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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein
Programmsteuergerät für Vorrichtungen oder Systeme, versehen
mit einer Mehrzahl von selektiv und aufeinanderfolgend
zu speisenden elektrischen Elementen, wobei das
Programmsteuergerät eine Mehrzahl von Nocken, die mit
einer Mehrzahl von Versorgungskontakten der Elemente
kooperieren, und Mittel zum Antreiben der Nocken zu deren
Verlagerung aufweist.
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Ein solches Programmsteuergerät wird insbesondere in
dem Bereich Elektrogeräte eingesetzt, zum Beispiel für
Vorrichtungen wie Waschmaschinen oder Geschirrspüler.
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Genauer gesagt, bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf Programmsteuergeräte, die für eine Funktion in
Kombination mit einer Verzögerungsvorrichtung oder
Zeitschaltuhr vorgesehen sind.
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Die Hinzufügung einer Zeitschaltuhr zu einem
Programmsteuergerät erlaubt nämlich, eine Verzögerung vor,
während oder nach Ablauf des Programms, gesteuert durch
die Verlagerung der Nocken, einzuleiten.
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Eine Verzögerung vor dein Programmablauf erlaubt es,
vorher die Zeit des Programmbeginns zu bestimmen. Eine
Verzögerung während des Programmablaufs erlaubt zum
Beispiel, für den Fall einer Waschmaschine, die Wäsche
in der ruhenden Maschine durchnässen zu lassen, während
einer gewissen Zeit, zwischen der Vorwäsche und der
eigentlichen Wäsche. Eine Verzögerung nach Programmablauf
ist vorteilhaft in den Maschinen, die die Wäsche
trocknen, nachdem sie sie gewaschen haben, um die
Trockendauer zu steuern.
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Meistens sind in einer Maschine, wo das
Programmsteuergerät dazu bestimmt sind, in Koiibination mit einer
Zeitschaltuhr zu arbeiten, ein Programmsteuergerät und
eine Zeitschaltuhr vorgesehen, die jeweils mit ihrem
eigenen Antriebsmotor versehen sind, wobei die
Zeitschaltuhr mit Hilfe eines elektrischen Kontakts
gesteuert wird, der durch eine Nocke des
Programmsteuergerätes angetrieben wird. Diese Lösung ist relativ
kostspielig und aufwendig.
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Um einen Teil dieser Nachteile zu vermeiden, schlägt
das französische Patent Nr. 1 595 564 ein
Programmsteuergerät vor, das mit einer angetriebenen
Zeitsteuerungsnocke versehen ist, mit Hilfe eines
Untersetzungsgetriebes, durch den Motor, der bereits die Nocken zu
deren Verlagerung antreibt. Diese regulierbare
Zeitsteuerung erlaubt es, während einer gewissen Zeit eine
mechanische Vorrichtung zu hemmen, die zwischen dem
Motor und einem Nockenblock angeordnet ist, um die
kontinu-ierliche Bewegung des Motors in eine Schritt-
für-Schritt-Bewegung des Nockenblocks zu
transformieren. Die Zeitsteuerungsnocke erlaubt es so, eine
gewisse Anzahl an Etappen im Laufe des Programmablaufs zu
verzögern.
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Jedoch ist diese bekannte Vorrichtung ziemlich komplex
und voluminös und bedarf des Gebrauchs eines
Untersetzungsgetriebes, das zahlreiche Ritzel beinhaltet, wenn
man die Verzögerung bei einem höheren Wert einstellen
können will, zum Beispiel auf mehrere Stunden. In
diesem Fall ist die Präzision der Regulierung der geringen
Verzögerungszeiträume unzureichend.
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Die vorliegende Erfindung will den vorgenannten
Nachteilen entgegenwirken.
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Zu diesem Zweck ist Gegenstand dieser Erfindung ein
Programmsteuergerät für Vorrichtungen oder Systeme,
versehen mit einer Mehrzahl von selektiv und
aufeinanderfolgend zu versorgenden elektrischen Elementen,
wobei das Programmsteuergerät einerseits eine Mehrzahl
von Nocken umfaßt, die mit einer Mehrzahl von
Versorgungskontakten der Elemente kooperieren, und
Antriebsmittel der in Verlagerung befindlichen Nocken sowie,
andererseits, mindestens eine Verzögerungsnocke,
angetrieben mit Hilfe eines Untersetzungsgetriebes, eines
Antriebsmittels, wobei das Programmsteuergerät dadurch
gekennzeichnet ist, daß das Untersetzungsgetriebe ein
erstes angetriebenes Rad enthält, in kontinuierlicher
Rotation und versehen mit einer Klinke, sowie ein
zweites Rad, das mit Verzögerungsnocke und einer Zahnung
versehen ist, wobei die Klinke eine Ruheposition
einnehmen kann, in der sie nicht in die Zahnung greift,
und eine Arbeitsposition, in der sie in die Zahnung
greift, und eine unbewegliche Nocke, deren Profil den
Übergang der Klinke von der Ruheposition in die
Arbeitsposition und umgekehrt steuert.
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Vorteilhafterweise hat man Mittel vorgesehen, um den
Übergang der Klinke in die Arbeitsposition zu hemmen,
gesteuert durch eine Nocke aus der Vielzahl von Nocken.
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Außerdem hat man vorteilhafterweise unter den
Antriebsmitteln und der Mehrzahl von Nocken eine Vorrichtung
vorgesehen, die der Reduktionsvorrichtung analog ist.
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Die vorliegende Erfindung wird durch die Lektüre der
folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Programmsteuergerätes besser
verständlich. Die Beschreibung bezieht sich auf die
beigefügte Zeichnung, in der die einzige Figur eine
Explosionsdarstellung des Programmsteuergerätes ist.
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Das Programmsteuergerät, das im folgenden beschrieben
wird, ist besonders für eine Maschine zum Waschen und
Trocknen von Wäsche ausgelegt.
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Die Figur zeigt einen Elektromotor 1, hier einen
Synchronmotor, der mittels eines Untersetzungsgetriebes 2,
hier ein Untersetzungsritzelwerk, einen Block 5 mit
schnell wirkenden Nocken, die um eine Achse 16
rotieren, antreibt.
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Der Block 5 umfaßt zum einen Inversionsnocken, von
denen ein einziger 51 in der Figur möglichst einfach
dargestellt ist, und andererseits ein Rad 52. Das Rad
52 ist mit einer Klinke 3 versehen, die um eine zu der
Achse 16 parallel verlaufenden Achse beweglich ist.
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Die Inversionsnocken wirken in bekannter Weise mit
nicht dargestellten Kontakten zusammen, um den
periodischen Wechsel der Rotationsrichtung der Trommel der
Maschine zu steuern.
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Die Klinke 3 wird durch eine Feder zurückgezogen, damit
ihr aktiver Teil, im vorliegenden Fall ihr spitzes
äußeres Ende 31, sich von der Achse 16 entfernt. Sie
ist jedoch in ihrer Bewegung durch einen Hebel 4
beschränkt, der um eine mit dem Rad 52 fest verbundene
und zu der Achse 16 parallele Achse beweglich ist. Wenn
das Programmsteuergerät zusammengesetzt ist, wirkt der
Hebel 4 mit dem inneren Profil 61 einer festen Nocke 6
zusammen. Das innere Profil 61 der Nocke ist hier
kreisförmig bis auf einen Bereich geringen Ausmaßes, wo
sie eine Unebenheit 15 aufweist, die hier aus einer
Aussparung 15 besteht, deren Radius größer ist als
derjenige des Abschnittes mit dem kreisförmigen inneren
Profil 61. Wenn der Hebel 4 mit dem kreisförmigen
Abschnitt des Profils 61 zusammenwirkt, hält er somit die
Klinke 3 in einer ersten Position fest, wo ihr aktiver
Teil relativ nahe an der Achse 16 ist, wohingegen, er
es dann, wenn er mit der Aussparung 15 zusammenwirkt,
dem aktiven Teil der Klinke 3 erlaubt, eine zweite, von
der Achse 16 weiter entfernte Position einzunehmen.
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Ein Block 7 mit langsam wirkenden Nocken ist mit einer
nach innen gedrehten, in der Figur nicht sichtbaren
Zahnung versehen, von einem derartigen Durchmesser, daß
die Klinke 3 nicht mit dieser Zahnung zusammenwirkt,
wenn die Klinke 3 in der ersten Position oder
Ruheposition ist, jedoch dann mit ihr zusammenwirkt, wenn sie
sich in der zweiten Position oder Arbeitsposition
befindet.
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Prinzipiell steuert jede der Nocken des Blocks 7 unter
Kooperation mit nichtdargestellten Kontakten eines der
Elemente der Maschine, wie Pumpe, Heizwiderstand, usw.
Ein Zahnrad 9 greift in eine äußere Zahnung des Rades
52. Das Zahnrad 9 ist fest mit einer Welle 10
verbunden, um die es, parallel zu der Achse 16, rotiert. Die
Welle 10 ist ihrerseits mit einem anderen Zahnrad 9',
hier identisch mit dem Zahnrad 9, fest verbunden.
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Das Zahnrad 9' treibt ein mit einer äußeren Zahnung
versehenes Rad 52' an. Das Rad 52' ist hier identisch
mit dem Rad 52. Es umfaßt ebenso eine Klinke 3' und
einen Hebel 4', entsprechend identisch mit der Klinke 3
und dem Hebel 4.
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Eine starre Nocke 6', die mit der starren Nocke 6
identisch ist, das heißt, die mit einem inneren Profil 61'
und einer Aussparung 15' versehen ist, wirkt mit dem
Hebel 4' zusammen.
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Ein Nockenblock 11 enthält eine nach innen gewandte
Zahnung, die mit der des Blocks 7 identisch ist
(ebenfalls in der Figur nicht sichtbar), die mit dem
Hebel 4' zusammenwirkt.
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Das Rad 52' und der Block 11 sind um eine Welle 12
beweglich, die fest mit dem Nockenblock 7 verbunden ist.
Die Welle 12 ist mit einem Steuerknopf 17 versehen, der
es erlaubt, wie es im folgenden besser verständlich
wird, ein besonderes Waschprogramm durch die
Einstellung der Ausgangsposition des Blocks 7 anzuwählen.
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Der Block 11 beinhaltet hier eine Nocke 111, deren
Profil auf einen nicht dargestellten elektrischen Kontakt
einwirkt, der das Trockenprogramm der Maschine steuert.
Die Nocke 111 ist hier mit einem Zahnrad 112 fest
verbunden, dessen Ausgangsposition manuell mittels
Vorlagerädern 13 und eines Steuerknopfes 14 reguliert
wird.
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An der starren Nocke 6' ist ein Stift 62 vorgesehen,
der zwei Position einnehmen kann, eine, in der er die
Auslassung oder Unebenheit 15' ausfüllt, und eine
andere, in der er diese freigibt.
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Der Stift 62 ist mit einer Welle 63 parallel zur Achse
16 festverbunden und ist mit einem Hebel 64 versehen,
der das Profil einer Nocke 71 des Blocks 7 abtastet.
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Das gerade beschriebene Programmsteuergerät
funktioniert wie im folgenden beschrieben.
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Zuerst, genauer gesagt vor Inbetriebnahme der Maschine,
wählt ihr Bediener mit Hilfe des Steuerknopfes 17 aus
der Gesamtheit der verfügbaren Programme ein spezielles
Programm aus. Desgleichen steuert er die Trockendauer
der Wäsche über den Knopf 14.
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Dann wird, sobald die Maschine eingeschaltet wurde, der
Motor 1 gespeist und dreht ununterbrochen. Der Motor 1
treibt so unter ständiger Rotation zum einen den Block
5 und somit das Rad 52 an und zum anderen, mittels der
Zahnräder 9 und 9' und der Welle 10, das Rad 52'.
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Solange der Hebel 4 mit dem kreisförmigen Abschnitt des
Profils 61 der starren Nocke 6 zusammenwirkt, ist die
Klinke 3 in Ruheposition, sie wirkt nicht mit der
inneren Zahnung des Nockenblocks 7 zusammen, dieser bleibt
unbeweglich. Sobald der Hebel 4 auf die Aussparung 15
trifft, läßt er die Klinke 3 in Arbeitsposition
gleiten, wo sie mit der Zahnung des Blocks 7 zusammenwirkt,
was den Antrieb dieses Blocks über einen Winkel, etwa
gleich dem, unter dem die Aussparung 15 von der Achse
16 aus zu sehen ist, bewirkt, entsprechend einem
Programmschritt.
Mit Hilfe der Klinke 3, des Hebels 4 und
der Aussparung 15, treibt das Rad 52, durch den Motor 1
in ständiger Rotation angetrieben, den Nockenblock 7
an, um ihn jedesmal, wenn der Hebel 4 die Aussparung 15
passiert, einen Programmschritt durchlaufen zu lassen.
Der Nockenblock 7 geht so bei jeder Umdrehung des Rades
52 einen Programmschritt weiter. Die Vorrichtung, die
das Rad 52, die Klinke 3, den Hebel 4, die Nocke 6 und
die Zahnung 7 enthält, bekannt unter der Bezeichnung
Impulsvorrichtung" oder "Vorrichtung zum
taktgesteuerten Antrieb" , wird insbesondere in dem französischen
Patent Nr. 1 533 219 und seiner ersten Ergänzung sowie
in dem bereits genannten französischen Patent Nr. 1 595
564 beschrieben.
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Der Programmablauf wird hier durch die schrittweisen
Verschiebungen des Blocks 7 gesteuert, während die
Inversionsnocken wie die Nocke 51 kontinuierlich die
Umkehrung der Drehrichtung des Motors, der die Trommel
antreibt, steuern.
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Die Nocke 71 hat hier ein Profil in der Art, daß der
Stift 62 während des Programmablauf durch schrittweise
Verschiebung des Blocks 7 die Aussparung 15' ausfüllt.
Das führt dazu, daß, trotz des kontinuierlichen
Rotationsantriebs des Rades 52', der Block 111 unbeweglich
bleibt. Das geschieht nämlich in bekannter Weise, als
wenn die Aussparung 15' nicht existiert und die Klinke
3' nie mit der Zahnung des Blocks 11 zusammenwirken
würde. Ein Nockenblock 7 steuert während des
Programmablaufs die Öffnung eines Unterbrechers, der in dem
Versorgungsschaltkreis des Trocknungssystems, das dann
in Ruhestellung bleibt, in Serie geschaltet ist.
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Wenn das Waschprogramm zu Ende ist, bleibt der Block 7
stehen, zum Beispiel, weil ein Zahn seiner inneren
Zahnung übergangen wurde oder aus anderen bekannten
Gründen. Gleichzeitig steuert der Block 7, der das
Trocknungssystem steuert, die Schließung des Unterbrechers,
damit die Trocknung beginnt, und die Nocke 71 steuert
das Freigeben der Aussparung 15', was wiederum das
Starten der Zeitschaltuhr auslöst.
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Die Vorrichtung zum schrittweisen Antrieb, die das Rad
52', die Klinke 3', den Hebel 4', die starre Nocke 15'
und die Zahnung des Blocks 11 umfaßt, wirkt in der
Weise eines Untersetzungsgetriebes, da bei jeder Umdrehung
des Rades 52' der Block 11 sich nur um einen
reduzierten Winkel dreht, der in diesem Beispiel dem eines
Programmschrittes entspricht, zum Beispiel einem Winkel
von 6º. Das Untersetzungsverhältnis, eingeleitet durch
die Schritt-für-Schritt-Antriebsvorrichtung, ist
folglich ungefähr 60. Man würde mindestens drei Rollen
benötigen, um ein solches Untersetzungsverhältnis mit
einem Untersetzungsgetriebe vom Typ des
Untersetzungsgetriebes 2 zu erhalten. Im Gegensatz dazu erhält man
hier ein solches Untersetzungsverhältnis mit einer
zuverlässigen und sicheren Vorrichtung, die bereits
erprobt ist und mit der
Schritt-für-Schritt-Antriebsvorrichtung, die in dem Programmsteuergerät selbst
eingesetzt ist, das heißt, die das Rad 52, die Klinke 3,
den Hebel 4, die starre Nocke 6 und die Zahnung des
Blocks 7 enthält, genau identisch ist.
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Die Trocknung dauert während einer mit Hilfe des
Knopfes 14 eingestellten Zeit an, bis die Nocke 111 einen
in dem Versorgungsschaltkreis des Trocknungssystems in
Serie geschalteten Unterbrecher öffnet.
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Der Kreislauf Waschen + Trocknen ist dann beendet.
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Es ist zu beachten, daß das erfindungsgemäße
Programmsteuergerät, versehen mit seiner integrierten
Zeitschaltuhr, praktisch nur die Teile einsetzt, die
bereits in dem bekannten Programmsteuergerät benutzt
wurden. Durch diesen Faktor verringern sich die
Fabrikations- und Wartungskosten. Außerdem nimmt die
Zeitschaltuhr infolge des ungewöhnlichen Gebrauchs der
bereits bekannten
Schritt-für-Schritt-Antriebsvorrichtung eigentlich nur wenig Raum ein.
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Die vorliegende Erfindung beschränkt sich
selbstverständlich nicht auf die gerade abgegebene Beschreibung.
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So könnte der Nockenblock 11 auch dazu dienen, eine
Verzögerung einer oder mehrerer Funktionen des durch
den Block 7 gesteuerten Programmes mit Hilfe einer
Vorrichtung des Typs des Stiftes 62, der in Reaktion auf
das Abtasten des Profils einer Nocke des Blocks 11
durch einen Hebel analog dem Hebel 64 die Aussparung 15
ausfüllen würde, einzuleiten. Der Block 11 könnte
ebenso wie der eines zweiten Programmsteuergerätes
unabhängig von dem Block 7 eingesetzt werden.
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Ebenso ist es möglich, an der Antriebsvorrichtung
mehrere Aussparungen wie die Aussparung Nr. 15 und 15'
vorzusehen, die auf die starren Nocken 6 bzw. 6'
verteilt werden und die von mobilen Stiften eingenommen
werden können, um entsprechend den Verlagerungsrhythmus
der Blöcke 7 und 11 variieren zu lassen.
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In bekannter Weise erlauben die Hebel 4 und 4' für die
Sperrklinken 3 und entsprechend 3' eine Verstärkung der
Verlagerung, die durch die Aussparung 15 hervorgerufen
würde.
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Es ist jedoch nicht zwingend, in welchem Fall jede
Aussparung unmittelbar auf die entsprechende Sperrklinke
einwirkt.
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Das Organ 14 zur Einstellung der Dauer der Verzögerung,
eingeleitet durch die Zeitschaltuhr, könnte von einer
konzentrischen Welle aus mit der Welle 12 fest
verbunden sein, anstatt wie auf den Zeichnungen außermittig
zu sein.
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Auch wenn das erfindungsgemäße Programmsteuergerät
besonders zum Einsatz für Waschmaschinen oder
Geschirrspüler geeignet ist, kann es auch für jedes andere
System, das eine Mehrzahl von selektiv und
aufeinanderfolgend zu speisenden Elementen enthält, eingesetzt
werden.