[0001] Die Erfindung betrifft eine frontbeschickbare wasserführende Wäschebehandlungsmaschine
wie Waschmaschine oder Waschtrockner mit in einem Gehäuse angebrachten zylinderförmigen
Laugenbehälter und einer in dem Laugenbehälter im Wesentlichen, horizontal oder geneigt
drehbar gelagerten und mit einem elektrischen Motor angetriebenen Trommel zur Aufnahme
der zu behandelnden Textilien und einer in der Frontwand und/oder dem Laugenbehälter
angeordneten Beladungsöffnung, die mittels einer schwenkbaren Tür verschließbar ist,
mit einer Verriegelungsvorrichtung zum Halten der Tür in ihrer Verschlussstellung
und mit einer Betätigungseinrichtung für die Verriegelungsvorrichtung zum Entriegeln
oder Öffnen der Tür, ferner umfassend eine Steuereinrichtung , die mit zumindest einem
Sensor in Wirkverbindung steht, um in Abhängigkeit des erfassten Sensorsignals die
Verriegelungseinrichtung zu deaktivieren.
[0002] Eine derartige frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine ist aus der
DE 10 2007 037 836 A1 bekannt. Die bekannte Waschmaschine umfasst eine Steuerungseinrichtung, die dazu
programmiert bzw. ausgebildet ist, die Tür der Beladungsöffnung zur Öffnung nicht
freizugeben, wenn zu viel Wasser im Laugenbehälter vorhanden ist oder die Temperatur
der Wäsche im Laugenbehälter zu hoch ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Tür
nur dann geöffnet werden kann, wenn alle Sicherheitsbedingungen erfüllt sein müssen,
damit die Tür gefahrlos geöffnet werden kann. Es kann jedoch aufgrund von Programmfehlern
oder Fehlern einzelner Sensoren vorkommen, dass ein sicherer Zustand von der Steuereinrichtung
angenommen wird, obwohl dieser nicht vorliegt. Wird dann die Tür geöffnet, kann es
zum Auslaufen von Wasser kommen oder zu weiteren Schäden beim Benutzer.
[0003] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit bei einer frontbeschickbaren
Wäschebehandlungsmaschine, wie Waschmaschine, Waschtrockner oder Wäschetrockner, zu
erhöhen.
[0004] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen.
[0005] Der mit der Erfindung erreichbare Vorteil besteht darin, dass auf einfache Weise
mit einfachen Mitteln eine erhöhte Sicherheit für die die Betätigung der Türverriegelung
und/ oder für die Steuerung der Freigabe und Sperrung der Türverriegelung bereitgestellt
wird. Ferner werden auf einfache Weise Normvorschriften, die in einzelnen Ländern
national gelten oder geplant sind, erfüllt. Hierzu umfasst die Steuereinrichtung einen
Steuerungsmikrocontroller zum Steuern von Aktoren zur Durchführung eines Wäschebehandlungsprogramms
und zum Aktivieren oder Deaktivieren der Verriegelungseinrichtung abhängig von den
erfassten Sensorsignalen. Als Aktoren sind hierbei ein Kaltwasserventil, bedarfsweise
ein Warmwasserventil und/oder die Ablaufpumpe zum Entleeren des Laugenbehälters vorgesehen.
Als Sensor ist hierbei der Wasserstandssensor, beispielsweise ein Drucksensor, vorgesehen.
Als weiterer Sensor kann auch ein Temperatursensor eingesetzt werden. Die Steuereinrichtung
umfasst ferner einen Überwachungsmikrocontroller zur Überwachung des Betriebs des
Steuerungsmikrocontrollers, der ferner dazu eingerichtet ist, die Verriegelungsvorrichtung
zu aktivieren oder zu deaktivieren. Damit wird mittels einer weiteren Instanz, hier
dem Überwachungsmikrocontroller, die Verriegelungseinrichtung zum Öffnen der Tür freigegeben.
Fehler, die im Steuerungsrechner zu einer Freigabe der Türöffnung führen, werden durch
den Überwachungsmikrocontroller eliminiert, da dieser von sich aus dazu eingerichtet
ist, die Verriegelungsvorrichtung zu sperren und das Öffnen der Tür zu verhindern,
wenn nicht alle Bedingungen für das Öffnen erfüllt sind. So kann die Tür nur dann
geöffnet werden, wenn der Wasserstand einen vorgegebenen Wert unterschreitet, um zu
verhindern, dass beim Öffnen der Tür Wasser aus der Beladungsöffnung ausläuft.
[0006] In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Überwachungsmikrocontroller mittels
der Signalleitungen mit dem Steuerungsmikrocontroller verbunden, die zur Signalverbindung
zwischen Steuerungsmikrocontroller und den Aktoren dienen. Hierbei werden die Ausgangsports
des Steuerungsmikrocontrollers, an denen die Aktoren signaltechnisch angeschlossen
sind, mit Eingangsports des Überwachungsmikrocontrollers verbunden. Dadurch kann der
Überwachungsmikrocontroller die Aktivitäten bzw. die Ansteuerung der Aktoren mit protokollieren
und anhand vorgegebener Bedingungen, die in einem Speicher hinterlegt sind, ermitteln,
ob die Türverriegelung zum Öffnen freigegeben werden kann oder nicht.
[0007] In dieser Ausführung umfasst die Steuerungseinrichtung in zumindest einer Signalleitung
zumindest eine Treiberstufe, die zwischen dem zumindest einen Ausgangsport des Steuerungsmikrocontrollers
und dem jeweils zugeordneten Aktor angeordnet ist.
[0008] In einer anderen, vorteilhaften Ausführungsform wirkt die Verriegelungseinrichtung
elektromagnetisch und umfasst zumindest eine Spule, bei der die Stromzuführung mittels
einer Reihenschaltung von Schaltern erfolgt. Ein erster Schalter ist der Betätigungseinrichtung,
ein zweiter Schalter dem Steuerungsmikrocontroller und ein dritter Schalter dem Überwachungsmikrocontroller
zugeordnet. Die Reihenschaltung der Schalter bewirkt auf einfach Weise eine UND-Verknüpfung
der Freigabesignale der beiden Mikrocontroller und des Türöffnungssignals von der
Betätigungseinrichtung. Erst wenn alle Bedingungen für das Öffnen der Tür erfüllt
sind, also wenn alle Schalter geschlossen sind, wird die Verriegelung für die Tür
aufgehoben und die Tür kann geöffnet werden. Als Schalter können elektromagnetische
Schalter, wie Relais oder elektronische Schalter, wie Transitoren, Transistoranordnungen
oder Hybridschaltungen aus elektromechanischen und elektronischen Schaltern verwendet
werden.
[0009] In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist die Ansteuerung des dritten Schalters so
ausgeführt, dass das Ausgangssignal des Überwachungsmikrocontrollers zusätzlich mit
einem weiteren Überwachungsmittel UND-verknüpft ist, sodass eine zusätzliche Freigabebedingung
berücksichtigt und die Sicherheit nochmals erhöht wird. Das zusätzliche Überwachungsmittel
ist dabei für die Erfassung der Drehung der Trommel ausgebildet, beispielsweise ein
Drehzahlgeber, wobei die Freigabe erst bei Stillstand der Trommel oder beim Unterschreiten
eines unteren Grenzwertes erfolgt.
[0010] Insgesamt ist es vorteilhaft, dass der Überwachungsmikrocontroller dazu eingerichtet
ist, eine Plausibilitätsprüfung anhand der zugeführten Signalleitungen für die Aktoren
durchzuführen, die unabhängig vom Programmablauf des Steuerungsmikrocontrollers erfolgt.
Das bedeutet, dass der Überwachungsmikrocontroller keine Datenverbindung zum Steuerungsmikrocontroller
hat, sodass während der Durchführung eines Wäschebehandlungsprogramms quasi parallel
dazu der Überwachungsmikrocontroller die zeitlichen Aktivitäten der Aktoren mitliest
und anhand abgespeicherter, vorgegebener Grenzwerte Rückschlüsse auf die Wassermenge
im Laugenbehälter ziehen kann.
[0011] In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Überwachungsmikrocontroller gegenüber
dem Steuerungsmikrocontroller unterschiedlich bzw. diversitär ausgebildet. Dadurch
ist sichergestellt, dass keine Fehler beim Verschalten oder Kopieren von Programmteilen
entstehen. Hierdurch ist es möglich, dass der Überwachungsmikrocontroller und der
Steuerungsmikrocontroller jeweils nicht für erhöhte Sicherheit ausgebildet sind, wobei
die Anforderung für die erhöhte Sicherheit aufgrund der diversitär Auswahl und Programmierung
des Überwachungsmikrocontrollers und des Steuerungsmikrocontroller bereitgestellt
wird. Der besondere Vorteil bei dieser Sicherheitssteuerung ist, dass für die Programmierung
der beiden Mikrocontroller keinerlei Sicherheitsstandards nachgewiesen werden müssen,
da die Sicherheitsbedingung aufgrund der Zusammenschaltung dieser beiden Mikrocontroller
erreicht wird.
[0012] Insgesamt ist es vorteilhaft, dass der Überwachungsmikrocontroller neben der Überwachung
des Betriebs des Steuerungsmikrocontrollers für zumindest eine weitere Steuerungsaufgabe
ausgebildet ist. Dadurch braucht kein zusätzlicher Mikrocontroller implementiert werden,
wenn ohnehin ein zusätzlicher Mikrocontroller, beispielsweise für eine Displaysteuerung,
vorhanden ist und dieser noch Rechnerkapazitäten frei hat.
[0013] Wenn die Wäschebehandlungsmaschine einen Frequenzumrichter für die Bestromung zumindest
eines Pumpenmotors oder Antriebsmotors für die Trommel besitzt, ist es zweckmäßig,
den Überwachungsmikrocontroller im Frequenzumrichter vorzusehen und zusätzlich zur
Steuerung des Frequenzumrichters für die Bestromung des Antriebsmotors oder Pumpenmotors
in der Wäschebehandlungsmaschine zu verwenden.
[0014] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt
und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen
- Fig. 1:
- eine frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine in einer skizzierten Schnittdarstellung;
- Fig. 2:
- eine frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine in einer perspektivischen Ansicht
und
- Fig. 3:
- eine Detailansicht der Steuerungseinrichtung.
[0015] In Fig. 1 ist in rein schematischer Darstellung eine Waschmaschine 1, mit einem Laugenbehälter
2 dargestellt. Die Positions- und Richtungsangaben beziehen sich auf die betriebsgemäße
Aufstellposition der Waschmaschine 1. Innerhalb des Laugenbehälters 2 ist eine drehbar
gelagerte und über einen elektrischen Motor 13 angetriebene Trommel 3 angeordnet,
die die im Laugenbehälter 2 befindlichen Wäschestücke 8 bewegt. Die Trommel 3 ist
im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Edelstahl hergestellt und mit einer Vielzahl
an Öffnungen für die Durchflutung versehen. Das Gehäuse 4 hat eine Beladungsöffnung
9, über die das Innere der Trommel 3 durch die Dichtungsmanschette 6 hindurch erreichbar
ist. Die Beladungsöffnung 9 ist mittels einer Tür 5 verschließbar. Im unteren Bereich
des Laugenbehälters 2 ist ein Heizkörper 7 angeordnet, der die Waschflüssigkeit 19
im Laugenbehälter 2 erhitzen kann. Im oberen Bereich der Maschine 1 ist ein Einlassventil
15 skizziert, welches das Einlaufen des Wassers aus dem Versorgungsnetz bereitstellt.
Über den Einspülkasten 11 wird das Wasser über das Verbindungsrohr 14 in den Laugenbehälter
2 geleitet, wobei im Einspülkasten 11 eingegebenes Waschmittel mit in den Laugenbehälter
2 gespült wird. Unterhalb des Laugenbehälters 2 ist eine Ablaufeinrichtung 12 angeordnet,
die die verbrauchte Waschflüssigkeit 19 oder das Spülwasser aus dem Laugenbehälter
2 zur Ablaufleitung 12c herausführt, die in der Regel in einen Abwasserkanal mündet.
Die Steuereinrichtung 18 steuert das Einlassventil 15, die Aktivität der Ablaufeinrichtung
12 bzw. der Ablaufpumpe 12a, den Antriebsmotor 13, der über das Leistungsteil oder
einen Frequenzumrichter 16 bestromt wird, und den Heizkörper 7.
[0016] In Fig. 1 ist ferner dargestellt, dass sich der Pegel der Waschflüssigkeit 19 knapp
unterhalb der Trommel 3 befindet, so dass das Wasser nicht aus der Öffnung 9 herausfliessen
kann. Mittels eines Drucksensors 17b wird der Wasserstand und Druckschwankungen bei
bewegter Trommel 3 erfasst. Mit dem Temperatursensor 17a wird die Wassertemperatur
im Laugenbehälter 2 und mit dem Wassermengenzähler 17c wird die eingelassene Wassermenge
erfasst. Das Einlassventil 15 wird in Abhängigkeit dieser erfassten Werte von der
Steuereinrichtung 18 gesteuert. Ferner ist an der Frontseite eine Betätigungseinrichtung
20 für die Tür 5 vorgesehen, die der Benutzer betätigen kann, um die Tür 5 zu öffnen.
[0017] In Fig. 2 ist die frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine 1 in einer perspektivischen
Ansicht gezeigt. Hier ist in der frontseitigen Wand des Gehäuses 4 die Beladungsöffnung
9 angeordnet, die mittels einer Tür 5, in der dargestellten Ausführung eine Bullaugentür,
verschließbar ist.
[0018] Die Steuerungseinrichtung 18, 16 ist dazu ausgebildet, die Verriegelungsvorrichtung
21 zu aktivieren oder zu deaktivieren, um die Verriegelung der Tür 5 freizugeben,
sobald diese 4 geöffnet werden darf oder zu sperren, damit die Tür nicht geöffnet
werden kann. Dies geschieht in der Regel in Abhängigkeit vom Ablauf des eingestellten
Behandlungsprogramms, beispielsweise eines Waschprogramms, der ebenfalls von der Steuerungseinrichtung
18 gesteuert und kontrolliert wird.
[0019] Fig. 3 zeigt im Detail einen Auszug des Schaltplans der Steuerungseinrichtung 18.
Diese umfasst einen Steuerungsmikrocontroller 22, der den Ablauf der Waschprogramme
steuert. Hierzu ist er mit einem Eingabemittel 20a verbunden, mit denen der Benutzer
das durchzuführende Waschprogramm auswählt. Der Steuerungsmikrocontroller 22 aktiviert
und startet dann das ausgewählte Waschprogramm. Der Drucksensor 17b und ein Türsensor
28 wirken als Eingangssignal auf den Steuerungsmikrocontroller 22. An Ausgangsports
des Steuerungsmikrocontrollers 22 ist eine Signalleitung 29 für die Steuerung des
Kaltwasserzulaufventils 15, ein weiterer Port für die Signalleitung 30 für einen Warmwasserzulaufventil,
wenn vorhanden, und ein dritter Ausgangsport für die Signalleitung 31 für die Ablaufeinrichtung
12a vorgesehen. Diese Aktoren werden programmabhängig zeitweise aktiviert, wie es
zur Durchführung des ausgewählten Waschprogramms vorgesehen ist. Ein weiterer Ausgangsport
ist signaltechnisch mit einem Schalter 25 zur Ansteuerung der Spule 21 a für den elektromechanischen
Riegel der Verriegelungsvorrichtung 21 vorgesehen. In Reihe zu diesem Schalter 24
ist mit einer Signalleitung 33 zumindest mittelbar verbunden, das die Freigabe des
Antriebsmotors 13 bewirkt. Der Schalter 27, der ebenfalls in Reihe zu den vorgenannten
Schaltern 25 und 24 liegt, wird durch die Betätigungseinrichtung 20 geschaltet. Der
zusätzliche Schalter 26 liegt in Reihe zu den vorgenannten Schaltern 25 und 24 und
wird vom Überwachungsmikrocontroller 23 geschaltet. Durch die Reihenschaltung ergibt
sich eine logische UND-Verknüpfung aller Schalter 24, 25, 26, 27, sodass der Stromkreis
zur Bestromung der Spule 21 a erst dann geschlossen ist, wenn alle Schalter 24, 25,
26, 27 geschlossen sind bzw. alle Bedingungen zum Öffnen der Tür 5 erfüllt sind. Die
Signalleitung 26a für den Schalter 27 umfasst eine zusätzliche Eingabebedingung, die
von einem Überwachungsmittel 34 für die Bewegung der Trommel 3 erzeugt wird. Die Signalleitungen
29, 30 und 31 sind auf Eingangsports des Überwachungsmikrocontrollers 23, in den ein
Überwachungsprogramm abläuft, das die Zustände dieser Signale im Bezug auf die jeweilige
Aktivierungsdauer verarbeitet. Hierbei wird eine Plausibilitätsprüfung anhand der
Signalzustände in Bezug auf im Speicher S abgelegte Referenzwerte durchgeführt. Als
Ergebnis kann festgestellt werden, ob alle Bedingungen zum Entriegeln der Verriegelungsvorrichtung
21 erfüllt sind oder nicht. Beispielsweise wenn anhand des aktivierten Signals 31,
mit dem die Ablaufpumpe 12a aktiviert wird, die vorgegeben Zeit den abgespeicherten
Referenzwert unterschreitet, verweigert der Überwachungsmikrocontroller 23 das Schalten
des Schalters 26 und die Tür 5 bleibt durch die Verriegelungsvorrichtung verriegelt.
Aufgrund der festgestellten zu kurzen Aktivierungsdauer der Ablaufpumpe 12a kann sich
noch zu viel Wasser im Laugenbehälter 2 befinden, das beim Öffnen der Tür 5 auslaufen
und zu einem Wasserschaden führen kann. Anhand der protokollierten Zeiten für die
Aktivierung des Signals 29 für das Kaltwasserzulaufventil 15 oder des Signals 30 für
einen Warmwasserzulauf kann die im Laugenbehälter 2 befindliche Wassermenge geschätzt
werden. Hierzu ist keine Sensierung durch einen Wasserstandssensor oder Drucksensor
notwendig. In Fig. 3 ist ferner angedeutet, dass sich in dieser Ausführung der Steuerungsmikrocontroller
22 in der Steuereinrichtung 18 und der Überwachungsmikrocontroller 23 im Frequenzumrichter
16 befindet.
1. Frontbeschickbare wasserführende Wäschebehandlungsmaschine (1) wie Waschmaschine oder
Waschtrockner mit in einem Gehäuse angebrachten zylinderförmigen Laugenbehälter (2)
und einer in dem Laugenbehälter (2) im Wesentlichen, horizontal oder geneigt drehbar
gelagerten und mit einem elektrischen Motor (13) angetriebenen Trommel (3) zur Aufnahme
der zu behandelnden Textilien und einer in der Frontwand des Gehäuses (4) und/oder
dem Laugenbehälter (2) angeordneten Beladungsöffnung (9), die mittels einer schwenkbaren
Tür (5) verschließbar ist, mit einer Verriegelungsvorrichtung (21) zum Halten der
Tür (5) in ihrer Verschlussstellung und mit einer Betätigungseinrichtung (20) für
die Verriegelungsvorrichtung (21) zum Entriegeln oder Öffnen der Tür (5), ferner umfassend
eine Steuereinrichtung (18), die mit zumindest einem Sensor (17a, 17b, 17c) in Wirkverbindung
steht, um in Abhängigkeit des erfassten Sensorsignals die Verriegelungseinrichtung
(21) zu deaktivieren,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (18) einen Steuerungsmikrocontroller (22) zum Steuern von Aktoren
zur Durchführung eines Wäschebehandlungsprogramms und zum Aktivieren oder Deaktivieren
der Verriegelungseinrichtung (21) abhängig von den erfassten Sensorsignalen, und einen
Überwachungsmikrocontroller (23) zur Überwachung des Betriebs des Steuerungsmikrocontrollers
(22) umfasst, der ferner dazu eingerichtet ist, die Verriegelungseinrichtung (21)
zu aktivieren oder zu deaktivieren.
2. Frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Überwachungsmikrocontroller (23) mittels der Signalleitungen (29, 30, 31) mit
dem Steuerungsmikrocontroller (22) verbunden ist, die zur Signalverbindung zwischen
Steuerungsmikrocontroller (22) und den Aktoren (15, 12a) dienen.
3. Frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch
zumindest einer Treiberstufe (32) zwischen dem zumindest Ausgangsport und dem jeweils
zugeordneten Aktor (15, 12a).
4. Frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verriegelungseinrichtung (21) elektromagnetisch wirkt und zumindest eine Spule
(21 a) umfasst, die Stromzuführung erfolgt mittels einer Reihenschaltung von Schaltern
(24, 25, 26, 27), wobei ein erster Schalter (27) der Betätigungseinrichtung, ein zweiter
Schalter dem Steuerungsmikrocontroller(25) und ein dritter Schalter (26) dem Überwachungsmikrocontroller
(23) zugeordnet ist.
5. Frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansteuerung des dritten Schalters (26) mit einem Ausgangssignal (26a) des Überwachungsmikrocontrollers
(23) erfolgen kann und dass das Ausgangssignal (26a) zusätzlich mit einem weiteren
Überwachungsmittel (34) UND-verknüpft ist.
6. Frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Überwachungsmittel (34) für die Erfassung der Drehung der Trommel (3) ausgebildet
ist.
7. Frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Überwachungsmikrocontroller (23) dazu eingerichtet ist, eine Plausibilitätsprüfung
anhand der zugeführten Signalleitungen (29, 30, 31) für die Aktoren (15, 12a) durchzuführen,
die unabhängig vom Programmablauf des Steuerungsmikrocontrollers (22) erfolgt.
8. Frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Überwachungsmikrocontroller (23) gegenüber dem Steuerungsmikrocontroller (22)
unterschiedlich bzw. diversitär ausgebildet ist.
9. Frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Überwachungsmikrocontroller (23) und der Steuerungsmikrocontroller (22) jeweils
nicht für erhöhte Sicherheit ausgebildet sind, wobei Anforderung für die erhöhte Sicherheit
aufgrund der diversitären Auswahl und Programmierung des Überwachungsmikrocontrollers
(23) und des Steuerungsmikrocontroller (22) bereitgestellt wird.
10. Frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Überwachungsmikrocontroller (23) neben der Überwachung des Betriebs des Steuerungsmikrocontrollers
(22) für zumindest eine weitere Steuerungsaufgabe ausgebildet ist.
11. Frontbeschickbare Wäschebehandlungsmaschine (1) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Überwachungsmikrocontroller (23) zusätzlich als Steuerrechner für einen Frequenzumrichter
(16) zur Bestromung eines Antriebsmotors (13) in der Wäschebehandlungsmaschine (1)
fungiert.