Habe im Haus hier gleich ein halbes Dutzen Pissoirspülungen von welchen zwischenzeitlich keine einzige mehr korrekt funktioniert. Die Spülzeiten sind zu kurz, zu lang, verstellen sich unregelmässig und bei diesem Exemplar kommt jetzt auch ein falscher Trigger welche den Wasserverbrauch bereits deutlich erhöht hat.
Leider weis ich den Hersteller nicht, aber die Urinalkeramik ist von Duravit und hat unter der Glasur einen Stempel der in 1000 Jahren noch auf dem Scherben der Müllhalde entzifferbar sein wird. Baujahre dürften was zwischen 1980 und 1990 sein. Aufgrund alter Rechnungen von der Sanitärfirma war das "einjustieren der Spülzeiten" schon damals ein Problem welches getrennt auf den Rechnungen aufgeführt ist.
Beschreibung und Platinen in der Kufperlage tragen die Typenbezeichnung T440 zu welcher Google leider nichts mehr findet. Neue Spülungen von Geberit gibt es kaum unter 500 Euro was ich mir nicht leisten kann. Daher habe ich das "kaputtste" der Exemplare jetzt mal im guten Vorsatz weiter zerlegt es wieder zu flicken.
Eigentlich unkaputtbare Elektronik, einseitiges FR4 mit geklebtem Layout. 3 Stück 4011 CMOS, BC337, BC550, 2N5308, Schraack Relais fürs Magnetventil, also nix Besonderes. Ich schätze mal daß mit den CMOS NAND irgendwelche Monoflops und Zeiten realisiert sind. Deshalb ist mein Verdacht gleich auf die Tantals gefallen. Die zeigen im ausgelöteten Zustand aber unauffällige Werte. Es könnten aber vielleicht auch zwischenzeitlich erhöhte Leckströme sein, welche die empfindlichen CMOS durcheinanderbringen.
Die Sender und Emfpänger bestehen aus einer blauen LED (vermutlich Infrarot) und einem Transistor im TO18 Gehäuse mit Glasdach. Zwischen Basis und Emitter ist ein sehr hochohmiger Widerstand >1GigaOhm. Falls jemand weis welche Typen das sind, wären Hinweise nett, natürlich auch wenn da schon mal jemand erfolgreich Fehler gesucht hat. Ansonsten muß ich jetzt wohl oder Übel mal das Reverse-Engineering Menü in Kicad ausklappen.
Der FRAKO Elko im Netzteil, auf dem letzten Bild, ist auch ein ganz heißer Kandidat, den ich als Erstes ersetzen würde. Wenn der taub wird, kommt aus dem Netzteil keine vernünftige Gleichspannung mehr, sondern was stark pulsierendes, womit die digitale Elektronik dann verrückt spielt.
Diese Elkos haben wir in den alten Flachschleifmaschinen. (ABA-Z&B)
Die Elektronik ist ein CMOS-Grab.
Wenn da die Betriebsspannung unsauber ist, dreht die Steuerung komplett durch.
Die Sender und Emfpänger bestehen aus einer blauen LED (vermutlich
Infrarot) und einem Transistor im TO18 Gehäuse mit Glasdach. Zwischen
Basis und Emitter ist ein sehr hochohmiger Widerstand >1GigaOhm. Falls
jemand weis welche Typen das sind, wären Hinweise nett
Hier ganz grob mal die untere Platine. Die Sensorplatine oben folgt. Ging jetzt ohne Kicad doch schneller was nicht heissen muß daß es sich nicht lohnt es noch mal in Kicad umzusortieren.
Was komisch ist, daß der 4011 über 100 Ohm versorgt wird und dahinter kein Stützkondensator zu sehen ist.
Rückkopplungswiderstände mit 2,7 Megaohm im Nand Gatter "D" lassen darauf schliessen, daß der Entwickler mit einem ziemlich heissen Reifen unterwegs war.
Und hat ja auch was wenn man mal per browser richtig durchspülen kann :-)
Im Ernst, ich steuere fast alles nur noch mit ESP8266 und ESPEasy - habe mich da eingearbeitet
Mir kommt es auf 0,2Watt weniger Stromverbrauch oder 20 Cent beim Prozessor gespart nicht an
Was komisch ist, daß der 4011 über 100 Ohm versorgt wird und dahinter
kein Stützkondensator zu sehen ist.
100 Ohm ist ja nicht viel.
Wobei so ein CMOS mal 2mA braucht um zu funktionieren.
Je nach dem wie die Ausgänge belastet werden.
Da gab es mal was.
Irgendwie Entkopplung wegen Störsicherheit.
Bin mir jetzt aber auch nicht sicher.
Wenn ein Digitalvoltmeter vorhanden sein sollte, dann empfiehlt es sich über einen Kondensator entkoppelt die Brummspannung am Ausgang des Netzteiles zu messen.
Die Funktionsweise war eigentlich, dass die Sendediode mit einer Frequenz beaufschlagt wurde. Der Epfänger war auf diese abgestimmt und wenn eine Person davor stand, dann wurde die Reflektion empfangen. Solange das Signal empfangen wurde und die Unterbrechung eine bestimmte Zeit überschritt, wurde die Spülung ausgelöst.
Der dümmste Fehler, von dem die Handwerker berichteten, verursachte eine Energiesparlampe. Der Sensor reagierte auch, wenn auch deutlich unempfindlicher, auf Licht. Zufälligerweise hatte die Elektronik der Energiesparlampe die Frequenz der Klospülenschranke und löste diese aus.
Hier nun die Sensorplatine. Habe jetzt noch mal den roten Deckel mit den Rissen begutachtet. Die Putzfrau macht da immer ein Klebeband drüber damit sie das Pissoir putzen kann und der WC Reiniger nicht sofort wieder weggespült wird. Da sind mit der Zeit Kleberückstände draufgeblieben die für eine Reflexion und den Fehltrigger verantwortlich sein könnten.
Werde das morgen mal unter Spannung laufen lassen und sehen was geht. Diode und Phototransistor sind in einem Messingröhrchen das geschliffene Glaslinsen hat. Sollte also auch ohne Deckel funktionieren.
Die Versorgung der 4011 liegt übrigens an den 150uF, haben also ein ganzes Kilohm zur 12 Volt Betriebsspannung. Wenn wir auch im uC Forum sind. Beim Stromverbrauch von diesem Design dürfte keine AI mit WLAN und Pinkel-App mithalten können.
Das Teil arbeitet vermutlich auch moduliert. Oszillator dürfte irgendwo IC 1a+1b sein. Lt. Beschreibung im Deckel gibt es eine Totzeit von 3 Sekunden damit es nicht angeht wenn jemand nur vorbeiläuft. Anschliessend spült es auf die abfallende Flanke eine eingestellte Zeit. Bei ausgeschaltetem Poti spült es nach 3 Sekunden solange bis man wegtritt.
Für mich ist IC2C der Grundoszillator.
Rest von IC2 und IC1 , ganz schön verquickt.
Evtl. würde es sich lohnen, das nochmals besser umzuzeichnen, mehr von "links nach rechts", oder gleich mit CAD.
Wenn man nicht mehr weiter kommen sollte bei der Enträtselung der Schaltung sei noch der Hinweis gegeben:
Es ist möglich digitale Gatter im analogen Modus zu verwenden. Dies ist im täglichen Gebrauch relativ ungewöhnlich und in der Regel ein Kompromiss oder "zum Spaß gemacht" oder extreme Kostensenkung. Man sollte dabei berücksichtigen, dass dies eigentlich Mist ist, weil das nur über einen sehr engen Bereich funktioniert.
Die analoge Verwendung der digitalen Gatter ist hier offensichtlich. Deshalb habe ich es gleich hier bei Analog eingestellt. Ebenfalls offensichtlich ist, daß der Entwickler daß Teil nicht an einem einzigen Tag erfunden sondern damit ziemlich viel und lange rumgefrickelt hat. Im Kupfer der Leiterplatte liest man etwas von 10.2a was vielleicht sogar die Versionsnummer sein könnte. Ich kann mir vorstellen, daß dies um 1980 in riesen Stückzahlen produziert wurde. Wahrscheinlich haben die meisten bis heute nicht überlebt weil die Sanitärmonteure damit im Durchschnitt überfordert sind.
Beiliegend ein erster Versuch den Sensorteil mit Hilfe von Kicad etwas verdaulicher darzustellen. Sicher noch nicht fehlerfrei, aber erste Prognosen zur Funktionsweise sollten sichtbar werden. Mehrere Stellen erscheinen mir bereits suspekt. Falls das Anderen auch so vorkommt, werde ich die gerne noch mal mit der Platine vergleichen.
Das wird nicht der einzige Fehler sein den ich gemacht habe.
Das Foto der LS müsste man spiegeln. Da ist es bequemer am Original zu gucken.
Aktueller Stand beiliegend. Sieht jetzt nicht mehr ganz so schlimm aus.
Zumindest kannst Du jetzt Netzteilplatine und Sensorplatine getrennt durchtesten, ob die Funktion noch gegeben ist. An den Eingang des 4011 auf der Netzteiplatine legst Du mit einem Schalter und Widerständen nach Plus und Masse die Signalfolgen an und schaust ob das Spülverhalten und die Zeitkonstanten stimmen.
Vermutlich ist C19 im unteren Schaltungsteil bzw. auf der unteren Platine für die tatsächliche Spülzeit verantwortlich. 22uf/16 Volt ist ein Tantal. Mit R27 welche offensichtlich für die Entladung sorgt, könnten sich kleinste Leckströme auf 2,7 MOhm kritisch auswirken.
Das Ausgangssignal von U1C ist wahrscheinlich ein gleichgerichtetes Triggersignal. Das nehme ich an, weil C4 2,2uF ein relativ fetter Tantal am Eingang hängt. er kann über D2 zwar schnell aufgeladen, aber über 820k nur langsam entladen werden.
Oszillatoren oder zumindest Schaltungen mit Rückkopplung gibt es mit U2C, U2D und U1A, U1B gleich zwei Stück.
Der Fototransistor muß ziemlich hochohmig sein. Es sind tatsächlich parallele Pullups mit 3,3 und 3,9 Megaohm weil 1,8 Megaohm wohl zu ungenau ist.
U2A ist das einzige Gatter welches nicht als Inverter arbeitet. Es ist wahrscheinlich die Verknüpfung wann der Photoeingang relevant ist.
D5, D6 sieht mir aus wie ein Einpuls-Spannungsverdoppler nach Villard. Ist natürlich ein Rätsel was der hier zu suchen hat.
U1A, U1B ist auch etwas suspek. Die Phasendrehung kommt von C1, aber es ist unklar warum auf zwei verschiedene Gatter zurückgekoppelt wird.
Also werde ich jetzt wohl mal das Oszi auspacken und Spannung anlegen. Zuvor noch an einem halbwegs arbeitenden Exemplar gucken was die rote LED anzeigt. Da achtet man natürlich nie drauf.
Du sagst ja selbst es hat noch nie richtig funktioniert
Mir fällt da der 4011 Ersatztyp ein, 4093. Unterschied, Schmitt Trigger Eingänge. Aus genau diesem Grund verwendet man an einem 4011 Eingang kein RC Glied. Beim langsamen Spannungsanstieg am Eingang kommt es zu Fehlern. Tausch mal die 4011 gegen 4093.
Fehler gefunden: Die Transistorschaltung um Q1 BC550 macht mit C12 220nF auf der Basis eine Phasendrehung. Dies gibt einen Oszillator bei 300 Hz welcher den Strom für den Phototransistor liefert.
Der Fehler war insofern jetzt gut reproduzierbar, da anfängliche Fehltrigger praktisch im Sekundentakt zugeschlagen haben. Die Schaltschwelle ist optisch auf ziemlich genau 60 cm eingestellt. Es funktioniert mit reflektierenden und nicht reflektierenden Materialien (schwarzer Pulli) komischerweise genau gleich. Bei Reflexion war das Signal immer sauber vorhanden. Bei offener Umgebung waren ständige Fehltrigger.
Das Auffinden war zufällig: Sobald ich mit dem Oszi Tastkopf an U2C Pin 10 rangegangen bin, hat es funktioniert. C9 und C10 habe ich im Schaltbild jetzt mit den tatsächlich verbauten Werten verbessert. Beide Kerkos waren noch in Ordnung. R13 hatte aber nur noch knappe 959 kOhm. Auch für damals übliche 5% Toleranz grenzwertig aber noch ok. Die Schaltung ist mit heisser Nadel gestrickt. Hatte noch einen 1% Metallfilm in der Schublade welcher 1005 kOhm hatte. Diesen eingelötet und prompt waren die Fehltrigger weg.
U2C und U2D arbeiten irgendwie im analogen Betrieb als Verstärker. Die genaue Funktion habe ich aber noch nicht rausgefunden. Es scheint, als ob sich die Frequenz von Q1 verdoppelt, bzw. dieser einen weiteren Impuls einschiebt wenn der Fototransistor beleuchtet wird. Vielleicht doch erst mal einbauen und eine Zeit lang probepinkeln ob wirklich alles ok ist.
Mindestens ein Fehler scheint aber weiter zu sein. Die 3 Sekunden Sperrzeit konnte ich bislang nirgends beobachten. Vielleicht mache ich mich auch mal an weitere Exemplare welche möglicherweise andere Fehler haben. Vielleicht gibt es ja auch irgendwelche Spezialisten die Spaß dran haben bei Spice zu fragen wie der BC550C mit 220nF in der Basis funktioniert. Das Problem wird sein, vom Fototransistor ein Simulationsmodell zu kriegen.
Auf einem weniger benutzten Exemplar konnte ich jetzt auf dem V2A Abdeckblech noch einen Siebdruck mit der Herstellerbezeichnung entziffern: HANSA Sanicontrol T440. Also gut möglich, daß der Entwickler hier bei mir irgendwo in Stuttgart wohnt (falls er überhaupt noch lebt).
Dem U3 würde ich schon einen Kondendator gönnen, an seiner Vdd.
Auch am Spannungsregler einen 100nF.
Suspekt ist Eingang am U3A, falls Schalter offen. Da muß unbedingt Pull-R auf den inaktiven Level hin, sonst fängt sich das beliebiges ein.
Leider habe ich beim Übertragen ins CAD die Signalleitung für U3A vergessen. Beiliegend korrigierte Schaltung. Der Pullup am Eingang ist R25 bei geschlossenem Schalter. So wird auch verständlich, daß das Eingangssignal in diesem Zustand einfach durchgeleitet wird (=Spülprogramm 1).
Ja, die 10nF am Spannungsregler sind recht knapp. Es sind aber auch noch die beiden 150uF Elkos welche wegen der Widerstände aber kaum auf den Regler wirken können. Trotzdem sehen die Versorgungen durchweg ordentlich aus. Eine Ausnahme ist C11 für den Fototransistor. Hier sieht man 300Hz Einbrüche zum Aufladen von C13 deutlich, was aber vermutlich so gewollt ist.
Etwa bei der Hälfte meiner vorhandenen Exemplare funktioniert die Sperrzeit von 3 Sekunden nicht. Auch bei kurzem Belegen der Lichtschranke wird mit der abfallenden Flanke sofort gespült. Das ist bislang nicht weiter aufgefallen. Vermutlich sind die 3 Sekunden irgendwo im oberen Schaltungsteil versteckt. Dazu kommt eigentlich nur R4/C4 in Frage.
820k * 2,2uF = 9 Sek stimmt zumindest etwa in der Größenordnung. Wenn man die Schaltschwellen der CMOS berücksichtigt, könnte das etwa 3 Sekunden geben. Das Triggersignal ist an dieser Stelle nullaktiv. Entladen tut sich C4 nur über R4 während das Aufladen über D2 ohne Zeitverzögerung erfolgt. R4 und C4 muß ich mir deshalb vermutlich mal noch genauer anschauen.
Momentan muß ich aber zunächst mal einen neuen Kugelhahn zum Abstellen vor dem Magnetventil einbauen. Der alte Kugelhahn ist schwergängig, so daß der Antrieb abgedreht ist und ich den vollen Durchfluß nicht mehr hinkriege.
R4 gabs auch zwei mal. Links oben unter R3 korrigiert. Der "falsche" C4 wurde jetzt C20.
Wenn die Typen von Infrarotdiode und Phototransistor klar wären könnte ich ein Layout machen um mir ein Exemplar zum Austauschen nachzubauen. Die Glaslinsen müsste ich natürlich auch noch irgendwo herkriegen.
Aber unbedingt (gute) IC-Sockel verwenden, um verschiedene Hersteller Typen der ICs ausprobieren zu können.
Die Schaltung ist derart krass, daß vermutlich nicht jedes 4011 (gleichartig) funktionieren dürfte.
Interessant wäre ggf. der Einsatz eines CD4011UB , unbuffered.
Allerdings dürften dann einige R und oder C anders dimensioniert werden müssen.
Das ist ein RC-Snubber über dem Schaltkontakt für die Induktivität des Wasserventils. Vermutlich Epoxy Verguss wo nach grad mal 40 Jahren bereits die Weichmacher raus sind.
Ja, die Schaltung ist krass. Wenn ich ein 4011 auslöte, kommt ein gedrehter Sockel rein. Als Nächstes werde ich aber nach den 3 Sekunden Sperrzeit als momentan häufigster Fehler suchen.
Die alte Messe am Killesberg, da gab es einst die Hobby-Elektronik-Messe, hatte schon Radar an den Urinalen. Komplett verdeckt hinter den Kacheln und dahinter ein schmaler Wartungsgang entlang den >10 Becken, damit man an die Elektronik rankam.
Vermutlich kam der Skandal um die verstrahlten Radartechniker von diesen Geräten. :)
Jahrzehnte später sind mir ein paar solcher Sensoren, ein Wartungsgerät und eine Bedienungsanleitung dazu in die Hände gefallen. Museale Schätze, aber mir war gerade kein Museum für Toilettentechnik bekannt, das sich dafür interessiert hätte. Schaltungstechnisch waren sowohl die Sensoren als auch das Wartungsgerät ein Verhau. Das hatte eine Balkenanzeige mit LED für die Empfindlichkeitseinstellung. Anschluß über Audio-DIN-Stecker.
Es gibt noch eine andere Technik mit Temperaturfühler im Wasser. Die habe ich vor Jahren beim Entwicklungsdienstleister gesehen, wo sie auch tatsächlich eingebaut war.
Ich weiß nicht, für welchen Hersteller die gemacht wurde und ob sie sich in Serie durchgesetzt hat.
Es soll auch welche mit Schall gegeben haben. Das funktionierte aber nur mit Urinalen, die einen Wasserstand haben, wie die Kloschüssel, wo es laut genug plätschert.
Kombiniert mit IR-Bewegungsmelder des Raumes gibt es auch noch. Da wird eine Spülung aller Pissoirs mit dem wieder dunkel werden des Lichts ausgelöst. Das soll Wasser sparen und sicherstellen, dass sich in den Nichtnutzungszeiten der Toilette ein intensiver Duft nicht ausbreitet.
Ich habe mir das angeschaut. Hinweis: ich bin ein erfahrener Analog-Elektroniker.
Es gibt diverse Risiken dieser Schaltung, die zu unerwünschten Effekten führen.
Erstens ist die Verwendung des 4011 als "Analog-Komparator" dokumentiert (siehe z.B. elektor, da gab es mal einen Beitrag), allerdings ist das nur dann funktionsfähig wenn die Betriebsspannung einen definierten Wert hat. Es ist NICHT zu empfehlen. Da diese Nutzung hier abhängig vom Systemzustand ist, dürfte das kritisch sein. Der Elko am 4011 ist da zu prüfen.
Weiterhin hast Du am Elko am Schalttransistor für die LED einen wichtigen Glättungs-Elko. Dieser muss perfekt funktionieren, sonst verhagelt es den Rest. Hier mit OSZI am Elko die Restwelligkeit prüfen. Sollte unter 20mV liefen.
Da diese Schaltung in feuchten Umgebungen betrieben wird, ist das ebenfalls ein schwer einzuschätzendes Problem. Durch Alterung der Bauteile und der Platine verschieben sich die Betriebspunkte der 4011er, was zu Fehlverhalten führen kann. Da können ALLE Bauteile ok sein, es funktioniert trotzdem nicht!
Hinweis: Der 4011er ist SEHR hochohmig. Kleinste Leckströme im Chip oder auf der Platine verändern ALLES!
Weiterhin könnte im Röhrchen Schmutz oder sonstige organische Substanzen vorhanden sein, was zu unerwünschten Reflexionen führt. Das verändert das Signal.
Ich würde mit dem OSZI den Oszillator prüfen und die Ansteuerung der LED. Der Eingangsverstärker der Photodiode muss ein sauberes Signal liefern, wenn eine Reflexion erkannt wurde. Sonst muss Stille herrschen!
Diese Schaltung "professionell" zu vertreiben und zu nutzen dürfte heutzutage nicht mehr angemessen sein. Der Schaltungsersteller hätte besser mit definierten Pegeln und Op-Amps gearbeitet.
Eine Lösung wäre: Nutze moderne wasserlose Pissoirs und Du hast viele Probleme nicht mehr. Die Technik dahinter ist genial!
Nutze moderne wasserlose Pissoirs und Du hast viele
Probleme nicht mehr.
Nicht mehr an den bisherigen Stellen...
Dafür kann man dann ein Abo beim Rohrreiniger abschließen der alle paar Jahre die Abwasserleitungen freifräst. Mir hat bei uns in der Firma mal einer zugetragen, dass seit bei uns in der Firma das Spülwasser so reduziert ist, haben die richtig was zu tun....
Sprich Hauptsache der eine Sachbearbeiter hat seine Wasserrechnung reduziert. Die Rohrreinigung organisiert und zahlt ein Anderer.
Die Verwendung des 4011 ist definitiv ein Design Fehler. Genau das hatte ich weiter oben bereits so auch mitgeteilt, wurde aber vermutlich einfach überlesen. Wird der 4011 durch einen 4093 ersetzt dann ist das Problem beseitigt. Dieser verfügt über Schmitt Trigger Eingänge.
https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/50862/FAIRCHILD/CD4093.html
Die Verwendung des 4011 ist definitiv ein Design Fehler. Genau das hatte
ich weiter oben bereits so auch mitgeteilt, wurde aber vermutlich
einfach überlesen.
Denke nicht, daß der TE das überlesen hat.
Falls er eine Platine mit Sockel hat, und das Bauteil, wäre das ja schnell auszuprobieren.
Allerdings meine ich, daß diese tricky ScWerhaltung mit 4x Schmitt Trigger nicht ohne weitere Maßnahmen funktionieren wird, wie Umdimensionierung von Rs und Cs.
Wie ich auch schon schrien hier Beitrag "Re: Defekte Klospülung T440 / XT94e"
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Das Frage ich mich auch, scheint da gibts einige mit ausgeprägten Dachschaden hier im Forum.
Nach dem Wechsel des ICs mag es zu minimalen Änderungen im Timing kommen da es dann definierte Schaltschwellen gibt, aber es kommt definitiv nicht mehr zu undefiniertem Verhalten. Genau das beschreibt der TO ziemlich deutlich.
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Ich vermute die, die mit der Antwort nicht zufrieden sind. Man kann Hinweise geben wie man will, es passt trotzdem nicht. Bei dieser Murks-Schaltung ist keine einfache Lösung möglich. Man muss mit den Oszi dran!
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