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Programmsteuerung für Waschmaschinen
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dem GetriebeMotors mit den Getriebeteilen des Trägers der Programmkontakte ein vom Anker eines Elektromagneten verschiebbares Zahnrad vorgesehen sein.
Schliesslich umfasst die Erfindung auch eine Ausführungsform, bei welcher zur Kupplung des Motor- antriebes mit Teilen des Getriebes des Programmkontaktträgers eine Klauenkupplung vorgesehen ist, de- ren treibender Teil sich im ständigen Eingriff mit dem Antriebsritzel des Motors befindet und deren den
Antrieb des Getriebes vermittelnder Teil durch die Axialbewegung des Ankers über einen zweiarmigen, gegebenenfalls als Blattfeder ausgebildeten Hebel gesteuert ist, wobei zwischen beiden Kupplungsteilen vorzugsweise eine im Öffnungsinne wirkende, an sich bekannte Spreizfeder angeordnet ist.
In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, auf welche die Er- findung jedoch nicht beschränkt sein soll. Es zeigen : Fig. 1 in schematischer Darstellung die Verwen- dung eines Antriebsmotors mit verschiebbarem Rotor sowohl zum Antrieb eines Nockenschalters als auch zur Weiterschaltung eines Programmkontaktträgers, Fig. 2 und 3 eine lösbare Kupplung für den Nocken- schalter in bzw. ausser Eingriff mit dem Triebrad, Fig. 4 eine schematische Darstellung des gegenseiti- gen Eingriffes der Getrieberäder und Nockenscheiben gemäss Fig. 1, Fig. 5 eine Ausführungsmöglichkeit des Zusammenwirkens einer Nockenscheibe und von Schaltnocken mit Nockenschalterkontakten, Fig. 6 eine andere Möglichkeit der Kupplung der Rotorwelle mit dem Getriebe des Programmkontaktträgers,
Fig.
7 die Verwendung eines Elektromagneten zur Betätigung dieser Kupplung, Fig. 8 einen Motor mit zwischen zwei wahlweise zu erregenden Feldjochen verschiebbarem Rotor, Fig. 9 die Verwendung einer vom verschiebbaren. Rotor betätigten Klauenkupplung für den Anschluss des Getriebes des Programmkontaktträgers, Fig. 10 eine andere Art der Bewegungsübertragung des Rotors auf die Klauenkupplung und
Fig. 11 eine durch handbetätigte Kontakte beeinflussbare Schaltung der Programmkontakte.
In der grundsätzlichen Ausführung der Programmsteuerung gemäss Fig. 1 besitzt der Motor 4 einen axial verschiebbaren Rotor 5, auf dessen Welle 6 ein Ritzel 7 sitzt, welches sich über das Zahnrad 8 mit dem Getriebe für den Antrieb einer Nockenscheibe 14 in ständigem Eingriff befindet. Das Ritzel 9 des
Zahnrades 8 kämmt mit einem Zwischenrad 10, dessen Ritzel 11 in das Triebzahnrad 12 der Nockenscheibe 14 eingreift. Dieses letztere Zahnrad 12 und die Nockenscheibe 14 sitzen fest auf der Welle 13.
Die Kontakte 1, 2 und 3 werden unmittelbar von der Nockenscheibe 14 betätigt, wobei die Kontakte l und 3 bzw. 2 und 3 in zeitlicher Folge hintereinander schliessen, wenn sich die Nockenscheibe 14 dreht.'
Das auf einer Welle 30 sitzende Zahnrad 10 und das Ritzel 11 bilden Teile einer Kupplung, wobei durch Verschwenken der Welle 30 der Eingriff zwischen dem Ritzel 11 und dem Zahnrad 12 aufgehoben werden kann. Die Welle 13 ist durch eine Feder 16 entgegen der Antriebsrichtung auf Drehung belastet, wodurch die Nockenscheibe 14 bei Betätigung der Kupplung in die Ausgangsstellung zurückgelangt.
Das Getriebe für die Drehung des Trägers 15 der Programmkontakte 19 besteht aus einem Zahnrad 20, dessen Ritzel 20'mit dem Zahnrad 21 unmittelbar oder mittelbar, im Eingriff steht. Ein Zwischentrieb 25 überträgt die Drehung des Zahnrades 21 auf den Programmkontaktträger 15. Das letztenannten Zahnrad 21 sitzt mit Nocken 22, 2. 3 und der Nockenscheibe 14 fest auf einer gemeinsamen Hohlwelle 24, welch letztere auf der Welle. 13 frei drehbar und unverschiebbar gelagert ist. Am Umfang der Nocke 23 stützt sich eine auf der schwenkbaren Welle 30 gelagerte Rolle 29 ab. Die Nocke 22 besorgt das Schliessen und Öffnen der Nockenschalterkontakte 26,27, die beim Schliessen einen elektrischen Widerstand 17 kurzschliessen bzw. überbrücken.
In Fig. 2, die die Kupplung entsprechend der ersten Betriebsphase des Motors in der Eingriffsstellung von Ritzel 11 und Zahnrad 12 zeigt, befindet sich auch die Nocke 23 in der Ausgangsstellung. Bei verdrehter Nocke 23 ist die Welle 30 verschwenkt, wie aus Fig. 3 ersichtlich, und der Eingriff der genannten Zahnräder aufgehoben.
In der Ruhestellung bzw. in der ersten Betriebsphase des Motors 4 befindet sich der Rotor 5 in der in Fig. 1 gezeichneten linken Endlage, wobei sich das Zahnrad 20 ausser Eingriff mit dem Ritzel 7 der Rotorwelle befindet. Erst durch Verschieben des Rotors 5 gegen die Kraft einer Feder 28 in die rechte Endlage, was einer zweiten Betriebsphase des Motors entspricht, kommt der Eingriff der Zahnräder 7 und 20 zustande. Fig. 4 lässt den Eingriff der Zahnräder 7 und 8. 9 und 10,11 und 12 sowie das Zusammenwirken der Rolle 29 mit der Nocke 23 in axialer Richtung deutlich erkennen.
Der eine Pol 35 einer Stromquelle ist unmittelbar an die eine Anschlussklemme der Motorfeldwicklung gelegt und von der andern Anschlussklemme 18 führt eine Leitung über den Widerstand 17 zum andern Pol 34 der Stromquelle.
Die vorstehend beschriebene Programmsteuerung arbeitet in folgender Weise : Der Motor 4 läuft zunächst als Synchronmotor und dreht die Nockenscheibe 14, wobei nach vorbestimmten Zeiten die Kontak-
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te 1, 2 und 3 geschlossen werden. Diese Kontakte bewirken über eine nicht gezeichnete Vorwahlschal- tung eine Erhöhung des Magnetisierungsstremes, wodurch der Rotor 5 in die gestrichelt angedeutete rech- te Endlage gezogen wird. Mit dem nun erlangten grösseren Drehmoment dreht der Motor den Programm- kontaktträger 15 und gleichzeitig die Nocke 22, welch'letztere den Schluss der Nockenschalterkontak- te 26,27 bewirkt.
Letztere erhalten den erhöhten Magnetisierungsstrom so lange durch die Überbrückung des Widerstandes 17 aufrecht, bis eine volle Umdrehung der Nocke 22 erreicht ist, selbst wenn die Kon- takte 1-3 unterdessen durch das Zurückspringen der Nocke 14 geöffnet wurden. Die Umfangsform der Nocke 22 ist in Fig. 5 genauer dargestellt. Die Nocke 14 gewährleistet jeweils eine volle Umdrehung der
Nocke 22, wodurch ein Schaltschritt des Trägers 15 der Programmkontakte erfolgt, indem eine Ausspa- rung 31 die Kontakte 26, 27 öffnet und damit der Rotor 5 infolge des wieder verringerten Magnetise- rungsstromes in seine Ausgangslage zurückkehrt. Dabei gelangt das Ritzel 7 der Rotorwelle 6 ausser Ein- griff mit dem Zahnrad 20, wodurch der Träger 15 der Programmkontakte und die Nocke 22 zum Stillstand kommen.
Fig. 5 zeigt eine Vereinfachung der Programmsteuerung in der Ausführung nach Fig. l, wobei die
Nocken 14 und 22 die gleichen Kontakte 26 und 27 betätigen. Nach einem bestimmten Zeitablauf er- reicht der Absatz 32 der Nocke 14 den Kontakt 26. Durch den hiemit bewirkten Kontaktschluss wird der
Magnetisierungsstrom für den Motor 4 erhöht und die Nocke 22 läuft an und hält ihrerseits die Kontakte 26,27 für eine ganze Umdrehung geschlossen. Während dieser Umdrehung, die einem Schaltschritt des Programmkontaktträgers 15 entspricht, wird das Ritzel 11 vom Zahnrad 12 abgehoben und der Nok- ken 14 springt in seine Ausgangsstellung zurück. Unabhängig davon beendet die auf der Hohlwelle 24 sit- zende Nocke 22 ihre Umdrehung bei Erreichen der Aussparung 31, wobei die Kontakte 26,27 geöff - net werden.
Bei der vorstehend beschriebenen vereinfachten Steuerung kann nur eine Impulszeit gesteuert werden.
In Fig. 6 ist eine Anordnung eines verschiebbaren Rotors dargestellt ; dabei sind mit gleichen Zahlen funktionsgleiche Teile bezeichnet. Zum Unterschied zur Fig. 1 beschränkt sich diese Ausführung auf ein Einkuppeln des Ritzels 7 in das Zahnrad 20 bei Verschieben des Rotors, wobei in beiden Fällen ein Asynchronlauf angenommen ist. Auch bei dieser Anordnung erfolgt die Verschiebung des Rotors 33 durch Erhöhung des Magnetisierungsstromes in gleicher Weise wie in Fig. 1, indem die Feldwicklung des Motors 4 entweder unmittelbar an die Pole 34,35 der Stromquelle gelegt oder zur Verringerung des Magnetisierungsstromes der Vorwiderstand 17 in diesen Stromkreis eingeschaltet wird. Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen zur Änderung des Magnetisierungsstromes denkbar, z. B. mehrere Wicklungen oder Abgriffe an einer Mehrfachwicklung.
Fig. 7 stellt eine andere Ausführung der Kupplung des Antriebes für den Nockenschalter dar. Bei dieser. Ausführung dient das Ritzel 37 des unverschiebbaren Rotors 36 zum fallweise Eingriff in ein Zahnrad 38, dessen Ritzel 39 sich im Eingriff mit dem Zahnrad 40 befindet. Letzteres übermittelt den Antrieb weiteren, nicht dargestellten Getriebeteilen. Die Kupplung ist in diesem Falle durch den als Winkelhebel 42 gestalteten Anker eines Elektromagneten 41 gebildet. Dieser Anker verschiebt bei erregtem Magneten 41 die Welle 43 mit dem Ritzel 39 gegen die Wirkung einer Feder 45 in die linke Endlage, wobei das Zahnrad 38 zum Eingriff mit dem Ritzel 37 gelangt. Bei stromloser Magnetwicklung befindet sich das Zahnrad 38, wie in Fig. 7 gezeichnet, in der rechten Endlage und ausser Eingriff mit dem Ritzel 37.
Der in Fig. 7 noch angedeutete Kontakt 44 entspricht in seiner Wirkung den Kontakten, welche in Fig. 1 den Magnetisierungsstrom erhöhen bzw. verringern.
In Fig. 8 ist ein anders gestalteter Motor mit verschiebbarem Rotor dargestellt. Dieser Motor besitzt zwei nebeneinander angeordnete elektromagnetische Feldjoche 46,47, wobei der Rotor 48 durch wahlweise Erregung eines der beiden Feldjoche in eine der den beiden Betriebsphasen entsprechenden Stellungen verschiebbar ist. Je nachdem, ob das Joch 46 oder das Joch 47 erregt wird, erfolgt der Eingriff des Ritzels 51 in das Zahnrad 50 oder in das Zahnrad 60. Das Ritzel 51 vermittelt somit den Antrieb abwechselnd an das Getriebe des Nockenschalters 14 und an das Getriebe des Programmkontaktträgers 15 gemäss Fig. 1. Der Vorteil dieser Anordnung besteht nicht nur darin, dass in beiden Lagen die volle Magnetisierungsleistung ausgenützt werden kann, sondern es besteht auch eine grössere Unabhängigkeit gegen Erschütterungen, da nicht entgegen einer Federkraft gearbeitet wird.
Diese Erschütterungsunempflnd- lichkeit ergibt sich dadurch, dass der Rotor in beiden Endlagen durch das Magnetfeld sicher gehalten wird.
Fig. 9 zeigt eine besonders betriebssichere Ausführung der Kupplung des Rotors 5 mit den wahlweise zu schaltenden Getrieben für den Nockenschalter und den Programmkontaktträger. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass das Ritzel 7 des Rotors mit dem Zahnrad 8 ständig in Eingriff bleibt. Die
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Kupplung für das Getriebe des Programmkontaktträgers ist in diesem Falle als Klauenkupplung ausgebildet, deren treibender, mit Klauen 53 ausgestatteter Teil mit dem Zahnrad 8 starr verbunden ist. Der getriebene, die Gegenklauen 52 aufweisende Kupplungsteil sitzt auf einer zur Rotorwelle parallelen, axial verschiebbaren Welle 56, die auch das Ritzel 57 trägt. Zur Weiterleitung des Antriebes an den Träger der Programmkontakte ist ferner das Zahnrad 58 vorgesehen, welches mit dem Ritzel 57 kämmt.
Ein zweiarmiger, an der Stelle 60 gelagerter Hebel 55 überträgt die Verschiebung des Rotors 5 auf die Welle 56.
Der Antrieb für den Nockenschalter läuft ständig über das Zahnrad 8 und das zugehörige Ritzel 9. Bei Erhöhung des Magnetisierungsstromes in beschriebener Weise wird der Rotor in Richtung des Pfeiles 54 verschoben. Dadurch gelangen die beiden Kupplungsteile zum gegenseitigen Eingriff und die Welle 56 beginnt sich zu drehen. Das Zahnrad 58 vermittelt auch, so wie bei der Ausführung nach Fig. 1 das Zahnrad 20, den Antrieb für die Nocke 22. Bei Verringerung des Magnetisierungsstromes nach erfolgter Schrittschaltung bringt eine an der Kupplung vorgesehene Rückholfeder 59 den Kupplungsteil 52 mit der.
Welle 56 sowie auch den Rotor 5 an seine Ausgangslage zurück. Eine besondere Erschütterungsunempfind-
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lungsteile aufweist. Zufolge der Bewegungsübertragung durch den zweiarmigen Hebel 55 ergibt sich auch ein Massenausgleich in axialer Richtung. Dabei kann auch der statische Einfluss der Rückholfeder 59 berücksichtigt werden.
Aus Fig. 10 ist eine Abänderung der. Ausführung gemäss Fig. 9 hinsichtlich der Übertragung der Rotorverschiebung auf die Welle'56 ersichtlich. Hier wird der zweiarmige Hebel durch eine Blattfeder 61 ersetzt, die mit ihren Enden einerseits in die Rotorwelle 6 und anderseits in die Welle 56 formschlüssig eingreift, d. h. alle Bewegungen der Rotorwelle spielfrei auf die Kupplungswelle 56 überträgt. Auch in diesem Fall ist ein von Beschleunigungskräften hinreichend unabhängiges Arbeiten der Steuerung gewährleistet.
Fig. 11 zeigt das Schaltbild eines den. Kontakten 26,27 zugeordneten Programmkontaktsystems. Auf dem nicht gezeichneten Programmkontaktträger 15 ist der Schleifkontakthebel 62 drehbar gelagert, der der Reihe nach einen Schluss mit den Kontakten 68,69, 70 und 71 herstellt. Letztere entsprechen den Programmkontakten 19 (Fig. 1). Durch die Anordnung solcher Kontakte kann die unterbrechende Wirkung der Kontakte 26,27 überbrückt werden, so dass der Motor über diese Programmstellungen hinwegläuft.
In der dem beschriebenen Schaltbild entsprechenden Kontaktanordnung arbeitet die Programmsteuerung in folgender Weise :
Der Anschluss des Motors an die Stromquelle ist aus Fig. 1 ersichtlich. Zusätzlich wird die Feldwick-. lung des Motors über die wahlweise einzuschaltenden Kontakte 63, 64,65 und 66 mit den in den gleichen Stromkreisen liegenden Programmkontakten 68,69, 70 und 71 verbunden. Dies bedeutet, das bei spielsweise bei geschlossenem Kontakt 65 der Schleifkontakthebel 62 beim Gleiten, über den Kontakt 70 die Motorfeldwicklung an Spannung legt und der Motor diese Schaltstellung überfährt, nachdem durch diese Massnahme die durch die Kontakte 26,27 bewirkte Unterbrechung überbrückt ist.
In Fig. 11 soll die gestrichelte Doppellinie 67 den Drehantrieb des Schleifkontakthebels von der Motorwelle aus ohne Berücksichtigung der Übersetzungsmittel andeuten.
Die erfindungsgemässe Programmsteuerung lässt sich überall dort anwenden, wo der Motor unter Verwendung einer Kupplung in der einen Kupplungsstellung an ein Antriebssystem bei grosser Zeitgenauigkeit und in der ändern Kupplungsstellung unter grosser Drehmomentbelastung an ein anderes Antriebssystem anzukuppeln ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Programmsteuerung für Waschmaschinen, bestehend aus einem von einem Steuermotor dauernd angetriebenen Nockenschalter und einem schrittweise betätigten Satz von Programmkontakten, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl zum Antrieb des Nockenschalters (14) als auch zur Weiterschaltung des Pro- grammkontaktträgers (15) ein einziger Motor (4) vorgesehen ist, welcher mit dem Getriebe des die Schaltzeitpunkte des Programmschalters bestimmenden Nockenschalters dauernd in Verbindung steht und zusätzlich mit den Getriebeteilen des Trägers der Programmkontakte kuppelbar ist, zu welchem Zwecke der Motor einen verschiebbaren Rotor (5, 48) aufweist oder ein auf ein Kupplungselement einwirkender Anker eines Elektromagneten vorgesehen ist.
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