[0001] Die Erfindung betrifft eine Wasserweiche zur Verteilung von Wasser innerhalb eines
wasserführenden Haushaltgeräts, insbesondere zur Verteilung von Wasser auf die Sprüharme
eines Geschirrspülautomaten.
[0002] Wasserweichen sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt. So zeigt beispielsweise
die
WO 03/005875 eine Wasserweiche für einen Geschirrspülautomaten. Die Wasserweiche weist ein Gehäuse
mit einem Einlass und mehreren Auslässen auf. Innerhalb des Gehäuses ist eine Verstelleinrichtung
vorgesehen, welche relativ zum Gehäuse verdrehbar ist. Eine derartige Verstelleinrichtung
weist Aussparungen auf, welche je nach Stellung der Verstelleinrichtung den Einlass
mit einem der Auslässe fluidtechnisch verbinden. Es ist beispielsweise denkbar, Wasser
nur auf einen Sprüharm oder eine Mehrzahl von Sprüharmen zu verteilen. Die Verstelleinrichtung
wird dabei mittels eines Kurbeltriebs durch einen Motor angetrieben, und kann in der
Folge oszillierende Drehbewegungen ausführen. Insofern handelt es sich bei den aus
dem Stand der Technik bekannten Verstelleinrichtungen um Drehschieber. Als Motoren
kommen dabei beispielsweise Einphasen-Synchronmotoren mit undefinierter Drehrichtung
zum Einsatz.
[0003] Bei einer Inbetriebnahme der Wasserweiche, worunter das Einschalten des Geschirrspülautomaten
nach einer Trennung vom Netz zu verstehen ist, weiß eine Steuerung nicht, in welcher
Position die Verstelleinrichtung steht. Es ist eine Synchronisation notwendig. Dazu
dreht der Motor undefiniert. Eine Position der Verstelleinrichtung wird dabei durch
einen Mikroschalter mit einem zugehörigen Nocken an der Verstelleinrichtung erkannt.
Die Steuerung weiß dann, in welcher Position die Verstelleinrichtung steht. Eine zweite
Position wird über ein zeitlich definiertes Fahren des Motors realisiert, wobei der
Kurbeltrieb in dieser definierten Zeitspanne 180°dreht. Die Drehrichtung des Motors
ist dabei irrelevant. Dieses drehrichtungsunabhängige Antriebskonzept eignet sich
insbesondere für eine Wasserweiche, welche nur zwei Stellungen für zwei Auslasspositionen
aufweist.
[0004] Für eine Wasserweiche mit drei Stellungen ist das vorbeschriebene Konzept nicht praktikabel.
Andere aus dem Stand der Technik bekannte Entwicklungen ermöglichen jedoch ein Anfahren
von mehr als zwei verschiedenen Positionen der Verstelleinrichtung. Derartige Wasserweichen
weisen eine Verstelleinrichtung auf, welche vollumlaufend, das heißt größer 360°,
ausgebildet ist. Hierbei kommen Antriebe mit einer festen Drehrichtung zum Einsatz.
Somit werden die verschiedenen Positionen der Verstelleinrichtung immer in einer fortlaufenden
Reihenfolge durchfahren. Bei einer Inbetriebnahme muss die Verstelleinrichtung nur
genügend lange in der Drehrichtung verfahren werden, bis über geeignete Mittel eine
erste Position identifiziert wird. Die geeigneten Mittel können zwei oder mehr Mikroschalter
umfassen, die zur Identifikation der ersten Position dienen.
[0005] Wenngleich sich die aus dem Stand der Technik bekannten Wasserweichen im alltäglichen
Praxiseinsatz bewährt haben, besteht Verbesserungsbedarf. Einerseits gibt es Verstelleinrichtungen,
die mittels eines Kurbeltriebs nur Pendelbewegungen zwischen zwei Auslasspositionen,
das heißt Pendelbewegungen in dem sogenannten Betriebsbereich, ausführen. Andererseits
gibt es Verstelleinrichtungen, die vollumlaufend ausgebildet sind, und dadurch das
Anfahren von mehr als zwei Auslasspositionen ermöglichen. Bei letztgenannten Verstelleinrichtungen
ist es jedoch nicht möglich, den Betriebsbereich zu beschränken, da diese vollumlaufend
ausgebildet sind.
[0006] Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Wasserweiche zur Verteilung von Wasser
auf die Sprüharme eines Geschirrspülautomaten vorzuschlagen, welche eine Verteilung
von Wasser auf mehr als zwei Auslässe ermöglicht, bei gleichzeitig beschränktem Betriebsbereich
der Verstelleinrichtung.
[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorrichtungsseitig vorgeschlagen,
eine Wasserweiche mit einer Verstelleinrichtung, welche Verstelleinrichtung mit einer
Nockenscheibe zusammenwirkt, welche Nockenscheibe ein Nockenprofil mit einer Kodierung
bereitstellt, welches Nockenprofil einen Anfangspunkt und einen Endpunkt aufweist,
wobei ein Mikroschalter vorgesehen ist, welcher mit dem Nockenprofil in Wirkverbindung
steht und in Wirkverbindung mit dem Anfangspunkt einen anderen Zustand aufweist als
im Endpunkt, wobei ein drehrichtungsabhängiger Antrieb vorgesehen ist, welcher Antrieb
die Verstelleinrichtung antreibt, wobei die Drehrichtung des Antriebs mindestens beim
ersten Einschalten des Haushaltgeräts in Abhängigkeit des Zustands des Mikroschalters
derart gewählt ist, dass der Mikroschalter zu jedem Zeitpunkt mit dem Nockenprofil
zusammenwirkt.
[0008] Die Erfindung betrifft insbesondere Wasserweichen, welche mehr als zwei Auslasspositionen
aufweisen. Die Erfindung betrifft jedoch grundsätzlich auch Wasserweichen mit nur
zwei Auslasspositionen.
[0009] Der Kern der Erfindung besteht darin, dass eine Verstelleinrichtung einer Wasserweiche
mit nur einem Mikroschalter synchronisiert und betrieben wird, wobei gleichzeitig
sichergestellt ist, dass die Verstelleinrichtung nur in einem diskreten Betriebsbereich
verdrehbar ist. Somit existiert ein "verbotener" Bereich, in welchen die Verstelleinrichtung
niemals hineindreht. Die Verstelleinrichtung ist mit einer Nockenscheibe verdrehsicher
verbunden.
[0010] Erfindungswesentlich ist, dass eine Wechselwirkung zwischen der Nockenscheibe und
dem Mikroschalter besteht. Im Betriebsbereich weist die Nockenscheibe ein Nockenprofil
auf, so dass der Mikroschalter im Betriebsbereich jederzeit mit dem Nockenprofil zusammenwirkt.
Das Nockenprofil stellt wenigstens drei Positionen bereit, welche eindeutig mit dem
nur einen Mikroschalter identifizierbar sind. Mit dem Vorteil geringerer Kosten kann
auf einen zweiten Mikroschalter verzichtet werden. In einem Haushaltgerät, welches
mit einem nichtflüchtigen Speicher ausgestattet ist, reicht eine einmalige Identifikation
der Position der Verstelleinrichtung, beispielsweise bei der ersten Inbetriebnahme
oder bei einem Bandendtest. Anschließend kann die Position der Verstelleinrichtung
abgespeichert werden. Es ist aber insbesondere bei Haushaltsgeräten ohne einen solchen
nichtflüchtigen Speicher auch möglich, die Position der Verstelleinrichtung jedesmal
zu bestimmen und entsprechend auch das Verfahren in den verbotenen Bereich zu verhindern.
[0011] In vorteilhafter Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Wasserweiche gleichzeitig
eine Beschränkung des Drehbereichs der Verstelleinrichtung auf den Betriebsbereich,
das definierte Anfahren von wenigstens drei Auslasspositionen und die Verwendung nur
eines Mikroschalters. Es werden somit gleichzeitig Einsatzmöglichkeiten der Wasserweiche
für Anwendungen mit wenigstens drei Auslässen geschaffen bei gleichzeitig verringerten
Kosten durch die Einsparung eines Kurbeltriebs und/oder eines zweiten Mikroschalters.
[0012] Bei einer Inbetriebnahme der Wasserweiche erfolgt die Wahl der Drehrichtung der Verstelleinrichtung
in Abhängigkeit des Zustands des Mikroschalters. Dabei wird sichergestellt, dass die
Verstelleinrichtung nicht aus dem Betriebsbereich herausdreht. Anhand einer Position
der Verstelleinrichtung in einem Endbereich des Betriebsbereichs lässt sich das Funktionsprinzip
verdeutlichen: der Betriebsbereich ist auf der Nockenscheibe an einem ersten Ende
durch einen Nocken, und an einem zweiten Ende durch einen Bereich ohne Nocken begrenzt.
Bei der Inbetriebnahme wird aufgrund des Zustands des Mikroschalter diejenige Drehrichtung
gewählt, in welcher die Verstelleinrichtung vom Endbereich aus in den Betriebsbereich
hineindreht. Es ist somit trotz der Verwendung nur eines Mikroschalters sichergestellt,
dass der "verbotene" Bereich niemals angefahren wird, das heißt, dass die Verstelleinrichtung
immer im Betriebsbereich betrieben wird.
[0013] Ein Mikroschalter ist ein Bauteil, welches zwei Zustände, einen geschalteten und
einen nicht-geschalteten Zustand, aufweist. Im Fall eines Zusammenwirkens mit einem
Nocken ist der Mikroschalter beispielsweise im geschalteten Zustand, und im anderen
Fall im nicht-geschalteten Zustand.
[0014] Die Nockenscheibe stellt ein Nockenprofil mit einer Kodierung bereit. Das Nockenprofil
wird durch rechteckförmige Nocken auf der Nockenscheibe gebildet. Entscheidend ist,
dass das Nockenprofil in jedem Punkt entweder einen ersten oder einen zweiten Zustand
bereitstellt. In
[0015] Umfangsrichtung der Scheibe können die verschiedenen Nocken eine unterschiedliche
Länge aufweisen. Wird das Nockenprofil in Umfangsrichtung abgetastet, so ergibt sich
durch die Anordnung der Nocken eine wiedererkennbare zeit- und/oder wegindizierte
Folge aus steigenden und fallenden Flanken. In Umfangsrichtung der Nockenscheibe wird
also mittels des Nockenprofils eine Kodierung bereitgestellt. Nach der beschriebenen
Wahl einer ersten Drehrichtung bei der Inbetriebnahme erkennt eine Steuerungs- und/oder
Auswerteelektronik anhand des Nockenprofils die Position der Verstelleinrichtung.
In vorteilhafter Weise ist sichergestellt, dass die Synchronisation erfolgt bevor
die Verstelleinrichtung aus dem Betriebsbereich herausdrehen kann. Ist die Synchronisation
erst erfolgt, können steuerungsseitig Anschläge für den Verfahrbereich der Verstelleinrichtung
festgelegt werden.
[0016] Es ist somit vorteilhafterweise möglich, die Verstelleinrichtung trotz einer Reduktion
von Bauteilen, beispielsweise dem Wegfall eines aus dem Stand der Technik bekannten
Kurbeltriebs, nur innerhalb eines Betriebsbereichs zu verfahren. Im Gegensatz zu aus
dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen wird also der Betriebsbereich der Verstelleinrichtung
nicht mechanisch, sondern steuerungsseitig durch das beschriebene Zusammenwirken der
erfindungsgemäßen Komponenten begrenzt.
[0017] Auch aus konstruktiver Sicht bietet die erfindungsgemäße Wasserweiche Vorteile. Innerhalb
des sogenannten "verbotenen Bereichs" kann beispielsweise ein Druckwächter vorgesehen
sein. Dieser Druckwächter kontrolliert, ob sich innerhalb der Wasserweiche Wasser
befindet. Ist dies nicht der Fall, so kann beispielsweise Betrieb eines Wasserkreislaufs,
in dem eine Heizung eingeschaltet ist, verhindert werden. Würde die Heizung ohne Wasserzufuhr
eingeschaltet sein, könnte dies in der Folge zu einer Beschädigung des Haushaltgeräts
führen. Die erfindungsgemäße Wasserweiche ermöglicht es, innerhalb des "verbotenen
Bereichs" an der Verstelleinrichtung Mittel, beispielsweise bestimmte Aussparungen,
bereitzustellen, welche ein bestimmungsgemäßes Zusammenwirken von Druckwächter und
Inhalt der Wasserweiche erlauben. Bei einer vollumlaufenden Verstelleinrichtung gäbe
es Stellungen der Verstelleinrichtung, in denen die bestimmungsgemäße Funktion des
Druckwächters nicht gegeben ist. Weiterhin vorteilhaft ist es, dass durch das Begrenzen
der Drehbewegung der Verstelleinrichtung auf den Betriebsbereich eine Stellung vermieden
wird, in welcher keiner der Abläufe der Wasserweiche durchgeschaltet wäre. Dies würde
zu einem Druckaufbau innerhalb der Wasserweiche führen, und könnte in der Folge zu
einem Defekt führen.
[0018] Erfindungsgemäß weist die Wasserweiche einen drehrichtungsabhängigen Antrieb auf,
welcher die Verstelleinrichtung antreibt. Unter einem drehrichtungsabhängigen Antrieb
wird hierbei ein Antrieb verstanden, der in Abhängigkeit eines Steuersignals entweder
in die eine oder in die andere Richtung dreht. Ein solcher Antrieb ist also deterministisch
steuerbar.
[0019] Beispielsweise ist der Antrieb ein Elektromotor, der bei Anliegen einer positiven
Spannung in die eine Richtung dreht, und bei Anliegen einer negativen Spannung in
die andere Richtung dreht. In vorteilhafter Weise ermöglicht ein solcher Antrieb nicht
nur die vorstehend beschriebene Möglichkeit zur Inbetriebnahme der Wasserweiche, sondern
auch das direkte Anfahren von Ablaufpositionen einer Wasserweiche mit mehr als zwei
Ablaufpositionen. Es kann beispielsweise zwischen einer ersten und einer zweiten Ablaufposition
hin- und herverfahren werden, wie es für ein Wechselspülen eines Geschirrspülautomaten
wünschenswert ist. Gleichzeitig ermöglicht der direkte Antrieb der Verstelleinrichtung
eine kompakte Bauweise der gesamten Wasserweiche.
[0020] Der drehrichtungsabhängige Antrieb treibt die Verstelleinrichtung an. Beispielsweise
kann hierbei eine direkte Wirkverbindung zwischen Motor und Verstelleinrichtung bestehen,
wobei Motor und Verstelleinrichtung mit einer gemeinsamen Welle verbunden sein können.
Es kann aber auch ein Getriebe vorgesehen sein, welches eine Drehzahlwandlung zwischen
Verstelleinrichtung und Motor bewirkt.
[0021] Die Nockenscheibe und die Verstelleinrichtung sind miteinander verbunden. Auf diese
Weise bewegt sich die Nockenscheibe synchron mit der Verstelleinrichtung mit. Verstelleinrichtung
und Nockenscheibe können verschweißt, verschraubt, einstückig ausgebildet oder auf
eine andere Art und Weise miteinander verbunden sein. Der Mikroschalter ist in Abhängigkeit
der Stellung der Nockenscheibe entweder geschaltet, oder nicht geschaltet.
[0022] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Nockenprofil in seinem Verlauf
eine definierte Folge von steigenden und fallenden Flanken auf. Dabei sind insbesondere
bestimmte Positionen der Verstelleinrichtung durch eine definierte Folge von steigenden
und fallenden Flanken eindeutig identifizierbar. Dreht die Verstelleinrichtung in
eine Richtung, so befindet sich der Mikroschalter je nach Nockenprofil im geschalteten
oder nicht-geschalteten Zustand. Dieser Zustand des Mikroschalters wird im zeit- und/oder
wegindizierten Verlauf innerhalb des Geschirrspülautomaten gespeichert. Mittels des
Verlaufes kann beispielsweise eine Folge definiert beabstandeter Flanken erkannt werden,
und ein Rückschluss auf die derzeitige Position der Verstelleinrichtung gezogen werden.
Weiterhin kann über eine Laufzeitmessung der Verstelleinrichtung bei bekannter Drehgeschwindigkeit
eine beliebige Position angefahren werden, beispielsweise die Position "eine Sekunde
nach fallender Flanke". Für eine bestimmte Anzahl an Verstelleinrichtungspositionen
kann ein geeignetes Nockenprofil gefunden werden, welches im zeitlichen und/oder örtlichen
Verlauf des Zustands des Mikroschalters eineindeutig und robust identifizierbar ist.
[0023] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Wasserweiche gekennzeichnet durch
ein Übertragungsglied zur Umsetzung der Drehbewegung der Nockenscheibe in eine Linearbewegung,
wobei das Übertragungsglied mit dem Mikroschalter in Wirkverbindung steht. Dieses
Übertragungsglied kann beispielsweise ein Stößel sein. Vorgesehen sein kann auch,
dass das Übertragungsglied die radiale Länge der Flanken im Nockenprofil in geeigneter
Weise an den Verfahrweg des Mikroschalters anpasst. In vorteilhafter Weise kann somit
die Überlastung oder Zerstörung des Mikroschalters verhindert werden.
[0024] Außerdem wird mit der Erfindung ein Verfahren zur Synchronisation einer Wasserweiche
eines wasserführenden Haushaltgeräts vorgeschlagen, umfassend die Verfahrensschritte:
Detektieren der Schaltstellung eines Mikroschalters in einem Anfangszustand, wobei
der Mikroschalter mittels eines Nockenprofils einer Nockenscheibe geschaltet wird,
welche Nockenscheibe synchron mit einer Verstelleinrichtung der Wasserweiche gedreht
wird; Drehen der Verstelleinrichtung, wobei die Drehrichtung in Abhängigkeit von der
Schaltstellung des Mikroschalters gewählt wird.
[0025] Bei dem Anfangszustand handelt es sich um einen undefinierten Zustand beim Einschalten
des Geräts oder beim Einschalten der Wasserweiche, wenn letzteres unabhängig vom Einschalten
des Geräts erfolgt.
[0026] Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die erfindungsgemäße Wasserweiche
vorgeschlagen. Das erfindungsgemäße Verfahren führt entsprechend zu den vorstehend
beschriebenen Vorteilen.
[0027] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der absolute Verdrehwinkel der Nockenscheibe
durch Identifikation des Nockenprofils bestimmt. Nachdem die erste Drehrichtung der
Verstelleinrichtung in Abhängigkeit vom Anfangszustand des Mikroschalters gewählt
wurde, dreht die Verstelleinrichtung in einer Drehrichtung, weg von den "verbotenen
Bereichen". Der zeit- und/oder wegindizierte Verlauf des Zustands des Mikroschalters
wird in einem Speicher des Geschirrspülautomaten hinterlegt. Der wegindizierte Verlauf
lässt sich dabei bei bekannter Drehgeschwindigkeit der Verstelleinrichtung aus der
Laufzeit der Verstelleinrichtung herleiten. Mittels des Verlaufs lassen sich steigende
und fallende Flanken des Nockenprofils identifizieren. Weiterhin lassen sich die umfänglichen
Längen (Zeit-und/oder Weglänge) der Nocken identifizieren. In einem permanenten Speicher
des Geschirrspülautomaten ist der Verlauf des Nockenprofils als Referenz hinterlegt.
Durch Vergleich des aktuellen Verlaufs mit diesem Referenzprofil lässt sich der absolute
Verdrehwinkel der Nockenscheibe bestimmen.
[0028] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine definierte Nockenposition durchfahren
zur Detektion der Mittelposition dieser Nockenposition. Es wird also ein bestimmter
Bereich auf der Nockenscheibe durchfahren, beispielsweise ein Bereich zwischen einer
fallenden und einer steigenden Flanke im Nockenprofil. Über eine Mittelung zwischen
diesen beiden markanten Punkten im Nockenprofil wird eine Mittelposition definiert.
Die Mittelposition liegt dabei genau zwischen den beiden markanten Punkten. Es ist
somit vorteilhafterweise möglich, äußerst präzise und reproduzierbar definierte Positionen
der Verstelleinrichtung festzulegen und wiederholt anzufahren.
[0029] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden zwei Endpositionen des absoluten
Verdrehwinkels der Nockenscheibe in Abhängigkeit der detektierten Nockenposition definiert.
Dabei kann vorgesehen sein, dass diese Endpositionen innerhalb einer Steuerung des
Geschirrspülautomaten berechnet werden. Das bedeutet beispielsweise, dass die Laufzeiten
des Antriebs ab einer bestimmten Flanke in Richtung des verbotenen Bereichs begrenzt
werden. In vorteilhafter Weise ist sichergestellt, dass die Verstelleinrichtung nur
innerhalb des Betriebsbereichs betrieben wird.
[0030] Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird eine Verklemmung der Wasserweiche
detektiert und anschließend die Drehrichtung der Nockenscheibe geändert. Wird die
Verstelleinrichtung in einer verklemmten Position angetrieben, so kann es nachteilig
zu einer Überlastung des Antriebs kommen. Die Verstelleinrichtung bewegt sich in diesem
Fall trotz laufendem Antrieb nicht. Da in der Folge aber auch keine steigenden und/oder
fallenden Flanken detektiert werden, ist es in vorteilhafter Weise möglich diese Verklemmung
der Verstelleinrichtung steuerungsseitig zu detektieren. In der Folge wird die Drehrichtung
der Verstelleinrichtung geändert, und es ist der Wasserweiche ermöglicht, sich wieder
frei zu fahren.
[0031] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Figurenbeschreibung.
Dabei zeigen:
- Fig. 1:
- Nockenscheibe mit Mikroschalter in schematischer Darstellung und
- Fig. 2:
- zeitlicher Verlauf des Zustands des Mikroschalters bei Drehung der Verstelleinrichtung.
[0032] Fig. 1 zeigt eine Nockenscheibe 1 einer Wasserweiche in schematischer Darstellung.
Die Nockenscheibe 1 ist mit einer nicht dargestellten Verstelleinrichtung der Wasserweiche
verbunden. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass die Nockenscheibe 1 und die
Verstelleinrichtung einstückig ausgebildet sind.
[0033] Die Nockenscheibe 1 weist ein Nockenprofil 2 auf, welches sich zwischen einem Anfangspunkt
4 und einem Endpunkt 5 auf einem Teilumfang der Nockenscheibe erstreckt. Der Bereich
zwischen Anfangspunkt 4 und Endpunkt 5 bildet gleichzeitig den sogenannten Betriebsbereich
der Verstelleinrichtung. Außerhalb des Betriebsbereichs beziehungsweise des Nockenprofils
liegt ein "verbotener Bereich". Der "verbotene Bereich" erstreckt sich in der schraffiert
dargestellten Zone 10.
[0034] Das Nockenprofil 2 weist eine Kodierung auf. Die Kodierung ist durch Nocken in unterschiedlicher
umfänglicher Erstreckung gebildet. Das Nockenprofil 2 stellt wenigstens drei eindeutig
identifizierbare Positionen A, B, C bereit. Jede andere Position des Nockenprofils
ist durch Auswertung eines zeit- und/oder wegindizierten Verlaufs des Profils anfahrbar
und/oder identifizierbar.
[0035] Position A bewirkt eine Beaufschlagung eines erstens Auslasses der Wasserweiche mit
Wasser. Dabei kann beispielsweise ein unterer und/oder oberer Sprüharm eines Geschirrspülers
mit Spülwasser beaufschlagt werden. Position B bewirkt eine Beaufschlagung eines zweiten
Auslasses der Wasserweiche mit Wasser. Dabei kann beispielsweise ein mittlerer Sprüharm
eines Geschirrspülers mit Spülwasser beaufschlagt werden. Position C bewirkt eine
Beaufschlagung eines dritten Auslasses mit Wasser. Position C kann aber auch alle
Auslässe mit Wasser beaufschlagen. Beispielsweise kann dabei eine Beaufschlagung aller
Sprüharme eines Geschirrspülers mit Spülwasser erfolgen.
[0036] Die Wasserweiche umfasst einen Mikroschalter 3. Dieser wirkt mittels eines Stößels
13 mit dem Nockenprofil zusammen. Die Schaltrichtung des Mikroschalters 3 ist in radialer
Richtung der Nockenscheibe ausgerichtet.
[0037] In Fig. 2 ist der Verlauf des Zustands 11 des Mikroschalters 3 über die Zeit 12 aufgetragen.
Zu sehen ist, dass der Verlauf fallende Flanken 8 und steigende Flanken 9 aufweist.
Markiert sind ebenfalls drei Positionen A, B, C auf der Nockenscheibe (Figur 1). Im
ersten Teil des Verlaufs mit der Positionsfolge C-A-B wird die Nockenscheibe gegen
der Uhrzeigersinn gedreht, im zweiten Teil des Verlaufs mit der Positionsfolge B-A-C
wird die Nockenscheibe im Uhrzeigersinn gedreht.
[0038] Durch eine Laufzeitmessung des Antriebs der Verstelleinrichtung ist bei bekannter
Drehgeschwindigkeit der zurückgelegte Weg berechenbar. Somit ist auch der Verlauf
des Zustands 11 des Mikroschalters 3 über die Position der Verstelleinrichtung darstellbar
und/oder auswertbar.
[0039] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Synchronisation der Wasserweiche bei einer Inbetriebnahme
des Geschirrspülautomaten geht wie folgt von statten:
[0040] Die Einheit aus Nockenscheibe 2 und Verstelleinrichtung befindet sich in der in Figur
1 dargestellten Position in der Position C. Der Mikroschalter 3 befindet sich im geschalteten
Zustand. Bei der Inbetriebnahme wird in Abhängigkeit des Zustands des Mikroschalters
3 eine erste Drehrichtung der Verstelleinrichtung gewählt. Aufgrund des geschalteten
Zustands des Mikroschalters 3 wird als erste Drehrichtung 6 eine Richtung in der Figurenebene
gegen den Uhrzeigersinn gewählt.
[0041] Die Einheit aus Nockenscheibe 2 und Verstelleinrichtung dreht. Der zeitliche und/oder
örtliche Verlauf des Zustands des Mikroschalters wird in einem Speicher des Haushaltgeräts
gespeichert. Im Speicher ist ein zeitlicher und/oder örtlicher Referenzverlauf des
Nockenprofils 2 hinterlegt. Der gespeicherte Verlauf wird mit dem Referenzverlauf
verglichen. Ist der gespeicherte Verlauf eindeutig im Referenzverlauf identifizierbar,
ist die aktuelle Position der Einheit aus Nockenscheibe 2 und Verstelleinrichtung
steuerungsseitig berechenbar. In dem in Figur 2 gezeigten Verlauf ist dies zum Zeitpunkt
7 der Fall. Zum Zeitpunkt 7 wird nach eine vergleichsweise langen Phase des geschalteten
Zustands 14 des Mikroschalters 3 eine fallende Flanke 8 auf den nicht-geschalteten
Zustand 15 des Mikroschalters 3 gemessen. Ein derartiger Verlauf ist im Referenzverlauf
einzigartig, so dass die Steuerung erkennt, dass die Einheit aus Nockenscheibe 2 und
Verstelleinrichtung sich zwischen Position C und Position A befindet.
[0042] Befände sich die Nockenscheibe aus Figur 1 bei der Inbetriebnahme in Position D,
so würde die Synchronisation wie folgt ablaufen: Als erste Drehrichtung wird aufgrund
des nicht geschalteten Zustands 15 des Mikroschalters 3 die Richtung im Uhrzeigersinn
gewählt. Zum Zeitpunkt 16 wird der Mikroschalter 3 durch einen Nocken in den geschalteten
Zustand 14 geschaltet. Aufgrund der dann folgenden vergleichsweise langen Phase des
geschalteten Zustands 14 des Mikroschalters 3 wird steuerungsseitig ein einzigartiger
Verlauf erkannt. Die Steuerung erkennt, dass sich die Einheit aus Nockenscheibe 2
und Verstelleinrichtung zwischen Position D und Position C befindet.
[0043] Die Verstelleinrichtung ist somit synchronisiert. In der Folge "weiß" die Steuerung
der Wasserweiche, in welcher Absolutposition sich die Verstelleinrichtung befindet.
In diesem bestimmungsgemäßen Zustand können definiert Positionen A, B, C angefahren
werden.
[0044] In vorteilhafter Weise ist es somit möglich, direkt bestimmte Positionen A, B, C
der Verstelleinrichtung anzufahren. Bei den Verfahren nach dem Stand der Technik dreht
die Verstelleinrichtung umlaufend in nur einer Richtung, und ein Anfahren einer bestimmten
Position kann möglicherweise nur bei gleichzeitigem Überfahren einer anderen Position
erreicht werden.
[0045] Auf das Synchronisieren kann das Identifizieren der Position A folgen. Dabei wird
der zwischen zwei schmalen Nocken gebildete Kreisbogenabschnitt im Bereich der Position
A durch eine Laufzeitmessung des Antriebs vermessen. Die Hälfte der gemessenen Laufzeit
dient bei einer späteren Positionierung auf der Position A dazu, präzise mittig zwischen
den beiden schmalen Nocken zu positionieren. Anstelle der Position A sind beliebig
viele, nicht dargestellte Zwischenositionen A
1 bis A
n mit entsprechenden Auslasspositionen der Wasserweiche möglich.
Bezuaszeichenliste
[0046]
- 1
- Nockenscheibe
- 2
- Nockenprofil
- 3
- Mikroschalter
- 4
- Anfangspunkt
- 5
- Endpunkt
- 6
- Drehrichtung
- 7
- Zeitpunkt
- 8
- fallende Flanke
- 9
- steigende Flanke
- 10
- Position
- 11
- Zustand
- 12
- Zeit
- 13
- Stößel
- 14
- Zustand
- 15
- Zustand
- 16
- Zeitpunkt
- A
- Position
- B
- Position
- C
- Position
- D
- Position
1. Wasserweiche zur Verteilung von Wasser innerhalb eines wasserführenden Haushaltgeräts,
insbesondere zur Verteilung von Wasser auf die Sprüharme eines Geschirrspülautomaten,
mit einer Verstelleinrichtung, welche mit einer Nockenscheibe (1) zusammenwirkt, welche
Nockenscheibe (1) ein Nockenprofil (2) mit einer Kodierung bereitstellt, welches Nockenprofil
(2) einen Anfangspunkt (4) und einen Endpunkt (5) aufweist, wobei ein Mikroschalter
(3) vorgesehen ist, welcher mit dem Nockenprofil (2) in Wirkverbindung steht und in
Wirkverbindung mit dem Anfangspunkt (4) einen anderen Zustand aufweist als im Endpunkt
(5), wobei ein drehrichtungsabhängiger Antrieb vorgesehen ist, welcher Antrieb die
Verstelleinrichtung antreibt, wobei die Drehrichtung des Antriebs mindestens beim
ersten Einschalten des Haushaltgeräts in Abhängigkeit des Zustands des Mikroschalters
(3) gewählt ist.
2. Wasserweiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenprofil (2) in seinem Verlauf eine definierte Folge von steigenden und fallenden
Flanken (8, 9) aufweist.
3. Wasserweiche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Übertragungsglied zur Umsetzung der Drehbewegung der Nockenscheibe (1) in eine
Linearbewegung, wobei das Übertragungsglied mit dem Mikroschalter (3) in Wirkverbindung
steht.
4. Verfahren zur Synchronisation einer Wasserweiche eines wasserführenden Haushaltgeräts,
insbesondere eines Geschirrspülautomaten, umfassend die Verfahrensschritte:
- Detektieren der Schaltstellung eines Mikroschalters (3) in einem Anfangszustand
(4), wobei der Mikroschalter (3) mittels eines Nockenprofils (2) einer Nockenscheibe
(1) geschaltet wird, welche Nockenscheibe (1) synchron mit einer Verstelleinrichtung
der Wasserweiche gedreht wird.
- Drehen der Verstelleinrichtung, wobei die Drehrichtung (6) in Abhängigkeit von der
Schaltstellung des Mikroschalters (3) gewählt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt:
Bestimmen des absoluten Verdrehwinkels der Nockenscheibe (1) durch Identifikation des Nockenprofils (2).
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt:
Durchfahren einer definierten Nockenposition (A) zur Detektion der Mittelposition
dieser Nockenposition (A).
7. Verfahren nach Anspruch 6,
gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt:
Definieren von zwei Endpositionen (4, 5) des absoluten Verdrehwinkels der Nockenscheibe
(1) in Abhängigkeit der detektierten Nockenposition (B,C).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt:
Detektieren einer Verklemmung der Wasserweiche und anschließendes Ändern der Drehrichtung
(6) der Verstelleinrichtung.