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Mehrprogramm-Steuereinrichtung für elektrische
Waschmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf automatische elektrische Waschmaschinen, z. B. für Kleidungsstücke oder Geschirr, welche eine Mehrprogramm-Steuereinrichtung mit einem Programmschalter mit schrittweisem Antrieb und einer Einrichtung zum zeitweiligen rascheren Bewegen des Programmschalters, um verschiedene Teile des Maximalprogrammes zu überspringen, enthalten.
Die Erfindung bezweckt eine Steuerung für solche Maschinen zu schaffen, welche die Vorteile bisher üblicher Steuerungen vereint und die Einführung zusätzlicher Programme ermöglicht, ohne an der Pro- gramm einheit oder an der Maschine etwas zu verändern, selbst wenn es sich darum handelte, dabei nur einen Schraubenzieher zu benutzen.
Die Erfindung kann als eine Verschmelzung der Ergebnisse zweier bisher durchlaufener Entwicklungsrichtungen betrachtet werden. Eine davon betrifft Waschautomaten - die als "System Lavella" und "Schulthess"bezeichnet werden können - bei denen eine Lochkarte zur direkten Steuerung von Arbeitskreiskontakten verwendet wird. Diese Lochkarten werden unter der Steuerung eines Taktgebers durch eine Führung befördert und während dieser Bewegung betätigen sie Kontakte, die unmittelbar in Stromkreisen mit magnetischen Relais liegen, die ihrerseits wieder Ventile, Motoren, Heizkreise usw. schalten. Solche Maschinen sind natürlich sehr wendig, denn es ist durchaus möglich, die Lochungen so auszuführen, dass jedes beliebige Waschprogramm durchlaufen werden kann.
Zum andern ist es aber erforderlich, für jedes Programm eine besondere Lochkarte vorrätig zu halten ; die Karten sind nicht immer genügend widerstandsfähig gegen Beschädigungen und müssen sehr genau gearbeitet sein, die Stromkreise und die damit zusammenhängenden bewegten Schaltelemente müssen an Stellen der Maschine angebracht sein, die leicht zugänglich sind und können nicht, wie es eigentlich erwünscht wäre, an geschützten und sonst nicht verwertbaren Orten an der Maschine untergebracht werden.
Eine zweite Entwicklungsrichtung ist aus der USA-PatentschriftNr. 2,391, 718 und aus der brit. Patentschrift Nr. 769, 714 (Lindemann bzw. Oak) zu entnehmen. Bei diesen Systemen ist ein durch einen Taktgeber angetriebener Programmnocken vorgesehen, der gleichsam ein Hauptprogramm ausführt, und es sind Einrichtungen vorgesehen, die diesen Programmnocken sehr rasch über jene Stellen hinwegführen, die jeweils unerwünschte Programmschritte darstellen, so dass dann also diese Programmschritte nicht zur Durchführung kommen. Bei diesem System steht der Taktgeber unter dem Einfluss eines Vorwählschalters, der es ermöglicht, eine gewisse Anzahl von Programmen vorwählend einzustellen.
Allerdings ist keine Möglichkeit gegeben, ein zusätzliches Programm einzuführen oder. ein vorhandenes abzuändern, es sei denn, dass die Programmierungseinheit völlig zerlegt und dann entsprechend abgeändert wird.
Die Erfindung bietet alle Vorteile, die einem Vorwählschalter, der während des gesamten Programmablaufes fest eingestellt ist, anhaften und vereint sie mit den Vorteilen der Lochkartensteuerung, die eine Programmänderung oder-ergänzung ermöglicht, ohne dass an der Programmeinheit oder an der Maschine selbst etwas zu verändern ist, selbst wenn es sich darum handelte, nur einen Schraubenzieher zu benutzen.
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Gemäss der Erfindung ist eine Mehrprogramm-Steuereinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum raschen Bewegen des Programmschalters aus einem dem
Steuerteil des Programmschalters (z. B. Nockenscheibenwelle) zugeordneten Antrieb, beispielsweise einem
Motor besteht, dass im Speisestromkreis dieses Antriebes mehrere, zueinander parallel liegende Schalter angeordnet sind, von denen jeweils einer oder mehrere mit Hilfe eines während des Programmablaufes stationär verbleibenden, austauschbaren Wählstückes schliessbar sind, und dass in Serie zu jedem dieser
Schalter ein Kontaktsegment und ein mit diesen Segmenten zusammenwirkender, mit dem Steuerteil des
Programmschalters starr verbundener Kontaktfinger vorgesehen sind.
Bei der erfindungsgemässen Maschine ist demnach in der Regel nur ein einziges Wählstück zu ver- wenden, das der Benutzer der Maschine in der dem gewählten Programm entsprechenden Lage in eine hiefür an der Maschine vorgesehene Tasche einführt, wobei diese Lage durch eine entsprechende Auf- schrift auf dem Wählstück kenntlich gemacht sein kann. Die Fehlermöglichkeiten und die vom Benutzer aufzuwendende Mühe sind somit auf ein Minimum verringert. Befindet sich das Wählstück in der Ma- schine, so bedarf es während des dann ausgeführten Programmes keinerlei Betätigung oder Überwachung ; die Genauigkeit der Steuerung ist nicht von einer übermässigen Genauigkeit der Ausbildung des Wählstük- kes abhängig.
Meist genügt ein Wählstück, das gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung die Form einer Platte hat, welche an den Kanten Ausnehmungen besitzt, in die Fortsätze der beweglichen Teile der Schalter zum Schliessen desselben einfallen können. Wenn ausserdem noch die Ausnehmungen an der einen Plattenseite an den den Zwischenräumen der Ausnehmungen an der andern Plattenseite entsprechen- den Stellen vorgesehen sind, können mit einer Platte in Form einer mehrseitigen geometrischen Figur doppelt so viele Programme ausgeführt werden als sie Seiten aufweist. Da die Platte dauernd in der Ma- schine bleiben kann, besteht auch keine Gefahr, dass sie verloren geht. Anderseits ist es leicht möglich, noch weitere Wählstück-Platten vorzusehen, die der Benutzer der Maschine ohne Schwierigkeiten wahl- weise in die Maschine einführen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Dabei gehen aus den
Zeichnungen und aus der Beschreibung hiefür noch weitere Erfindungsmerkmale hervor.
Fig. 1 zeigt die Vorderansicht einer Platte (Wählstück) in Betriebsstellung, die für die Änderung des
Programmes in einer vollautomatischen Waschmaschine verwendet wird, Fig. 2 ist ein Schnitt längs der
Linie II - II der Fig. 1, Fig. 3 zeigt die quadratische Platte nach Fig. 1 in der Vorderansicht, Fig. 4 ist ein
Schnitt nach der Linie IV - IV der Fig. 3, Fig. 5 ist eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles I in Fig. 3, Fig. 6 ist eine der Fig. 5 entsprechende Seitenansicht der Platte mit sämtlichen möglichen Lagen der Kerben, Fig. 7 zeigt die Ausbildung der Platte als Achteck, Fig. 8 zeigt die Anwendung der Platte bei der
Einstellung einer Regelvorrichtung, Fig. 9 ist ein Schnitt längs der Linie X-X der Fig. 8, Fig. 10 zeigt eine mögliche Ausführung der Sperrvorrichtung, Fig.
11 zeigt schematisch die Anwendung der Platte mit
Schaltung bei der Einstellung des Programmes einer vollautomatischen Waschmaschine.
In der Fig. 1 ist das Gehäuse 1 einer Waschmaschine gezeichnet, auf welches eine Abdeckung 2 aufgebracht ist. Diese Abdeckung 2 weist einen Schlitz 3 auf, der zum Einstecken der Platte 4, die das Wählstück darstellt, dient. Die Platte 4 wird beim Einstecken in den Schlitz 3 durch Führungen 5 geführt, wobei der Winkel 6 parallel zum Schlitz 3 verlaufend noch eine Anlagefläche bildet. Eine auf der gegenüberliegenden Seite dieser Anlagefläche angeordnete Isolierleiste 7 dient zur Befestigung von Blattfedern 8 und von parallel nebeneinander angeordneten Kontaktfedern 9.
Das freie Ende dieser Kontaktfedern 9 trägt einen Kontakt 10, der mit einem festen Kontakt 11 zusammenarbeitet.
Der Kontakt 11 sitzt am Ende einer Anschlussfeder 12, die an einer Isolierleiste 13 befestigt ist, welche am unteren Ende der Führung 5 angebracht ist. Die Kontaktfeder 9 weist einen Tastvorsprung 14 auf, der mit der Platte 4 zusammenarbeitet. Befindet sich auf der Platte 4 dem Testvorsprung 14 eine Kerbe 15, so fällt der Tastvorsprung 14 in diese Kerbe 15 ein und die Kontakte 10 und 11 sind miteinander in Berührung, d. h. es ist ein Steuerstromkreis geschlossen. Diese Lage der Kontaktfeder 9 ist in Fig. 2 in vollen Linien gezeigt, während die gestrichelt gezeichnete Kontaktfeder 91 dem Fall entspricht, dass dem Tastvorsprung 14 auf der Platte 4 keine Kerbe gegenüberliegt.
Die Führung 5 ist unten auf beiden Seiten mit je einer rechteckigen Öffnung 16 versehen.
Durch eine dieser Öffnungen ragt ein mit einem Kontakt 17 versehener beweglicher Schalterarm 18 hindurch und durch die andere Öffnung ein beweglicher Schalterarm 18 ohne Kontakt. Die Platte 4 liegt auf dem freien Ende der beweglichen Schalterarme 18 auf, wobei jeder Arm 18 durch eine Feder 19 gegen den oberen Rand der Öffnung 16 gedrückt wird. Dem Kontakt 17 liegt ein Kon-
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takt 20 gegenüber ; diese beiden Kontakte können dadurch miteinander in Berührung gebracht werden, dass man die Platte 4 in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Lage nach unten drückt.
Die quadratische Platte 4 ist an ihrem Rand mit Kerben versehen, u. zw. sowohl auf ihrer in Fig. 3 gezeigten Vorderseite als auch auf ihrer Rückseite. Die Kerben 15 auf der Vorderseite und die Kerben 15 1 auf der Rückseite sind in der Fig. 5 dargestellt. Die Zahl und Anordnung der Kerben ist an den vier Seiten der Platte sowie vorne und hinten verschieden, so dass im ganzen acht verschiedene Kerbenreihen vorhanden sind.
Fig. 6 zeigt gestrichelt zehn verschiedene mögliche Lagen, in denen Kerben 15 vorgesehen sind und ebensoviele entsprechende gegenüberliegende Lagen von Kerben 151. Die Kerben 15 sind dabei zu den Kerben 151 versetzt angeordnet.
Es ist ersichtlich, dass, wenn die Platte 4 sich in der umgekehrten Lage als wie in Fig. l und 3 befindet, die möglichen Kerben 15'in bezug auf die Tastvorsprünge 14 in die gleiche Lage kommen wie vorher die möglichen Kerben 15. Die Platte 4 arbeitet somit in allen Lagen richtig mit den Kontaktfedern 9 bzw. deren Tastvorsprüngen 14 zusammen und benötigt wegen der Versetzung der Kerben 15 und 151 gegeneinander nur eine geringe'Dicke.
Jede Kerbenkombination entspricht einem bestimmten Arbeitsprogramm der Waschmaschine und ist entsprechend beschriftet, z. B. auf der Vorderseite der Platte mit "Feinwäsche", "Buntwäsche", "Weiss- wäsche", "Kochwäsche". Um die einzelnen Arbeitsgänge jedes Arbeitsprogrammes auszulösen, ist in bekannter Weise ein in Fig. 11 dargestellter Zeitschalter ("Timer") vorhanden und die Reihenfolge und Zeitdauer dieser Arbeitsgänge hängt in ebenfalls bekannter Weise davon ab, welche der zehn Steuerstromkreise, in denen die zehn Kontaktpaare 10,11 liegen, geschlossen sind.
Wenn die Platte 4 in den Schlitz 3 der Abdeckung 2 eingesteckt ist, so ist ausserhalb dieses Schlitzes die Beschriftung, z. B."Feinwäsche"sichtbar, die der an der unteren Randpartie der Platte 4 mit den Tastvorsprüngen 14 zusammenwirkenden Kerbenkombinatior. entspricht. Um den Waschprozess in Gang zu setzen, muss man die in der Lage nach Fig. l und 2 befindliche Platte 4 nach unten drükken, so dass die Kontakte 17 und. 20 miteinander in Berührung kommen. Dadurch wird ein Startstromkreis (Fig. 11) geschlossen, der den Zeitschalter in Bewegung setzt. Wenn man die Platte 4 loslässt, wird sie durch die beiden beweglichen Glieder 18 unter dem Einfluss der Federn 19 wieder in die dargestellte Lage, also in eine ihrer acht Wirklagen zurückgebracht.
Die Programmwahl erfolgt demnach unter Benutzung eines einzigen Betätigungsorganes, nämlich der Platte 4, die in den Schlitz 3 (das "Schlüsselloch") zu stecken ist.
In Fig. 7 ist eine Platte 37 dargestellt, die sich von der Platte 4 nach Fig. 3 dadurch unterscheidet, dass sie die Form eines regelmässigen Achteckes aufweist. Mit einer solchel1Plattekönnensomit ins-
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freie Wäsche und Leintücher mit den entsprechenden Kerbenkombinationen vorgesehen, während auf der Rückseite noch weitere Programme angegeben sind oder Platz freigelassen ist, um später weitere Programme unterzubringen, für den Fall, dass dies infolge der Einführung neuer Waschmittel oder neuer Gewebe gewünscht wird. Die übrigen Teile der Kontakteinrichtung nach Fig. l und 2 können ohne weiteres benutzt werden, um mit der achteckigen Schlüsselplatte 37 zusammenzuarbeiten, abgesehen von der notwendigen Anpassung an die Form der Platte.
Es ist auch denkbar, die Platte 37 so anzuordnen, dass sie um eine Achse 38 drehbar ist. so dass die Programmwahl nicht durch Herausziehen der Platte 37 aus einem Schlitz und Widereinstecken in denselben, sondern durch Drehen der Platte 37 erfolgt. Dabei können Rastvorrichtungen vorgesehen sein, um die Platte in ihren je um 450 gegeneinander versetzten Wirklagen festzuhalten. Da die Platte in diesem Fall nicht umgekehrt werden kann, sind nicht sechzehn, sondern nur acht Programme mit derselben wählbar. Dafür besteht die Gewähr, dass die Platte auf keinen Fall verloren werden kann. Die Lager der Drehachse 38 der Platte können gegen den Druck von den den Federn 19 entsprechenden Federn verschiebbar sein, um jeweils den Startstromkreis (Fig. 11) schliessen zu können.
In Fig. 8 und 9 ist eine Platte 39 gezeigt, die ausser den Kerben 15 zur Schaltung der Steuerstromkreise auch noch Nuten 21 aufweist, um auf mechanischem Wege einen Thermostaten 22 auf verschiedene Temperaturen einstellen zu können. Hiezu weist der Thermostat 22 einen Einstellhebel 23 auf, der mit einem Zeiger 24 versehen ist, der auf einer Temperaturskala 25 spielt.
Eine Feder 26 ist bestrebt, den Einstell-Hebel 23 im Uhrzeigersinne zu schwenken. Am freien Ende des Einstellhebels 23 ist am Drehpunkt 27 ein Taststift 28 angelenkt, der mit einem Mitnehmer 29 versehen ist, der in diejenige der Nuten 21 eingreift, die sich bei der Wirklage der Platte 39
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unten befindet. Eine Führung 30 ist vorgesehen, um den Taststift 28 beim Wegnehmen der Platte 39 so zu führen, dass beim Einstecken dieser Platte der Mitnehmer 29 in die Nut 21 kommt.
Es ist ersichtlich, dass die Lage des Einstellhebels 23 und damit die Einstellung des Thermostaten, der z. B. die Temperatur des Waschwassers regelt, von der Länge der Nut 21 abhängt. An Stelle einer Nut 21 könnte die Platte 39 auch mit einem Schlitz oder auch nur mit einem Mitnehmervorsprung versehen sein. Auf diese Weise kann nicht nur ein Thermostat, sondern z. B. auch ein Niveauregler eingestellt werden.
Unter den gemäss Fig. 1 und 2 vorgesehenen zehn Steuerstromkreisen ist vorzugsweise ein Stromkreis vorgesehen, der in einer Wirklage der Platte 4 stets offen ist. Beim Herausziehen der Platte wird die-
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wieder eingesetzt werden kann, was ein unerwünschtes Teilablaufen des dadurch gewählten Programmes zur Folge hätte, ist eine in Fig. 10 schematisch dargestellte elektromagnetische Sperrvorrichtung 31 vorgesehen.
Die Sperrvorrichtung 31 umfasst einen Elektromagneten 32 und dessen Anker 33, der unter der Einwirkung einer Feder 34 steht, die bestrebt ist, das Ende 35 eines den Anker 33 tragenden
Sperrteiles 36 aus dem Weg der Platte 4 herauszuschieben. Solange der Zeitschalter in die Null- stellung zurückläuft, ist der Elektromagnet 32 erregt und hält den Anker 33 entgegen der Kraft der
Feder 34 in der dargestellten Lage, in welcher das Ende 35 des Sperrteiles ein Wiedereinstecken der
Platte 4 in eine Wirklage verhindert. Wenn der Zeitschalter in seine Nullstellung zurückgelaufen ist, wird der Stromkreis des Elektromagneten 32 unterbrochen und der Anker 33 gelangt durch die Wir- kung der Feder 34 in die Stellung 33', in der er an einem Anschlag 40 anliegt. Nun ist der Weg frei, um die Platte 4 in eine ihrer Wirklagen zu bringen.
In der Fig. 11 bezeichnen gleiche Zahlen die gleichen Teile. Die Platte 4 ist in den Schlitz 3 eingeführt. Die Schaltung ist in dem Zustand unmittelbar vor dem Starten dargestellt. Wird die Platte 4 in Pfeilrichtung 41 nach unten gedrückt, dann werden damit die in der Fig. 2 gezeigten Kontakte 17,20 geschlossen. Der Motor 42 erhält dann über den Startkontakt und die Bürste 43 und das leitende
Segment 44 Spannung vom Netz 45. Gleichzeitig wird die Nocke 64, deren Funktion später genauer beschrieben wird, von einem nicht gezeichneten Motor angetrieben. Die Programmschaltachse 46 ist über ein nicht gezeichnetes Getriebe mit der Welle des Motors 42 fest verbunden. Auf der Programmschalterachse 46 sind ebenfalls fest aufgebracht die Bürste 43, die Bürste 47, ein
Klinkenrad. 48 und mehrere Programmschaltscheiben 49.
Weitere Teile wie Kupplungen usw. sind weggelassen, da sie für das Verständnis in bezug auf die Platte 4 nicht erforderlich sind. Die Pro- grammschaltscheiben 49 schliessen Schaltkontakte 50 und die Schaltkontakte 50 setzen entweder direkt oder über Schaltschütze die verschiedenen Organe der vollautomatischen Waschmaschine in Be- trieb, z. B. Heizung, Waschmotor, Ventile usw. Die gezeichnete Stellung ist die Nullstellung, in dieser
Nullstellung steht die Bürste 43 auf dem leitenden Segment 44. Nach Betätigung des Start-Kon- taktes 17,20 wird in beschriebener Art die Bürste 43 in Richtung des Pfeiles 51 weiter gedreht, verlässt das Segment 44 und kommt auf das Segment 52.
Der Motor 42 erhält nacheinander über die Leitungen 58,59, 60,61 und 62 sowie über die dazugehörigen Segmente 52,53, 54,55, 56,57 und die Bürsten 43 und 47 Spannung, wenn die den Segmenten zugeordneten Kontaktpaare 12 und 9 geschlossen sind. In der gezeichneten Lage der Platte 4 sind die Kerben so angeordnet, dass die Steuer- stromkreise über 58,61 und 62 geschlossen sind. Das bedeutet, dass die Bürste 43, sobald sie auf die Segmente 52,55 und 56 kommt, den Motor 42 an Spannung legt. Damit wird der Motor 42 die Programmschalterachse 46 über diese Segmentbereiche hinwegdrehen.
Die Wirkungsweise ist die folgende :
Kommt die Bürste 43 über das Segment 52 hinaus auf das Segment 53, so hört die Drehbe- wegung des Motors 42 auf. Die Programmschalterachse 46 bleibt nun so lange in dieser Stellung, bis das Klinkenrad 48 von der Nockenscheibe 64 über ein Klinkenschaltwerk 65 weiter bewegt wird. Die Nockenscheibe 64 wird von einem nicht gezeichneten Motor (Timer) angetrieben. Damit wird die Programmschalterachse 46 in Zeitabständen Schritt für Schritt weiter fortbewegt, bis die
Bürste 43 auf das Segment 55 kommt. In diesem Augenblick erhält der Motor 52 wieder über die Leitung 61 bzw. anschliessend über die Leitung 62 Spannung und dreht die Programmschalter- achse und damit die Bürste 43 über die Segmente 55 und 56 bis in die Nullstellung auf das Seg- ment 44.
Je nach der Anzahl und Kombination der Kerben 15 werden andere Bereiche des Pro- grammschalters von der Bürste 43 überfahren bzw. vom Klinkenschaltrad 65 zeitabhängig schritt-
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weise fortbewegt. Wird die Platte 4 aus dem Schlitz 3 herausgezogen, so fliesst über die Leitung 63, die entsprechenden Kontakte 9,12 und das Segment 57 sowie die Bürste 47 Strom.
Damit erhält der Motor 42 solange Spannung, bis die Bürste 47 das Segment 57 verlässt, d. h. der Programmschalter kommt in einem Zuge in seine Nullstellung.
Während des Programmablaufes steht die Bürste 47 immer auf dem Segment 57 und in dieser beispielsweisen Ausführung erhält während des Programmablaufes der Elektromagent 32 Spannung. Wird nun während des Programmablaufes die Platte 4 aus dem Schlitz 3 herausgezogen, so kann der Sperrteil 36 unter der Wirkung des Elektromagneten 32 in die Bahn der Platte 4 eindringen und verhindert ein erneutes Einsetzen der Platte 4, bevor der Programmschalter in die Nullstellung zurückgekehrt ist. Erst in der Nullstellung kommt die Bürste 47 vom Segment 57 und damit wird der Elektromagnet 32 stromlos. Unter der Wirkung der Feder 34 gelangt dann der Sperrteil 36 aus der Sperrlage und der Anker nimmt die gezeichnete Stellung 33'durch Anliegen am Anschlag 40 ein.
Jetzt kann die Platte 4 in den Schlitz 3 weit genug eingeführt werden, um ein neues Programm vorzubereiten, wobei wieder durch Kerben 15 die Kontaktpaare 9,12 betätigt werden. Die in der Fig. l1 nicht in das Schaltschema einbezogenen weiteren Kontakte 9,12 dienen der Vorwahl von ändern Steuerstromkreisen, wie z. B. Temperatureinstellungen, Wasserhöhen und ähnlichem.
Aus Anwendungsgebiet der Erfindung sind alle Möglichkeiten der Programmänderung bei vollautomatischen Waschmaschinen zu bezeichnen, wobei die in den Figuren dargestellten Ausführungen nui beispielhaft sind. Statt der Steuerstromkreise 58 bis 63 können selbstverständlich andere Steuerstromkreise, die ähnliche Wirkungen herbeiführen, aufgebaut werden. Insbesondere wäre denkbar, die Zeitimpulse des Timer-Motors mit der Nockenscheibe 64 in seiner Impulsdauerzu verändern, um Änderun- gen von Programmzeiten herbeizuführen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Mehrprogramm-Steuereinrichtung für elektrische Waschmaschinen, mit einem Programmschalter
EMI5.1
: ha. l-grammschalters (z. B. Nockenscheibenwelle) zugeordneten Antrieb, beispeisweise einem Motor (42), besteht, dass im Speisestromkreis dieses Antriebes mehrere, zueinander parallel liegende Schalter angeordnet sind, von denen jeweils einer oder mehrere mit Hilfe eines während des Programmablaufes stationär verbleibenden, austauschbaren Wählstückes schliessbar sind, und dass in Serie zu jedem dieser Schalter (9,12) ein Kontaktsegment (52-56) und ein mit diesen Segmenten zusammenwirkender, mit dem Steuerteil des Programmschalters starr verbundener Kontaktfinger (43) vorgesehen sind.