird.

Eine Speicheradreß-Steuereinheit 3 ist derart ausgebildet, daß sie ausgelöst durch die Programmselektor-Steuervorrichtung 1 eine erforderliche Sequenz von Waschmaschinenprogrammroutinen auswählt und in Abhängigkeit von geeigneten Eingangssignalen entsprechende Teile eines Festkörper-Gedächtnisspeichers 4 adressiert«, Der Gedächtnisspeicher enthält einen Speicher mit Informationen, die die verschiedenen auswählbaren Waschprogramme darstellen, und ist so ausgebildet, daß er unter der Steuerung der Speicheradreß-Steuereinheit 3 eine geeignete Sequenz von Ausgangssignalen abgibt, die den verschiedenartigen Routinen entsprechen, die das ausgewählte Programm ausmachen. Jede Routine eines Waschmaschinenprogramms besteht aus einer besonderen Kombination von Speicherausgangssignalen, von denen einige zum Betätigen von Leistungsschaltern dienen, die einzelne Waschmaschinenkomponenten betreiben, beispielsweise die Wassereinlaßventile, das Wasserheizelemente und die Pumpe, und zwar über einen statischen

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Funktionsdecodiertreiber 5. Andere Speicherausgangssignale dienen zum Einschalten und Setzen von verschiedenartigen Vergleichern, beispielsweise einem Temperaturvergleicher 6, einem Wasserstandsvergleicher 7 oder einem Zeit/Motorumdrehungsvergleicher 8. Andere Speicherausgangssignale sind vorgesehen, um über einen Drehzahldecodierer 10 eine Motordrehzahl-Steuereinheit 9 zu betätigen und einen Agitationsablaufgenerator 11 anzusteuern. Die Funktionen dieser Teile wird noch erläutert. Diese Speicherausgangssignale bestimmen auch die Drehrichtung des Motors, der die Waschmaschinentrommel antreibt, und auch die Reversieroperation des Motors, und zwar über eine Reversiereinheit 12. Bei der als Beispiel herausgegriffenen Routine "Füllen mit kaltem Wasser bis zum normalen Pegel" steuert der Speicher 4 über den statischen Funktionsdecodiertreiber 5 ein Kaltwasserventil an und schaltet darüberhinaus den Wasserstandsvergleicher 7 ein und setzt ihn so, daß er das Erreichen des normalen Wasserstands feststellt. Als weiteres Beispiel sei die Routine "Schleudern und Pumpen für 5 min" genannt. Bei dieser Routine steuert der Speicher 4 über den statischen Funktionsdecodiertreiber 5 die Pumpe an, schaltet den Zeit/ Motorumdrehungsvergleicher 8 ein und stellt ihn so ein, daß er die Zeitspanne von 5 min erfaßt. Der Speicher 4 steuert auch die Motordrehzahl-Steuereinheit 9 an, wählt im Drehzahldecodierer 10 eine Drehzahl aus, nimmt Einfluß auf die Umdrehungsrichtung über die Reversiereinheit 12 und sperrt den Betrieb des Agitationsablaufgenerators 11, der daraufhin einen Zeit/Motorumdrehungs-Selektor 13 setzt, um die Zeit zu überwachen.

Der Zeit/Motorumdrehungs-Selektor 13 ist so ausgebildet, daß er entweder eine bekannte stetige Frequenz der Wechselstromversorgungseinrichtung (beispielsweise 50 Hz) oder daß Ausgangssignal eines Tachogenerators auswählt, der mit dem Waschmaschinenmotor gekuppelt ist. Er

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führt das ausgewählte Signal einem Hauptzähler 14 zu. Falls die bekannte beständige Frequenz (50 Hz) ausgewählt worden ist, bestimmt der Zähler 14 die Zeitperioden. Wenn das Ausgangssignal des Tachogenerators ausgewählt worden ist, stellt der Zähler die tatsächliche Anzahl der Umdrehungen des Motors fest und damit die Anzahl der Umdrehungen der Waschmaschinentrommel, und zwar bei einem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis zwischen der Motorwelle und der Trommel. In dem dargestellten Blockschaltbild stellt der Motortachogenerator ein Teil der Motordrehzahl-Steuereinheit 9 dar.

Wenn der Agitationsablaufgenerator 11 aufgefordert wird., eine reversible Drehbewegung auszuwählen, wie es für einen Waschvorgang mit niedriger Drehzahl erforderlich ist, befiehlt der Generator dem Zeit/Motorumdrehungs-Selektor 13, daß der Hauptzähler 14 die Anzahl der Motorumdrehungen zählt, wenn sich die Waschmaschinentrommel dreht, und die Anzahl der festen Frequenzimpulse zählt, wenn die Waschmaschinentrommel stillsteht. Wird der Agitationsgeablaufgenerator 11 aufgefordert, eine hohe Drehzahl in einer Richtung auszuwählen, wie es beim Schleudern der Fall ist, wird der Zähler 14 veranlaßt, die festen Frequenzimpulse zu zählen, da die Anzahl der Umdrehungen der Trommel nicht kritisch ist. Falls es erwünscht ist, kann der Zähler aber auch die Tachogeneratorimpulse zählen. Der Agitationsablaufgenerator 11 erzeugt zusammen mit dem Zähler 14 Agitationssignale mit unterschiedlichen Ein/Aus-Verhältnissen und unterschiedlicher Dauer, und zwar in Übereinstimmung mit den Speicherausgangssignalen, die von der ausgewählten Programmroutine bestimmt werden. Das Ausgangssignal des Agitationsablaufgenerators 11 wird dabei dem Drehzahldecodierer 10 zugeführt.

Die Funktion des Drehzahldecodierers 10 besteht darin, die Speicherausgangssignale zu decodieren und die

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entsprechende Motordrehzahl auszuwählen. Der Drehzahldecodierer 10 gibt dann entsprechende Befehle an die Motordrehzahl-Steuereinheit 9 ab. Weiterhin decodiert der Drehzahldecodierer 10 die Information, die er von einer Drehzahlsperrschaltung 20 erhält, die verschiedenartige Zustände der Waschmaschine überwacht. Die Drehzahlsperrschaltung ist beispielsweise derart ausgebildet, daß sie das Ausgangssignal des Drehzahldecodierers 10 blockiert, wenn eine hohe Drehzahl ausgewählt ist und wenn der Wasserstandsvergleicher 7 anzeigt, daß die Flüssigkeit in der Maschine über einem gewissen Pegel steht. Das Umschalten der Drehrichtung des Motors während eines Waschvorgangs wird mit einem Agitationssignal vom Agitationsablaufgenerator 11 synchronisiert und nur dann ausgeführt, wenn der Motor abgeschaltet ist und stillsteht. Dadurch wird es dem Leistungsschalter ermöglicht, das Umschalten im unbelasteten Zustand vorzunehmen.

Die Motordrehzahl-Steuereinheit 9 enthält den Waschmaschinenmotor, den mit seiner Welle verbundenen Tachogenerator, der zur Überwachung der Drehzahl dient, und einen elektronischen Phasensteuermodul.

Die Vergleicher 6, 7 und 8 sind so ausgelegt, daß sie verschiedene Zustände in der Waschmaschine überwachen. Der Wasserstandsvergleicher 7 vergleicht die Information vom Speicher mit derjenigen von einem Wasserstand-Meßwertwandler 17. In ähnlicher Weise vergleicht der Temperaturvergleicher 6 die Information von dem Speicher mit derjenigen von einem Temperatur-Meßwertwandler 16. Der Zeit/ Motorumdrehungsvergleicher 8 ist derart ausgelegt, daß er eine der drei folgenden Betriebsarten ausführt:

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1) Er vergleicht die Zeitinformation vom Speicher 4 mit dem Ausgangssignal des Speichers 14, wenn der Zähler 14 so betrieben wird, daß er die Anzahl der Impulse der festen Frequenz zählt.

2) Er vergleicht die Speicherinformation über die Anzahl der Motorumdrehungen mit dem Ausgangssignal des Zählers 14, wenn der Zähler 14 so betrieben wird, daß er die Anzahl der Impulse des Motortachogenerators zählt.

3) Er vergleicht die Zeit/Motorumdrehungsinformation vom Speicher mit dem Zählerausgangssignal, wenn der Zähler 14 so eingestellt ist, daß er jeweils für sich allein sowohl die Anzahl der festen Frequenzimpulse als auch die Anzahl der Tachogeneratorimpulse zählt.

Alle drei Vergleicher sind so konstruiert, daß sie einer Routineweiterschalt- oder Routineinkrementeinheit 21 ein Signal zuführen, wenn die überwachte Variable einen vorbestimmten Pegel erreicht. Wenn dann Information von der Reversiereinheit 12 und dem Agitationsablaufgenerator 11 die Anzeige erbringt, daß gewisse Agitationsund Reversierbedingungen erfüllt sind, veranlaßt die Routineinkrementeinheit 21, daß ein Schrittzähler 22 vorgerückt wird. Dadurch wird der nächste Teil des Speichers zur Auswahl freigegeben, der die folgende Programmroutine steuert.

Jeder Routine ist eine im Speicher 4 gespeicherte Komponente an Speicherinformation zugeordnet, die so gestaltet ist, daß wenigstens einer der Vergleicher 6, 7 und 8 angesteuert wird, der die Dauer dieser Routine bestimmt. Immer dann, wenn der Schrittzähler 22 von einer Routine zur nächsten Routine weitergeschaltet wird, wird der Hauptzähler 14 in einen gewissen bekannten Zustand zurückgesetzt. Wenn der Hauptzähler 14 in den Nullzustand zurückgesetzt wird, hat der Zählwert in dieser Routine

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eine gemeinsame Startreferenz. Bei gewissen Routinen kann diese Referenz allerdings durch Bedingungen in der vorangegangenen Routine modifiziert sein. Die modifizierte Startreferenz erhält man dadurch, daß der Zähler auf einen anderen als den Nullzustand voreingestellt wird.

Ein Fortschreit- und Funktionsindikator 23 liefert eine optische Anzeige darüber, wie weit das ausgewählte Waschmaschinenprogramm fortgeschritten ist und welche Waschmaschinenfunktionen gerade ausgeführt werden. Für Anzeigezwecke kann ein Waschmaschinenprogramm in verschiedene Vorgänge unterteilt werden, wie Füllen, Erhitzen, Waschen, Spülen, Nachspülen und Schleudern. Die Information für den Fortschreit- und Funktionsindikator kommt vom Drehzahldecodierer 10, dem Agitationsablaufgenerator 11, der Reversiereinheit 12 und dem statischen Funktionsdecodiertreiber 5. Der Fortschreit- und Funktionsindikator 23 kann auch den Beginn und das Ende eines ausgewählten Programms anzeigen.

Der statische Funktionsdecodiertreiber 5 kann von dem Hauptzähler 4 oder von dem 50-Hz-Netzsignal gesperrt oder bezüglich der Weiterleitung seiner Ausgangssignale verzögert werden. Ein Beispiel für eine zeitliche Sperrung ist eine kurze Sperrdauer - beispielsweise von 10 s -, wenn das Öffnen eines Heißwasserventils, das dazu dient, über einen Waschmittelspender heißes Wasser der Maschine zuzuführen, blockiert wird und gleichzeitig ein Kaltwasserventil, das der Maschine unter Umgehung des Waschmittelspenders kaltes Wasser zuführt, geöffnet wird, und zwar nötigenfalls durch Übersteuerung des normalen Befehls bei einem "Füllvorgang". Dadurch wird beispielsweise die anfängliche Eingabe einer mit einem Waschmittel hochkonzentrierten Flüssigkeit vermieden, die sonst in einen nicht benutzten Teil ues Flüssigkeitssystems gelangen würde. Ein anderes Beispiel für eine Sperrung ist das Übersteuern

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eines Befehls zum Einschalten des Heizelements, um es dem einlaufenden Wasser zu gestatten, zunächst einen Pegel zu erreichen, bei dem das Heizelement vollständig abgedeckt ist, bevor es eingeschaltet wird. "Weiterhin kann man die Ausführung der einen oder anderen Funktion zeitweilig sperren oder verzögern, bis das Wasser auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt worden ist.

Die Funktion der Taktsignalimpulse, die von der Wechselstromversorgungseinrichtung abgeleitet werden, besteht darin, das statische Schalten mit der Netzfrequenz zu synchronisieren, und zwar insbesondere im Hinblick darauf, um beim Schalten Strom- oder Spannungsstöße zu vermeiden, die sonst störende Hochfrequenzerscheinungen hervorrufen. Das Öffnen und Schließen der statischen Schalter wird daher zu Zeitpunkten vorgenommen, bei denen der Strom und bzw. oder die Spannung einen Minimumwert haben.

Die erläuterte Anordnung gestattet eine sehr genaue und feine Steuerung des Waschvorganges. Dies gilt insbesondere für die Steuerung der Drehbewegung der Waschmaschinentrommel bis hin zu sehr engen Toleranzen. Eine besonders geeignete Schaltungsanordnung, die es dem Zeit/ Motorumdrehungs-Selektor 13 und dem Zähler 14 gestattet, die hochgenaue Steuerung in Verbindung mit den anderen Teilen der erfindungsgemäßen Anordnung auszuführen, ist in der Fig. 2 dargestellt.

Gemäß der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach der Fig. 2 enthält der Zeit/Motorumdrehungs-Selektor 13 Tore G1 bis G4, und der Zähler 14 enthält drei Zählereinheiten C5, C6 und C7 sowie Tore G17 und G18. Der Agitationsablaufgenerator 11 weist Tore G8 bis G15 und ein Flipflop F1 auf. Der Geschwindigkeitsdecodierer 10 ist aus Toren G21 bis G28 aufgebaut. Die Rever-

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siereinheit 12 ist mit Toren G29 "bis G31, einem Flipflop F2 und einem von einem Transistor TR1 angesteuerten Umschaltrelais R ausgerüstet. Ein Teil der Routineinkrementeinheit 21 enthält Tore G19, G20, G33, G34 und G35.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Zähler 14 so ausgebildet, daß er während der Hin- und Herbewegungsperiode bzw. Agitationsperiode im Wasch- und Langsamwaschbetrieb die Anzahl der Tachogeneratorimpulse zählt und daß er beim Verteil- und Schleuderbetrieb und auch beim Stillstand des Motors zwischen den Agitationsperioden im Wasch- und Langsamwaschbetrieb die Anzahl der Netzfrequenzimpulse zählt.

Die Impulse vom Motortachogenerator werden von einem Schmitt-Trigger 38 in die Rechteckform gebracht und dem Tor G1 des Zeit/Motorumdrehungs-Selektor 13 zugeführt. Die Netzfrequenzimpulse liegen am Tor G2 an. In Abhängigkeit vom Zustand des Q-Ausgangs des Flipflop F1 ist entweder das Tor G1 oder das G2 gesperrt, so daß das Ausgangssignal des Tors G3 entweder gleich dem Takt-Eingangssignal oder gleich dem Tachogenerator-Eingangs signal ist.

Wenn der Ü-Ausgang des Flipflop F1 gleich O ist, ist das Tor G2 gesperrt und das Tor G1 durchgeschaltet. Das Ausgangssignal des Tors G3 entspricht dann dem Tachogenerator-Eingangssignal. Wenn der ü-Ausgang des Flipflop F1 gleich 1 ist, ist das Tor G1 gesperrt und das Tor G2 durchgeschaltet. Das Ausgangssignal des Tors G3 entspricht dann dem Takt-Eingangssignal. Das Ausgangssignal des Tors G3 wird verwendet, um den Zähler 14 zu taktieren. Die Tore G8 bis G11 erfassen zwei Ausgangszustände der Zählereinheit C6, und zwar in Abhängigkeit vom Ausgang des Tors G15. Dieser ist gleich dem Q-Ausgang des Flipflop F1, wenn der Speicherausgang A = 1,

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und gleich dem Q-Ausgang des Flipflop F1, wenn A=O.

Wenn A = 1 und das Flipflop F1 über das Tor G36 zu Beginn einer Routine gelöscht ist, liegt am Q-Ausgang des Flipflop F1 eine 0 und am Ausgang des Tors G15 eine 0, und der Zähler 14 wird von den 50-Hz-Impulsen taktiert. Das Tor G8 ist dann gesperrt, und das Tor G9 ist durchgeschaltet. Wenn der 2 - und der 2 -Ausgang der Zählereinheit C6 gleich 1 werden, erscheint auch am Ausgang des Tors G11 eine 1. Wenn der Speicherausgang C = 1, setzt der Ausgang des Tors G11 die Zählereinheit C6 über die Tore G17 und G18 zurück. Sobald die Zählereinheit C6 zurückgesetzt ist, wird der Ausgang des Tors G11 eine 0, woraufhin der Zustand des Flipflop F1 geändert wird und demzufolge auch der Ausgang des Tors G15. Da der Q-Ausgang des Flipflop F1 jetzt eine 1 ist, zählt der Zähler

die Tachogeneratorimpulse, bis das Tor G8 den 2 -Ausgang

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und den 2 -Ausgang der Zählereinheit C6 erfaßt. Der Ausgang des Tors G11 wird wieder eine 1, die, wie zuvor, die Zählereinheit C6 zurücksetzt und das Flipflop F1 umschaltet. Damit ist eine Stopp/Start-Agitationsperiode beendet. Falls A auf eine 0 gewächselt wäre, würde das Tor G15 zunächst das Tor G9 sperren, und der Ausgang des Tors G11 würde nur zu einer 1 werden, wenn der größere

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Zählerausgang 2 und 2 decodiert wird. Der kleinere Zählerausgang 2 und 2 würde im zweiten Teil dieser Periode decodiert werden. Damit werden zwei verschiedene Agitationsgeschwindigkeiten dargestellt.

Die Speicherausgänge A, B sowie C, das Niedrigwasserstandssignal (LWL) und der Q-Ausgang des Flipflop F1 werden im Drehzahldecodierer decodiert, um Wasch-, Langsamwasch-, Verteil- und Schleudersignale zu erzeugen. Diese Signale werden über einen nicht dargestellten Zwischenspeicher der Motordrehzahl-Steuereinheit 9 (Fig. 1) zugeführt, die daraufhin den Motor der Waschmaschine steuert.

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Das Speicherausgangssignal B wählt entweder die Wasch- oder Langsamwaschdrehzahl aus, wenn eine reversible Drehbewegung über Freigabetore G22 oder G23 angefordert wird. Die Ein/Aus-Periode der Wasch- oder Langsamwaschagitation entspricht dem 1/O-Zustand des Q-Ausgangs des Flipflop F1. Wenn dieser Ausgang eine 1 ist und darüberhinaus C = 1, ist entweder das Waschoder Langsamwaschsignal eine 1.

Ein Einrichtungsmotorantrieb oder eine reversible Agitation wird vom Speicherausgangssignal C ausgewählt. Wenn C =0, ist das Tor G17 gesperrt, so daß das Ausgangssignal des Agitationsablaufgenerators 11 die Zählereinheit C6 nicht zurücksetzen kann, wie dies zuvor beschrieben wurde. Weiterhin wird das Flipflop F1 fortwährend über das Tor G36 im gelöschten Zustand gehalten, so daß die Tore G22, G23 und G1 gesperrt sind.

Das Niedrigwasserstandssignal (LWL) sperrt das Tor G28 - Schleuderausgangssignal - und gibt die Tore G22 und G23 frei - Wasch- und Langsamwaschausgangssignal -. Wenn das Wasser in der Waschmaschinentrommel nicht bis zu einem gewissen Niedrigpegel reicht, führt die Trommel keine Hin- und Herbewegung bzw. Taumelbewegung aus. Dadurch wird sichergestellt, daß das geeignete Wasserventil in Betrieb ist und daß trockene Wäsche- oder Kleidungsstücke nicht agitiert werden. Wenn nach dem Einschalten der Pumpe das Wasser nicht unter denselben Niedrigwasserstand fällt, bleibt der Schleuderausgang gesperrt, um vor allem einen unausgeglichenen Schleudervorgang zu vermeiden. Das Verteilausgangssignal wird in einfacher Weise aus den Speicherausgängen A und C decodiert.

Um die Drehrichtung des Waschmaschinenmotors umzukehren, wird die Feldwicklung in bezug auf den Anker umgepolt. Zu diesem Zweck ist das von dem Transistor ange-

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steuerte Umschaltrelais R vorgesehen.

Wenn der Q-Ausgang des Flipflop F2 eine 0 ist, befindet sich der Transistor TR1 im gesperrten Zustand, und das Relais R ist nicht erregt. Der Waschmaschinenmotor läuft dann in der Vorwärtsrichtung, die mit der Schleuderrichtung übereinstimmt. Zu Beginn jeder Routine und bei einem Speicherausgang C=O, wird das Flipflop F2 über das Tor G36 zurückgesetzt, so daß sein Ü~Ausgang eine 0 ist und der Motor bereit ist, sich in der Vorwärtsrichtung zu drehen. Dadurch wird sichergestellt, daß der Schleudervorgang und der Verteilvorgang lediglich in der Vorwärtsrichtung ausgeführt werden. Wie bereits erläutert, wird das Flipflop F1 gleichzeitig mit dem Rücksetzen des Flipflop F2 gelöscht. Das bedeutet, daß zu Beginn jeder Routine bei C=O, das Flipflop F1 eine 1 ist, das Tor G1 für das Tachometer-Eingangssignal gesperrt ist, und das Wasch- und Langsamwaschausgangssignal ebenfalls gesperrt sind.

Während der reversiblen Hin- und Herbewegung bzw. Agitation ist die von den Toren G30 und G31 gebildete Verriegelung L zurückgesetzt und gesperrt, wenn der ü~ Ausgang des Flipflop F1 eine 0 ist, d.h. solange der Motor sich bewegt.

Wenn das Tor G31 drei Eingangssignale gehabt hat, könnte die Verriegelung L auch durch den negativ gerichteten Inkrementimpuls vom.Ausgang des Tors G19 zurückgesetzt werden. Das bedeutet, daß zu Beginn aller reversiblen Agitationsroutinen der Motor seine Drehbewegung folgerichtig in derselben Richtung startet. In diesem besonderen Beispiel würde der Motor in der Rückwärtsrichtung starten. Wenn dann eine gerade Anzahl von Agitationsperioden ausgewählt wird und einer Routine mit einer Drehbewegung in einer Richtung folgt, beispielsweise ein Verteil- oder

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Schleudervorgang, ist der Übergang von der reversiblen in die Einrichtungsroutine äußerst glatt, da der Strom im Motor für weniger als 1 ms unterbrochen wird.

Während der restlichen Periode einer reversiblen Agitationsroutine ist der Q-Ausgang des Flipflop F1 eine 1, so daß das Tor G29 durchgeschaltet ist, das den 2 -Ausgang der Zählereinheit C6 erfaßt. Sobald der 2⁶-Ausgang hoch ist, wird der Ausgang der Verriegelung L niedrig, so daß der Zustand des Flipflop F2 und auch des Relais R geändert wird. Auf diese Weise wird die Feldwicklung des Motors nur während der restlichen Periode umgepolt.

Der Q-Ausgang des Flipflop F2 und der Ü-Ausgang des Flipflop F1 gestatten es, daß das Inkrementsignal den Schrittzähler um 1 nur dann weiterschaltet, wenn am Ende einer Routine das Umpolungsrelais R und der Motor abgeschaltet sind. Das Inkrementeingangssignal wird von einem Teil der Routineinkrementeinheit 21 dem Tor G33 zugeführt, das nur dann durchgeschaltet wird, wenn der Q-Ausgang des Flipflop F2 und der Q-Ausgang des Flipflop F1 beide 1 sind. Der invertierte Ausgang des Tors G33 wird benutzt, um den Schrittzähler zu taktieren.

Das Tor G20 erzeugt ein Rücksetz/Lösch-Signal jedesmal dann, wenn das Programm von einer Routine zur nächsten Routine weiterschreitet, und zu Beginn der ersten Routine.

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Claims

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I)r.-Ing. Wilhelm Reiphel Dipl-lM. V/üL'sanff Reichsl

6 Franlrfuri a. M. 1 9047

Park&ixaSe 13

HOTPOINT LIMITED, Peterborough, England

Patentansprüche

1·) Steueranordnung für eine Waschmaschine mit einem >~_/

Motor veränderlicher Drehzahl,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen erster Steuersignale ₉ die die Umdrehungen der Bewegungsvorrichtung darstellen^ eine Einrichtung zum Erzeugen zweiter Steuersignale ₉ die die Zeit darstellen^ eine Einrichtung zum Bestimmen der Rotationsperioden der Bewegungsvorrichtung während eines Waschvorganges in Abhängigkeit von den ersten Steuersi·= gnalen und eine Einrichtung zum Bestimmen der Stillstands-= periode der Bewegungsvorrichtung zwischen Rotationsperloden in Abhängigkeit von den zweiten Steuersignalen₀

2_e Steueranordnung nach Anspruch 1_Ρ dadurch gekennzeichnetp daß die ersten Steuersignale in Form von elektrischen Impulsen vorliegen^ die von einem mit dem Antriebsmotor gekuppelten Tachogenerator abgeleitet sind₉ und daß die zweiten Steuersignale in Form von Impulsen fester Frequenz vorliegen^ die von einer Wechselstromversorgungseinrich= tung abgeleitet sind,, mit der die Waschmaschine während des Betriebs verbunden ist_o

§09830/084?

ORIGINAL INSPECTED

3. Steueranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer von der Vorderseite her beschickten Waschmaschine, bei der die Waschmaschinentrommel die Bewegungsvorrichtung darstellt, der Tachogenerator Ausgangsimpulse liefert, die der Anzahl der Umdrehungen der Waschmaschinentrommel proportional sind.

4. Steueranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnelldrehzahl-Rotationsperioden der Trommel während eines Schleudertrockenvorgangs in Abhängigkeit von den Impulsen gesteuert werden, die der Tachogenerator erzeugt.

5. Steueranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnelldrehzahl-Rotationsperioden der Waschmaschinentrommel während eines Schleudertrockenvorgangs von den zweiten Steuersignalen gesteuert werden.

6. Steueranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Impulszähler, einen Selektor, der dem Zähler entweder die Impulse vom Tachogenerator oder die Impulse fester Frequenz zuführt, die die zweiten Steuersignale darstellen, Schaltmittel zur Steuerung des dem Antriebsmotor zugeführten Speisestroms und eine Einrichtung zur Betätigung der Schaltmittel, um nach einer vorbestimmten Anzahl von Tachogeneratorimpulsen den Strom zum Antriebsmotor abzuschalten, und zur Betätigung der Schaltmittel, um nach einer steuerbaren Anzahl von Impulsen fester Frequenz den Speisestrom dem Motor erneut zuzuführen.

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7. Steueranordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Verändern der Perioden, während der die Bewegungsvorrichtung eine Drehbewegung ausführt und bzw. oder stillsteht, um den Gang der Bewegung zu ändern.

8. Steueranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzei chnet durch eine Einrichtung zum Umkehren der Richtung, in der sich die Bewegungsvorrichtung nach jeder Stillstandsperiode während eines Waschvorganges bewegt.

9. Steueranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der verschiedenartigen Funktionen eines ausgewählten Waschprogramms eine elektronische Speicherschaltung vorgesehen ist, deren Ausgangssignale zur Steuerung von Schaltern dienen, die einzelne Waschmaschinenkomponenten in einer voreingestellten Reihenfolge betätigen, um das vollständige Waschprogramm auszuführen, und deren Ausgangssignale darüberhinaus die Energiezufuhr zu der Bewegungsvorrichtung und die Drehrichtung der Bewegung svorrichtung während einer Waschroutine steuern.

10. Steueranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Steuern der Betätigung der Bewegungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Waschflüssigkeitstemperatur.

11. Steueranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Übersteuern der zweiten Steuersignale, um den Beginn einer Rotationsperiode der Bewegungsvorrichtung in Abhängigkeit von einem oder mehreren besonderen Zuständen zu hemmen.

12. Steueranordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum fortwährenden Überwachen der Temperatur der Waschflüssigkeit während eines Waschvorgangs und zum Hemmen des Beginns der Drehbewegung der Bewegungsvorrichtung, falls die Temperatur der Waschflüssigkeit während einer nominal stetigen Temperaturperiode unter einen vorbestimmten Minimumwert abfällt.

13. Steueranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Waschmaschine mit einem Heizelement für die Waschflüssigkeit in dem Waschmaschinenbehälter eine Einrichtung vorhanden ist, die das Heizelement bei gehemmter Drehbewegung der Bewegungsvorrichtung einschaltet, und eine Einrichtung vorgesehen ist, die das Heizelement abschaltet und die Hemmung aufhebt, so daß sich die Bewegungsvorrichtung drehen kann, wenn die Temperatur der Waschflüssigkeit den Minimumwert um einen vorbestimmten Betrag überschritten hat.

14. Steueranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer automatischen Waschmaschine mit einer Festkörper-Speicherschaltung, die einen Speicher aufweist, in dem Informationen gespeichert sind, die eine Anzahl verschiedenartiger Waschprogramme darstellen, und der derart ausgebildet ist, daß er eine vorbestimmte Sequenz von Ausgangssignalen erzeugt, die den ein ausgewähltes Programm bildenden Routinen entsprechen, um die Funktionen sequentiell einzuleiten, eine Einrichtung vorgesehen ist, die auf die Beendigung der einzelnen Funktionen anspricht, um die, Erzeugung eines eine Funktion auslösenden Ausgangssignals so lange zu hemmen, bis eine vorangehende Funktion beendet ist.

15. Anwendung der Steueranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche in einer automatischen Waschmaschine.

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