DE2818062C2 - Verfahren und Anordnung zum Steuern des Flüssigkeitsstandes in einer Waschmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Flüssigkeitsstandes in einer Waschmaschine und insbesondere in einer Haushaltswaschmaschine, wie es im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben ist, sowie eine Anordnung zum Durchführen eines solchen Verfahrens, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 3 angegeben ist.

Ein wesentlicher Parameter für den Betrieb einer Waschmaschine ist der darin jeweils vorhandene Flüssigkeitsstand. Dessen Einstellung geschieht bisher in der Weise, daß zunächst so lange Wasser eingefüllt wird, bis ein bestimmter Mindestpcgel erreicht ist, dessen

to Höhe ein Zustandsschalter zugeordnet ist, der dann seinerseits eine Zeitsteuerung für den weiteren Füllvorgang in Betrieb setzt. Für diesen Zweck ist aus der DE-AS 12 31661 eine Einrichtung zum Steuern des Wasserstandes in einer Waschmaschine bekannt, die einen Niveauschalter besitzt, der auf das Erreichen eines für alle vorkommenden Programme benötigten Mindestwasserstandes anspricht und dann ein Zeitschaltwerk betätigt, das seinerseits die Einstellung der jeweils gewünschten Wasserstände zeitgesteuert vornimmt, indem es entsprechend auf ein Wassereinlaufventil einwirkt. Aus Elektronik-Industrie, 3-1978, Seite 9, ist es weiter bekannt, für die Abwicklung des Waschprogramms in Waschmaschinen diese mit einer elektronischen Steuerung nach Art eines Prozeßrechners auszustatten.

Besondere Angaben über die spezielle Einstellung des Flüssigkeitsstandes in der jeweiligen Waschmaschine finden sich in dieser Literaturstelle jedoch nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie unter Ausnutzung von für die Steuerung des Programmablaufs ohnehin vorgesehenen Baugruppen und Baueinheiten der Waschmaschine auf einfache Weise eine Vielzahl von Flüssigkeitsständen genau und auch von etwaigen äußeren Störungen

is unbeeinflußt eingestellt werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird in erster Linie gelöst durch ein Verfahren, wie es im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist; eine für die Durchführung dieses Verfahrens bevorzugte Anordnung ist im Patentanspruch 3 gekennzeichnet. Vorteilhafte Weiterbildungen sowohl des Verfahrens als auch der Anordnung für dessen Durchführung ergeben sich jeweils aus den Unteransprüchen.

Das Grundprinzip der Erfindung besteht darin, daß zunächst die tatsächlich für das Erreichen einer vorgegebenen Mindestfüllhöhe, die als Zustand erfaßt wird, benötigte Füllzeit bestimmt und mit einem dafür gespeicherten Normalwert verglichen wird, dessen Größe der Zeit entspricht, die bei normalen Betriebsbedingungen für das Erreichen der gewünschten Mindestfüllhöhe erforderlich ist; ausgehend von diesem Vergleich bzw. seinem Ergebnis wird dann für jede weitere gewünschte Füllhöhe eine weitere Sollfüllzeit festgelegt, nach deren Ablauf unter den tatsächlich vorhandenen und über den Vergleich ermittelten Betriebsbedingungen die jeweilige Füllhöhe tatsächlich erreicht ist.

Mit Hilfe der Erfindung lassen sich beliebig viele Flüssigkeitsstände in einer Waschmaschine genau einstellen, ohne daß dazu ein großer Aufwand erforderlich wäre, da gemäß der Erfindung für die Steuerung des Flüssigkeitsstandes ein für die Abwicklung des Waschprogramms in der Maschine ohnehin vorhandener Rechner ausgenutzt werden kann. Für die Zwecke der Erfindung bedarf es abgesehen von dem einen Niveauschalter und dem Wassereinlaufventil keiner mechanisch bewegten Teile. Insoweit besteht daher Wartungsfreiheit, und die Störungsanfälligkeit

solcher Teile ist ebenfalls ausgeschaltet. Darüber hinaus finden auch Unregelmäßigkeiten im Wasserzulauf Berücksichtigung, die ihre Ursache entweder überhaupt außerhalb der Waschmaschine selbst oder aber unmittelbar an deren Wassereinlauf iaben. Die Erfindung führt somit unter Einsatz sparsamster Mittel zu einer genauen Füllstandseinstellung und ermöglicht auf diese Weise eine stets optimale Bemessung der Waschflüssigkeit in der Waschmaschine, ohne daß sich durch äußere Störungen beispielsweise im Wasserzulauf unerwünscht? Fehleinstellungen ergeben können.

Im Rahmen der Erfindung wird nur noch die Mindestfüllhöhe durch einen fest eingestellten Niveauschalter zustandsabhängig überwacht, gleichzeitig aber die für das Erreichen dieser Mindestfüllhöhe erforderliche Zeit durch den maschineneigenen Rechner erfaßt Für die Mindestfüllhöhe ist ebenso wie für die weiteren von dieser aus zeitlich gesteuerten Füllhöhen im Rechner jeweils eine feste Normalfüllzeit vorgegeben, also eingespeichert, in der unter normalei. Füllbedingungen wie beispielsweise normalem Wasserdruck in der Zuleitung die entsprechende Füllhöhe erreicht werden müßte. Diese Normalfüllzeiten können dabei in Form von Zeitintervallen mit in geringem Umfange unterschiedlicher Obergrenze, also geringfügig voneinander abweichender Maximal- und Minimaldauer festgelegt sein, bevorzugt ist dafür jedoch ein ganz bestimmter Wert vorgesehen, der von vornherein einen exakten Vergleichsmaßstab abgibt.

Wird nun durch eine Unregelmäßigkeit in der Wasserversorgung das zustandsabhängig gesteuerte Mindestniveau, also die durch den Niveauschalter erfaßte Mindestfüllhöhe, nicht zu dem durch die eingespeicherte Normalfüllzeit festgelegten Zeitpunkt oder innerhalb des durch die Normalfüllzeitvorgabe bestimmten Zeitintervalls für diese Mindestfüllhöhe erreicht, so wird anhand eines Vergleichs der zum Erreichen der Mindestfüllhöhe tatsächlich benötigten Füllzeit einerseits im Rechner mit der darin gespeicherten Normalfüllzeit für die Mindestfüllhöhe andererseits eine entsprechende Korrektur für die zur Erreichung der weiteren Füllhöhen anzusetzenden Füllzeiten ausgehend von den dafür gespeicherten Normalfüllzeiten vorgenommen. So werden beispielsweise dann, wenn etwa der Wasserdruck sehr nieder oder der Wasserhahn nur teilweise geöffnet oder der Wasserzulaufschlauch abgeknickt oder eines der Reinigungssiebe am Wasserhahn oder vor dem meist als Magnetventil ausgebildeten Wassereinlaufventil teilweise von Verunreinigungen zugesetzt ist, die Zeitvorgaben für alle weiteren Füllhöhen in dem zwischen der tatsächlichen Füllzeit und der Normalfüllzeit für das Mindestniveau, also die Mindestfüllhöhe. im Rechner festgestellten Mißverhältnis nach oben korrigiert. Umgekehrt werden dann, wenn die Mindestfüllhöhe beispielsweise wegen eines stark überhöhten Wasserdruckes schon vor Ablauf der vorgegebenen Normalfüllzeit erreicht werden sollte, die Zeitvorgaben für alle weiteren zeitgesteuerten Füllhöhen um den entsprechenden Faktor nach unten gekürzt.

Auf diese Weise läßt sich sicherstellen, daß jedes beliebige Niveau für die Füllhöhe unabhängig von Unregelmäßigkeiten in der Wasserversorgung der Waschmaschine stets absolut genau eingestellt werden kann.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht; dabei zeigt die einzige Figur der Zeichnung in Form eines Blockschaltbildes einen Ausschnitt aus dem zur Abwicklung der Waschprogramme dienenden Rechner einer Waschmaschine mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Flüssigkeitsstandssteuerung einschließlich der Verbindungen zu einem Niveauschalter und einem Wassereinlaufventil.

Die in der Zeichnung dargestellte Steuerschaltung dient zum Steuern des Flüssigkeitsstandes in einer Waschmaschine, von der in der Zeichnung nur ein als Magnetventil ausgebildetes Wassereinlaufventil 7 und ein Niveauschalter 1 gezeigt sind, der bei Erreichen einer vorgebbaren Mindestfüllhöhe im Laugenbehälter der Waschmaschine anspricht.

Mit dem Niveauschalter 1 und dem Ventil 7 ist je ein Steuereingang eines Zählers 2 elektrisch verbunden, der außerdem an einem Zähleingang mit Zähl- oder Taktimpulsen aus einem Taktgeber 3 gespeist werden kann. Von diesem Taktgeber 3 führt eine weitere elektrische Verbindung zu einem Speicher 5, der für jede in der Waschmaschine einzustellende Füllhöhe einschließlich der durch den Niveauschalter 1 erfaßien Mindestfüllhöhe eine Normalfüllzeit gespeichert enthält, innerhalb deren die betreffende Füllhöhe bei normaler Wasserversorgung für die Waschmaschine über das Wassereinlaufventil 7 erreicht werden müßte.

Der Zähler 2 wird für die Zählung der Zähl- oder

Taktimpulse aus dem Taktgeber 3 unter Steuerung durch das Wassereinlaufventil 7 einerseits und durch den Niveauschalter 1 andererseits betrieben. Dabei wird der Zähler 2 durch ein ihm über eine elektrische Verbindungsleitung vom Ventil 7 bei Beginn des Wassereinlaufs in die Waschmaschine zugeführtes Startsignal für die Zählung in Gang gesetzt und durch das Schließen des Niveauschalters 1 bei Erreichen der Mindestfüllhöhe in der Waschmaschine wieder abgeschaltet. Der dann im Zähler 2 erreichte Zählstand liefert somit ein Maß für die zum Erreichen der Mindestfüllhöhe in der Waschmaschine unter den jeweiligen Bedingungen für den Wassereinlauf über das Ventil 7 tatsächlich benötigte Füllzeit.

An den Ausgang des Zählers 2 ist ein Eingang eines Komparators 4 angeschlossen, der außerdem an einem zweiten Eingang aus dem Speicher 5 die darin für die jeweils vorgegebene Mindestfüllhöhe in der Waschmaschine gespeicherte Normalfüllzeit von einem ersten Ausgang des Speichers 5 her unter Steuerung durch den Taktgeber 3 zugeführt erhält. Im Komparator 4 erfolgt dann ein Vergleich zwischen der ihm aus dem Zähler 2 zugeführten tatsächlichen Füllzeit für das Erreichen der Mindestfüllhöhe in der Waschmaschine einerseits und der aus dem Speicher 5 ausgegebenen Normalfüllzeit für diese Mindestfüllhöhe andererseits.

Das Ergebnis dieses Füllzeitvergleichs im Komparator 4 für die Mindestfüllhöhe in der Waschmaschine wird dann vom Ausgang des Komparators 4 einem daran angeschlossenen ersten Eingang eines Addier/ Subtrahier-Gliedes 6 zugeführt, das außerdem mit einem zweiten Eingang an einen zweiten Ausgang des Speichers 5 angeschlossen ist und über diesen Ausgang des Speichers 5 unter Steuerung durch den Taktgeber 3 mit den im Speicher 5 für die verschiedenen weiteren Füllhöhen in der Waschmaschine — außer der Mindestfüllhöhe — gespeicherten Normalfüllzeiten gespeist werden kann.

^h5 Im Addier/Subtrahier-Glied 6 erfolgt dann eine Korrektur der Normalfüllzeiten für die weiteren Füllhöhen in Entsprechung zu dem Ergebnis des Füllzeitvergleichs im Komparator 4 für die Mindestfüll-

höhe. Dabei wird je nach dem vom Komparator 4 abgegebenen Vergleichssignal eine entsprechende Korrekturgröße zu der jeweiligen Nortnalfüllzeit hinzuaddiert oder davon subtrahiert. Die so erhaltenen korrigierten Füllzeiten werden dann vom Ausgang des Addier/Subtrahier-Gliedes 6 als Steuersignale an einen daran angeschlossenen Steuereingang des Wassereinlaufventils 7 abgegeben und bestimmen auf diese Weise den Wassereinlauf für die weiteren Füllhöhen in der Waschmaschine in genauer Entsprechung zu den jeweils herrschenden Bedingungen für die Wasserversorgung der Waschmaschine.

Bei normalen Bedingungen in der Wasserversorgung der Waschmaschine wird bei dem Vergleich zwischen der tatsächlichen Füllzeit und der Normalfüllzeit für die MindestfüiihÖhe im Komparator 4 Gieichzeii dieser Zeiten festgestellt. Es bedarf dann keiner Korrektur der Füllzeiten für die weiteren Füllhöhen in der Waschmaschine, und das am Ausgang des Komparators 4 in diesem Falle erhaltene Vergleichssignal löst im Addier/ Subtrahierglied 6 weder eine Addition noch eine Subtraktion aus. Die für die weiteren Füllhöhen gespeicherten Normalfüllzeiten erfahren also in diesem Falle vor ihrer Weitergabe als Steuersignale an das Wassereinlaufventil 7 im Addier/Subtrahier-Glied 6 keine Änderung.

Die Arbeitsweise der in der Zeichnung dargestellten Steuerschaltung gemäß der Erfindung läßt sich kurz in folgender Weise zusammenfassen. Das Einleiten des Wassereinlaufs über das Wassereiniaufventil 7 setzt den Zähler 2 für die Zählung von Zähl- oder Taktimpulsen

aus dem Taktgeber 3 in Gang; bei Ansprechen des Niveauschalters 1 mit Erreichen der MindestfüiihÖhe in der Waschmaschine wird die Zählung im Zähler 2 beendet, und das der tatsächlichen Füllzeit für die MindestfüiihÖhe entsprechende Zählergebnis wird an den Komparator 4 abgegeben, der dieses Zählergebnis mit der ihm aus dem Speicher 5 zugeführten Normalfüllzeit für die MindestfüiihÖhe vergleicht und das Vergleichsergebnis an das Addier/Subtrahier-Glied 6 weitergibt, in dem dann — soweit notwendig — die den Normalfüllzeiten für die weiteren Füllhöhen entsprechenden und unter Steuerung durch den Taktgeber 3 aus dem Speicher 5 ausgegebenen Speicherwerte im Sinne des Vergleichsergebnisses aus dem Komparator 4 vergrößert bzw. verkleinert werden. Die so korrigierten Spcicherweric diener, dann zur Steuerung des Wassereinlaufs für die weiteren Füllhöhen in der Waschmaschine über das Wassereinlaufventil 7.

Die Darstellung in der Zeichnung, in der die Signallaufrichtung für die einzelnen elektrischen Verbindungsleiiungen jeweils durch Pfeile angedeutet ist, zeigt nur einen Ausschnitt aus dem bei der Abwicklung der Waschprogramme in der Waschmaschine mitwirkenden Rechner. Dessen nicht mit der Steuerung des Wassereinlaufs zusammenhängende Baustufen sind ebenso wie die sonstigen Steuereinrichtungen für die Programmabwicklung in der Waschmaschine und diese selbst in der Zeichnung der Übersichtlichkeit der Darstellung halber nicht eigens gezeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Steuern des Flüssigkeitsstandes in einer Waschmaschine und insbesondere in einer Haushaltswaschmaschine, bei dem das Erreichen einer Mindestfüllhöhe durch eine Zustandsüberwachung festgestellt und davon ausgehend wenigstens eine weitere Füllhöhe zeitgesteuert eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet,

daß die tatsächliche Füllzeit vom Beginn des Wassereinlaufs bis zum Erreichen der Mindestfüllhöhe gemessen und mit einer für diese Füllhöhe gespeicherten Normalfüllzeit verglichen wird und
daß für jede weitere Füllhöhe eine anhand des Vergleichs zwischen tatsächlicher Füllzeit und Normalfüllzeit für die Mindestfüllhöhe korrigierte Sollfüilzeit eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollfüllzeiten fur die verschiedenen Füllhöhen in Form von Zeitintervallen mit einer Maximaldauer und einer Minimaldauer eingestellt werden.

3. Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 in einer Waschmaschine und insbesondere einer Haushaltswaschmaschine mit einem Prozeßrechner für die Abwicklung des Waschprogramms, mit einem bei Erreichen einer Mindestfüllhöhe ansprechenden Niveauschalter und mit einer von diesem Schalter betätigbaren Zeitsteuerung zum Einstellen weiterer Füllhöhen, gekennzeichnet

durch einen im Prozeßrechner enthaltenen Speicher (5) mit eingespeicherten Normalfüllzeiten für die Mindestfüllhöhe und für wenigstens eine weitere Füllhöhe,

durch einen durch den Niveauschalter (1) und durch den Flüssigkeitseinlauf beeinflußbaren Zeitmesser (2) zum Bestimmen der für das Erreichen der Mindestfüllhöhe benötigten tatsächlichen Füllzeit,
durch einen an den Speicher und an den Zeitmesser angeschlossenen Komparator (4) zum Vergleichen der Normalfüllzcit und der tatsächlichen Füllzeit für die Mindestfüllhöhe und

durch ein an den Komparator und an den Speicher angeschlossenes Korrekturglied (6) zum Korrigieren der für den Flüssigkeitseinlauf wirksamen Normalfüllzeiten für die weitere(n) Füllhöhe(n) anhand des Füllzeitvergleichs für die Mindestfüllhöhe.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitmesser zur Füllzeitbestimmung ein Zähler (2) vorgesehen ist, in dem der Zählvorgang durch ein Wassereinlaufventil (7) ein- und durch den Niveauschalter (1) abgeschaltet wird.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturglied für die Füllzeitkorrektur ein Addier/Subtrahier-Glied (6) ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zähler (2) und mit dem Speicher (5) ein Taktgeber (3) für die Abgabe von Zählimpulseii an den Zähler bzw. aus dem Speicher gekoppelt ist.