DE2150471C3 - Motorgetriebenes Zeitschaltwerk - Google Patents
Motorgetriebenes ZeitschaltwerkInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein motorgetriebenes Zeitsehaltwerk für eine einen Programmschalter, einen
Kurzprogrammschalter und einen Zeitgeber aufweisende Programmsteuerung, beispielsweise für Waschmaschinen,
bei dem eine drehbar gelagerte Progranimnokkenscheibe
des Programmschalters durch ein Betätigungsorgan des ständig angetriebenen Zeitgebers in
bestimmten Zeitabständen um jeweifs einen Schaltschritt
umschaltbar und durch die Programmnockenscheibe stellungsabhängig das Ein- und Ausrücken einer
mechanischen Kupplung gesteuert ist.
Solche motorgetriebenen Zeitschaltwerke sind bereits bekannt (DE-AS 15 38 385), wobei eine Programmnockenwalze über eine formschlüssige Kupplung wahlweise an den Zeitgeber ankuppelbar ist. Die bekannte formschlüssige Kupplung weist zwei Sägeverzaimungen auf, von denen sich eine Sägeverzahnung an der Programmwalze und die andere Sägeverzahnung an einer axial verschieblichen Scheibe befindet, die von dem Zeitgeber ständig angetrieben ist. An längs dem Umfang verteilten Stellen weist die Scheibe Nocken auf, durch die gesteuert, die Scheibe axial verschoben wird
Solche motorgetriebenen Zeitschaltwerke sind bereits bekannt (DE-AS 15 38 385), wobei eine Programmnockenwalze über eine formschlüssige Kupplung wahlweise an den Zeitgeber ankuppelbar ist. Die bekannte formschlüssige Kupplung weist zwei Sägeverzaimungen auf, von denen sich eine Sägeverzahnung an der Programmwalze und die andere Sägeverzahnung an einer axial verschieblichen Scheibe befindet, die von dem Zeitgeber ständig angetrieben ist. An längs dem Umfang verteilten Stellen weist die Scheibe Nocken auf, durch die gesteuert, die Scheibe axial verschoben wird
2ö und es somit zu einem formschlüssigen Einkuppeln der
Scheibe in die Sägeverzahnung der Programmwalze kommt Zum Umsteuern der Drehrichtung der Trommel
einer Waschmaschine kann die Scheibe mit zusätzlichen Steuernocken versehen sein und somit als Kurzprogrammschalter
wirken.
Da die bekannte Scheibe mit dem Kurzprogramm
ständig von dem Zeitgeber angetrieben ist, kann das Programmschaltwerk nicht zur Steuerung von solchen
vollautomatischen Wpjschmaschinen verwendet werden.
jo bei denen im Verlauf des Waschvorganges mehrlach Wäscheschleuderzyklen vorgesehen sind. Es könnte
nämlich hierbei geschehen, daß während eines Schleuderzyklus die Drehrichtung des Antriebsmotor
geändert würde, was zu einer Zerstörung des Antriebsmotors führte.
Aus der DE-AS 14 10 153 ist ein Programmschaltwerk für automatische Waschmaschinen bekannt, das
einen Satz von Schaltnocken für ein Zusatzprogramm und einen Satz Schaltnocken für die Hauptprogramme
enthält, wobei die Schaltnocken für das Zusatzprogramm über ein Getriebe und eine Überholkupplung
mit den Schaltnocken für die Hauptprogramme getrieblich verbunden sind. Zum Antrieb des Programmschaltwerkes
sind dort zwei Motoren vorgesehen, wovon der eine verhältnismäßig langsam läuft und
den Standardantrieb für das Programmschaltwerk darstellt, wodurch sowohl die Schaltnocken für das
Zusatzprogramm als auch die Schaltnocken für das Hauptprogramm angetrieben werden. Bei Bedarf
können mit Hilfe des zweiten Motors die Schaltnocken für die Hauptprogrammc schnell verstellt werden,
wobei dann wegen der Übcrholkupplung die Antriebskraft nicht auf die Schaltnocken für das Zusatzprogramm
übertragen wird. Die Stellung der Schaltnocken für die Hauptprogramme ist somit, bezogen auf die
Stellung der Schaltnocken für das Zusatzprogramm, weitgehend zufällig. Wegen dieser zufälligen Zuordnung
der Schaltnocken der Hauptprogramme zu den Schaltnocken des Zusaizprogramms ist es nicht
möglich, mit einem derartigen Programmschallwerk eine vollautomatische Waschmaschine zu steuern, da es
nicht auszuschließen ist, daß der Motor während des Schleuderzyklus durch das Zusatzprogramm, das
zwangsläufig immer mitläuft, umgesteuert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein motorgetriebenes Zeitsehaltwerk der eingangs genannten
Art so zu verbessern, daß sich der Kurzprogrammschaller mechanisch sowohl von der Stellung des
Programmschalters als auch von der Stellung des Kurzprogramnisehalters gesteuert, stillsetzen läßt. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupplung zwischen dem Zeitgeber und einer
drehbar gelagerten Wendenockenscheibe des von dem Zeitgeber getrennten Kurzprogrammschalters liegt und
ihr Ein- und Ausrücken zusätzlich von der Stellung der Wendenockenscheibe gesteuert ist.
Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der Kurzprogrammschalter in definierten Lagen stillgesetzt werden ι ο
kann, und zwar an den von dem Programm vorgesehenen Stellen. Auf diese Weise ist es beispielsweise bei
Waschmaschinen möglich, die Reversiersteuerung programmabhängig
und in ganz bestimmten Stellungen des Kurzprogrammschalters zeitweise stillzusetzen. Die mit
einer derartigen Steuerung und einem entsprechenden Antriebsmotor betriebene Waschtrommel wird somit in
dem Betriebszustand »Schleudern« immer in die gleiche Richtung laufen. Dabei wird für die Programmsteuerung
lediglich ein einziger Antriebsmotor benötigt, da die Transportbewegung des Programmschalters und diejenige
des Kurzprogrammschalters über eine mechanische Kupplung miteinander verbindbar sind. Die
elektrische Verdrahtung einer mit dem beschriebenen motorgetriebenen Zeitschaltwerk ausgerüsteten
Waschmaschine ist somit bezüglich der Motorsteuerung für die Waschtrommel verhältnismäßig einfach.
Im folgenden ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein motorgetriebenes Zeitschaltwerk der beschriebenen Art in einer perspektivischen Darstellung,
F i g. 2 eine Schrittantriebseinrichtung für das motorgetriebene Zeitschaltwerk nach Fig. I. in einer
Draufsicht,
Fig.3 eine Schaltung einer mit dem motorgetriebenen
Zeitschaltwerk nach Fig. I ausgerüsteten Waschmaschine in stark vereinfachter Darstellung und
Fig.4 eine andere Schaltung einer mit dem
motorgetriebenen Zeitschaltwerk nach F i g. I ausgeriisteten Waschmaschine in stark schematischer Darstellung.
Bei einem motorgetriebenen Zeitschaltwerk nach Fig. 1 treibt ein Motor 46 über eine Antriebsverzahnung
3 eine Spannscheibe 34 an. die ihrerseits eine Spannkurve 4 trägt und auf diese Weise in Richtung
eines Pfeiles 5 gedreht wird. Um eine Programmnokkenscheibe 47 schrittweise zu drehen, greift in deren
Verzahnung 19 eine Transportklinke 23 (F i g. 2) ein. Die Transportklinke 23 bildet zusammen mit einem
Spannhebel 22 ein Kniehebelgelenk. Der Spannhebe! 22 wird von einer auf der Spannscheibe 34 angebrachten
Spannkurve 4 entgegen der Kraft einer Druckfeder 20 gespannt (Fig. 1, 2). Wenn sich die Spannkurve 4 aus
der in F i g. 2 dargestellten Lage in Richtung des Pfeiles 5 weiterbewegt, kann sich der auf einer Achse 29
drehbar gelagerte Spannhebel 22 unter dem Druck der Feder 20 schlagartig in die mit einer Strich-Punkt-Linie
angedeutete Lage bewegen (F i g. 2). Die Achse 29 kann ebenso als Welle ausgeführt sein, die einstückig an den
Spannhebel 22 angeformt ist.
Durch die Bewegung des Spannhebels 22 dreht die auf einer Achse 39 (Fig.2) des Spannhebels 22
schwenkbar gelagert? Transportklinke 23 die Programmnockonscheibe
47 um einen Schritt in Richtung des Pfeiles 5 weiter.
Sobald widder ein Nocken 49 der Spannkurve 4 mit dem Spannhebel 22 in Eingriff kommt, beginnt der
nächste Spann vorgang.
Die bisher beschriebenen Teile erzeugen eine periodische Schrittbewegung der Programmnockenscheibe
47, die abhängig von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Spannscheibe 34 und der Anzahl der auf der
Spannscheibe 34 vorhandenen Spannkurve 4 ist. Anstatt einer einzigen Spannkurve 4 können auch mehrere
Spannkurven 4 auf der Spannscheibe 34 angeordnet sein. Sind z. B. auf der Spannscheibe 34 zwei
Spannkurven 4 angeordnet und beträgt die Zeit für einen Umlauf der Spannscheibe 34 30 see, dann erfolgt
alle 15 see. ein Transportschritt der Programmnockenscheibe
47. Ist hingegen nur eine Spannkurve 4 auf der Spannscheibe 34 vorgesehen, so erfolgt bei jeder
Umdrehung der Spannscheibe 34 nur ein Transportschritt der Programmnockenscheibe 47.
Die Wendenockenscheibe 1 des motorgetriebenen Zeitschaltwerks wird durch eine Kupplung angetrieben,
die eine kippbeweglich gelagerte und !"ner dem Druck
einer Feder 13 stehende, mit einem Ansatz 35 versehene Klinke 9 an der Wendenockenscheibe 1 sowie eine
zugehörige Aussparung 40 an der Spannscheibe 34 aufweist, wobei die Wendenockenscheibe 1 durch die in
der Aussparung 40 verrastbare ' Klinke 9 von der Spannscheibe34 mitgenommen wird.
Bei bestimmten Betriebszuständen wird die Klinke 9 entgegen der Richtung eines Pfeiles 41 außer Eingriff
mit der Aussparung 40 der Spannscheibe 34 gebracht. Dies geschieht immer dann, wenn ein Sperrhebel 15 mit
seinem Fühlarm 17 in eine Lücke der Abtastkurve 18 auf der Programmnockenscheibe 47 einfällt. Hierbei wird
ein weiterer Arm 16 dieses Hebels 15 in Richtung eines Pfeiles 8 bewegt. An die äußere Begrenzungsfläche des
Armes 16 stößt eine Abtastnase 11 der Klinke 9 an. sobald die Klinke 9 durch die Drehung der Spannscheibe
34 und der Wendenockenscheibe 1 in die dargestellte Lage kommt. Von diesem Moment an bleibi die
Wendenockenscheibe 1 stehen, und die Spannscheibe 34 läuft allein weiter.
Di· Trennung der mechanischen Kupplung zwischen der Spannscheibe 34 und der Wendenockenscheibe 1
bleibt solange erhalten, bis sowohl abhängig von der Kurve 18 der Progiammnockenscheibe 47 der Abtaslhebel
17 des Fühlhebels 15 in die in Fig.' mit unterbrochenen Linien angedeutete Lage entgegen der
Federkraft einer Feder 38 angebracht wird als auch die Aussparung 40 wieder eine solche Stellung einnimmt,
daß sie dem Ansatz 35 der Klinke 9 gegenüber steht und sich somit die Klinke 9 in Richtung des Pfeiles 41
bewegen kann. Wenn der Ansatz 35 wieder mit der Aussparung 40 in Eingriff steht, kann die von dem
Motor 46 kontinuierlich angetriebene Spannscheibc 34 die Wendenockenscheibe 1 wieder mitbewegen.
Es ist auch möglich, die Kupplung des motorgetriebenen
Zeitschaltwerkes derart auszubilden, daß die Klinke 9 auf der Spannscheibe 34 angeordnet ist. während sich
die Aussparung 40 in der Wendenockenscheibe 1 befindet.
Auf der .Spannscheibe 34 können auch mehrere Aussparungen 40 vorgesehen sein, um hierdurch nach
einer Winkeldrehung eine mechanische Kupplung zwischen Spannscheibe 34 und Wendenockenscheibe 1
zu erreichen, die kleiner ist als bei einer Anordnung mit nur einer Aussparung -iO. Bei nur einer Ausparung 40 ist
eine mechanische Kupplung zwischen Spannscheibe 34 und Wendenockenscheibe 1 nur immer nach einem
vollen Umlauf der Spannscheibe 34 möglich. Sind beispielsweise zwei Aussparungen 40 vorgesehen, so ist
eine erneute mechanische Kupplung zwischen der Spannscheibe 34 und der Wendenockenscheibe 1 schon
nach einer halben Umdrehung der Spannscheibe 34 möglich. Selbstverständlich können auch drei oder noch
mehr Aussparungen 40 vorgesehen sein.
Es ist auch denkbar, daß die Wendenockenscheibe 1 mehrere Klinken 9 trägt. In Verbindung mit mehreren
Klinken 9 können sowohl eine Aussparung 40 als auch mehrere Aussparungen 40 vorgesehen sein. Bei
Anwendung von mehreren Klinken 9 und mehreren Aussparungen 40 ist es notwendig, die Klinken 9 und die
Aussparungen 40 winkelmäßig gegeneinander zu versetzen, damit jeweils nur eine einzige Klinke 9 mit
einer einzigen Aussparung in Eingriff steht. Das mechanische Entkuppeln der Spannscheibe 34 und der
Wendenockenscheibe 1 durch den Hebel 15 an einer einzigen Stelle ist sonst nicht möglich, da dann an einer
zweiten Steiie eine andere Klinke 9 mit einer anderen Aussparung jeweils noch in Eingriff stehen würde.
Bei Verwendung von mehreren Klinken 9 und einer oder mehreren Aussparungen 40 ist es möglich, daß —
sofern eine Klinke 9 in der in F i g. 1 dargestellten Weise mit ihrem Ansatz 35 aus der Aussparung 40 ausgehoben
ist — die Aussparungen 40 der weiterlaufenden Spannscheibe 34 in Eingriff mit einer weiteren Klinke 9
kommt. Von diesem Moment an besteht wieder cin<.· starre Kupplung zwischen der Spannscheibe 34 und der
Wendenockenscheibe 1. In diesem Fall ist es möglich,
daß die mit dem Arm 16 des Hebels 15 in Eingriff stehende Klinke 9 unter weiterer Zusammendrücken
der Feder 13 über die äußere Begrenzungsflächc des Armes 16 hinweg gleitet und damit ein gewaltsames
Abbremsen der Wendenockenscheibe 1 und damit der Spannscheibe 34 verhindert.
Das motorgetriebene Zeitschaltwerk weist den Vorteil auf, daß — wie bei dem Ausführungsbeispiel
beschrieben — z. B. eine Wendenockenscheibe 1. die über Nocken bzw. Schlitze 2 nicht dargestellte
elektrische Kontakte schaltet und einen Kurzprogrammschalter darstellt, in ganz bestimmten Schaltposi-
, ■ J LL" 4 * 11 ι L. J
diesen Positionen aus wieder in Gang setzbar ist. Das motorgetriebene Zeitschaltwerk eignet sich daher
beispielsweise besonders gut für eine Anwendung in einer Waschmaschine.
In derartigen Haushaltsgeräten werden mittels eines einzigen Antriebsmotors Wasch- und Schleuderbewegungen
der Wasch- und Schleudertrommel durchgeführt.
Wenn die Stromzufuhr für das Schleudern über die Reversierschalter erfolgt, so könnte es bei ständig
laufender Reversiersteuerung während des Schleuderns geschehen, daß die Drehrichtung des Motors, wie
bereits eingangs erwähnt, umgekehrt wird. Mit dem motorgetriebenen Zeitschaltwerk ist es aber möglich,
die Reversiersteuerung während des Schleuderns in der beschriebenen Weise stillzusetzen. Erst wenn das
Schleudern beendet ist, wird programmabhängig durch
die Kurve 18 der Programmnockenscheibe 47 und den Hebel 15 die Reversiersteuerung wieder entsperrt, d. h.
die Wendenockenscheibe 1 wird wieder mitgenommen.
Der Vollständigkeit wegen sei eine Klinke 25 erwähnt, die eine Feder 37 in die Verzahnung 19 der
Programmnockenscheibe 47 drückt und die im wesentlichen die Aufgabe hat, der Programmnockenscheibe 47
definierte Schaltstellungen zuzuordnen.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden weder die von der Wendenockenscheibe 1 noch die von der
Programmnockenscheibe 47 betätigten elektrischen Schalter gezeichnet.
In Fig.3 ist beispielhaft veranschaulicht, wie eine
Programmsteuerung mit dem neuen motorgetriebenen s Zeitschaltwerk zusammen mit einer elektronischen
Drehzahlregelung 27 bei einem Wasch- und Schleudermotor 34 einer Waschmaschine zur Anwendung
kommen kann. Der Wasch- und Schleudermotor 34 erhält wechselweise über zwei, für die Reversierung
in vorgesehene Anschlüsse über einen Schalter 31
Spannung und zwar in diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar aus einem Netz 6 einerseits und über einen
Thyristor 42 mit Phasenanschnittsteuerung andererseits. Der Thyristor 42 wird von der elektronischen
f> Drehzahlregelung 27 gesteuert, und zwar beim Schleudern
in Abhängigkeit vom Zustand an einem Eingang der Drehzahlregelung 27. dessen beide Eingangsklemmen
über zwei in Reihe hegende SchaIier 30 unil 3i'
verbindbar sind. Hierbei wirkt die Wendenockenscheibe 1 als Kurzprogrammschalter und betätigt den Schalter
3Γ und schaltet auch den Reversierschalter 31 periodisch um.
Die von der Wendenockenscheibo I betätigten
Schalter 31, 31' sind so angeordnet, daß der Schalter 31'
2ί immer nur dann geschlossen werden kann, wenn der
Reversierschalter 31 in einer vorbestimmten Stellung steht. Beispielsweise könnte ein Schaltzustand erreicht
werden, wie er in der F i g. 3 dargestellt ist. Sobald der Reversierschalter 31 die entgegengesetzte Schaltstcl
lung einnimmt, öffnet auch der Schalter 3Γ. Der \om
Programmschalter, in diesem Ausführungsbeispiel also der von der Programmnockenscheibe 47. betätigte
Schalter 30 kann jederzeit geöffnet oder geschlossen werden. Er kann aber durch Schließung den Bctriebszustand
»SCHLEUDERN« nur dann einleiten, wenn auch der Schalter 3Γ geschlossen ist. Der Wasch- und
Schleudermotor 34 kann also nur in einer bestimmten Drehrichtung Schleuderdrehzahlen erreichen und wird
nicht plötzlich in der Drehrichtung umgesteuert, da in
diesem Zustand die Wendenockenscheibe I angehalten
Anhand der Fig.4 sei ein weiteres Anwendungsbeispiel
erläutert, bei dem ein Motor 34 mit getrennten Wicklungen für Wasch- und Schleuderbetrieb verwcndet
wird. Hierbei sind auch getrennte Kondensatoren 32 und 33 für die Phasenverschiebung vorgesehen. In der in
der F i g. 4 gezeigten Stellung des Schalters 30 kann der Schalter 31 die Reversierzyklen des Motors 34 steuern.
Sobald aber geschleudert wird, wozu der Schalter 30 umgeschaltet werden muß, ist es erforderlich, daß der
Schalter 31 für die Reversierung die in Fig.4 gezeigte
Lage beibehält. Würde nämlich der Schalter 31 während des Betriebszustandes »SCHLEUDERN« umschalten,
so würden sowohl die Wicklungen für den Waschbetrieb als auch die Wicklungen für den Schleuderbetrieb des
Motors 34 Strom erhalten, was eine Zerstörung des Motors 34 zur Folge hätte. Bei Anwendung des
motorgetriebenen Zeitschaltwerks ist demgegenüber aber sichergestellt, daß der Schalter 31 in der in F i g. 4
gezeigten Lage während des gesamten Schleudervorgangs festgehalten wird, da die den Reversierzyklus
steuernde Wendenockenscheibe 1 angehalten ist.
Anstatt des Abtasthebels 15 mit dem Arm 16 kann auch eine von Hand betätigte Einrichtung zur Wirkung
kommen. Ebenso wäre es denkbar, daß in Abhängigkeit von einem Thermostaten oder von einem druckabhängig betätigten Niveauschalter bzw. elektromagnetisch
eine Einrichtung betätigt wird, die die Klinke 9 aus der
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der F i g. 3 können die beiden Schalter 30 und 31 auch parallel liegen. Sie
müssen beim Betriebszustand »SCHLEUDERN« beide offen sein.
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Motorgetriebenes Zeitsehaltwerk für eine einen Programmschalter, einen Kurzprogrammsehalier und einen Zeitgeber aufweisende Programmsteuerung, beispielsweise für Waschmaschinen, bei dem eine drehbar gelagerte Programmnockenscheibe des Programmschalters durch ein Betätigungsorgan des ständig angetriebenen Zeitgebers in bestimmten Zeitabständen um jeweils einen Schaltschritt fortschaltbar und durch die Programmnockenscheibe stellungsabhängig das Ein- und Ausrücken einer mechanischen Kupplung gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung(9,35,40) zwischen dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) und einer drehbar gelagerten Wendenockenscheibe (1) des von dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) getrennten Kurzprograrnvnschalters liegt und ihr Ein- und Ausrücken zusätzlich von der Stellung der Wendenockenscheibe (1) gesteuert ist.2. Zeitsehaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (9, 35, 40) einen an dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) und einen an der Wendenockenscheibe (1) angeordneten Kupplungsteil (9,35 bzw. 40) aufweist.3. Zeitsehaltwerk nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) und/oder an der Wendenockenscheibe (1) mehrere, in Drc'irichtung gegeneinander versetzt in Eingriff bringbare KupplungsHle (9, 35; 40) vorgesehen sind.4. Zeitsehaltwerk nach Ansp^jch I, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Ausrucken der Kupplung (9, 35; 40) einen eine Steuerkurve (18) der Programmnockenscheibe (47) abtastenden Betätigungshebel (15) aufweist, von dem ein Arm (16) mit einer Klinke (9) der Kupplung (9, 35; 40) in Eingriff bringbar ist.5. Zeitsehaltwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (9, 35; 40) wenigstens eine Aussparung (40), die entweder an dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) oder der Wendenokkenschcibe (1) ausgebildet ist. sowie wenigstens eine mit der Aussparung (40) verrastbare fcderbclastctc Klinke (9) aufweist, die entweder der Wcndenockcnschcibc (1) oder dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) fest zugeordnet ist.7. Zeitsehaltwerk nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, di»(i der Betätigungshebel (15) durch einen zusätzlichen elektrisch, magnetisch, druckabhängig, mittels Thermosiatkrafi oder handbetätigten Hebel, Schieber od. dgl. Betätigungselement ersetzt ist.8. Zeitsehaltwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wcndcnockcnschcibc (1), eine Spannscheibc (34) des Zeitgebers (34,46, 22, 23) und die Programmnockenscheibc (47) koaxial zueinander gelagert sind und daß die Kupplung (9, 35j 40) im Bereiche des Umfangs dieser Scheiben angeordnet ist.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |