DE19649496A1 - Deckelschalter mit Kontaktstörungserfassung - Google Patents
Deckelschalter mit KontaktstörungserfassungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Kleiderwaschmaschinen und
dergleichen, und insbesondere einen Schalter zum Abschalten
bzw. Anhalten einer Kleiderwaschmaschine bei Anheben des
Deckels.
Während des Schleuderzyklusses der Waschmaschine, wenn Wasser
aus den nassen Kleidern durch Schleudern der Kleider in einem
Schleuderkorb zentrifugenartig entfernt wird, ist es wichtig,
daß der Waschmaschinendeckel geschlossen bleibt, um ein Ver
letzen des Benutzers zu verhindern. Aus diesem Grund ist der
Deckel normalerweise mit einem elektrischen Schalter verbun
den, der einen Mechanismus steuert, um die Bewegung des
Schleuderkorbes anzuhalten, wenn der Deckel angehoben wird.
Aus Gründen zweckmäßiger Herstellung kann es wünschenswert
sein, den Deckelschalter in der Nähe des Deckelscharniers
anzuordnen. An dieser Stelle ist jedoch die Bewegung des
Deckels sehr klein, wenn der Deckel geöffnet wird. Der
Deckelschalter muß daher bei der Herstellung sorgfältig ein
gestellt werden, um sicherzustellen, daß der Schleuderkorb
angehalten wird, bevor der Deckel zu weit geöffnet ist. Diese
Einstellung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß
der Deckelschalter auf einem Gleit-Einstellträger befestigt
wird, der von Hand positioniert und in der Stellung mit einer
oder mehreren Schrauben festgezogen wird. Dieser Einstellvor
gang erhöht jedoch die Herstellkosten der Waschmaschine und
schafft ein Potential für zukünftige Fehleinstellungen, wenn
die Schrauben gelöst werden.
Der Deckelschalter steuert typischerweise den Strom an den
Waschmaschinenmotor. Wenn der Deckel geöffnet wird, können
große induktive Ströme von dem Motor Grübchenbildung (Pitt
ing) und Überschläge an den Schalterkontakten bewirken, wobei
Material abgenommen und schließlich ein Zusammenschweißen der
Kontakte bewirkt wird. Falls die Kontakte miteinander ver
schweißt werden, hält die Waschmaschine nicht mehr an, wenn
der Deckel angehoben wird und der Benutzer ist einer mögli
chen Verletzung ausgesetzt.
Es ist bekannt, eine derartige Kontaktstörung bzw. einen der
artigen Kontaktschaden durch einen Deckelschalter zu erfas
sen, der zwei getrennte Schalter und eine Sicherung aufweist.
Der erste Schalter wird bei geringer Öffnung des Deckels be
tätigt und dient dazu, den Strom an den Waschmaschinenmotor
zu unterbrechen und den Schleuderkorb anzuhalten. Der zweite
Schalter wird bei einer größeren Öffnung des Deckels betä
tigt. Dieser zweite Schalter ist elektrisch derart ange
schlossen, daß dann, wenn die Kontakte des ersten Schalters
miteinander verschweißt sind, Strom durch den zweiten Schal
ter und die Sicherung entnommen wird. Dieser Strom bewirkt
ein Durchbrennen der Sicherung, wobei ein Hilfsbauteil der
Waschmaschine, wie beispielsweise ein Wassereinlaßventil, von
dem Strom abgetrennt wird. Das Außerbetriebsetzen dieses Bau
teiles in darauffolgenden Waschzyklen zeigt dem Benutzer an,
daß die Waschmaschine zu warten ist.
Bei dieser Anordnung ist die Sicherung normalerweise in Serie
mit dem außer Betrieb gesetzten Bauteil geschaltet. Das Bau
teil muß daher eine relativ geringe Leistung aufweisen, um
sicherzustellen, daß (1) die Sicherung nicht während normalem
Betrieb durchbrennt und (2) die Sicherung bei den maximal zu
lässigen Strömen, die durch die zweite Kontaktanordnung strö
men, durchbrennen kann. In der Praxis bedeutet dies, daß der
Motor der Waschmaschine durch diesen Stromkreis nicht außer
Betrieb gesetzt werden kann und also bei angehobenem Deckel
noch in Betrieb ist und hierdurch eine Gefährdung des Benut
zers bewirken kann.
Die vorliegende Erfindung schafft einen selbst einstellenden
Deckelschalter mit Kontaktstörungserfassung. Die Selbstein
stellung wird durch einen zusammenschiebbaren bzw. stauchba
ren Nockenfolger bzw. Nockenstößel zwischen dem Deckel und
dem Schalter erreicht. Durch diese Selbsteinstellung kann der
Deckelschalter an der Waschmaschine eingeschnappt werden ohne
weitere Einstellung während des Herstellungsprozesses. Die
Kontaktstörungserfassung wird durch ein Sicherungsglied be
wirkt, das mit dem Waschmaschinenmotor nicht in Serie ge
schaltet ist und daher eine geringe Strombelastbarkeit haben
kann. Ein Durchbrennen dieses Sicherungsgliedes, das zum Bei
spiel dann auftritt, wenn die Lastkontakte verschweißen, öff
net körperlich bzw. mechanisch einen separaten Trennkontakt,
wobei Stromfluß an die gesamte Waschmaschine einschließlich
des Motors verhindert wird und die Waschmaschine ganz außer
Betrieb gesetzt wird, bis der Deckelschalter ersetzt werden
kann.
Insbesondere schafft die vorliegende Erfindung eine Schal
teranordnung mit einem Betätigungsteil bzw. einem Betätiger,
der zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung beweg
lich ist. Der Betätiger steuert ein Lastkontaktpaar, das wäh
rend normalem Betrieb Strom zu der Lastseite bzw. zu dem Ver
braucher nur dann fließen läßt, wenn der Betätiger in der
zweiten Stellung ist. Bei einer Kontaktstörung bzw. einem De
fekt des Kontaktes läßt das Lastkontaktpaar jedoch den Strom
zu der Lastseite auch in der ersten Position fließen. Ein
Hilfskontaktpaar, das ebenfalls mit dem Betätiger verbunden
ist, legt die Lastseite bzw. den Verbraucher in Nebenschluß,
wenn der Betätiger in der ersten Position ist, und ist mit
einem Sicherungsglied, insbesondere einem Schmelzsicherungs
glied, in Serie geschaltet. Ein Trennkontaktpaar ist elek
trisch mit dem Lastkontaktpaar in Serie geschaltet und wird
durch das Sicherungsglied nur dann geschlossen gehalten,
wenn das Sicherungsglied nicht gebrochen bzw. zerstört ist.
Es ist also eine Aufgabe der Erfindung, einen Deckelschalter
zu schaffen, der die Waschmaschine ganz abschaltet, wenn das
Lastkontaktpaar ausfällt. Da der Stromweg zu der Lastseite
durch die Trennkontakte und nicht durch das Sicherungsglied
unterbrochen wird, ist die Höhe des gesteuerten Stroms nicht
durch die Belastbarkeit des Sicherungsgliedes begrenzt. Eine
willkürlich große Last kann getrennt bzw. unterbrochen wer
den.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Ausfälle der
Waschmaschine, die durch unbeabsichtigtes Durchbrennen der
Sicherung bei normalen Spitzen im Strombedarf verursacht wer
den, zu verhindern. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die
Sicherung normalerweise nicht stromführend und kann daher
bei normalem Betrieb nicht durchbrennen.
Das Sicherungsglied kann aus einem stromleitenden Kunststoff
material sein.
Es ist also eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Siche
rungsglied zu schaffen, das unmittelbar in den Grenzen einer
geschlossenen Schalteranordnung einbaubar ist. Wenn der lei
tende Kunststoff unter Strom gesetzt wird, schmilzt dieser
entweder und verlängert sich, wobei die Hauptkontakte geöff
net werden, oder er verdampft bzw. verpufft zu relativ hoch
ohmiger Kohlenstoffasche, ohne leitende Schmelzeteilchen über
spannungsführende Leiter zu sprühen, wie dies bei einem me
tallischen Sicherungselement auftreten könnte. Das Kunst
stoffmaterial kann in ein relativ großes Bauteil spritzgegos
sen werden, das bei der Herstellung leicht handzuhaben ist.
Der Schalter nach der vorliegenden Erfindung kann eine Be
grenzung bzw. einen Anschlag aufweisen, der die Bewegung des
Betätigers begrenzt, nachdem die zweite Stellung erreicht
ist, und der Betätiger kann mit dem Deckel einer Waschmaschi
ne durch eine zusammenschiebbare bzw. stauchbare Verbindung
verbunden sein. Die zusammenschiebbare Verbindung kann eine
erste und eine zweite Gleithülse oder -schale bzw. -mantel
aufweisen, die ineinander eingreifende Zähne aufweisen, die
sich bei einer vorbestimmten Schwellen-Druckkraft entlang der
zusammenschiebbaren Verbindung außer Eingriff biegen. Alter
nativ kann die zusammenschiebbare Verbindung eine erste und
zweite Schiebehülse aufweisen, die jeweils eine Rastverzah
nung bzw. eine Sperrklinke tragen, wobei die Sperrklinke
einen Pylon oder Mast bzw. Pfeiler oder Vorsprung aufweist,
der gegen einen Anschlag stößt, um die Sperrklinke von der
Rastverzahnung außer Eingriff zu bringen, wenn der Betätiger
sich eine vorbestimmte Grenzstrecke bewegt hat.
Es ist also eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Schal
ter zu schaffen, der mehrere Kontaktpaare zur Erfassung von
Kontaktausfällen bzw. -störungen aufweist und der vollkommen
selbst einstellend ist. Da der Schalter selbst einstellend
ist, kann dieser trotz seiner mehreren Kontaktpaare und meh
reren Schaltstufen bzw. -schwellen in eine Waschmaschine oder
dergleichen mit einer einschnappartigen Befestigung eingebaut
werden, wobei eine nachfolgende zeitraubende Einstellung ent
fällt. Ein erstmaliges Schließen des Deckels bewirkt ein Zu
sammendrücken bzw. -schieben der zusammenschiebbaren Verbin
dung, nachdem der Betätiger den Anschlagpunkt erreicht hat.
Ein nachfolgendes Öffnen des Deckels bewirkt, daß der Betäti
ger sich in die erste Stellung bewegt, bevor der Deckel einen
vorbestimmten Betrag geöffnet ist.
Diese und weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfin
dung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. In die
ser Beschreibung wird Bezug genommen auf zugehörige Zeichnun
gen, die einen Teil hiervon bilden und in denen zur Verdeut
lichung bevorzugte Ausführungen der Erfindung gezeigt sind.
Eine derartige Ausführung spiegelt jedoch nicht unbedingt den
vollen Umfang der Erfindung wider, so daß hier Bezug auf die
Ansprüche genommen werden muß, um den Umfang der Erfindung zu
verstehen.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer von oben
belad- bzw. befüllbaren Hauswaschmaschine,
wobei der Deckel geöffnet ist, um einen
Deckelschalter auszulösen und den Waschmaschi
nenmotor auszuschalten;
Fig. 2 einen vereinfachten schematischen Schaltplan
eines Deckelschalters gemäß dem Stand der
Technik, der ein Kontaktstörungs-Erfassungs
system aufweist, das ein Wasserfüllventil mit
niedriger Amperezahl der Waschmaschine ab
schaltet, jedoch nicht den Waschmaschinen
motor;
Fig. 3 einen Ausschnitts-Querschnitt entlang der
Linie 3-3 in Fig. 1, der den Deckelschalter
gemäß dem Stand der Technik nach Fig. 2 zeigt,
wobei zwei getrennte Schaltelemente verwendet
werden, die durch einen Nockenstößel betätigt
werden, der auf einem Nocken läuft bzw. glei
tet, der durch die rückwärtige Oberfläche des
Waschmaschinendeckels in der Nähe des Schwenk
punktes des Deckels gebildet ist;
Fig. 4 eine Darstellung ähnlich der der Fig. 3, die
den Schalteraufbau gemäß der vorliegenden Er
findung mit einem einzigen Schalterbetätiger
zeigt;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Schalters aus
Fig. 4 mit teilweisem Ausschnitt, wobei das
Anschlußstück des Schalterbetätigers an den
Nockenstößel und das Einschnappen des Gehäuses
des Deckelschalters an dem Gehäuse der Wasch
maschine gezeigt sind;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung des
Betätigers aus Fig. 5 gemäß einer ersten Aus
führungsform, wobei ineinander eingreifende
Zähne zwischen den Hälften des Betätigers ge
zeigt sind, die es den Betätigerhälften ge
statten, bei der Selbsteinstellung aufeinander
zu zu gleiten;
Fig. 7 und 8 zwei Draufsichten des Schalterbetätigers aus
Fig. 6, wobei der Betätiger in eingestellten
bzw. erstmals eingebauten Stellungen gezeigt
ist;
Fig. 9 eine Ausschnittsansicht der Zähne des Betäti
gers der Fig. 6 bis 8, wobei eine Asymme
trie gezeigt ist, die eine Steuerung des Über
springens der Zähne während des Einstellvor
ganges gestattet;
Fig. 10 eine vereinfachte Draufsicht des inneren
Mechanismus des Schalters aus Fig. 5 zusammen
mit dem Betätiger aus Fig. 6, wobei eine erste
Stellung vor einem erstmaligen Schließen des
Deckels gezeigt ist;
Fig. 11 eine vereinfachte Schema-Darstellung des
elektrischen Schaltkreises des Schalters aus
Fig. 10, wobei zwei Kontakte, die mit dem Be
tätiger aus Fig. 6 mechanisch verbunden sind
und ein Kontakt, der mit einem Schmelzsiche
rungsglied mechanisch verbunden ist, gezeigt
sind;
Fig. 12 eine Darstellung ähnlich der der Fig. 10, wo
bei der Schalter in einer zweiten Stellung
gezeigt ist, in der Strom durch Schalteran
schlüsse zu dem Waschmaschinenmotor geleitet
wird;
Fig. 13 eine Darstellung ähnlich der der Fig. 10 und
12, wobei der Schalter in seiner ersten Stel
lung, wenn die Hauptkontakte geschlossen ver
schweißt sind, wie dies bei einer Kontakt
störung bzw. einem Kontaktausfall auftreten
würde, und ein Stromweg durch das Schmelz
sicherungsglied gezeigt sind;
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht des Schmelzsiche
rungsgliedes aus Fig. 13;
Fig. 15 eine Darstellung ähnlich der der Fig. 13, wo
bei ein Bruch des Schmelzsicherungsgliedes
aus den Fig. 13 und 14 und ein Abtrennen
bzw. Unterbrechen der Lastseite bzw. des Ver
brauchers durch Öffnen von Trennkontakten ge
zeigt sind;
Fig. 16 eine Darstellung ähnlich der der Fig. 6, wobei
eine zweite Ausführung des Betätigers der vor
liegenden Erfindung gezeigt ist, der nicht in
Abhängigkeit einer vorbestimmten Schwellen-Druckkraft,
sondern in Abhängigkeit einer vor
bestimmten Wegstrecke gleitet;
Fig. 17 einen Aufriß des Betätigers aus Fig. 16 im Zu
sammenbau in einer Schnittdarstellung entlang
der Linie 17-17 in Fig. 16, wobei der Betäti
ger in seiner auseinandergezogenen bzw. ge
streckten Stellung in seiner zunächst einge
bauten Stellung gezeigt ist, wobei eine Sperr
klinke mit einer Zahnstange an einem ersten
Ende des Betätigers in Eingriff ist;
Fig. 18 ein Kraftvektor-Diagramm, wobei die auf die
Sperrklinke aus Fig. 17 ausgeübten Kräfte ge
zeigt sind, die dazu dienen, die Sperrklinke
in Eingriff mit der Zahnstange aus Fig. 17 zu
drehen;
Fig. 19 eine Darstellung ähnlich der der Fig. 17, wo
bei die Sperrklinke und die Zahnstange nach
einem vorbestimmten Weg des Betätigers außer
Eingriff gezeigt sind, so daß eine Einstellung
der Betätigerlänge möglich ist; und
Fig. 20 ein Kraftvektor-Diagramm ähnlich dem der
Fig. 18, wobei die auf die Rastklinke wirkende
Kraft gezeigt ist, die dazu dient, diese von
der Zahnstange außer Eingriff zu bringen.
Wie Fig. 1 zeigt, weist eine von oben befüllbare Waschmaschi
ne 10 eine zylindrische Wanne 12 auf, in die Kleidungsstücke
gegeben werden können, um gewaschen zu werden. Während dem
Waschen ist die Wanne 12 mit Wasser gefüllt und die Klei
dungsstücke werden durch einen Rührer 14 gerührt, der durch
einen nicht gezeigten Motor angetrieben ist, wie dies wohl
bekannt ist. Nachdem das Wasser aus der Wanne 12 abgelassen
worden ist, dreht derselbe Motor während eines Schleuderzy
klusses einen innenliegenden Schleuderkorb 16, um überschüs
siges bzw. das restliche Wasser in den Kleidungsstücken durch
Durchbrechungen in der Außenwand des Schleuderkorbes 16 zu
entfernen. Der Motor ist eine elektrische Vorrichtung mit
hoher Amperezahl, die schnelle Änderungen in der Stromauf
nahme, basierend auf ihrer momentanen Belastung, zeigt.
Der Zugang zu der Wanne 12 ist durch eine kreisförmige Öff
nung in einer im wesentlichen ebenen und horizontalen Ober
seite 18 vorgesehen. Die kreisförmige Öffnung entspricht im
wesentlichen der Öffnung des Schleuderkorbes 16. Ein recht
eckiger Deckel 20 kann in eine horizontale Stellung geschlos
sen werden, in der er an die Oberseite 18 in einer flachen
Ausnehmung 19, die in der Oberseite 18 ausgebildet ist, an
stößt. Der Deckel 20 weist eine sich nach unten erstreckende
Lippe 21 auf, die dem Deckel 20 zusätzliche Steifigkeit und
eine fertig bearbeitete Kante gibt. Die sich nach unten er
streckende Lippe 21 weist in der Mitte der Hinterkante des
Deckels 20 eine Nockenoberfläche 22 bzw. Steuerkurve zur Be
tätigung eines Deckelschalters auf, wie nachfolgend näher
erläutert werden wird.
Der Deckel 20 kann durch ein nicht dargestelltes Scharnier
geöffnet werden, wobei die Hinterkante des Deckels um eine
Schwenkachse 24 entlang der Hinterkante des Deckels 20 ge
schwenkt wird. Eine Konsole 26, die die Bedienungs- bzw.
Steuerungselemente der Waschmaschine 10 trägt, ist an der
Hinterkante der Oberseite 18 der Waschmaschine 10 hinter dem
Deckel 20 angeordnet, wenn dieser geöffnet ist.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, trennt eine Deckel
schalteranordnung 30 gemäß dem Stand der Technik den Motor 32
der Waschmaschine 10 von der Wechselstromquelle 34, wenn der
Deckel 20 um mehr als einen vorbestimmten Betrag geöffnet
ist, der den Zugang zu der Wanne 12 gestatten könnte, während
diese in Bewegung ist. Ein erster, normalerweise geöffneter
Schalter 36 weist Lastkontakte auf, die in Serie mit dem Mo
tor 32, insbesondere zwischen die Wechselstromquelle 34 und
den Motor 32, geschaltet sind, so daß dann, wenn die Kontakte
des Schalters 36 offen sind, der Motor 32 angehalten wird.
Der Schalter 36 wird durch eine Nockenstößelanordnung 38 be
tätigt, die einen abgerundeten Stift bzw. Bolzen 40 aufweist,
der sich durch die vertikale Rückwand der Ausnehmung 19 er
streckt, um auf der Nockenoberfläche 22 des Deckels 20 zu
laufen bzw. zu gleiten. Wenn der Deckel 20 geschlossen ist,
ist die Nockenoberfläche 22 derart ausgebildet, daß sie den
Stift 40 nach hinten durch den Flansch drückt, der die Aus
nehmung 19 bildet. Eine Feder 46 spannt den Stift 40 zu der
Nockenoberfläche 22 hin vor. Dieser Stand der Technik des
Nockenstößels ist allgemein in dem US-Patent 3,569,646, aus
gegeben am 9. März 1971, beschrieben, das hiermit ausdrück
lich mittels Verweisung mit einbezogen wird.
Ein Schwenkarm 42 aus Metall ist an dem Stift 40 befestigt
und weist einen nach oben abgewinkelten Finger 44 auf, der
sich durch die Oberseite 18 der Waschmaschine 10 erstreckt.
Wenn der Deckel 20 geschlossen ist, drückt der Finger 44
gegen den Betätiger des Schalters 36, um dessen Kontakte zu
schließen, so daß der Motor 32 Strom aufnehmen kann. Der Arm
42 und der Finger 44 sind durch die gleiche Feder 46, die den
Stift 40 zu dem Deckel 20 hin vorspannt, nach oben gegen den
Stift 40 vorgespannt.
Wenn der Deckel 20 um einen kleinen Betrag, der den Zugang zu
der Wanne 12 noch verhindert, angehoben ist, ist die Nocken
oberfläche 22 derart ausgebildet, daß sie eine Bewegung des
Stiftes 40, des Armes 42 und des Fingers 44 nach vorne ge
stattet, wobei der Betätiger des Schalters 36 gelöst und der
Stromkreis zu dem Motor 32 unterbrochen wird. Ein weiteres
Öffnen des Deckels 20 in eine vertikale Stellung bewirkt eine
weitere Bewegung des Stiftes 40 und des Fingers 44 nach vorne
in eine durch 44′ gekennzeichnete Stellung, bis dieser einen
Betätiger eines zweiten Schalters 48 zusammen- bzw. nieder
drückt, der dem Betätiger des Schalters 36 gegenüber liegt,
wobei ein Schließen der normalerweise offenen Kontakte dieses
Schalters 48 bewirkt wird.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Kontakte des Schalters 48
in Serie mit einer Sicherung 50 geschalten und ist die Se
rienschaltung in Parallelschaltung mit dem Motor 32 angeord
net. Darüber hinaus sind die Kontakte des Schalters 48 allei
ne in Parallelschaltung mit einem Ventil 52, das zur Steue
rung des Wassers in die Wanne 12 vorgesehen ist. Normaler
weise, wenn der Deckel 20 in der ganz angehobenen Stellung
ist und die Kontakte des Schalters 48 geschlossen sind, sind
die Kontakte des Schalters 36 offen und es fließt daher kein
Strom durch die Serienschaltung der Sicherung 50 und des
Schalters 48. Andererseits, falls die Kontakte des Schalters
36 geschlossen verschweißt sind, wie dies bei einer Störung
bzw. einem Ausfall des Schalters 36 auftreten kann, ist dann,
wenn der Deckel 20 vollständig geöffnet wird und die Kontakte
des Schalters 48 schließen, der Strom, der von der Wechsel
stromquelle 34 durch die geschlossen verschweißten Kontakte
des Schalters 36 hindurch durch die Sicherung 50 und die ge
schlossenen Kontakte des Schalters 48 zur Erdung fließt, aus
reichend, um die Sicherung 50 durchzubrennen. Wenn die Siche
rung 50 durchbrennt, arbeitet das Ventil 52 nicht mehr, wo
durch dem Benutzer angezeigt wird, einen Kundendienst-Tech
niker zu rufen, der den Schalter 36 ersetzt.
Es ist jedoch zu beachten, daß der Motor 32 niemals außer
Betrieb gesetzt wird und daher Situationen auftreten können,
in denen der Benutzer nicht daran gehindert ist, den Deckel
zu öffnen, während die Trommel sich beim Schleuderzyklus
schnell dreht. Im allgemeinen ist es unpraktisch, die Siche
rung 50 in Serie sowohl mit dem Motor 32 als auch dem Ventil
52, beispielsweise zwischen die Wechselstromquelle 34 und dem
Schalter 36, zu schalten, da der hohe Spitzenbedarf des Mo
tors 32 eine sehr große und langsam wirkende Sicherung 50
verlangen würde, die es gefährden würde, daß der Strom durch
den Schalter 48 die Sicherung 50 zuverlässig auslöst, ohne
gefährlich hohe Ströme zu leiten.
Im allgemeinen sind weitere Kontakte sowohl mit dem Motor 32
als auch dem Ventil 52 in Serie geschalten, die durch die
Waschmaschinen-Zeitsteuerungsvorrichtung gesteuert werden.
Diese Kontakte sind aus Gründen der Klarheit in dieser und
weiteren Schema-Darstellungen ausgelassen.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist der Metallarm 42 auch um ein
Ösenloch 54 an der Unterseite des Stiftes 40 schwenkbar der
art, daß sich der Finger 44 zwischen den Betätigern der
Schalter 36 und 48 durch nach vorne gerichteten Druck auf
einen sich nach unten erstreckenden Haken 56 auf der bezüg
lich des Ösenloches 54 anderen Seite des Fingers 44 heraus
bewegt. Dieser nach vorne gerichtete Druck kann aufgebracht
werden, wenn der Haken 56 durch die Wand der Wanne 12 einen
Stoß erhält, wenn ein Aus-dem-Gleichgewicht-Zustand eine Be
wegung der Wanne 12 nach vorne bewirkt, wie dies durch den
Pfeil 58 angegeben ist. Wenn die Wanne 12 gegen den Haken 56
drückt, wird der gesamte Arm 42 nach unten geschwenkt, wie
dies durch den Pfeil 60 angegeben ist, wobei dieser mit dem
Schalter 36 außer Berührung gebracht wird und ein Abtrennen
des Motors 32 bewirkt wird, bis der Deckel 20 angehoben wird,
um den Aus-dem-Gleichgewicht-Zustand durch Neuanordnung der
Kleidungsstücke in der Wanne 12 zu beheben, und der Finger 44
zurück zwischen die Betätiger der Schalter 36 und 48 gezogen
wird.
Die Schalter 36 und 48 sind auf einer Trägerplatte 43 gehal
ten, die durch selbstschneidende Schrauben 45, die durch
Schlitze in der Trägerplatte 43 aufgenommen sind, an der
Oberseite 18 befestigt ist, derart, daß die Anordnung der
Schalter 36 und 48 vor- oder zurückbewegt werden können, um
die Schalter 36 und 48 jeweils richtig anzuordnen, derart,
daß diese bei einem vorgegebenen Öffnen und Schließen des
Deckels 20, wie oben beschrieben, betätigt werden. Diese
Einstellung erfordert sowohl die richtige Positionierung des
Schalters 36, um sicherzustellen, daß die Waschmaschine 10
bei geringer Öffnung des Deckels 20 abgeschaltet wird, als
auch die richtige Positionierung des Schalters 48, um sicher
zustellen, daß die Kontakte des Schalters 36 bei vollständi
gem Öffnen des Deckels 20 "getestet" werden. Wie bereits er
wähnt, erhöhen diese zusätzlichen Einstellschritte bei der
Herstellung die Kosten des Herstellungsvorganges und bergen
die Möglichkeit einer künftigen Fehleinstellung, falls die
Schrauben 45 im Gebrauch gelockert werden.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist der Deckelschalter 70 gemäß
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch an der
Oberseite der Oberseite 18 der Waschmaschine 20 angeordnet,
jedoch weist dieser einen einzigen Betätiger 72 auf, der
durch den sich nach oben erstreckenden Finger 44 des Metall
armes 42 betätigt wird. Der Betätiger 72 wird in Richtung
nach hinten zusammen- bzw. niedergedrückt, wenn der Deckel 20
geschlossen wird, und wird in einer Richtung nach vorne ge
löst, wenn der Deckel 20 geöffnet wird.
Der Betätiger 72 ist, anstatt sich horizontal und parallel zu
der Oberfläche 18 zu bewegen, leicht nach unten geneigt, um
sich entlang einer Bewegungsachse 74 zu bewegen, die das
Ösenloch 54 schneidet, also den Schwenkpunkt des Armes 42.
Der Finger 44 ist ebenfalls leicht zu der Wanne 12 hin gebo
gen, derart, daß er entlang einer Tangente eines Kreises mit
Mittelpunkt auf dem Ösenloch 54 liegt. Der Finger 44 kann
deshalb leichter von dem Betätiger 72 außer Eingriff gebracht
werden, wenn dieser durch einen Aus-dem-Gleichgewicht-Zustand
der Wanne 12 nach unten in eine durch strichpunktierte Linien
angegebene Stellung des Armes 42′ gezogen wird.
Ansonsten entspricht der Mechanismus der Deckelschalteranord
nung 30′ zwischen dem Betätiger 72 und dem Deckel 20 im we
sentlichen dem oben Beschriebenen gemäß dem Stand der Tech
nik, wobei der abgerundete Stift 40 zu dem Deckel 20 hin
durch die Feder 46 vorgespannt ist und der Nockenoberfläche
22 auf dem Deckel 20 folgt.
Wie auch in Fig. 5 gezeigt, ist der Deckelschalter 70 an der
Oberseite 18 durch eine Reihe sich seitlich erstreckender
Vorsprünge 76 befestigt, die in den Außenwänden des Schalter
gehäuses 71 ausgebildet sind und zusammen einen sich seitlich
erstreckenden Kanal bzw. eine Nut bilden, die mit gegenüber
liegenden Kanten 77 einer Öffnung 78, die in der Oberseite 18
ausgebildet ist, in Eingriff ist. Eine Kerbe bzw. Ausnehmung
80 in einer Kante 77 gestattet es einem unteren Vorsprung 76,
der eine untere Wand der Nut bildet, während der Montage
durch die Öffnung 78 nach unten gesenkt zu werden. Nachfol
gend wird dann jeder der Vorsprünge 76 durch eine Rückwärts
bewegung des Deckelschalters 70, angedeutet durch den Pfeil
82, in der Öffnung 78 mit einer oberen oder unteren Oberflä
che einer Kante 77 der Öffnung 78 in Eingriff gebracht, wobei
eine vertikale Bewegung des Deckelschalters 70 relativ zu der
Oberseite 18 verhindert wird.
Eine zusätzliche Rückwärtsbewegung des Deckelschalters 70 ge
stattet es einem sich elastisch nach unten biegenden Finger
85, der sich von dem Gehäuse 71 nach außen erstreckt, sich in
ein Stell-Loch 89 zu senken, wobei das Gehäuse 71 gegen Vor
wärts- oder Rückwärtsbewegung verriegelt wird. Horizontales
Spiel wird durch die Keilform des Fingers 85 verringert, der
dadurch paßgenau in das Stell-Loch 89 paßt. Vertikales Spiel
wird durch einen oberen biegsamen Vorsprung 76′ vermindert,
der nach unten gegen die Oberseite 18 drückt.
Ein Satz von vier elektrischen End- bzw. Anschlußstücken 84
erstreckt sich von der Oberseite des Deckelschalters 70 aus,
was einen einfachen Anschluß elektrischer Leitungen an dem
Deckelschalter 70 mittels eines Verbindungsstückes gestattet,
wie dies nachfolgend erläutert werden wird.
Eine Schutzabdeckung 87, die sich von dem Schaltergehäuse 71
aus erstreckt, deckt den Betätiger 72 von der Oberseite her
ab, wobei verhindert ist, daß Drähte oder Schmutz von ober
halb der Oberseite 18 sich zwischen dem Betätiger 72 und dem
sich nach oben erstreckenden Finger 44 während des Betriebes
verfangen.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist eine Hälfte 86 des Betätigers
72 unter der Abdeckung 87 frei liegend, um den Finger 44 zu
berühren. Eine gegenüberliegende rückwärtige Hälfte 88 des
Betätigers 72 ist mit der Hälfte 86 durch eine zusammen
schiebbare bzw. stauchbare Verbindung 90 verbunden, die eine
Längeneinstellung des Betätigers 72 entlang dessen Bewegungs
achse 74 vorsieht.
Gemäß einer ersten Ausführung bewirkt eine Druckkraft entlang
der Achse 74 zwischen der ersten und zweiten Hälfte 86 und
88, die einen vorbestimmten Schwellwert übersteigt, daß sich
die Hälfte 88 und 86 des Betätigers 72 ineinander zusammen
schieben. Wie nachfolgend beschrieben werden wird, gestattet
diese Längeneinstellung des Betätigers 72 eine Selbsteinstel
lung des Betrages, um den der Deckel 20 angehoben werden
kann, bevor er den Deckelschalter 70 betätigt.
Die zusammenschiebbare bzw. stauchbare Verbindung 90, die
diese teleskopartige Zusammenschiebe-Bewegung bei dem Betä
tiger 72 vorsieht, weist ineinandergreifende, sich axial er
streckende Finger 92 und 96 auf, die an der ersten bzw. der
zweiten Hälfte 86 bzw. 88 befestigt sind. Die Finger 92 sind
horizontal gegenüberliegende 90°-Sektoren eines zylindrischen
Rohres und weisen an ihren äußeren Enden sich in Umfangsrich
tung erstreckende Zähne 94 auf, die in etwa bei der Hälfte
entlang der Länge der Finger beginnen.
Die Finger 96 sind ebenfalls gegenüberliegende 90°-Sektoren
eines Zylinders, jedoch bilden sie im Gegensatz zu den hori
zontal gegenüberliegenden Sektoren der Finger 92 vertikal
gegenüberliegende Sektoren, derart, daß die Finger 96 und 92
zwischeneinander gleiten, um beim Zusammenbau einen einzigen
rohrförmigen Zylinder zu bilden. In den Kanten der Finger 96
sind ebenfalls sich in Umfangsrichtung erstreckende Zähne 98
ausgebildet, in diesem Falle jedoch entlang der gesamten
Länge der Finger 96.
Wenn die Hälften 86 und 88 des Betätigers 72 zusammengebaut
werden, greifen die Zähne 98 und 94 ineinander, um einer wei
teren Relativbewegung der Hälften 86 und 88 Widerstand entge
genzusetzen. Jedoch bewirkt eine vorbestimmte Schwellen-Druckkraft
entlang der Achse 74, daß die Finger 92 sich radi
al nach außen biegen, so daß die Zähne 94 von den Zähnen 98
außer Eingriff gebracht werden, wobei sich die erste und die
zweite Hälfte 86 und 88 des Betätigers 72 näher zusammen be
wegen können, wie dies durch die Pfeile 100 angegeben ist.
Die Schwellen-Druckkraft ist derart eingestellt, daß sie
größer ist als die, die notwendig ist, den Deckelschalter 70
zu betätigen, und dementsprechend bewegen sich die Enden des
Betätigers 72 nur zusammen, nachdem der Deckelschalter 70 be
tätigt worden ist und wenn die Bewegung des Betätigers 72
durch einen mechanischen Anschlag in dem Deckelschalter 70
angehalten wird, wie dies nachfolgend beschrieben werden
wird.
Der Betätiger 72 kann aus einem isolierenden Material, wie
beispielsweise einem spritzgegossenen Thermoplast, herge
stellt sein.
Wenn der Deckelschalter 70 und der Betätiger 72 erstmals in
die Waschmaschine 10 eingebaut werden, ist der Betätiger 72
derart eingestellt, daß zwischen dessen Hälften 86 und 88 ein
relativ großer Abstand ist, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Nach
dem ersten Schließen des Deckels 20 und durch Anwendung einer
Kraft, die größer ist als die Schwellen-Druckkraft, bewegen
sich die Enden des Betätigers 72 zusammen, wie dies in Fig. 7
durch die Pfeile 102 gezeigt ist.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, weisen die Zähne 94 und 98 an den
in Eingriff befindlichen Oberflächen der Finger 92 und 96 ein
Sägezahnprofil auf, bei dem Vorderseiten bzw. -flanken 93
eines jeden Zahnes, bezogen auf die Achse 74, eine geringe
Steigung aufweisen und Rückseiten- bzw. -flanken 95, bezogen
auf die Achse 74, eine große Steigung aufweisen. Diese Säge
zahnform der Zähne 94 ist vorgesehen, ein Überspringen der
Zähne 94 zu verringern und dadurch eine Über-Einstellung des
Betätigers 72 zu verhindern, wenn der Betätiger 72 zusammen
gedrückt wird, und um bei normaler Betätigung den Eingriff
der Zähne zu verbessern.
Während dem Gleiten der Hälfte 86 des Betätigers 72 relativ
zu der Hälfte 88 sind die Vorderseiten 93 der Zähne gegenein
ander gedrückt. Deren Steigung bestimmt die Beziehung zwi
schen der Rückstellkraft 73 senkrecht zu der Achse 74, die
dazu dient, die Zähne gegen derartiges Gleiten zurückzuhal
ten, und der Schwellen-Druckkraft entlang der Achse 74, die
nötig ist, um zu bewirken, daß die Zähne 94 relativ zueinan
der gleiten. Durch die Verwendung flacher Vorderseiten 93
gemäß der vorliegenden Ausführung der Erfindung können die
Zähne 94 und 98 mit einer größeren Rückstellkraft 73 beauf
schlagt werden, ohne die Schwellen-Druckkraft 74 zu erhöhen.
Diese größere Rückstellkraft 73 verringert die Möglichkeit,
daß Zähne übersprungen werden, wenn der Betätiger 72 während
dem erstmaligen Schließen des Deckels in seiner Länge einge
stellt wird. Die größere Rückstellkraft 73 verbessert auch
den Eingriff der Zähne, wenn der Betätiger in normalem Ge
brauch ist.
Die flache Steigung der Vorderseiten 93 verstärkt die Zähne
94 auch gegen Verformung oder Bruch während des Betriebes.
Um eine gewünschte Teilung der Zähne 94 und 98 und eine ent
sprechende Auflösung bzw. Feinheit der Längeneinstellung des
Betätigers 72 einzuhalten, sind die Seiten 95 steiler so wie
die Seiten 93 flacher sind. Die Rückstellkraft 73 wird durch
die gekrümmte Form der Finger 92 und die Elastizität des
Kunststoffes, aus dem diese aufgebaut sind, bewirkt.
Es ist zu beachten, daß die Möglichkeit, daß Zähne übersprun
gen werden, durch eine Federkraft nach außen auf den Betäti
ger 72 vergrößert werden kann, die durch eine innere Feder
des Deckelschalters 70 bewirkt wird, wie dies beschrieben
werden wird.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführung gemäß den Fig. 6
bis 8 tritt eine Verkürzung des Betätigers 72 dann auf, wenn
eine vorbestimmte Schwellen-Druckkraft 75 überschritten wird.
Entscheidend für die Funktion des Betätigers 72 ist, daß er
sich verkürzt, wenn die Schwellen-Druckkraft 75 überschritten
wird, das Verkürzen jedoch beendet, wenn die Druckkraft wie
der unter die Schwellen-Druckkraft 75 fällt.
Änderungen im Aufbau dieses Betätigers 72 können dieselbe
Funktion bewirken. Die Zähne 94 können beispielsweise durch
Reiboberflächen ersetzt sein, die derart gewählt sind, daß
sie eine dynamische Reibung aufweisen, die ausreicht, um den
Deckelschalter 70, wie dies später erläutert werden wird, zu
betätigen, und eine statische Reibung aufweisen, die gering
genug ist, um ein Gleiten der Hälften 86 und 88 zu gestatten,
wenn der Schalter betätigt und ein harter bzw. starrer An
schlag erreicht worden ist.
Alternativ können die Hälften 86 und 88 des Betätigers 72
durch ein zusammendrückbares oder knautschbares Material oder
ein verformbares Element voneinander getrennt gehalten wer
den. Das zusammendrückbare bzw. knautschbare Material kann
ein Metallgeflecht bzw. -gitter, das als Zylinder ausgebildet
ist, ähnlich der Anordnung, die bei zusammenschiebbaren Lenk
säulen bei Automobilen verwendet wird, oder ein Glasschaum
oder dergleichen sein. Eine Ausführungsform eines verformba
ren Elementes ist dadurch gegeben, daß eine Hälfte 86 oder 88
des Betätigers 72 eine Kugel oder ein Messer trägt, die bzw.
das über ein verformbares Material in der zweiten Hälfte des
Betätigers 72 recht bzw. kratzt, um dieses Material zu ver
formen, wenn die Betätigerhälften zusammengedrückt werden.
Ein aufeinanderfolgendes Scheren von einer Reihe von Scher
stiften, die die Hälften 86 und 88 des Betätigers 72 verbin
den, oder deren Äquivalent kann für den gleichen Zweck ver
wendet werden.
Wie in Fig. 16 gezeigt ist, bewegen sich bei einer anderen
Ausführung des Betätigers 72′ Betätigerhälften 86′ und 88′
nicht in Abhängigkeit einer Schwellen-Druckkraft zusammen,
sondern in Abhängigkeit eines vorbestimmten Weges des Betäti
gers 72 entlang der Achse 74.
Bei dieser Ausführung weist die Hälfte 86′ des Betätigers
72′, die unter der Abdeckung 87 frei liegt, um den Finger 44
zu berühren, wie in Fig. 5 gezeigt, eine sich nach innen er
streckende Zahnstange 150 mit Zähnen 152 entlang ihrer oberen
Kante auf. Die Zähne 152 haben sich im wesentlichen vertikal
erstreckende Rückseiten bzw. -flanken, um eine Hälfte einer
Rast- bzw. Ratschenvorrichtung zu bilden, wie beschrieben
werden wird. Ein Schlitz 154, der sich entlang der Achse 74
erstreckt, ist seitlich durch die Zahnstange 150 ausgebil
det.
Die Zahnstange 150 besitzt einen im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt, der in einem entsprechend rechteckigen Loch 156
aufgenommen ist, das sich in die Hälfte 88′ entlang der Achse
74 erstreckt. Die Hälften 86′ und 88′ können sich also zusam
men und voneinander weg entlang der Achse 74 bewegen, wobei
die Zahnstange 150 in dem Loch 156 gleitet. Ein Stift 158 er
streckt sich seitlich durch Löcher 160, die seitlich über das
Loch 156 in der Hälfte 88′ hinweg einander gegenüberliegen.
Der Stift bzw. Bolzen 158 geht durch den Schlitz 154 in der
Zahnstange 150 hindurch und wird durch die Wände des Loches
156 festgehalten. Der Schlitz 154 gestattet eine freie Bewe
gung der Zahnstange 150 in dem Loch 156.
Wie auch in Fig. 17 gezeigt ist, besitzt eine Sperrklinke 162
einen Zahn 164, der mit den Zähnen 152 der Zahnstange 150 in
Eingriff ist, wobei die Zähne 152 und die Sperrklinke 162 zu
sammen eine Rast- bzw. Sperrklinkenvorrichtung bilden. Die
Sperrklinke 162 dreht sich um den Stift 158, der durch Augen
holme 166 gehalten ist, die sich von der Sperrklinke 162 nach
unten erstrecken, derart, daß sie die Zahnstange 150 seitlich
umgreifen bzw. umspannen. Der Drehpunkt der Sperrklinke 162
ist relativ zu dem Zahn 164 entlang der Achse 74 vorne.
Ein Pfosten bzw. ein Vorsprung 168 erstreckt sich von der
Sperrklinke 162 nach oben. Wenn der Betätiger 72′ in dem Ge
häuse 72 des Deckelschalters 70 angeordnet ist, ist der Pfos
ten bzw. Vorsprung 168 in einem kurzen Schlitz 170 in dem
Gehäuse 71 aufgenommen. Ein freitragender, einseitig einge
spannter Federarm 172, der an der Rückseite der Sperrklinke
befestigt ist, erstreckt sich nach hinten und ist durch eine
Tasche 173 in dem zweiten Ende 88′ an der Rückseite des Lo
ches 156 aufgenommen. Der Federarm 172, der mit der Tasche
173 zusammenpaßt und mit dieser in Eingriff ist, dient dazu,
die Sperrklinke 162 um einen Drehpunkt um den Stift 158 nach
unten vorzuspannen, um den Zahn 164 mit den Zähnen 152 in
Abwesenheit anderer Kräfte auf die Sperrklinke 162 in Ein
griff zu bringen.
Wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist, bewirkt eine Kraft
nach hinten auf die erste Hälfte 86′ des Betätigers 72, daß
zumindest einer der Zähne 152 der Zahnstange 150 nach hinten
auf den Zahn 164 der Sperrklinke 162 drückt. Diese Kraft 174
nach innen, die im wesentlichen entlang der Achse 74 gerich
tet ist, kann in einen Radialkraftvektor 176, der entlang
einer Radiuslinie von dem Drehpunkt des Stiftes 158 und des
Zahnes 164, gegen den die Kraft 174 ausgeübt wird, gerichtet
ist, und eine tangentiale Kraft 178 aufgespalten werden, die
dazu dient, die Sperrklinke 162 nach unten weiter in Eingriff
mit den Zähnen 152 der ersten Hälfte 86′ zu drehen. Bei dem
anfänglichen Druck auf den Betätiger 72′ nach hinten sind der
Zahn 164 und die Zähne 152 also in Eingriff miteinander vor
gespannt.
Wie in Fig. 19 gezeigt ist, bewegt sich der Vorsprung 168 bei
weiterer Rückwärtsbewegung des Betätigers 72′ entlang der
Achse 74 in dem Schlitz 170, bis das Ende des Schlitzes 170
bei einer vorbestimmten Wegstrecke 180 erreicht ist. Wenn das
Ende des Schlitzes 170 erreicht ist, stößt der Vorsprung 168
gegen eine Hinterkante des Schlitzes 170, die eine Kraft auf
den Vorsprung 168 nach vorne ausübt. Wie in Fig. 20 gezeigt
ist, kann die Kraft 182 durch das Aneinanderstoßen des
Schlitzes 170 und des Vorsprungs 168 wieder in eine radiale
Vektorkomponente 184 und eine tangentiale Vektorkomponente
186 zerlegt werden, wobei letztere dazu dient, die Sperr
klinke 162 anzuheben, wobei der Zahn 164 von den Zähnen 152
außer Eingriff gebracht wird.
Dieses Außer-Eingriff-Bringen der Zähne 164 und 152 gestattet
es, daß sich die Hälften 86′ und 88′ zusammen bzw. aufeinan
der zu bewegen, bis die Kraft 182 gegen den Vorsprung 168 ge
nug abnimmt, daß sich die Sperrklinke 162 wieder nach unten
bewegen kann, wobei der Zahn 164 mit einem der Zähne 152
unter der Vorspanneinwirkung des Armes 172 wieder in Eingriff
gebracht wird.
Die Hälften 86′ und 88′ bewegen sich also nur ineinander,
wenn der Betätiger 72′ mehr als eine vorbestimmte Entfernung
180 zurückgelegt hat, die unabhängig von der Größe der Kräfte
ist, die auf das äußere Ende des Betätigers 72′ ausgeübt wer
den.
Bei dem Verfahrweg der Hälfte 88′ am weitesten nach hinten,
der durch das Aneinanderstoßen des Vorsprunges 168 und des
Schlitzes 170 vorgegeben ist, ist der Deckelschalter 70 betä
tigt. Dementsprechend ist sichergestellt, wenn die Hälften
88′ und 86′ bei einem erstmaligen Schließen des Deckels 20
der Waschmaschine 10 zusammengeschoben werden, daß der Be
trag, den der Deckel 20 angehoben werden muß, um den Schalter
außer Betrieb zu setzen, minimiert ist.
Wie in den Fig. 10 und 11 zusammen mit den Fig. 6, 7
und 8 gezeigt ist, weist die innere Hälfte 88 des Betätigers
72′ eine erste und eine zweite Schulter 106 und 108 auf. Die
Schulter 106 erstreckt sich entlang der Achse 74 eine gerin
gere Strecke nach innen in den Deckelschalter 70 als die
Schulter 108. Wie in Fig. 11 gezeigt ist, betätigen die
Schultern 106 und 108 einen Satz Hilfskontakte 110 bzw. einen
Satz Lastkontakte 112. Der Hilfskontaktsatz 110 ist normaler
weise geschlossen und der Lastkontaktsatz 112 ist normaler
weise geöffnet. Wenn der Betätiger 72 sich entlang der Achse
74 nach innen bewegt, wird der Hilfskontaktsatz 110 geöffnet
und der Lastkontaktsatz 112 geschlossen. Der Höhenunterschied
zwischen den Schultern 106 und 108 ist derart, daß dann, wenn
sich der Betätiger 72 entlang der Achse 74 wieder nach außen
bewegt, der Lastkontaktsatz 112 öffnet, bevor der Hilfskon
taktsatz 110 schließt. Es ist verständlich, daß diese Forde
rung, daß der Lastkontaktsatz 112 öffnet, bevor der Hilfs
kontaktsatz 110 schließt, durch eine Reihe von Höhenunter
schieden zwischen den Schultern 106 und 108 erfüllt werden
kann und der genaue Unterschied zwischen den Schultern 106
und 108 dementsprechend relativ unkritisch ist.
Der Hilfskontaktsatz 110 wird durch einen leitenden Hebel 115
gebildet, der durch eine Schraubenzugfeder 118 gegen einen
ortsfesten Kontakt 116 federgespannt ist. Wenn der Betätiger
72 sich entlang der Achse 74 nach innen/nach hinten bewegt,
drückt die Schulter 106 den Hebel 115 von dem ortsfesten Kon
takt 116 weg.
Dieselbe Feder 118 spannt einen Hebel 120 des Lastkontaktsat
zes 112 nach außen von einem ortsfesten Kontakt 122 weg. Der
Lastkontaktsatz ist vorgesehen, den Strom, der zu dem Motor
32 fließt, zu unterbrechen. Aus diesem Grund weist das freie
Ende des Hebels 120 gegenüber dem ortsfesten Kontakt 122
einen Niet aus Kontaktmaterial auf, das identisch dem des
ortsfesten Kontaktes 122 ist, und dazu vorgesehen ist, bei
der Unterbrechung hoher Motorströme durch den Lastkontaktsatz
112 Kontakterosion zu verringern.
Die verschiedenen Bauteile des Deckelschalters 70 der Fig. 10
sind entsprechend wohlbekannter Verfahren in einem Isolati
onsgehäuse, das allgemein in Fig. 5 gezeigt ist, aufgenommen.
In Fig. 10 ist der Deckelschalter 70 in einer dem geöffneten
Deckel 20 entsprechenden Stellung. Wechselspannung wird an
ein Anschlußstück 84(b) gelegt und wird über eine Blattfeder
121 zu einem Trennkontaktsatz 123 geleitet. Der Trennkontakt
satz 123 besitzt einen Kontakt, der an der Blattfeder 121 be
festigt ist, und den anderen Kontakt, der an dem gleichen
leitenden Lager befestigt ist, das den ortsfesten Kontakt 122
hält. Die Kontakte des Trennkontaktsatzes 123 werden gegen
die Vorspannung der Blattfeder 121 durch ein Isolationsab
standsstück 124 geschlossen gehalten, das eine erste Öffnung,
die ein Ende der Blattfeder 121 umgreift, und eine zweite
Öffnung aufweist, die eine zweite Blattfeder 126 umgreift,
die über der ersten Blattfeder 121 angeordnet ist. Das Ab
standsstück 124 ist in nicht gezeigten Schlitzen in dem Ge
häuse des Deckelschalters 70 aufgenommen, die dieses auf
eine vertikale Gleitbewegung beschränkt.
Die zweite Blattfeder 126 ist über das Anschlußstück 84(a)
mit der Erdung verbunden.
Die zweite Blattfeder 126 ist gegen ihre natürliche Vorspan
nung nach oben, die dabei helfen würde, den Kontaktsatz 122
zu öffnen, durch ein Schmelzsicherungsglied 114 gehalten, das
das Ende der Feder 126 nach unten an demselben ortsfesten
Lager verankert, das den ortsfesten Kontakt 116 des Hilfskon
taktsatzes 110 lagert.
Vor dem Schließen des Deckels fließt also der Wechselstrom,
der auf das Anschlußstück 84(b) gegeben wird, durch den
Trennkontaktsatz 123 zu dem ortsfesten Kontakt 122 und nicht
weiter, da der Lastkontaktsatz 112 offen ist.
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, drückt die Schulter 106 dann,
wenn der Betätiger 72 entlang der Achse 74 nach innen ge
drückt wird, wie dies durch den Pfeil 130 angegeben ist, zu
nächst gegen den Hebel 115, wobei der Hilfskontaktsatz 110
geöffnet wird. Als nächstes drückt die Schulter 108 gegen die
Feder 118, wobei der Lastkontaktsatz 112 geschlossen wird.
Der Strom fließt nun von dem Anschlußstück 84(b) durch den
Trennkontaktsatz 123, durch den Lastkontaktsatz 112 und aus
dem Anschlußstück 84(c), das mit dem Waschmaschinenmotor 32
verbunden ist. Die Waschmaschine kann nun, geregelt durch
ihre Konsolen-Regler, arbeiten und ein Konsolensteuerungs-Kontaktsatz
111 kann zu diesem Zweck zwischen dem Anschluß
stück 84(c) und dem Waschmaschinenmotor 32 angeordnet sein.
Das Anschlußstück 84(c) ist auch mit dem Hebel 115 elektrisch
verbunden; die Verbindung von dem Hebel 115 zu dem ortsfesten
Kontakt 116 wurde jedoch unterbrochen, so daß es keinen wei
teren Strompfad gibt.
Falls, wie in Fig. 13 gezeigt ist, der Lastkontaktsatz 112
geschlossen verschweißt ist, wodurch bewirkt wird, daß der
Hebel 120 mit dem ortsfesten Kontakt 122 verbunden bleibt,
nachdem der Betätiger 72, durch ein Öffnen des Deckels 20, in
seine äußere Stellung zurückgekehrt ist, bleibt der Lastkon
taktsatz 112 geschlossen, wenn der Hilfskontaktsatz 110 ge
schlossen ist. Jetzt gibt es einen Strompfad von dem An
schlußstück 84(b), der Wechselstromquelle, durch den Trenn
kontaktsatz 123, den verschweißten Lastkontaktsatz 112, den
geschlossenen Hilfskontaktsatz 110, das Schmelzsicherungs
glied 114 und die Blattfeder 126 zu dem Anschlußstück 84(a).
Obwohl dieser Kurzschluß des Wechselstromes zu der Erdung zum
Motor 32 parallelgeschaltet ist, wie dies in Fig. 11 gezeigt
ist, fließt ausreichend Strom durch diesen Pfad, um das
Schmelzsicherungsglied 114 zu erhitzen und zu schmelzen.
Wie auch in Fig. 14 gezeigt ist, besitzt das Schmelzsiche
rungsglied 114 ein erstes und ein zweites Hakenende 131,
durch das das Schmelzsicherungsglied an einem Ende an dem
Lager für den ortsfesten Kontakt 116 und an dem anderen Ende
an der Blattfeder 126 eingehängt werden kann. Die hakenförmi
gen Enden 131 sind durch einen engen Mittelabschnitt 132 mit
einer geringeren Querschnittsfläche getrennt, die eine genaue
Steuerung des Gesamtwiderstandes des Schmelzsicherungsgliedes
114 gestattet. Der Mittelabschnitt 132 konzentriert die Ver
lustwärme von dem durch das Schmelzsicherungsglied 114 flie
ßenden Strom auf eine kleine Fläche, wobei bewirkt wird, daß
diese Fläche vorhersehbar früher schmilzt als andere Ab
schnitte des Schmelzsicherungsgliedes 114. Gemäß der bevor
zugten Ausführungsform ist das Schmelzsicherungsglied aus
einem Carbon-getränkten Thermoplast hergestellt und derart
abgestimmt, daß es einen Widerstand von etwa 400 Ohm besitzt.
Dementsprechend entnimmt das Schmelzsicherungsglied viel
weniger als ein Ampere bevor es wesentlich weniger Strom
unterbricht als der Motor benötigt.
Es ist zu beachten, daß die genaue Strombegrenzung des
Schmelzsicherungsgliedes 114 nicht entscheidend ist, da das
Schmelzsicherungsglied 114 während des Betriebes der Waschma
schine 10 normalerweise nicht in dem Stromkreis ist. Das
Schmelzsicherungsglied kann deshalb bei geringem, sicherem
Strom durchbrennen, der weit unterhalb dem liegt, der die
Leitungen beschädigen oder die Leitungsschutzschalter auslö
sen könnte.
Wie in Fig. 15 gezeigt ist, können sich die Blattfedern 126
und 121 nach dem Durchbrennen eines Schmelzsicherungsgliedes
114 im Gespann hintereinander, durch den Isolationsabstands
halter 124 verbunden, zusammen frei nach oben bewegen, wie
dies durch den Pfeil 136 angegeben ist. Dies trennt die Kon
takte des Trennkontaktsatzes 123, wobei der Strompfad 125
unterbrochen wird, so daß die Wechselstromquelle an dem An
schlußstück 84(b) unabhängig davon, ob der Betätiger 72 nach
innen gedrückt ist, nicht mehr mit dem Anschlußstück 84(c)
verbunden ist.
Der Strom ist auch von dem Anschlußstück 84(d), das dem
ortsfesten Kontakt 122 des Lastkontaktsatzes 112 zugeordnet
ist, getrennt. Das Anschlußstück 84(d) unterbricht dabei den
Strom zu anderen Elementen der Waschmaschine, wie beispiels
weise Ventilen und Zeitsteuerungsvorrichtungen 140, die Strom
auch dann brauchen können, wenn der Deckel offen ist und da
her nicht mit dem Anschlußstück 84(c) verbunden sein können.
Ein Konsolensteuerungs-Kontaktsatz 111 kann in Serie zwischen
dem Anschlußstück 84(c) und diesen anderen Elementen geschal
tet sein.
Der Nutzeffekt besteht jedoch darin, daß dann, wenn der Last
kontaktsatz 112 ausfällt, die Waschmaschine 10 einschließlich
des Motors 32 ganz abgeschaltet wird. Nicht unerwartet brennt
das Schmelzsicherungsglied 114 während des Schleuderzyklusses
der Waschmaschine durch, falls der Deckel zu dieser Zeit ge
öffnet wird. Das vollständige Abschalten des Waschmaschinen
motors schützt daher den Benutzer vor Verletzungen, falls der
Deckel während desselben Schleuderzyklusses wieder geöffnet
wird.
Wie in Fig. 12 gezeigt, bewegt sich der Betätiger 72 beim
erstmaligen Schließen des Deckels entlang der Achse 74 nach
innen, wie dies durch den Pfeil 130 gezeigt ist, bis die
Schulter 108, die gegen die Feder 118 drückt, durch einen
Isolationsanschlag 146 angehalten wird. Alternativ kann die
Bewegung des Betätigers 72 nach innen durch einen getrennten,
nicht gezeigten Anschlag in der Ausbildung eines Schlüssels
angehalten werden, der sich von der Hälfte 88 nach außen in
einen Kanal mit fester Länge erstreckt.
Weiterer Druck auf den Betätiger 72 durch die Nockenoberflä
che 22 des Deckels wird durch Gleiten des Fingers 92 relativ
zu den Fingern 96 aufgenommen. Dieses Gleiten stellt im Prin
zip den Deckelschalter 70 ein, derart, daß dieser gerade be
tätigt ist, wenn der Deckel ganz geschlossen ist. Jedes Öff
nen des Deckels 20 setzt also eine Bewegung des Betätigers 72
nach außen in Gang, wobei demzufolge ein voraussagbar kleines
Öffnen des Deckels 20 den Deckelschalter 70 unabhängig von
dem anfänglichen Abstand zwischen dem Deckelschalter 70 und
der Nockenoberfläche 22 des Deckels 20 oder einer Summe von
Toleranzen bei den Elementen des Stiftes 40 und des Armes 42
abschaltet. Bei dem gegebenen kleinen Öffnungswinkel des
Deckels 20, der den Deckelschalter 70 abschalten muß, ist
diese Selbsteinstellungsfunktion entscheidend dafür, daß der
Deckelschalter 70 ohne weitere Einstellung während des Her
stellungsprozesses in der Oberseite 18 eingeschnappt werden
kann.
Die vorangehende Beschreibung ist die eines bevorzugten Aus
führungsbeispieles der vorliegenden Erfindung. Für Fachleute
ist es klar, daß viele Abwandlungen und Abänderungen gemacht
werden können, ohne den Kern und den Umfang der Erfindung zu
verlassen, wie von den nachfolgenden Ansprüchen angegeben.
Ein Schalter 70 für einen Waschmaschinendeckel 20 oder der
gleichen erfaßt also verschweißte Lastkontakte 112 durch
einen Hilfskontaktsatz 110, der die Last in Nebenschluß legt,
wenn der erste Kontaktsatz offen sein soll, und daher einen
Starkstrompfad vorsieht, wenn diese Kontakte verschweißt
sind. Ein in Serie geschaltetes Schmelzsicherungsglied betä
tigt mechanisch einen Trennkontaktsatz, der den Waschmaschi
nenmotor 32 abtrennt. Der sich ergebende Schalter 70 weist
einen einzigen Betätiger 72 auf, der zusammenschiebbar bzw.
stauchbar sein kann, um selbst einstellend zu sein, wobei
dem Schalter 70 gestattet wird, an seinem Platz eingeschnappt
zu werden, ohne daß im Herstellungsprozeß ein eigener Ein
stellungsschritt nötig ist.
Claims (24)
1. Schalteranordnung zur Steuerung von Strom zu einem
Verbraucher mit Kontaktstörungserfassung, mit:
- a) einem Betätiger (72), der zwischen einer ersten und einer zweiten Stellung bewegbar ist;
- b) einem Lastkontaktpaar (112), das während normalem Betrieb Strom nur dann zu dem Verbraucher fließen läßt, wenn der Betätiger in der zweiten Stellung ist, und während einer Störung in der ersten Stel lung Strom fließen läßt;
- c) einem Hilfskontaktpaar (110), das den Verbraucher in Nebenschluß legt, wenn der Betätiger in der ersten Stellung ist;
- d) einem Sicherungsglied (114), das mit dem Hilfskon taktpaar (110) in Serie geschaltet ist; und
- e) einem Trennkontaktpaar (123), das mit dem Lastkon taktpaar (112) in Serie geschaltet und durch das Sicherungsglied (114) nur dann geschlossen gehalten ist, wenn das Sicherungsglied (114) nicht unterbro chen ist;
wobei eine Störung des Lastkontaktpaares (112) einen
Stromfluß durch das Sicherungsglied (114), wenn der Be
tätiger (72) in der ersten Stellung ist, bewirkt, der
das Sicherungsglied (114) unterbricht und das Trennkon
taktpaar (123) öffnet.
2. Schalteranordnung nach Anspruch 1, wobei das Sicherungs
glied (114) mit dem Verbraucher nicht in Serie geschal
tet ist.
3. Schalteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das
Sicherungsglied (114) bei einem Strom von weniger als
zwei Ampere unterbricht.
4. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, wobei ein Hilfsanschlußstück (84a) vorgesehen ist,
das mit der Seite des Trennkontaktpaares (123) zu dem
Verbraucher hin verbunden ist, wobei eine Öffnung des
Trennkontaktpaares (123) das Hilfsanschlußstück vom
Strom trennt.
5. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, wobei das Sicherungsglied (114) aus einem elek
trisch leitenden Polymer ist.
6. Schalteranordnung für eine Waschmaschine (10) oder der
gleichen, die einen elektrischen Verbraucher (32, 52)
und einen Deckel (20) aufweist, der an einer Kante um
eine Schwenkachse (24) schwenkgelagert ist, derart, daß
dieser zwischen einer geschlossenen Stellung, in der der
Deckel mit der Oberseite der Waschmaschine (10) im we
sentlichen ausgerichtet ist, und einer geöffneten Stel
lung, in der eine der schwenkgelagerten Kante gegen
überliegende Kante des Deckels (20) relativ zu deren
Stellung bei geschlossenem Deckel (20) angehoben ist,
öffnet und schließt, mit:
- a) einem Betätiger (72), der sich in eine erste Stellung, wenn der Deckel in der offenen Stellung ist, und in eine zweite Stellung bewegt, wenn der Deckel in der geschlossenen Stellung ist;
- b) einem Lastkontaktpaar (112), das zu dem Verbraucher während einem normalen Betrieb der Lastkontakte nur Strom fließen läßt, wenn der Betätiger (72) in der zweiten Stellung ist, und während einer Störung der Lastkontakte (112) in der ersten Stellung Strom fließen läßt;
- c) einem Hilfskontaktpaar (110), das den Verbraucher in Nebenschluß legt, wenn der Betätiger (32, 52) in der ersten Stellung ist;
- d) einem Sicherungsglied (114), das mit dem Hilfskon taktpaar in Serie geschaltet ist;
- e) einem Trennkontaktpaar (123), das mit dem Lastkon taktpaar (112) in Serie geschaltet und durch das Sicherungsglied (114) nur dann geschlossen gehalten ist, wenn das Sicherungsglied nicht unterbrochen ist;
wobei eine Störung des Lastkontaktpaares (112) einen
Stromfluß durch das Sicherungsglied (114), wenn der Be
tätiger (72) in der ersten Stellung ist, bewirkt, der
das Sicherungsglied (114) unterbricht und das Trennkon
taktpaar (123) öffnet.
7. Schalteranordnung nach Anspruch 6, wobei das Trennkon
taktpaar (123) mit einem elektrischen Gesamtverbraucher
(32, 52) der Waschmaschine (10) in Serie geschaltet ist.
8. Schalteranordnung nach Anspruch 6 oder 7, wobei ein
Hilfsanschlußstück (84a) vorgesehen ist, das mit einer
Waschmaschinensteuerung und einer Seite des Lastkon
taktpaares weg von dem elektrischen Verbraucher verbun
den ist, wobei eine Öffnung des Trennkontaktpaares das
Hilfsanschlußstück vom Strom trennt.
9. Schalteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, wobei der Betätiger (72) einen stauchbaren Ab
schnitt (90) aufweist; und
wobei ein erstes Schließen des Deckels (20) eine Stau
chung des stauchbaren Abschnittes (90) bewirkt, nachdem
der Betätiger (72) die zweite Stellung erreicht; und
wobei die Öffnung des Deckels nach dem ersten Schließen
bewirkt, daß der Betätiger (72) in die erste Stellung
zurückkehrt, bevor der Deckel (20) um einen vorbestimm
ten Betrag geöffnet ist.
10. Schalteranordnung nach Anspruch 9, wobei der stauchbare
Abschnitt (90) eine erste und eine zweite Gleitschale
(86, 88) mit ineinandergreifenden Zähnen (94, 96)
aufweist, die bei einer vorbestimmten Druckkraft auf den
Betätiger (72) außer Eingriff gebogen sind.
11. Schalteranordnung nach Anspruch 9, wobei der stauchbare
Abschnitt (90) eine erste und eine zweite Gleitschale
(86, 88) aufweist, an denen jeweils Rastzähne (152)
bzw. eine Sperrklinke (162) angeordnet sind, wobei die
Sperrklinke einen Vorsprung (168) aufweist, der an einen
Anschlag (170) stößt, um die Sperrklinke von den Rast
zähnen außer Eingriff zu bringen, wenn sich der Betäti
ger eine vorbestimmte Grenzstrecke bewegt hat.
12. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei
das Sicherungsglied (114) aus einem leitenden Polymer
ist.
13. Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei
das Sicherungsglied (114) mit dem Verbraucher nicht in
Serie geschaltet ist.
14. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Deckel (20) an einem Waschmaschinengehäuse
(18) gelagert ist und das Gehäuse und die Schalteranord
nung zusammenpassende Einschnapp-Anschlüsse (76) besit
zen, derart, daß die Schalteranordnung an dem Gehäuse
einstellungsfrei einschnappbar ist.
15. Schaltanordnung nach Anspruch 14, wobei der Einschnapp
anschluß an dem Waschmaschinengehäuse einen Schlitz (89)
und ein Loch (77) aufweist und der Einschnappanschluß an
der Schalteranordnung einen Satz Kanäle (76) aufweist,
die durch den Schlitz und ein federgespanntes Rastele
ment gelagert sind, das in dem Loch aufgenommen ist.
16. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Deckel (20) an einem Waschmaschinengehäuse
gelagert ist und die Schalteranordnung seitliche Kanäle
(76) aufweist, die Kanten eines Loches (77) in einer
Metallblechoberseite (18) des Waschmaschinengehäuses
aufnehmen und wobei die Kanäle ein Biegeteil (76′) zur
Anpassung der Breite des Kanals an Dickenschwankungen
des Metallblechs aufweisen.
17. Schalteranordnung für eine von oben beladbare Waschma
schine (10) oder dergleichen, die einen Deckel (20)
aufweist, der an einer Kante um eine Schwenkachse (24)
schwenkgelagert ist, derart, daß dieser zwischen einer
geschlossenen Stellung, in der der Deckel mit der Ober
seite (18) der Waschmaschine im wesentlichen ausgerich
tet ist, und einer Ausschaltstellung, in der eine der
schwenkgelagerten Kante gegenüberliegende Kante des
Deckels relativ zu deren Stellung bei geschlossenem
Deckel angehoben ist, öffnet und schließt, mit:
- a) einem elektrischen Schalter (70), der Kontakte (110, 112, 123) und einen Betätiger (72) aufweist, wobei der Betätiger (72) sich in eine erste Rich tung bewegt, um die Kontakte an einem Schalterbe tätigungspunkt zu betätigen, und sich in eine zweite Richtung bewegt, um die Kontakte an einem Abschaltpunkt abzuschalten; und
- b) einer stauchbaren Verbindung (90), die ein erstes und ein zweites Ende aufweist, die sich relativ zueinander nur bewegen, nachdem der Betätiger (72) den Schalterbetätigungspunkt erreicht hat, wobei das erste Ende (86′) mit dem Deckel verbunden ist, derart, daß dieses sich mit einer Öffnung und einem Schließen des Deckels (20) bewegt, und das zweite Ende mit dem Schalterbetätiger (72) verbunden ist, derart, daß dieses bei dem Schließen des Deckels (20) den Schalterbetätiger (72) in die erste Rich tung bewegt und beim Öffnen des Deckels in die zweite Richtung bewegt;
wobei ein erstes Schließen des Deckels eine Stauchung
der stauchbaren Verbindung (90) bewirkt, nachdem der
Schalterbetätiger den Schalterbetätigungspunkt erreicht
hat; und wobei die Öffnung des Deckels (20) nach dem
ersten Schließen eine Bewegung des Betätigers in der
zweiten Richtung über den Abschaltpunkt bewirkt, bevor
der Deckel um einen vorbestimmten Betrag geöffnet ist.
18. Schaltanordnung nach Anspruch 17, wobei die stauchbare
Verbindung (90) aufweist:
eine erste und eine zweite Gleitschale (86, 88), die an den ersten bzw. zweiten Enden befestigt sind und inein andergreifende Zähne (94, 96) aufweisen, die bei einer vorbestimmten Druckkraft auf die ersten und zweiten Enden außer Eingriff gebogen sind.
eine erste und eine zweite Gleitschale (86, 88), die an den ersten bzw. zweiten Enden befestigt sind und inein andergreifende Zähne (94, 96) aufweisen, die bei einer vorbestimmten Druckkraft auf die ersten und zweiten Enden außer Eingriff gebogen sind.
19. Schaltanordnung nach Anspruch 17, wobei die stauchbare
Verbindung (90) eine erste und eine zweite Gleitschale
(86′, 88′) aufweist, an denen jeweils Rastzähne (152)
bzw. eine Sperrklinke (162) angeordnet sind, wobei die
Sperrklinke (162) einen Vorsprung (168) aufweist, der
gegen einen Anschlag (170) stößt, um die Sperrklinke von
den Rastzähnen außer Eingriff zu bringen, wenn sich der
Betätiger eine vorbestimmte Grenzstrecke bewegt hat.
20. Schalteranordnung nach Anspruch 17, wobei die stauchbare
Verbindung (90) eine erste und eine zweite Gleitschale
(86, 88) aufweist, die durch ein verformbares Element
voneinander getrennt gehalten sind.
21. Schalteranordnung nach Anspruch 17, wobei die stauchbare
Verbindung (90) eine erste und eine zweite Gleitschale
(86, 88) aufweist, die durch zusammendrückbares Material
voneinander getrennt gehalten sind.
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