-
Elektrisches Programmschaltwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein
elektrisches Programmschaltwerk, insbesondere für die automatische Steuerung elektrischer
Waschmaschinen, mit mindestens einer umlaufenden Steuerscheibe, auf deren Seitenfläche(n)
radial zueinander mehrere selbständig in sich_ geschlossene Nockenbahnen
angeordnet sind, die in der Wirkung auf elektrische Kontakteinrichtungen zur Durchführung
der erforderlichen Schaltvorgänge mechanisch abgetastet werden.
-
Derartige Schaltwerke dienen ganz allgemein dazu, beispielsweise eine
elektrische Waschmaschine dahingehend auszustatten, daß diese in sich selbst und
ohne weitere Bedienungsvorkehrungen einen ganz bestimmten vorgewählten Waschvorgang
selbsttätig abzuwickeln vermag. In Anbetracht dessen müssen sich die dazu herangezogenen
Schalt- und Steuereinrichtungen möglichst organisch in den vorgegebenen Funktionsaufbau
solcher Geräte eingliedern lassen, zumal dem eigentlichen Zweck entsprechend die
Absicht besteht, die betreffenden Schalteinrichtungen so auszulegen, daß sich vermittels
derselben eine Vielzahl- unterschiedlicher Arbeitsabläufe abwickeln läßt, um den
jeweils gegebenen Waschvorschriften genügen zu können.
-
Unter diesen Gesichtspunkten hat sich eine für derartige Schaltwerke
anfangs entwickelte Ausführung in Form von für jedes einzelne Programm auf der Mantelfläche
einer zylindrischen Schaltwalze nebeneinander angeordneten Steuerbahnen zur Betätigung
entsprechender Einzelschalter oder einer gemeinsamen, auf die jeweils gewünschte
Steuerbahn einstellbaren Abtastvorrichtung als sehr platzaufwendig und kompliziert
erwiesen, und zwar besonders in bezug auf deren Axialausdehnung und die Ausführung
der den Gesamtbereich der Walze in Axialrichtung zu bestreichenden Schaltmechanik.
Dementsprechend ist man bei späteren Programmschaltwerken mit Nockenscheiben dazu
übergegangen, die verschiedenen Nockenbahnen auf den Seitenflächen der Scheiben
in Radialrichtung übereinander anzuordnen. In dieser Beziehung ist beispielsweise
ein für die Anwendung in automatischen Waschmaschinen geeignetes Programmschaltwerk
bekannt, das derartige Schaltscheiben mit konzentrisch ineinanderliegenden Nockenringen
ausstattet und jedem dieser Nockenringe einen eigenen Kontaktsatz zuordnet.
-
Einer solchen Ausführung gegenüber besteht der erfinderische Schritt
in der fortschrittlichen Maßnahme, die mit einer einzigen Kontakteinrichtung gekoppelten
Organe zur Abtastung eines vorgegebenen Programms in einer definierten Stellung
der Steuerscheibe auf eine entsprechende Nockenbahn einstellbar auszubilden, um
eine Mehrzahl in sich selbständiger Programme unterschiedlichen Funktionsablaufs
wahlweise über eine einzige Kontakteinrichtung abwickeln zu können.
-
Einer Weiterbildung dieses Grundgedankens der Erfindung gemäß sollen
die auf ein und dieselbe Kontakteinrichtung wirkenden oder einen Teil einer solchen
Kontaktanordnung darstellenden Abtastorgane zwecks Einstellung auf eine beliebige
Nockenbahn vermittels eines Dreh- oder Druckknopfes von Hand um einen festen Drehpunkt
verschwenkbar und während des Umlaufens der Steuerscheibe vermittels einer Sperrmechanik
verrastet sein, wobei diese Verrastung bei Programmwahl, Programmwechsel oder im
Zuge des Programmablaufs nur in dieser bestimmten Stellung der Steuerscheibe bzw.
auf Grund besonderer Umlenkmaßnahmen durch an beliebiger Stelle in deren Steuerbahnen
einzusetzende Umlenknocken aufgehoben und somit unwirksam sein soll.
-
Des weiteren sind zwischen den radial verlaufenden Nockenbahnen erhöhte
Trennstege vorgesehen, deren Ausbildung in Verbindung mit den Umlenknocken selbsttätig
eine an den Programmablauf gebundene Umlenkung der Abtastorgane in benachbarte Nockenbahnen
in Zusammenwirken mit der Auslösung einer weiteren, der nockengesteuerten
Schaltbewegung
gegenüber um 90° versetzten Schaltbewegung bewirkt.
-
In Abwandlung einer solchen Ausführung können sich die auf der Seitenfläche
einer Steuerscheibe radial zueinander angeordneten Nockenbahnen auch als in Achsenrichtung
stufenförmig gegeneinander versetzt darstellen. Dabei würde wiederum in Verbindung
mit geeignet geformten und montierten Umlenknocken selbsttätig eine an den Programmablauf
gebundene Umlenkung der Abtastorgane in benachbarte Nockenbahnen erfolgen und im
Zuge dessen die Auslösung einer weiteren, der nockengesteuerten Schaltbewegung überlagerten
und/oder einer weiteren, der nockengesteuerten Schaltbewegung gegenüber um 90° versetzten
Schaltbewegung zustande kommen.
-
Um in diesem Zusammenhang zu einer momentartigen Umlenkung det Abtastorgane
in eine benachbarte bzw. höher oder tiefer abgestufte Nockenbahn zu gelangen, ist
die Ausgangsbahn, einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung gemäß, an einer
solchen Umlenkstelle mit Führungs- und Federelementen versehen, die ein definiertes
Auflaufen und sprunghaftes überwechseln der Abtastorgane in die Folgebahn bewirken.
-
Im Bereich dessen können die Steuer- und/oder Umlenknocken sowohl
einzeln als auch zusammenhängend geformt aus einem hinreichend elastischen Kunststoff
hergestellt werden, um nach Maßgabe des jeweiligen Programms selbsthalternd in die
zu diesem Zweck nutenförmig ausgebildeten Ausnehmungen der einzelnen Steuerscheiben
eingesetzt werden zu können.
-
Im folgenden soll die Erfindung an Hand einer zeichnerischen Darstellung
in einigen wesentlichen Ausführungsmöglichkeiten weiter verdeutlicht werden. Dazu
zeigt im einzelnen F i g. 1 die Draufsicht auf einen Steuersatz, d. h. eine seitlich
mit radialen Nockenbahnen versehene Steuerscheibe mit der . dazugehörigen Schalteinrichtung,
F i g. 2 die Seitenansicht eines mit Steuersätzen gemäß F i g. 1 bestückten Programmschalters,
F i g. 3 die Draufsicht auf die Innenseite des vorderen Lagerschildes mit einer
Verschwenkvorrichtung, die mit einer verriegelten Rastvorrichtung zusammenwirkt,
F i g. 4 eine Nockenscheibe mit stufenförmig gegeneinander versetzten Nockenbahnen
in der Seitenansicht, , F i g. 5 die Draufsicht gemäß F i g. 4, F i g. 6 einen schematischen
Schnitt durch den Abtasthebel mit Kontaktsockelplatte, F i g. 7 die Seitenansicht
eines Kraftspeichers für momentartige Umsteuerung, , F i g. 8 die Vorderansicht
gemäß F i g. 7, F i g. 9 den Kraftspeicher nach F i g. 7 in vergrößerter Darstellung
mit dem Abtastglied nach der Umsteuerung, F i g. 10 desgleichen, jedoch mit dem
Abtastglied vor der Umsteuerung in verriegelter Stellung, F i g. 11 einen aus elastischem
Material als Meterware gespritzten Steuernocken und F i g. 12 einen Schnitt zu F
i g. 11.
-
Der Programmschalter entsprechend den F i g. 1 bis 3 besitzt eine
zwischen den Lagerschilden 32 a, 32 b gelagerte Welle 21. Sie wird von dem Synchronmotor
24 unter Zwischenschaltung einer nicht dargestellten Rutschkupplung angetrieben.
Auf der Welle 21 sind die Nockenscheiben 25 drehungsschlüssig angeordnet.
Sie besitzen auf ihren Seitenflächen 25 a die Nockenbahnen 25 b. Letztere
sind durch die Stege 25 c voneinander getrennt. Die Stege 25c sind am Anfang der
Kreisringbahnen unterbrochen. Die Schaltbewegungen werden mittels über die Nockenbahnen
25b ablaufenden Abtastrollen 26 über die Abtasthebel 26a auf die Schalter
26b übertragen. Durch Verschwenken der Schaltglieder um die Achse 27 werden
die Abtastrollen 26 auf die gewünschten Nockenbahnen eingestellt. Die Verschwenkung
geschieht mittels des Drehknopfes 28 über das Zahnräderpaar 29.
-
Eine Rastvorrichtung zur Fixierung der Einstellungen besteht aus der
Rastenscheibe 30, der Rastrolle 30 a, dem auf dem Bolzen 30 e gelagerten
Rasthebel 30 b und der Rastfeder 30 c. Die Verschwenkung der Schaltglieder kann
nur in der 0-Stellung des Programmschalters vorgenommen werden, da in jeder anderen
Stellung der Rasthebel 30b durch die drehungsschlüssig auf der Achse 21 angeordnete
Sperrscheibe 31 gesperrt ist.
-
Insbesondere an Hand von F i g. 3, die eine Draufsicht auf die Innenseite
des vorderen Lagerschildes 32 a darstellt, ist die Wirkung der mit der Verstellvorrichtung
zusammenarbeitenden Verriegelungsvorrichtung klar zu erkennen. In der Grundstellung
der Nockenscheiben 25, d. h. wenn die Abtastrollen 26 die in den F i g. 1 und 2
gezeigte Stellung einnehmen, befindet sich die Sperrscheibe 31 in der in F i g.
3 gezeigten Stellung. Werden nun mittels des Drehknopfes 28 die Schaltglieder verschwenkt,
so bewegt sich dabei die Rastrolle 30 a und mit dieser der auf dem von dem Lagerschild
32a abstehenden Bolzen 30 e verschiebbar gelagerte Rasthebel 30 b
nach oben und dringt in die Aussparung 31 a der Sperrscheibe 31 ein. Auf diese Weise
ist eine beliebige Einstellung der Schaltglieder möglich. In jeder anderen Stellung
der Nockenscheiben 25 würde das obere Ende des Rasthebels 30b gegen den Umfang der
Sperrscheibe 31 anstoßen und ein Verschwenken der Schaltglieder verhindern.
-
Bei dem Schaltwerk nach den F i g. 4 bis 6 sind die Nockenbahnen
35a stufenförmig am Umfang der Nockenscheibe 35 angeordnet. Eine solche Nockenscheibe
kann aus Isolierstoff gepreßt oder auch aus Blech gezogen bzw.gedrückt sein. Abweichend
von dem Programmschalter nach den F i g. 1 bis 3 wird der Abtasthebel 36 nicht manuell
auf eine bestimmte Nockenbahn eingestellt, sondern schwenkt automatisch, beeinflußt
durch an beliebigen Stellen der Nockenbahnen 35 a eingesetzte Umsteuernocken 38
und 39, in eine entsprechende Nachbarnockenbahn um. Der Abtasthebel 36 ist in zwei
senkrecht zueinanderstehenden Richtungen (in F i g. 6 durch die Pfeile
A, B angedeutet) schwenkbar an der Lagerplatte 37 gelagert. Die Bewegung
des Abtasthebels 36 in Radialrichtung zur Welle 42 ist durch die Blattfeder 36a
gewährleistet, während er zur Ausführung der hierzu senkrecht gerichteten Bewegung
um den Drehpunkt 36 b schwenkt. Der Abtasthebel 36 wird durch die diagonal wirkende
Zugfeder 41 derart beeinflußt, daß er zum Boden und zur Seitenwand der jeweiligen
Nockenbahn gedrängt ist. Entsprechend den F i g. 4 und 5 gleitet der Abtasthebel
36 mit seinem abgewinkelten Ende 36 c auf der höchsten Nockenbahn, auf welcher in
einem Schlitz 35b der
Umlenknocken 38 befestigt ist. Dieser
besitzt die Schräge 38a. Beim Auflaufen des Abtasthebels 36 auf diesen Umlenknocken
wird er in Axialrichtung der Nockenscheibe 35 so weit verschoben, bis er durch die
Kraft der Zugfeder 41 in die mittlere Nokkenbahn abrutscht. Die dabei ausgeführte
Radialbewegung des Abtasthebels 36 wird zur Steuerung des Kontaktsatzes
40 ausgenutzt. Anschließend läuft der Abtasthebel 36 auf den Umlenknocken
39. Er wird dabei durch die Schrägfläche 39a so weit angehoben, bis er durch die
axial zur Nockenscheibe 35 gerichtete Kraftkomponente der Zugfeder 41 wieder in
die obere Nockenbahn herüberschwenkt, wodurch der Kontaktsatz 40 in seine ursprüngliche
Stellung umgeschaltet wird. Auf diese Weise lassen sich drei oder mehr Nockenbahnen
zur Steuerung eines Kontaktsatzes mit entsprechend vielen Schaltstellungen ausnutzen.
-
Bei den bisher beschriebenen Schaltwerken wird nur eine Schaltbewegung
des Abtasthebels momentartig ausgeführt, während die Rückführbewegung sich insbesondere
bei Programmschaltern mit sehr geringen Umlaufgeschwindigkeiten sehr langsam vollzieht.
Es wird darum in weiterer Ausbildung der Erfindung ein in den F i g. 7 bis 10 dargestellter
momentartig arbeitender Kraftspeicher für die Rückführbewegung des Abtasthebels
vorgeschlagen. Der Kraftspeicher besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen Metallglied,
das mit seinen beiden U-Schenkeln 60a an den Seitenflächen der Nockenscheibe
61 befestigt ist, während der U-Steg 60 b auf der Nockenbahn 61 a aufliegt. Auf
dem U-Steg ist eine Blattfeder 62 derart befestigt, daß ihr freies Ende in ungespannter
Lage mit dem Nocken 61 b sich in gleicher Höhe befindet. Den U-Schenkeln 60a sind
Lappen 60 e angeschnitten, die an ihren oberen Enden nach innen abgewinkelte Stege
60 c aufweisen. Läuft die mittels einer Achse 62a an dem Abtasthebel 63 a
drehbar befestigte Abtastrolle 63 auf den Kraftspeicher auf, so befinden sich zunächst
die beiden , Achsstümpfe der Achse 62a unterhalb der beiden Stege 60c. Dadurch ist
beim Auflaufen der Rolle 63 auf die Feder 62 eine Verriegelung zwischen dem Abtastglied
und dem Kraftspeicher erreicht. Das hat zur Folge, daß die Feder 62 gespannt wird,
und zwar so , lange, bis bei weiterem Ablauf der Nockenscheibe 41 die Verriegelung
zwischen den beiden Organen aufgehoben wird und die Blattfeder 62 sich ruckartig
unter Hochschwenkung der Abtastrolle 63 entspannen kann. Diese Bewegung wird zur
Schaltung aus- ; genutzt, die somit momentartig erfolgt. Bei weiterem Ablauf der
Nockenscheibe 61 läuft die Rolle 63 auf den Nocken 61 b auf.
-
Die F i g. 11 und 12 zeigen aus PVC oder ähnlichem elastischem Material
als Meterware hergestellte Steuernocken, die in die nutenförmigen Nokkenbahnen eingeschoben
bzw. eingeklemmt werden. Die Nocken zeigen einen unteren Teil 70 a zum Einsetzen
in die nutenförmige Nockenbahn und einen oberen Steuerteil 70 b. Zwischen den beiden
Teilen t befinden sich keilförmige Nuten 70 c. Aus dem Steuerteil 70b sind beliebige
Stücke herausschneidbar, wodurch das Programm festgelegt wird.
-
Es ist ebenfalls möglich, Nockenstreifen mit einfachem rechteckigem
Profil zu spritzen. Es werden E dann beliebige Stücke ganz abgetrennt und an entsprechenden
Stellen in die ringnutenförmigen Nokkenbahnen eingesetzt bzw. zwischengeklemmt.