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Steuerung für vollautomatische Waschmaschinen Es sind Steuerungen
für vollautomatischeWaschmaschinen bekannt, bei denen die einzelnen Waschvorgänge
mittels eines durch einen gleichmäßig laufenden Antrieb gedrehten Vielfachschalters
gesteuert werden. Als Vielfachschalter wird dabei allgemein ein walzenartiger Schalter
benutzt, der über Relais oder Schütze das Ein- und Ausschalten der zu überwachenden
Ströme steuert. Durch die Zahl .der bisher benutzten Relais bzw. Schütze ergibt
sich ein verhMtnismäßig hoher Preis für eine derartige Steuerung. Außerdem bringt
die WalZenbauart des Vielfachschalters einen erheblichen Raumbedarf mit sich. Für
die Herstellung preiswerter Waschmaschinen ist es aber erforderlich, den für das
Einbauen der Steuerung erforderlichen Raum möglichst klein zu ,halten, damit die
Abmessungen der Waschmaschine klein und der Preis niedrig gehalten werden können.
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Ferner ist eine Steuerung für vollautomatische Waschmaschinen bekannt,
bei der 'zwei Gruppen von nockengesteuerten Schaltern vorgesehen sind, von denen
die eine, durch einen gleichmäßig laufenden Motor angetriebene Gruppe zum Steuern
der Drehrichtung (Reversieren) des Waschmotors dient, während die andere, durch
den gleichen Motor über ein Klinkenschaltwerk angetriebene Gruppe die einzelnen
Waschvorgänge steuert. Die die Schalter steuernden Nocken sind dabei gleichfalls
nach Art eines Walzenschalters jeweils nebeneinander auf der zugehörigen .Antriebswelle
angeordnet, wobei die den, Nocken zugeordneten Schalter -die volle elektrische Leistung
übertragen.
Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber eine Steuerung
für vollautomatische Waschmaschinen, bei der zwar ebenfalls ein die Drehrichtung
des Waschmotors steuernder Schalter sowie ein die einzelnen Waschvorgänge steuernder,
eine mit Nocken versehene Steuerscheibe aufweisender Vielfachschalter durch einen
gleichmäßig laufenden Motor angetrieben werden, bei dzr jedoch erfindungsgemäß die
Steuerscheibe mittels auf ihr in konzentrischen Bahnen angeordneter Nocken auf Federzungenschalter
wirkt, von denen einzelne nur schwache Steuerströme schalten, während die übrigen
als Trennschalter Ströme führen, die durch in Reihe mit ihnen geschaltete Leistungsschalter
ferngesteuert ein- und ausgeschaltet werden.
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Auf diese, Weise ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung und Verbesserung
der Steuerung sowie zugleich eine raumsparende Bauart. Das ist einerseits dadurch
bedingt, daß nur ein einziger feTngesteuerter Leistungsschalter Verwendung findet
und andererseits als Vielfachschalter zum Steuern der einzelnen Waschvorgänge eine
flache, mit Steuernocken versehene Scheibe benutzt wird, die für ihre Unterbringung
wenig Raum beansprucht.
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Damit die Ein- und Ausschaltung der von der Steuerscheibe geschalteten
Steuerströme möglichst exakt und ohne Funkenziehen erfolgt, empfiehlt es sich, dieSteuerscheibe
von dem gleichmäßig laufenden Antrieb aus nicht unmittelbar, sondern in bekannter
Weise mittels eines Klinkenschaltwerkes ruckartig anzutreiben. Ferner ist es vorteilhaft,
wenn die Waschmaschinensteuerung aus einem Netz mit Nulleiter gespeist wird, eine
mit dein Nulleiter verbundene metallische Steuerscheibe zu verwenden, deren Nocken
mit einfachen federnden Kontaktzungen zusammenwirken. In diesem Fall wird infolge
der guten Wärmeleitung der Metallscheibe eine zuverlässige Löschung eines etwa entstehenden
Lichtbogens erreicht.
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Natürlich kann auch eine Steuerscheibe aus Isolierstoff Verwendung
finden. Dann müssen allerdings Kontakte mit je zwei federnden Zungen benutzt werden.
Für zugleich auszuführende Schaltungen bzw. Umschaltungen können auch Umschaltkontakte
mit drei Zungen oder Kontaktpakete vorgesehen werden.
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Damit die Möglichkeit geboten ist, das von der Steuerscheibe selbsttätig
durchgeführte Waschprogramm auch willkürlich zu beeinflussen, empfiehlt es sich,
die Steuerscheibe mit ihrem Antrieb über eine Rutschkupplung zu verbinden. Auf diese
Weise kann dann die Steuerscheibe .gegenüber ihrem Antrieb vor- oder zurückgedreht
werden und so ein bestimmter Waschvorgang abgekürzt oder verlängert werden. Auch
kann auf diese Weise eine Wiederholung mehrerer Waschvorgänge eingestellt werden.
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Damit der gerade laufende Waschvorgang abgelesen werden kann, wird
mit der Steuerscheibe, vorzugsweise über eine biegsame Welle, eine Anzeigescheibe
gekuppelt. In diesem Fall kann dann die zweckmäßig außen an der Waschmaschine angeordnete
Anzeigescheibe zum willkürlichen Einstellen der Steuerscheibe benutzt werden.
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Für den Antrieb der Steuerscheibe wird zweckmäßig ein kleiner Synchronmotor
benutzt, dessen Stromzuleitung durch einen Nockenkontakt der Steuerscheibe überwacht
wird. Da sich hierbei am Ende des Waschprogramms dadurch Schwierigkeiten ergeben
können, daß der die Steuerscheibe antreibende Synchronmotor seine eigene Stromzuleitung
abschaltet, empfiehlt es sich, zu dem Nockenkontakt der Steuerscheibe Kontakte parallel
zu schalten, die synchron mit den Schaltstellungen des Reversierschalters geschlossen
und geöffnet werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung
hervor, in der an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert
ist. Es zeigt Fig. z ein Schaltbild der Steuerung nach der Erfindung, Fig. 2 einen
Schnitt durch die Steuerscheibe entsprechend der Schnittlinie II-II nach Fig. i,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Steuerscheibe und die vorgeschaltete Rutschkupplung.
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Bei derSteuerungnachFig iisteinDrehs:tromnetz vorgesehen, an. das
die Waschmaschinensteuerung über einen Dreifachhebelschalteri geschaltet werden
kann. 2 ist ein Umschaltschütz, das durch eine Steuerspule 2" aus seiner dargestellten
Ruhelage in die obere Arbeitslage umgeschaltet werden kann. Ein Wasserablaufventil
q. kann durch eine Steuerspule 3 geöffnet werden. Die Steuerspule 3 betätigt zugleich
drei Kontakte, von denen einer als Umschaltkontakt ausgebildet ist. 5 ist ein polumschaltbarer
Motor, der beispielsweise eine zweipolige und eine zwölfpolige Wicklung hat. Dieser
Motor treibt eine in einem Gehäuse 6 drehbar gelagerte Waschtrommel 7 an. In dem
Gehäuse 6 ist ein -Schwimmer 8 angeordnet, der bei Erreichung eines vorzugsweise
einstellbaren Flüssigkeitsspiegels einen normalerweise geschlossenen Kontakt 9 öffnet
und so den Stromkreis einer ein Wasserzulaüfventil io öffnenden Magnetspule ii unterbricht.
Drei Heizwiderstände 12 sind im Innern des Gehäuses 6 außerhalb der Waschtrommel
7 angeordnet, in dem Schaltschema aber getrennt dargestellt. Der Strom für die Steuerspule
2" des Schützes 2 ist über einen Kontakt 9" geführt, der durch einen Schwimmer geschlossen
wird, wenn ein bestimmter Flüssigkeitsstand in dem Behälter 6 erreicht wird. Vorher
kann also das Schütz :2 nicht geschaltet werden.
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Ein kleiner Synchronmotor 13 treibt über ein Getriebe 1q. eine Welle
15 mit verhältnismäßig langsamer Drehzahl an. Auf der Welle 15 sitzt ein
Exzenter 16, der eine in ortsfesten Führungen verschiebbare Stange 17 ruckweise
verschiebt. An der Stange 17 ist eine als Blattfeder dargestellte Klinke 18 befestigt,
die in die Schaltzähne einer Antriebsscheibe i9 eingreift. Die Stange 17 wird durch
eine Feder 2o in ihre in Fig. i dargestellte Ruhelage gezogen. Die Antriebsscheibe
i9 steht mit einer Steuerscheibe 21 über eine Rutschkupplung in Verbindung, deren
Einzelheiten in Fig.,3 dargestellt sind.
Die Steuerscheibe 2i weist
auf ihrer oberen Stirnseite in konzentrischen Bahnen angeordnete ocken22 auf, deren
Form entsprechend den ein-N zelnen Steuervorgängen ausgeführt ist. Die Steuerscheibe
21 besteht aus Metall, beispielsweise aus Aluminium. Mit den Nocken 22 der Scheibe
21 wirken Kontaktzungen 23 zusammen, die an einem ortsfesten Träger 24, der vorzugsweise
aus Isolierstoff besteht, befestigt sind (vgl. Fig. 2).
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Die Steuerscheibe 2i weist in der Mitte einen Vierkantansatz 25 mit
einem Stift 26 auf. Auf diesen Vierkantansatz kann eine Kupplungsmuffe 27 einer
biegsamen Welle 28 gesteckt werden, die den Stift 26 mit einem entsprechenden Schlitz
umgreift. Die biegsame Welle 28 dient dazu, eine nicht dargestellte Anz.eigescheibe
gleichmäßig mit der Steuerscheibe 21 zu drehen. Die Nabe der Steuerscheibe 2i ist
mit einer entsprechenden Aussparung auf einen Vierkant 29 einer Welle 3o aufgesetzt,
die mit einem- Reibteller 31 versehen ist. Ein zweiter Reibteller 32 ist auf der
Welle 30 längs verschiebbar geführt und steht unter Wirkung einer Druckfeder 33,
die sich an einem Ring 34 abstützt. Der Ring 34 ist auf der Welle 30 verschiebbar
und kann in seiner die Spannung der Feder 33 bestimmenden Stellung mittels Ringmuttern35
eingestellt werden. Zwischen den beiden Reibtellern 31, 32 liegt die Antriebsscheibe
rg.
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Von der mit langsamer Drehzahl, angetriebenen Welle 15 wird über eine
ein sprungartiges Weiterschalten bewirkende Vorrichtung 36 ein aus zwei Walzenbelägen
37, 38 bestehender Reversierschalter angetrieben, der noch mit einem zusätzlichen
Walzenbelag 39 ausgerüstet ist Die Anordnung ist so getroffen, daß der Reversierschalter
aus einer Schaltstellung jeweils erst in eine Zwischenstellung gedreht wird, ehe
er in die andere Schaltstellung gebracht wird. Eine solche Zwischenstellung ist
in Fig. i dargestellt. Bei dieser liegen einzelne der mit den Walzenbelägen 37,
38, 39 zusammenarbeitenden Kontaktzungen auf keinem Walzenbelag auf, so daß die
entsprechenden Stromkreise unterbrochen sind.
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Für die Beschreibung der Wirkungsweise sei zunächst vorausgeschickt,
daß die verschiedenen im jTerlauf eines vollautomatisch ablaufenden Waschprogramms
durchzuführenden Waschvorgänge im wesentlichen aus zwei sich abwechselnd wiederholenden
Vorgänge bestehen, nämlich dem Wasch-bzw. Spülvorgang, bei dem die Mraschtrommel
mit langsamer Drehzahl, aber finit von Zeit zu Zeit wechselnder Drehrichtung angetrieben
wird, und dem Schleudervorgang, bei dem die Waschtrommel mit hoher Drehzahl bei
gleichbleibender Drehrichtung gedreht wird. Beim Waschvorgang und gegebenenfalls
auch noch bei einzelnen Spülvorgängen müssen außer dem Antriebsmotor auch noch die
Heizwiderstände eingeschaltet sein. Ferner muß zu Beginn jedes Wasch- oder Spülvorganges
das Wasserzulaufv entil geöffnet und bei Erreichung des erforderlichen Flüssigkeitsspiegels
wieder geschlossen werden. Eridiich aber muß zu Beginn jedes Schleudervorganges
das Wasserablaufventil geöffnet und für die Dauer des Schleudervorganges offengehalten
werden.
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Zunächst wird die zu waschende Wäsche in die Trommel ? der Waschmaschine
eingebracht. Sodann wird die Steuerscheibe 21, die sich vom letzten Waschvorgang
her noch in der Endstellung befindet, ein klein wenig gedreht, so daß sie in die
Anfangsstellung für das Waschprogramm gelangt. In dieser Stellung werden sämtliche
Nockenkontakte mit Ausnahme des Kontaktes 23f durch die Nocken 22 der Steuerscheibe
21 geschlossen. Wenn jetzt der Netzschalter i eingelegt wird, erhält daher die das
Zuflußventil io öffnende Magnetspule i i Strom. Die Waschmaschine füllt sich daher
mit Wasser, bis der Schwimmer 8 durch Betätigen des Kontaktes 9 die Magnetspule
i i ausschaltet und so das Zulaufventil io wieder schließt. Unmittelbar vorher oder
zugleich mit dem Ansprechen des Schwimmerkontaktes 9 wird der Kontakt 94 geschlossen,
so daß nunmehr die Steuerspule 2" des Schützes 2 Strom erhält und die Heizwiderstände
12 und die zwölfpolige Wicklung des Motors 5 eingeschaltet werden. Durch einen Trichter,
der an der Waschmaschine vorgesehen ist, wird nun das Einweichmittel in das Gehäuse
6 der Waschmaschine gegeben.
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Der Strom des Synchronmotors 13 kann auch über einen schwimmergesteuerten
Kontakt, ähnlich wie der Kontakt 9a, geführt sein. In diesem Falle muß dieser schwimmergesteuerte
Kontakt aber nach Anlauf des Synchronmotors durch einen Kontakt 23
der Steuerscheibe
21 überbrückt werden, damit der Synchronmotor 13 nicht bei Absinken des Flüssigkeitsspiegels,
z. B. beim Schleudervorgang, stehenbleibt.
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Spätestens zugleich mit der Einschaltung der Reizwiderstände 12 und
des Motors 5 wird also auch .der Synchronmotor 13 eingeschaltet. Dieser treibt einerseits
über das Klinkenschaltgetriebe 16 bis 2o die Steuerscheibe 21 an und bewirkt andererseits
die sprungweise Weiterschaltung des Reversierschalters 36 bis 38. Die zwölfpolige
Wicklung des Motors 5 erhält daher abwechselnd für die eine und für die andere Drehrichtung
Strom, wobei jeweils eine kurze Ausschaltpause eingefügt ist. Infolgedessen wird
die Trommel 7 der Waschmaschine bald in der einen bald in der anderen Richtung gedreht,
so daß sich das Einweichmittel in dem durch die Heizkörper 12 " mehr und mehr erwärmten
Wasser schnell auflöst und die Wäsche von der Einweichlauge gut durchspült wird.
Dieser Vorwaschgang dauert zweckmäßig etwa 15 Minuten.
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Bei ihrer Weiterbewegung gelangt die Steuerscheibe 21 am Ende des
Vorwaschganges in eine Stellung, in der die Kontaktzunge 23f auf einen Nocken 22
aufläuft und- in. der die Kontaktzunge 23a von dem Nocken 22, der bei Beginn des
Waschprogramms wirksam war, bereits abgelaufen ist. Die Magnetspule 3 erhält daher
Strom, öffnet das Ablaufventil 4. und schließt zugleich die Kontakte für die Zuleitungen
zu der zweipoligen Wicklung des Motors 5. Gleichzeitig oder etwas später läuft der
Kontakt23g von seinem Nocken 22 ab und
unterbricht den Strom der
Steuerspule 2a. Infolgedessen wird das Schütz 2 auf die, zweipolige Wicklung des
Motors 5 umgeschaltet. Durch die Umschaltung werden zugleich auch die Heizkörper
12 ausgeschaltet. Die Einweichlauge.läuft jetzt durch das geöffnete Ventil 4. ab,
und gleichzeitig wird die Waschtrommel 7 von dem Motor 5 mit hoher Drehzahl angetrieben,
so daß die in der Wäsche noch enthaltene Einweichlauge herausgeschleudert wird.
Dieser Schleudervorgang dauert zweckmäßig etwa i Minute.
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Am Ende des Schleudervorganges läuft die Kontaktzunge 23f von
dem ihr zugeordneten Nocken der Steuerscheibe 21 ab. Eine Unterbrechung des Stromes
der Magnetspule3 tritt aber erst ein, wenn der sprungartig geschaltete Walzenbelag
39 in seine Zwischenstellung gelangt, in der die mit der Spule 3 in Verbindung stehende
Kontaktzunge abgeschaltet wird. In diesem Zeitpunkt wird also das Ablaufventil 4
wieder geschlossen und zugleich der Strom für die zweipolige Wicklung des Motors
5 ausgeschaltet. Am Ende des Schleudervorganges läuft die Kontaktzunge 23b wieder
auf einen Nocken 22 auf, so daß nun die Magnetspule i i des Wasserzulaufventils
io wieder Strom erhält und die Waschmaschine wieder mit Wasser gefüllt wird. Die
Ausschaltung der Magnetspule i i erfolgt wieder mittels des Schwimmers 8 über den
Kontakt g. Jetzt wird das Waschmittel durch den erwähnten Trichter in die Waschmaschine
gegeben.
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Am Ende des Schleudervorganges ist ferner die Kontaktzunge 23s auf
einen Nocken aufgelaufen, so daß nach genügendem Wasserzulauf über den Kontakt 9"
die Schützspule 2" Strom erhält und die zwölfpolige Wicklung des Motors 5 und die
Heizwiderstände 12 einschaltet. Die Trommel 7 der Waschmaschine wird daher durch
den langsam laufenden Motor 5 wieder mit wechselnder Drehrichtung angetrieben, wobei
das Waschmittel in dem mehr und mehr warm werdenden Wasser aufgelöst und die Wäsche
von der Lauge gut durchspült wird. Dieser eigentliche Waschvorgang dauert zweckmäßig
etwa 40 Minuten.
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Im Verlauf des Waschvorganges ist bereits die Kontaktzunge 23b wieder
von dem zugeordneten Nocken 22 abgelaufen. Wenn daher am Ende des Waschvorganges
die Kontaktzunge 23g von ihrem Nocken 22 abläuft und die Kontaktzunge 23f wieder
auf einen entsprechenden Nocken 22 aufläuft, so wird durch Umschalten des Schützes
2 wieder die zweipolige Wicklung des Motors 5 eingeschaltet und das Ablaufventil
4 geöffnet. Die Waschlauge läuft- ab, und die Wäsche wird zur Beseitigung der in
ihr befindlichen Laugenreste geschleudert. Dieser Schleudervorgang erfordert etwa
i Minute. Während des Schleudervorganges läuft die Kontaktzunge 23b wieder auf einen
Nocken 22 auf.
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Am Ende des Schleudervorganges wird der Nockenkontakt23g wieder geschlossen
und der Nockenkontakt 23f wieder unterbrochen, so, daß das Schütz 2 umgeschaltet,
das. Ventil 4 geschlossen und wiederum die zwölfpolige Wicklung des Motors 5 und
die Heizkörper 12 eingeschaltet werden. Dabei wird in der oben beschriebenen Weise
das Wasserzulaufventil io wieder geöffnet, die Waschmaschine mit Wasser gefüllt
und die Schützspule 2" mittels des Kontaktes 9, eingeschaltet. Das sich erwärmende
Wasser spült die Wäsche gut durch, so daß in ihr noch vorhandene Waschlauge entfernt
wird. Dieser Heißspülvorgang dauert zweckmäßig etwa 3 Minuten.
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Während des Spülvorganges wird der Nockenkontakt 23b bereits wieder
geöffnet. Am Ende des Spülvorganges läuft die Kontaktzunge23; auf einen Nocken 2-=
auf und die Kontaktzunge 23s von ihrem Nocken ab, so daß das Ablaufventil 4 wieder
geöffnet und das Schütz 2 wieder auf Schleudern umgeschaltet wird. Während dieses
Schleudervorganges werden durch die sich ständig weiter bewegende Steuerscheibe
21 die Nockenkontakte 23e, 23d und 23e geöffnet. Wenn daher am Ende des Schleudervorganges
durch Wiedereinschalten des Nockenkontaktes 23s das Schütz 2 wieder umgeschaltet
wird, so erhält nunmehr lediglich die zwölfpolige Wicklung des Motors 5 Strom, nicht
aber die Heizwiderstände 12.
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Bei dem anschließenden Warmspülvorgang, hei dem die noch warme Wäsche
mit Wasser durchgespült wird, um die letzten Reste der Waschlauge zu beseitigen,
bleiben daher die Heizkörper 12 unwirksam. Nach weiteren 3 Minuten trifft wiederum
ein Nocken auf den Kontakt 231 und läuft wiederum der Kontakt 23s von seinem Nocken
ab, so daß wiederum auf Schleudern und Wasserablauf geschaltet wird.
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In gleicher Weise können noch ein oder mehrere weitere Spül- und Schleudervorgänge,
aneinandergereiht werden. Am Ende des Waschprogramms steht in jedem Falle ein Schleudergang
längerer Dauer, durch den die Wäsche möglichst trockengeschleudert wird. Bei diesem
letzten Schleudergang werden schließlich auch die beiden Nockenkontakte 23a und
23f unterbrochen, so daß sowohl die Magnetspule 3 als auch der Synchronmotor 13
abgeschaltet werden. Diese Abschaltung wird aber infolge der zu den Nockenkontakten
parallel geschalteten, mit dem Walzenbelag 39 zusammenwirkenden Kontaktzungen erst
wirksam, wenn der von dem Synchronmotor über die Sprungschaltvorrichtung 36 angetriebene
Walzenbelag 39 in eine Zwischenstellung gelangt, in der die beiden Kontakte unterbrochen
sind.
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In der so erreichten Endstellung der Steuerscheibe 21 sind sämtliche
Nockenkontakte unterbrochen. Außerdem befindet sich der Reversierschalter mit seinen
Walzenbelägen 37 bis 39 in einer Zwischenstellung, in der alle durch ihn gesteuerten
Stromkreise unterbrochen sind. Es ist also der zu Beginn der Beschreibung der Wirkungsweise
angenommene Schaltzustand wieder hergestellt. Nach Beendigung des Waschvorganges
wird der Netzschalter i wieder ausgeschaltet.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist ein mit Sprungschaltvorrichtung ausgerüsteter
Walzenschalter für die Umschaltung des Waschmotors vorgesehen. Als Reversierschalter
kann natürlich auch ein Schalter
anderer Bauart Verwendung finden,
z. B. ein solcher, bei dem von einer Nockenwelle Kontakte gesteuert werden, die
aus mehreren federnden Kontaktzungen bestehen.