Bau-Knecht
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Wie funktioniert eigentlich eine Waschmaschine?
Als Standgeräte werden Toplader und Frontlader bezeichnet.
Toplader sind Waschautomaten, die von oben durch Klappen unter einem Deckel beschickt werden. Bedienelemente und Waschmittelzugaben können sich in der Vorderfront, unter dem Klappdeckel oder hinter dem Klappdeckel befinden. Der Deckel kann als Abstellfläche und Arbeitsfläche nur eingeschränkt genutzt werden.
Frontlader sind Waschautomaten, die durch ein Bullauge in der Vorderfront beschickt werden. Bedienelemente und Waschmittelzugaben befinden sich ebenfalls in der Vorderfront. Der Deckel ist eben und kann als Abstellfläche und Arbeitsfläche genutzt werden.
Unterbaugeräte
Bei Unterbaugeräten kann der Deckel entfernt werden und der Waschautomat unter der Arbeitsplatte einer Küchenzeile stehen.
Auch eine Wasch – Trocken – Säule ist realisierbar. Hierzu wird der Deckel durch einen Aufsatzrahmen (Zubehör) ersetzt und der Wäschetrockner auf dem Waschautomaten befestigt.
Einbaugeräte sind Frontlader, die in Küchenzeilen eingebaut und dem Dekor angepasst werden können. Hier unterscheidet man:
Integrierte Geräte sind teilweise mit dem Dekor verkleidet. Meist bleiben die Bedienelemente sichtbar. Vollintegrierte Geräte sind so konzipiert das vor die komplette Front, von der Sockelblende bis zum Bedienteil, Dekorblenden montiert werden können. Sie verschmelzen optisch mit der Küche.
Aufbau eines Waschautomaten
1. Arbeitsplatte
2. Waschmitteleinspülkammern
3. Programmwahlschalter
4. Einfüllöffnung
5. Heizkörper
6. Magnetventile
7. Trommel und Laugenbehälter
8. Niveauschalter
9. Ablaufschlauch
10. Programmschalter
11. Motor/Antrieb
12. Gehäuse
13. Laugenpumpe
Der Niveauschalter
Aufgaben:
Sicherheitswasserstand
Heizungsschutz "Trockengehschutz"
Überlauf - Sicherung
Schaumerkennung
Die Wasserstandsregelung erfolgt über Druckschalter. (auch Pressostat, Druckdose, Druckwächter bzw. Niveauschalter genannt)
Der Druckschalter ist über einen Luftschlauch mit dem unteren Teil des Bottichs verbunden. Mit steigendem Wasserstand im Bottich, erhöht sich der Luftdruck im Luftschlauch.
Dieser Druck wirkt im Niveauschalter auf eine Membrane, die dann den elektrischen Schalter betätigt. Niveauschalter können mehrere Schalter beinhalten. Diese Schalter sind meist als Umschalter ausgelegt. Der vom Druck abhängige Schaltwert sollte nicht verändert werden. Änderungen der Werkseinstellungen wirken auch auf den Rückschaltpunkt. Es ist dann möglich, daß die Heizung ohne Wasser eingeschaltet wird.
Magnetventil[/b]
Der Wasserzulauf erfolgt über Magnetventile. Diese Ventile werden durch einen Elektromagneten (Spule) geöffnet und geschlossen. Im Ruhezustand ist das Magnetventil geschlossen. Der anstehende Wasserdruck unterstützt die Öffnungs- und Schließvorgänge, die nicht schlagartig erfolgen, sondern in Stufen.
Öffnen des Ventils
Der Eisenkern wird in die Magnetspule gezogen und gibt die Auslaufdüse in der Membrane frei.
1. Der von oben auf die Membrane wirkende Wasserdruck entweicht durch die Auslaufdüse
2. Durch den, jetzt von unten wirkenden Wasserdruck, wird die Membrane von der Auslassöffnung abgehoben.
3. Das Wasser strömt direkt durch die Auslassöffnung.
Schließen des Ventils
1. Der Eisenkern mit Dichtungskappe verschließt die Auslaufdüse.
2. Das Wasser fließt durch die Bypassleitung, drückt die Gummimembrane auf die Auslassöffnung und verschließt diese.
3. Der Schließvorgang läuft nicht schlagartig, sondern in zwei Stufen ab.
Steuergerät - Programmschalter - Nockenscheibe
Das Steuergerät (auch Programmschalter und Timer genannt) ist die Schaltzentrale im Waschvollautomaten. Durch seinen Aufbau werden die Zeiten der verschiedenen Waschprogramme mechanisch vorgegeben. Das heißt: Grundprogramm = längstes Programm mit zusätzlichen Optionen für Vor- und Hauptwäsche sowie Spülgänge und Schleudergang. Das Steuergerät schaltet die zum Programmablauf benötigten Elektromechanischen Teile zum programmierten Zeitpunkt ein bzw. aus. Hierzu zählen: Türverriegelung, Magnetventil, Heizung, Pumpe, Antriebsmotor.
Verschiedene Programmschritte sind nicht Zeitabhängig, sondern werden von Meßwerten beeinflußt. Hierzu zählen: Wasserstand (leer, Normal, Hoch) und Laugentemperatur.
Auch die Optionstasten werden abgefragt und deren Schaltzustände im Programm verarbeitet. Hierzu zählen: Wasserstand, Spülstop, Zusatzspülen, Thermostat, Ökotaste und u.U. Zeitvorwahl.
Steuergeräte: Elektromechanische Steuerung
Ein kleiner Elektromotor (Timermotor) treibt über ein Getriebe Nockenscheiben an, die dann elektrische Kontakte schrittweise betätigen.Die Dauer der einzelnen Schritte ist mechanisch vorgegeben und nicht veränderbar. Durch diese Kontakte werden die enzelnen Bauteile, wie Türverriegelung, Magnetventil, Heizung, Motor und Pumpe gesteuert. Da der Timermotor selbst von Regelorganen, wie Niveauschalter und Thermostaten gesteuert wird, verlängern sich die Schaltschritte durch die Zeiten für Wasser Zu/Ablauf und Heizphasen.
Steuerung der Kontakte mittels Nockenscheibe
Hybridsteuerung
Die Elektro-Mechanische Steuerung wurde mit elektronischen Baugruppen zu einem Bauteil zusammen gefaßt. Programmablauf, Temperatursteuerung, Drehzahlregelung, Zeitvorwahl und Fehlerdiagnose sind möglich.
Vollelektronische Steuerung
Mikrocomputer übernehmen die Aufgaben der Elektromechanische Steuerung. Taster, Schalter, Folientastaturen für die Programmwahl, Programmanzeigen und Relais für hohe Schaltleistungen können integriert, aber auch auf separaten Platinen untergebracht sein. Dadurch konnte in der Steuerung, teilweise ganz, auf mechanische Teile verzichtet werden. Die vollelektronische Steuerung stellt völlig neue Möchlichkeiten in Bedienkomfort, Anzeigen, Programmvielfalt, Sicherheit, Prüfprogrammen und Programmaktualisierungen zu Verfügung. Somit können nach Eingabe der Wäscheart nur noch die zur Wäsche passenden Optionen angeboten werden. Die zulaufende Wassermenge wird über Sensoren erfasst und der Wäschemenge angepasst. Die Zulauftemperatur in Verbindung mit der Wassermenge und der Wäschart dient zur Überwachung der Heizphase und Berechnung der Restwaschzeit. Die Waschbewegung und der Schleudergang mit Schaum- und Unwuchterkennung wird feinstufig der Wäsche angepasst. Programmaktualisierungen über Hard- bzw. Softwareänderungen vorgenommen werden. Die Speicherung von Verbrauchsdaten und Soll / Ist Vergleiche ermöglichen Diagnoseprogramme und Fehlerausgaben, die für den Kundendiensttechniker per Notebook abrufbar sind.
Das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten wird im folgenden Blockdiagramm dargestellt.
Thermostat
Aufgaben der Thermostate:
Temperatursteuerung:
Für die Temperatursteuerung werden meist Regelthermostate eingesetzt.
Überhitzungsschutz:
Hier werden meist Festwertthermostaten eingesetzt.
Elektromechanische Thermostate
Kapillarrohr-Thermostat
Regelbar und als Festwert möglich. Besteht aus Regler mit Kapillarrohr, Knopffühler und Flüssigkeitsfüllung.
Die im Knopffühler befindliche Flüssigkeit dehnt sich bei Erwärmung aus, der entstehende Druck wird durch das Kapillarrohr an einen Druckschalter weitergeleitet. Dieser schaltet dann die Heizung ab oder meldet das Erreichen der Temperatur an das Steuergerät.
Bimetall-Thermostate
Regelbar und als Festwert möglich.
Zwei aufeinandergewalzte, dünne Metallstreifen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten krümmen sich unter Wärmeeinfluss. Diese Bewegung wird auf Kontakte übertragen, die ebenfalls die Heizung Ein- oder Ausschalten oder das Erreichen der Temperatur an das Steuergerät weitermelden.
Bimetall-Thermostate werden als Einzel- und Doppelthermostat angeboten
Elektronische Thermostate
Regelbar und als Festwert möglich.
Eine Elektronik vergleicht den elektrischen Widerstand eines Heißleiters (Heißleiter = NTC oder PTC (Widerstand, der seinen elektrischen Widerstand unter Temperatureinfluß verändert)) mit einem vorgegebenen Widerstandswert (Einstellbarer oder fester Wert). +/- Abweichungen oder Übereinstimmung können ausgewertet werden und zur Steuerung dienen. Werden Heizungen direkt von der Elektronik angesteuert, sind Triac's oder Relais als Lastschalter vorgeschaltet.
Heizung
Die für den Waschgang benötigte Wärme wird durch Rohrheizkörper oder Durchlauferhitzer erzeugt.
Rohrheizkörper
Ummantelte Heizschlangen mit Quetschdichtung oder Flansch zum Einbau in den unteren Teil des Bottichs. Rohrheizkörper werden mit 1 und 2 Heizwendeln hergestellt. Spezielle Ausführungen mit Halterungen für Thermostat, Temperatursicherung, Schutzschalter oder NTC- Fühler sind möglich.
Rohrheizkörper werden mit maximal 3000 Watt eingesetzt. Um die Oberfläche möglichst groß und die Oberflächentemperatur möglichst klein zuhalten, werden die Heizungen in Schlangen gebogen. Bei einer Einbautiefe von ca. 300 mm und 3 Bögen wird eine Gesamtlänge von ca. 1000 mm erreicht. Bei einem Durchmesser von 9 mm hätte diese Heizung eine Oberfläche von ca. 28000 mm2. Diese Rohrheizkörper sind nur für den Gebrauch in der Waschlauge verwendbar. Sie müssen im Betrieb von der Waschlauge bedeckt sein. Ein Heizen ohne Wasser muß durch geeignete Schutzmaßnahmen (z.B. Trockengehschutz) verhindert werden.
Wasserablauf
Um die Waschlauge aus dem Bottich zu entfernen, wird programmgesteuert die Laugenpumpe eingeschaltet. Um Blockierungen zu verhindern, werden der Laugenpumpe Filter und/oder eine Fremdkörperfalle vorgeschaltet.
Fremdkörperfallen sind Kunststoff- oder Gummi-Formteile, in denen sich Fremdkörper, die schwerer sind als Wasser, ablagern. Fremdkörper- Fallen sind in den Wasserablauf integriert und dem Kunden meist nur schwer zugänglich.
Flusensiebe sind dem Kunden zugänglich und müssen nach Bedarf gereinigt werden. Sie können in den Pumpenkopf integriert oder über Schläuche mit der Pumpe verbunden sein.
Die Fördermenge bei einer Förderhöhe von 1 Meter liegt bei ca. 25-30 Liter pro Minute.
Als Antrieb für Laugenpumpen finden folgende Motoren Verwendung:
Spaltpolmotoren (bis ca. 100 Watt)
Diese Pumpen sind an eine Drehrichtung gebunden. Kleinere Fremdkörper können zur Blockade und bei Pumpen ohne Wicklungsschutz zum Totalausfall führen.
Magnetläufer/Synchronpumpen (bis ca. 50 Watt)
Diese Pumpen arbeiten in beiden Drehrichtungen. Bei kleineren Fremdkörpern blockiert der Pumpenflügel kurz, der Rotor kommt zum Stillstand ändert die Drehrichtung und dreht weiter. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Fremdkörper "entfernt" ist.
Antrieb
Der Antriebsmotor bewegt die Trommel mit den vom Programm abhängigen Drehzahlen.
Je nach Motortyp und Motorsteuerung werden Trommeldrehzahlen von ca. 25 U/min bis zur Zeit
1800 U/min möglich.
Die Motorwicklungen können durch Motor-Schutzschalter vor Schäden geschützt werden. Diese Schutzschalter (meist Bimetallschalter = Klixon) reagieren auf Erwärmung und schalten den Motor bei Überlastung = Überhitzung komplett ab, nach Abkühlung schalten sie selbständig wieder ein.
Schäden durch Überlastungen können auch über die Motorelektronik vermieden werden. Übersteigen die Motorströme vorgegebene Werte, greift die Elektronik ein.
Zum Einsatz in Waschautomaten kamen:
Universalmotor ( Kollektor-Motor für Gleich- oder Wechselspannung)
Dieser Motor wird immer von einer Motorelektronik gesteuert. In einem an die Motorachse angeflanschten Tacho-Generator wird eine Wechselspannung erzeugt. Diese Wechselspannung wird in der Motorelektronik einem Soll-Ist-Vergleich unterzogen. Das Ergebnis dieser Prüfung führt dann durch Anpassung der Motorspannung zu der vom jeweiligen Programm geforderten Trommeldrehzahl. Je nach eingesetzter Elektronik sind zusätzliche Programme wie Unwucht-Kontrolle, Schaum-Erkennung, Wäscheschaukel (besonders schonende Waschbewegung) und Trommelpositionierung realisierbar.
Dieser Motor wird heute bevorzugt eingesetzt. Nachteil ist die -durch die hohe Motordrehzahl von bis zu 15.000 Umdrehungen- relativ große Geräuschentwicklung, Vorteil die gute Regelbarkeit sowie das hohe Anlaufdrehmoment
Kondensator- Motor (Polumschaltbarer Kurzschlußläufer für Einphasen-Wechselstrom)
Dieser Motortyp ist für feststehende Drehzahlen konzipiert. Der Motor hat pro Drehzahl je eine Hauptwicklung und Hilfswicklung. Das jeweils in Betrieb befindliche Wicklungspaar benötigt zum Erzeugen eines Drehfeldes einen Kondensator. Der Kondensator wird dann entweder zu den Waschwicklungen oder zu den Schleuderwicklungen umgeschaltet, es gibt aber auch Schaltungen mit zwei Kondensatoren. Bei den Waschwicklungen sind Haupt- und Hilfswicklung identisch, da bei der Drehrichtungsänderung (Reversieren) die Ansteuerung der Wicklungen (direkt oder über den Kondensator) wechselseitig erfolgt. Schonwaschgänge mit geringerer Drehzahl sind mit dieser Schaltung nicht möglich. Dazu werden zwischen den Drehbewegungen die Pausen verlängert, um die Mechanik weniger stark auf die empfindlichere Wäsche einwirken zu lassen.
Im Schleudergang werden die Reversierkontakte im Programmschalter elektrisch abgeschaltet oder durch Programmkontakte mechanisch blockiert.
Doppelmotor (Kombination aus Kondensator-Motor und Universal-Motor)
Motoren mit Fliehkraftkupplung.
Kondensator-Motoren mit zusätzlicher oder angezapfter Schleuderwicklung. Diese bringt den Motor auf eine Drehzahl, bei der eine Fliehkraftkupplung anspricht und ein Getriebe bzw. eine variable Motor-Keilriemenscheibe auf mechanischem Weg eine höhere Schleuderdrehzahl erreicht.
Sicherheitseinrichtungen
Türschalter unterbrechen beim Öffnen der Tür die Spannungsversorgung des Gerätes. Der Wasserstand im Bottich und der Nachlauf der Trommel werden nicht berücksichtigt.
Mechanische Türsicherungen sind über Gestänge mit dem Programmschalter verbunden und erlauben eine Türöffnung nur an bestimmten Programmstellen und im ausgeschalteten Zustand. Mechanische
Türsicherungen können aber auch über einen Niveauschalter den Wasserstand im Bottich erfassen und die Tür verriegeln. Auch vom Programm gesteuerte Elektromagnete werden zum ver-/entriegeln eingesetzt.
Der Trommel-Stillstand nach dem Schleudern war aber nicht garantiert, da diese Programmstellungen auch manuell eingestellt werden konnten.
Kombinationen aus den mechanischen Türsicherungen und dem elektrischen Türschalter waren lange Standard.
Elektromechanische Türverriegelungen
Diese Kombinationen bieten einen weit größeren Schutz. In einem Gehäuse sind elektrische und mechanische Komponenten verknüpft, die erst bei Erfüllung verschiedener Bedingungen einen Start bzw. ein Öffnen der Maschine zulassen.
Startvorgang:
1. Die Einfülltür schließen. Eine mechanische Sperre wird durch den Schließhaken vom Türverschluß vorbereitet.
2. Das Waschprogramm wählen.
3. Die Maschine einschalten.
Ein Bimetall wird elektrisch beheizt und aktiviert eine Verriegelung, die aber nur bei geschlossener Einfülltür den Schließhaken im Türverschluß verriegelt. Erst nachdem die Verriegelung durchgeführt wurde, schließt sich ein Kontakt, der die Maschine einschaltet.
Türöffnung:
Mit Programmende wird auch die Beheizung des Bimetalls beendet. Nach Abkühlung des Bimetalls wird die Verriegelung aufgehoben und die Einfülltür kann geöffnet werden. Durch die Programmgesteuerte und zeitverzögerte Entriegelung ist eine Türöffnung bei drehender Trommel ausgeschlossen.
Übertemperaturschutz:
Um Schäden bei Ausfall der Thermostate zu vermeiden, werden in den Heizkreis Temperaturbegrenzer
geschaltet. Diese Sicherheitsthermostate schalten bei Übertemperatur automatisch ab, müssen aber nach Behebung der Ursache manuell eingeschaltet werden.
Überflutungsschutz:
Aquatop am Zulaufschauch
Sicherheits-Bodenwanne:
Quelle zum Teil: "TechnikService 24"
ES GEHT BALD WEITER
Als Standgeräte werden Toplader und Frontlader bezeichnet.
Toplader sind Waschautomaten, die von oben durch Klappen unter einem Deckel beschickt werden. Bedienelemente und Waschmittelzugaben können sich in der Vorderfront, unter dem Klappdeckel oder hinter dem Klappdeckel befinden. Der Deckel kann als Abstellfläche und Arbeitsfläche nur eingeschränkt genutzt werden.
Frontlader sind Waschautomaten, die durch ein Bullauge in der Vorderfront beschickt werden. Bedienelemente und Waschmittelzugaben befinden sich ebenfalls in der Vorderfront. Der Deckel ist eben und kann als Abstellfläche und Arbeitsfläche genutzt werden.
Unterbaugeräte
Bei Unterbaugeräten kann der Deckel entfernt werden und der Waschautomat unter der Arbeitsplatte einer Küchenzeile stehen.
Auch eine Wasch – Trocken – Säule ist realisierbar. Hierzu wird der Deckel durch einen Aufsatzrahmen (Zubehör) ersetzt und der Wäschetrockner auf dem Waschautomaten befestigt.
Einbaugeräte sind Frontlader, die in Küchenzeilen eingebaut und dem Dekor angepasst werden können. Hier unterscheidet man:
Integrierte Geräte sind teilweise mit dem Dekor verkleidet. Meist bleiben die Bedienelemente sichtbar. Vollintegrierte Geräte sind so konzipiert das vor die komplette Front, von der Sockelblende bis zum Bedienteil, Dekorblenden montiert werden können. Sie verschmelzen optisch mit der Küche.
Aufbau eines Waschautomaten
1. Arbeitsplatte
2. Waschmitteleinspülkammern
3. Programmwahlschalter
4. Einfüllöffnung
5. Heizkörper
6. Magnetventile
7. Trommel und Laugenbehälter
8. Niveauschalter
9. Ablaufschlauch
10. Programmschalter
11. Motor/Antrieb
12. Gehäuse
13. Laugenpumpe
Der Niveauschalter
Aufgaben:
Sicherheitswasserstand
Heizungsschutz "Trockengehschutz"
Überlauf - Sicherung
Schaumerkennung
Die Wasserstandsregelung erfolgt über Druckschalter. (auch Pressostat, Druckdose, Druckwächter bzw. Niveauschalter genannt)
Der Druckschalter ist über einen Luftschlauch mit dem unteren Teil des Bottichs verbunden. Mit steigendem Wasserstand im Bottich, erhöht sich der Luftdruck im Luftschlauch.
Dieser Druck wirkt im Niveauschalter auf eine Membrane, die dann den elektrischen Schalter betätigt. Niveauschalter können mehrere Schalter beinhalten. Diese Schalter sind meist als Umschalter ausgelegt. Der vom Druck abhängige Schaltwert sollte nicht verändert werden. Änderungen der Werkseinstellungen wirken auch auf den Rückschaltpunkt. Es ist dann möglich, daß die Heizung ohne Wasser eingeschaltet wird.
Magnetventil[/b]
Der Wasserzulauf erfolgt über Magnetventile. Diese Ventile werden durch einen Elektromagneten (Spule) geöffnet und geschlossen. Im Ruhezustand ist das Magnetventil geschlossen. Der anstehende Wasserdruck unterstützt die Öffnungs- und Schließvorgänge, die nicht schlagartig erfolgen, sondern in Stufen.
Öffnen des Ventils
Der Eisenkern wird in die Magnetspule gezogen und gibt die Auslaufdüse in der Membrane frei.
1. Der von oben auf die Membrane wirkende Wasserdruck entweicht durch die Auslaufdüse
2. Durch den, jetzt von unten wirkenden Wasserdruck, wird die Membrane von der Auslassöffnung abgehoben.
3. Das Wasser strömt direkt durch die Auslassöffnung.
Schließen des Ventils
1. Der Eisenkern mit Dichtungskappe verschließt die Auslaufdüse.
2. Das Wasser fließt durch die Bypassleitung, drückt die Gummimembrane auf die Auslassöffnung und verschließt diese.
3. Der Schließvorgang läuft nicht schlagartig, sondern in zwei Stufen ab.
Steuergerät - Programmschalter - Nockenscheibe
Das Steuergerät (auch Programmschalter und Timer genannt) ist die Schaltzentrale im Waschvollautomaten. Durch seinen Aufbau werden die Zeiten der verschiedenen Waschprogramme mechanisch vorgegeben. Das heißt: Grundprogramm = längstes Programm mit zusätzlichen Optionen für Vor- und Hauptwäsche sowie Spülgänge und Schleudergang. Das Steuergerät schaltet die zum Programmablauf benötigten Elektromechanischen Teile zum programmierten Zeitpunkt ein bzw. aus. Hierzu zählen: Türverriegelung, Magnetventil, Heizung, Pumpe, Antriebsmotor.
Verschiedene Programmschritte sind nicht Zeitabhängig, sondern werden von Meßwerten beeinflußt. Hierzu zählen: Wasserstand (leer, Normal, Hoch) und Laugentemperatur.
Auch die Optionstasten werden abgefragt und deren Schaltzustände im Programm verarbeitet. Hierzu zählen: Wasserstand, Spülstop, Zusatzspülen, Thermostat, Ökotaste und u.U. Zeitvorwahl.
Steuergeräte: Elektromechanische Steuerung
Ein kleiner Elektromotor (Timermotor) treibt über ein Getriebe Nockenscheiben an, die dann elektrische Kontakte schrittweise betätigen.Die Dauer der einzelnen Schritte ist mechanisch vorgegeben und nicht veränderbar. Durch diese Kontakte werden die enzelnen Bauteile, wie Türverriegelung, Magnetventil, Heizung, Motor und Pumpe gesteuert. Da der Timermotor selbst von Regelorganen, wie Niveauschalter und Thermostaten gesteuert wird, verlängern sich die Schaltschritte durch die Zeiten für Wasser Zu/Ablauf und Heizphasen.
Steuerung der Kontakte mittels Nockenscheibe
Hybridsteuerung
Die Elektro-Mechanische Steuerung wurde mit elektronischen Baugruppen zu einem Bauteil zusammen gefaßt. Programmablauf, Temperatursteuerung, Drehzahlregelung, Zeitvorwahl und Fehlerdiagnose sind möglich.
Vollelektronische Steuerung
Mikrocomputer übernehmen die Aufgaben der Elektromechanische Steuerung. Taster, Schalter, Folientastaturen für die Programmwahl, Programmanzeigen und Relais für hohe Schaltleistungen können integriert, aber auch auf separaten Platinen untergebracht sein. Dadurch konnte in der Steuerung, teilweise ganz, auf mechanische Teile verzichtet werden. Die vollelektronische Steuerung stellt völlig neue Möchlichkeiten in Bedienkomfort, Anzeigen, Programmvielfalt, Sicherheit, Prüfprogrammen und Programmaktualisierungen zu Verfügung. Somit können nach Eingabe der Wäscheart nur noch die zur Wäsche passenden Optionen angeboten werden. Die zulaufende Wassermenge wird über Sensoren erfasst und der Wäschemenge angepasst. Die Zulauftemperatur in Verbindung mit der Wassermenge und der Wäschart dient zur Überwachung der Heizphase und Berechnung der Restwaschzeit. Die Waschbewegung und der Schleudergang mit Schaum- und Unwuchterkennung wird feinstufig der Wäsche angepasst. Programmaktualisierungen über Hard- bzw. Softwareänderungen vorgenommen werden. Die Speicherung von Verbrauchsdaten und Soll / Ist Vergleiche ermöglichen Diagnoseprogramme und Fehlerausgaben, die für den Kundendiensttechniker per Notebook abrufbar sind.
Das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten wird im folgenden Blockdiagramm dargestellt.
Thermostat
Aufgaben der Thermostate:
Temperatursteuerung:
Für die Temperatursteuerung werden meist Regelthermostate eingesetzt.
Überhitzungsschutz:
Hier werden meist Festwertthermostaten eingesetzt.
Elektromechanische Thermostate
Kapillarrohr-Thermostat
Regelbar und als Festwert möglich. Besteht aus Regler mit Kapillarrohr, Knopffühler und Flüssigkeitsfüllung.
Die im Knopffühler befindliche Flüssigkeit dehnt sich bei Erwärmung aus, der entstehende Druck wird durch das Kapillarrohr an einen Druckschalter weitergeleitet. Dieser schaltet dann die Heizung ab oder meldet das Erreichen der Temperatur an das Steuergerät.
Bimetall-Thermostate
Regelbar und als Festwert möglich.
Zwei aufeinandergewalzte, dünne Metallstreifen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten krümmen sich unter Wärmeeinfluss. Diese Bewegung wird auf Kontakte übertragen, die ebenfalls die Heizung Ein- oder Ausschalten oder das Erreichen der Temperatur an das Steuergerät weitermelden.
Bimetall-Thermostate werden als Einzel- und Doppelthermostat angeboten
Elektronische Thermostate
Regelbar und als Festwert möglich.
Eine Elektronik vergleicht den elektrischen Widerstand eines Heißleiters (Heißleiter = NTC oder PTC (Widerstand, der seinen elektrischen Widerstand unter Temperatureinfluß verändert)) mit einem vorgegebenen Widerstandswert (Einstellbarer oder fester Wert). +/- Abweichungen oder Übereinstimmung können ausgewertet werden und zur Steuerung dienen. Werden Heizungen direkt von der Elektronik angesteuert, sind Triac's oder Relais als Lastschalter vorgeschaltet.
Heizung
Die für den Waschgang benötigte Wärme wird durch Rohrheizkörper oder Durchlauferhitzer erzeugt.
Rohrheizkörper
Ummantelte Heizschlangen mit Quetschdichtung oder Flansch zum Einbau in den unteren Teil des Bottichs. Rohrheizkörper werden mit 1 und 2 Heizwendeln hergestellt. Spezielle Ausführungen mit Halterungen für Thermostat, Temperatursicherung, Schutzschalter oder NTC- Fühler sind möglich.
Rohrheizkörper werden mit maximal 3000 Watt eingesetzt. Um die Oberfläche möglichst groß und die Oberflächentemperatur möglichst klein zuhalten, werden die Heizungen in Schlangen gebogen. Bei einer Einbautiefe von ca. 300 mm und 3 Bögen wird eine Gesamtlänge von ca. 1000 mm erreicht. Bei einem Durchmesser von 9 mm hätte diese Heizung eine Oberfläche von ca. 28000 mm2. Diese Rohrheizkörper sind nur für den Gebrauch in der Waschlauge verwendbar. Sie müssen im Betrieb von der Waschlauge bedeckt sein. Ein Heizen ohne Wasser muß durch geeignete Schutzmaßnahmen (z.B. Trockengehschutz) verhindert werden.
Wasserablauf
Um die Waschlauge aus dem Bottich zu entfernen, wird programmgesteuert die Laugenpumpe eingeschaltet. Um Blockierungen zu verhindern, werden der Laugenpumpe Filter und/oder eine Fremdkörperfalle vorgeschaltet.
Fremdkörperfallen sind Kunststoff- oder Gummi-Formteile, in denen sich Fremdkörper, die schwerer sind als Wasser, ablagern. Fremdkörper- Fallen sind in den Wasserablauf integriert und dem Kunden meist nur schwer zugänglich.
Flusensiebe sind dem Kunden zugänglich und müssen nach Bedarf gereinigt werden. Sie können in den Pumpenkopf integriert oder über Schläuche mit der Pumpe verbunden sein.
Die Fördermenge bei einer Förderhöhe von 1 Meter liegt bei ca. 25-30 Liter pro Minute.
Als Antrieb für Laugenpumpen finden folgende Motoren Verwendung:
Spaltpolmotoren (bis ca. 100 Watt)
Diese Pumpen sind an eine Drehrichtung gebunden. Kleinere Fremdkörper können zur Blockade und bei Pumpen ohne Wicklungsschutz zum Totalausfall führen.
Magnetläufer/Synchronpumpen (bis ca. 50 Watt)
Diese Pumpen arbeiten in beiden Drehrichtungen. Bei kleineren Fremdkörpern blockiert der Pumpenflügel kurz, der Rotor kommt zum Stillstand ändert die Drehrichtung und dreht weiter. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis der Fremdkörper "entfernt" ist.
Antrieb
Der Antriebsmotor bewegt die Trommel mit den vom Programm abhängigen Drehzahlen.
Je nach Motortyp und Motorsteuerung werden Trommeldrehzahlen von ca. 25 U/min bis zur Zeit
1800 U/min möglich.
Die Motorwicklungen können durch Motor-Schutzschalter vor Schäden geschützt werden. Diese Schutzschalter (meist Bimetallschalter = Klixon) reagieren auf Erwärmung und schalten den Motor bei Überlastung = Überhitzung komplett ab, nach Abkühlung schalten sie selbständig wieder ein.
Schäden durch Überlastungen können auch über die Motorelektronik vermieden werden. Übersteigen die Motorströme vorgegebene Werte, greift die Elektronik ein.
Zum Einsatz in Waschautomaten kamen:
Universalmotor ( Kollektor-Motor für Gleich- oder Wechselspannung)
Dieser Motor wird immer von einer Motorelektronik gesteuert. In einem an die Motorachse angeflanschten Tacho-Generator wird eine Wechselspannung erzeugt. Diese Wechselspannung wird in der Motorelektronik einem Soll-Ist-Vergleich unterzogen. Das Ergebnis dieser Prüfung führt dann durch Anpassung der Motorspannung zu der vom jeweiligen Programm geforderten Trommeldrehzahl. Je nach eingesetzter Elektronik sind zusätzliche Programme wie Unwucht-Kontrolle, Schaum-Erkennung, Wäscheschaukel (besonders schonende Waschbewegung) und Trommelpositionierung realisierbar.
Dieser Motor wird heute bevorzugt eingesetzt. Nachteil ist die -durch die hohe Motordrehzahl von bis zu 15.000 Umdrehungen- relativ große Geräuschentwicklung, Vorteil die gute Regelbarkeit sowie das hohe Anlaufdrehmoment
Kondensator- Motor (Polumschaltbarer Kurzschlußläufer für Einphasen-Wechselstrom)
Dieser Motortyp ist für feststehende Drehzahlen konzipiert. Der Motor hat pro Drehzahl je eine Hauptwicklung und Hilfswicklung. Das jeweils in Betrieb befindliche Wicklungspaar benötigt zum Erzeugen eines Drehfeldes einen Kondensator. Der Kondensator wird dann entweder zu den Waschwicklungen oder zu den Schleuderwicklungen umgeschaltet, es gibt aber auch Schaltungen mit zwei Kondensatoren. Bei den Waschwicklungen sind Haupt- und Hilfswicklung identisch, da bei der Drehrichtungsänderung (Reversieren) die Ansteuerung der Wicklungen (direkt oder über den Kondensator) wechselseitig erfolgt. Schonwaschgänge mit geringerer Drehzahl sind mit dieser Schaltung nicht möglich. Dazu werden zwischen den Drehbewegungen die Pausen verlängert, um die Mechanik weniger stark auf die empfindlichere Wäsche einwirken zu lassen.
Im Schleudergang werden die Reversierkontakte im Programmschalter elektrisch abgeschaltet oder durch Programmkontakte mechanisch blockiert.
Doppelmotor (Kombination aus Kondensator-Motor und Universal-Motor)
Motoren mit Fliehkraftkupplung.
Kondensator-Motoren mit zusätzlicher oder angezapfter Schleuderwicklung. Diese bringt den Motor auf eine Drehzahl, bei der eine Fliehkraftkupplung anspricht und ein Getriebe bzw. eine variable Motor-Keilriemenscheibe auf mechanischem Weg eine höhere Schleuderdrehzahl erreicht.
Sicherheitseinrichtungen
Türschalter unterbrechen beim Öffnen der Tür die Spannungsversorgung des Gerätes. Der Wasserstand im Bottich und der Nachlauf der Trommel werden nicht berücksichtigt.
Mechanische Türsicherungen sind über Gestänge mit dem Programmschalter verbunden und erlauben eine Türöffnung nur an bestimmten Programmstellen und im ausgeschalteten Zustand. Mechanische
Türsicherungen können aber auch über einen Niveauschalter den Wasserstand im Bottich erfassen und die Tür verriegeln. Auch vom Programm gesteuerte Elektromagnete werden zum ver-/entriegeln eingesetzt.
Der Trommel-Stillstand nach dem Schleudern war aber nicht garantiert, da diese Programmstellungen auch manuell eingestellt werden konnten.
Kombinationen aus den mechanischen Türsicherungen und dem elektrischen Türschalter waren lange Standard.
Elektromechanische Türverriegelungen
Diese Kombinationen bieten einen weit größeren Schutz. In einem Gehäuse sind elektrische und mechanische Komponenten verknüpft, die erst bei Erfüllung verschiedener Bedingungen einen Start bzw. ein Öffnen der Maschine zulassen.
Startvorgang:
1. Die Einfülltür schließen. Eine mechanische Sperre wird durch den Schließhaken vom Türverschluß vorbereitet.
2. Das Waschprogramm wählen.
3. Die Maschine einschalten.
Ein Bimetall wird elektrisch beheizt und aktiviert eine Verriegelung, die aber nur bei geschlossener Einfülltür den Schließhaken im Türverschluß verriegelt. Erst nachdem die Verriegelung durchgeführt wurde, schließt sich ein Kontakt, der die Maschine einschaltet.
Türöffnung:
Mit Programmende wird auch die Beheizung des Bimetalls beendet. Nach Abkühlung des Bimetalls wird die Verriegelung aufgehoben und die Einfülltür kann geöffnet werden. Durch die Programmgesteuerte und zeitverzögerte Entriegelung ist eine Türöffnung bei drehender Trommel ausgeschlossen.
Übertemperaturschutz:
Um Schäden bei Ausfall der Thermostate zu vermeiden, werden in den Heizkreis Temperaturbegrenzer
geschaltet. Diese Sicherheitsthermostate schalten bei Übertemperatur automatisch ab, müssen aber nach Behebung der Ursache manuell eingeschaltet werden.
Überflutungsschutz:
Aquatop am Zulaufschauch
Sicherheits-Bodenwanne:
Quelle zum Teil: "TechnikService 24"
ES GEHT BALD WEITER
