DE1628510C2 - Programmsteuereinrichtung in automatischen Maschinen zum Reinigen von Haushaltsgegenständen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Programmsteuereinrichtung zur Durchführung eines überlangen Spülprogramms in automatischen Maschinen zum Reinigen von Haushaltsgegenständen, wie Geschirr, Wäsche od. dgl., wobei eine von einem elektrischen Antriebsmotor angetriebene Nockenwalze od. dgl. vorgesehen ist, mittels welcher unter anderem über einen ersten Schaltkontakt (Heizkontakt) eine Heizung zum Aufheizen des Spülwassers und über einen zweiten Schaltkontakt (Antriebskontakt) der Antriebsmotor betätigbar sind, und die Nocken der Nockenwalze einander derart zugeordnet sind, daß beim Schließen des Heizkontakts der Antriebskontakt geöffnet und statt dessen ein dritter Schaltkontakt (oberer Thermostatkontakt) geschlossen wird, der den Antriebsmotor mit einer Arbeitsklemme eines Thermostatschalters verbindet, die dann Spannung führt, wenn das Spülwasser eine vorgegebene, über der Umgebungstemperatur liegende obere Grenztemperatur erreicht hat.

Automatische Maschinen zum Reinigen von Haushaltsgegenständen, also etwa Geschirrspülmaschinen oder Waschmaschinen, besitzen gemeinhin Tasten, mit welchen der Benutzer verschiedenartige Reinigungsprogramme einstellen kann.
Wesentliche Funktionsschritte innerhalb der einzelnen Programme bestehen jeweils in dem Vorgang, das Spülwasser aufzuheizen und mittels einer Umwälzpumpe in innigem Kontakt mit dem Spülgut zu bringen. Bei Geschirrspülmaschinen ist dies der sogenannte Spülgang, bei welchem das zu reinigende Geschirr mit aufgeheiztem Wasser bei vorgegebenem Überdruck besprüht wird.

Bei Geschirrspülmaschinen besteht nun die Notwendigkeit, je nach Art des zu reinigenden Geschirrs den Spülgang kürzer oder länger zu gestalten und darüber hinaus den Spülgang mehr oder weniger oft zu wiederholen.

Insbesondere für das Reinigen von Topfen, in welchen erfahrungsgemäß die Speisereste besonders stark haften, werden besonders lange, sogenannte überlange Spülprogramme benötigt. Wenn jedoch, wie oft üblich, die einzelnen Arbeitsgänge der jeweils eingestellten Programme im wesentlichen durch Nockenwalzen über zugeordnete, hierdurch betätigte Schaltkontakte gesteuert werden, sind die Möglichkeiten, die Spülgänge beliebig lang auszudehnen, begrenzt. Denn die Teilung der Walze an ihrem Umfang kann bei einer praktisch verwertbaren Größe des Umfangs nicht über ein bestimmtes Maß hinausgetrieben werden. Als eine übliche, obere Grenze wird z. B. die 45er-Teilung betrachtet. Dies bedeutet dann, daß man innerhalb eines Programms nur jeweils 45 Schaltvorgänge zur Verfügung hat. Bei sich drehender Walze müßte man von diesen 45 Einheiten für überlange Spülprogramme dann eine entsprechend große Anzahl reservieren, wodurch dann die Möglichkeit entfällt, das Programm im erwünschten Maße zu differenzieren, da dann für eine derartige Differentiation nicht mehr genügend übrige Schaltnocken zur Verfügung stehen.

Bei anderen mechanischen Steuerorganen als der Nockenwalze, wie Programmkarten, Programmscheiben usw., besteht neben der Begrenzung durch die praktisch verwertbaren Dimensionen die weitere Schwierigkeit, daß bei einer ausschließlichen Steuerung über den Zeitvorschub des Antriebsmotors gewisse Arbeitsvorgänge und Arbeitsmedien nicht voll ausgenutzt werden können.

Man hat diese Schwierigkeiten nun bisher dadurch zu beheben versucht, daß man für länger dauernde Arbeitsvorgänge die Drehung der Schaltwalze bzw. die Weiterbewegung der mechanischen Steuermittel abstoppt und für diese Zeit die Regelung einem anderen Element überläßt.

Solche Elemente sind beispielsweise Membranschalter, die auf den Wasserdruck entsprechend dem jeweiligen Niveau in der Maschine reagieren.

Eine weitere Art derartiger Regelelemente sind Thermostatschalter, mittels welcher die jeweilige Temperatur des Spülwassers gemessen wird und welche Kontaktzungen od. dgl. besitzen, die in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur des Spülwassers aus einer Ruhestellung in andere, den jeweiligen höheren Temperaturen zugeordnete Stellungen springen. Der Thermostatschalter ist einseitig ans Spannungsnetz

angeschlossen und besitzt einerseits sogenannte Arbeitsklemmen, die dann Spannung führen, wenn die ihnen jeweils zugeordnete Temperatur im Spülwasser erreicht ist, und andererseits eine oder auch mehrere gemeinhin spannungslose Ruheklemmen. Das Schalten des Thermostatschalters auf eine einer höheren Temperatur zugeordnete Klemme wird Einschaltpunkt genannt, das Zurückschalten auf die Ruheklemme bei einer unteren Grenztemperatur heißt Rückschaltpunkt. Bei den üblichen Thermostatschaltern läßt sich der Einschaltpunkt in Abhängigkeit von der Temperatur in gewissen Grenzen einstellen (beispielsweise zwischen 0 und 90⁰C). Der Rückschaltpunkt liegt jedoch bezüglich seiner Temperatur stets in einem festen Abstand vom Einschaltpunkt, beispielsweise 8°C darunter.

Bei einer bekannten Geschirrspülmaschine wird nun, um zu erreichen, daß der Thermostatschalter die Regelung von in diesem Fall der Nockenwalze übernimmt, wie folgt vorgegangen:

Die von einem Elektromotor, beispielsweise einem Asynchronmotor, angetriebene Nockenwalze schaltet zunächst zum Beginn des Spülganges die Heizung und die Umwälzpumpe über entsprechend zugeordnete Schaltkontakte ein. Gleichzeitig schaltet sie den Antriebsmotor der Nockenwalze aus und schließt, wiederum gleichzeitig, einen weiteren Schaltkontakt, der den Antriebsmotor an eine Arbeitsklemme des Thermostatschalters legt. Während der den Antriebsmotor normalerweise betätigende Schaltkontakt (Antriebskontakt) den Antriebsmotor über einen Serienwiderstand an Netz legt, wodurch bewirkt wird, daß ein Schaltvorgang der Nockenwalze etwa 30 see dauert, verbindet der letztere den Antriebsmotor an den Thermostatschalter legende Schalter den Thermostatschalter und den Antriebsmotor direkt bzw. unter Umgehung des Serienwiderstandes. Wird nun der Thermostatschalter durch die Temperatur des Spülwassers veranlaßt, einzuschalten, und führt damit die dieser Temperatur entsprechende Klemme Netzspannung, so wird der Antriebsmotor, da er nun direkt und ohne Widerstand ans Netz geschaltet ist, veranlaßt, die Schaltwalze schnell um eine Umfangsteilung (bzw. auch mehrere) vorwärts zu drehen. Hierdurch wird dann durch entsprechende Ausbildung der Nockenwalze der den Antriebsmotor an den Thermostatschalter legende Schaltkontakt wieder geöffnet, der Antriebskontakt geschlossen und die Steuerung wieder von der Nockenwalze bzw. vom Antriebsmotor übernommen. Beispielsweise können jetzt noch über etliche Kreisteilungen hinweg Umwälzpumpe und Heizung eingeschaltet bleiben, so daß das zu spülende Gut entsprechend lang einem Besprühen mit Heißwasser ausgesetzt ist.

Dieses letztgenannte Spülen war jedoch aus den weiter obengenannten Gründen bisher nicht beliebig lang ausdehnbar.

Die Erfindung setzt sich nun die Aufgabe, unter Verwendung der bereits vorhandenen Steuer- bzw. Regelelemente, also insbesondere ohne Zuhilfenahme neuer, wirtschaftlich aufwendiger Elemente, die Möglichkeit zur Einführung eines Programms mit überlangern Spülgang, eines sogenannten »Topfprogramms«, zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Nockenwalze weitere Nocken derart angeordnet sind, daß beim dem Erreichen der oberen Grenztemperatur folgenden Fortschalten der Walze der Heizkontakt geöffnet wird und der Antriebskontakt nicht, wie bisher, wieder geschlossen wird, sondern vielmehr zunächst geöffnet bleibt und statt dessen ein vierter Schaltkontakt (unterer Thermostatkontakt) geschlossen wird, der den Antriebsmotor mit der Ruheklemme des Thermostatschalters verbindet, die dann Spannung führt, wenn das Spülwasser die durch den Thermostat vorgegebene untere Grenztemperatur erreicht oder unterschritten hat, der Thermostat also »rückgeschaltet« hat, und erst beim durch das Erreichen dieser Grenztemperatur bewirkten weiteren Fortschalten der Walze der Antriebskontakt wieder geschlossen wird.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Regelung vom Thermostaten auf die mechanischen Steuerorgane nicht bereits dann wieder übertragen wird, wenn die obere Solltemperatur erreicht ist, sondern die Regelung erst dann wieder auf die genannten Steuerorgane übergeht, wenn beim Erreichen der unteren Grenztemperatur nach Abkühlen des Spülwassers der Thermostat zurückgeschaltet hat. Durch diese Maßnahme wird in außerordentlich einfacher Weise erreicht, daß ohne Inanspruchnahme der nur beschränkt zur Verfügung stehenden Schaltnocken u. dgl. ein sehr langer Spülgang in das Programm eingebaut werden kann und überdies hinaus das Spülwasser wirklich so lange zum Spülen verwendet und ausgenutzt wird, wie es entsprechend heiß bzw. warm ist.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des Erfindungsgedankens hervor sowie aus den beigefügten Patentansprüchen.

Das zur Erläuterung des Erfindungsgedankens dienende Ausführungsbeispiel ist in drei Figuren dargestellt. Hierbei zeigt

F i g. 1 schematisch einige Elemente einer Programmstcuereinrichtung für eine Geschirrspülmaschine, in welcher der Erfindungsgedanke realisiert ist,

F i g. 2 einen Ausschnitt aus einem Programmablaufvorgang einer Geschirrspülmaschine, in welchem die für die Erfindung wichtigen Schaltvorgänge diagrammatisch dargestellt sind,

F i g. 3 den Verlauf der Temperatur des Spülwassers mit eingezeichneten Schaltpunkten des Thermostaten.

In F i g. 1 ist die Nockenschaltwalze mit NW bezeichnet. Sie schaltet mittels entsprechend angeordneter Nocken die Schaltkontakte 1 bis 9. Mittels des Netzschalters kann die Anordnung jeweils an die Netzphasen Ni und N2 gelegt werden. Th kennzeichnet den Thermostatschalter, der die Ruheklemme a und die Arbeitsklemmen buna cbesitzt.

Durch die gezeichnete Verdrahtung führt die Ruheklemme α Spannung, wenn das Spülwasser die Temperatur T\ besitzt oder eine Temperatur, die darunter liegt. Die Kontaktzunge X springt dann zur Klemme b, wenn das Spülwasser die Temperatur Ti erreicht hat, und die Zunge Y springt nach c, wenn T₃ erreicht ist. Die Zunge λ" kann erst dann wieder auf die Ruheklemme a zurückspringen, wenn die untere Grenztemperatur 71 erreicht ist bzw. unterschritten wird. Es ist zu erkennen, daß b ab Erreichen der Temperatur T₂ Spannung führt, c ab Erreichen der Temperatur T₃.

Mittels der Schaltkontakte 4, 5 und 6 kann der Antriebsmotor TM direkt auf die einzelnen Klemmen des Thermostatschalters geschaltet werden. Der Antriebskontakt 1 schaltet den Antriebsmotor dagegen über den Serienwiderstand R ans Netz.

Über die Schaltkontakte 7, 8 und 9 wird jeweils die Umwälzpumpe UP, die Heizung //oder das Einlaßventil

EL zum Zulauf des Spülwassers eingeschaltet.

Es sind sodann noch zwei weitere Schaltkontakte 2 und 3 zu erkennen, die wählbar über Schalter I und II an Netz gelegt werden können.

Die Funktion der Schaltung ist nun aus dem s Ablaufdiagramm in F i g. 2 zu erkennen. Herausgegriffen aus den 45 Arbeitsschritten der Schaltwalze sind die Verfahrensschritte 10 bis 14, angedeutet die weiteren Schritte bis 23. Das dargestellte Ablaufdiagramm beschreibt die Funktion des erfindungsgemäßen überlangen Spülprogramms, des Topfprogramms, wobei die Schalter I und II (Programmschalter) geöffnet sind. Durch öffnung dieser zwei vorgenannten Programmschalter ist also ein Programm III eingeschaltet.

Aus dem Diagramm ist nun zu sehen, daß am Ende des Verfahrensschrittes 10 der Zulauf des Spülwassers beendet wird und das Umwälzen einsetzt. Der Antriebskontakt 1 ist geschlossen, die Walze dreht also mit der durch den Serienwiderstand R gegebenen Geschwindigkeit (30 see pro Nocke). Geschlossen sind weiterhin die Kontakte 7 und 9, wodurch die Umwälzpumpe betätigt wird und das Einlaßventil geöffnet ist. Im Verfahrensschritt 11 wird der Kontakt 8 eingeschaltet, wodurch die Heizung betätigt wird. Der Kontakt 9 ist geöffnet, damit der Zulauf von Frischwasser unterbleibt.

Der Antriebskontakt 1 ist geöffnet, statt dessen ist der Thermostatkontakt 5 geschlossen, wodurch der Antriebsmotor TM an Klemme b gelegt ist.

Hat das Spülwasser nun die Temperatur Ti erreicht, so wird Zunge X auf Klemme b springen, Klemme b also Spannung führen. Dadurch wird der Motor TM in Betrieb gesetzt, die Nockenwalze NW also fortgeschaltet zum Verfahrensschritt 12. Die Fortschaltung erfolgt schnell, da durch Kontakt 5 und den Thermostatschalter der Widerstand überbrückt ist.

Im Verfahrensschritt 12 bleibt der Antriebskontakt 1 geöffnet, jedoch wird statt dieses Kontaktes nun der weitere Thermostatkontakt 6 geschlossen. Zusätzlich wird auch Kontakt 2 geschlossen. Dies hat jedoch nur dann eine Auswirkung, wenn die Taste 1 gedrückt ist, Schalter I also geschlossen ist.

Dann bewirkt die direkte Anschaltung des Antriebsmotors an N 2 über Schaltkontakt 2 und Schalter I ein sofortiges Fortschalten der Walze, wodurch im darge-,stellten Beispiel die Verfahrensschritte 13, 14 usw. »überfahren werden«, da die Verfahrensschritte im Programm I (»Kurzprogramm«) nicht erwünscht sind.

Eine ganz ähnliche Funktion hat Schaltkontakt 3, der für das Programm II (»Normalprogramm«) den durch die Erfindung ermöglichten Verfahrensschritt 13 überfährt. Verfahrensschritt 12 verläuft nun analog dem Verfahrensschritt 11, nämlich so lange, bis die Temperatur T3 erreicht ist, wobei dann Yauf Klemme C springt.

Wie schon erwähnt, wird der Verfahrensschritt 13 allein durch die Erfindung möglich. Denn durch Anordnung des Schaltkontaktes 4 (unterer Thermostatkontakt) und Schließung desselben am Ende des Verfahrensschrittes 12 bzw. bei Fortschalten nach Verfahrensschritt 13 und gleichzeitigem Geöffnethalten des Antriebskontaktes 1 wird der Antriebsmotor so lange außer Funktion bleiben, bis die Zunge X des Thermostatschalters wieder auf Klemme a, also in Ruhestellung, zurückgesprungen ist. Erst dann bekommt Antriebsmotor TM über 4-a-X Verbindung zur Phase N 2, wodurch von Verfahrensschritt 13 auf Verfahrensschritt 14 weitergeschaltet wird.

In dieser Stufe wird dann der Antriebskontakt 1 wieder geschlossen und die auf den Thermostaten wirkenden Kontakte 4, 5 und 6 alle geöffnet. Die Heizung wurde selbstverständlich bereits in Verfahrensschritt 13 abgeschaltet (Schaltkontakt 8), damit das Spülwasser überhaupt die Möglichkeit hatte, sich von der Temperatur T₃ wieder auf die Temperatur T\ abzukühlen.

In der Fig.2 sind schließlich noch weitere Verfahrensschritte 15 bis 23 angedeutet, in denen in bekannter Weise ein von der Nockenwalze gesteuertes Spülen stattfindet.

In F i g. 3 ist nochmals der Temperaturverlauf des Spülwassers mit eingezeichneten Schaltpunkten dargestellt.

Der Vorgang »Aufheizen« bis zur Temperatur Ti entspricht den Verfahrensschritten 10 bis 12 des Diagramms nach Fig.2. Dann tritt, für die Zeiten oberhalb des Punktes Ti, der Verfahrensschritt 13 ein, in welchem die Heizung abgeschaltet ist. Der Rückschaltpunkt des Thermostaten liegt bei Ti, in diesem Fall also bei 58° C. Hier wird dann zum Verfahrensschritt 14 weitergeschaltet, von welchem Zeitpunkt an die Regelung des Programms wieder durch die Nockenwalze vorgenommen wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Programmsteuereinrichtung zur Durchführung eines überlangen Spülprogramms in automatischen Maschinen zum Reinigen von Haushaltsgegenständen wie Geschirr, Wäsche od. dgl., wobei eine von einem elektrischen Antriebsmotor angetriebene Nockenwalze od. dgl. vorgesehen ist, mittels welcher unter anderem über einen ersten Schaltkontakt (Heizkontakt) eine Heizung zum Aufheizen des Spülwassers und über einen zweiten Schaltkontakt (Antriebskontakt) der Antriebsmotor betätigbar sind, und die Nocken der Nockenwalze einander derart zugeordnet sind, daß beim Schließen des Heizkontakts der Antriebskontakt geöffnet und statt dessen ein dritter Schaltkontakt (oberer Thermostatkontakt) geschlossen wird, der den Antriebsmotor mit einer Arbeitsklemme eines Thermostatschalters verbindet, die dann Spannung führt, wenn das Spülwasser eine vorgegebene, über der Umgebungstemperatur liegende obere Grenztemperatur erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß an der Nockenwalze (NW) weitere Nocken derart angeordnet sind, daß beim dem Erreichen der oberen Grenztemperatur (T2, T3) folgenden Fortschalten der Walze der Heizkontakt (8) geöffnet wird und der Antriebskontakt (1) geöffnet bleibt und ein vierter Schaltkontakt (unterer Thermostatkontakt 4) geschlossen wird, der den Antriebsmotor (TM) mn der Ruheklemme (a)aes Thermostatschalters (Th) verbindet, die dann Spannung führt, wenn das Spülwasser die durch den Thermostat vorgegebene untere Grenztemperatur (Ti) erreicht oder unterschritten hat, und beim durch das Erreichen dieser Grenztemperatur (T\) bewirkten weiteren Fortschalten der Walze der Antriebskontakt (1) geschlossen wird.

2. Programmsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenwalze (NW) weitere Schaltkontakte (2,3) zugeordnet sind, die mit dem einen Pol wählbar, vorzugsweise durch Betätigung von Programmwähltasten (I, II), an Netzspannung anschließbar sind und mit dem anderen Pol zusammen mit den den Klemmen (a, b, c) des Thermostatschalters (Th) abgewandten Klemmen der Thermostatkontakte (4, 5, 6) am Antriebsmotor (TM)angeschlossen sind.