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Vorrichtung zur Veränderung der Uauer von durch ein Zettsteuergerat gesteuerten Arbeitsgängen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung der Dauer der durch ein Zeitsteuergerät gesteuerten Arbeitsgänge, insbesondere für Wasch-und Geschirrspülmaschinen, mit einer von einem
Synchronmotor angetriebenen einzigen Nockenwelle, die Kontakte steuert, durch die die Dauer der
Arbeitsgänge beeinflusst wird.
In zahlreichen Anwendungsfällen und insbesondere bei Wasch- und Geschirrspülmaschinen erfolgt bekanntlich die Steuerung der verschiedenen Organe durch Zeitsteuergeräte, welche die Aufeinanderfolge und Dauer der Inbetriebsetzung dieser Organe festlegen. Die gewöhnlich angewandten Zeitsteuergeräte weisen eine Mehrzahl von Kurvenscheiben auf, die durch einen Synchronmotor in Drehung versetzt werden und dabei das öffnen bzw. Schliessen von Kontakten verursachen.
Zufolge der vollständigen Automatisierung der Wasch-und Geschirrspülmaschinen und der Anwendung besonders komplizierter Waschgänge wurde der Aufbau der Zeitsteuergeräte in vielen Fällen ausserst kompliziert. In einigen Anwendungsfällen ergab sich ferner die Notwendigkeit, für einen bestimmten Arbeitsgang eine sehr lange Zeit zur Verfügung zu haben, die bei einem konstanten Betrieb des Antriebsmotors des Zeitsteuergerätes schwer erreichbar ist. In einem solchen Fall wäre nämlich das Zeitsteuergerät sehr kostspielig, so dass man es vorzog, den Antriebsmotor mit einem Speisestromkreis zu versehen, der unterbrochen und anschliessend wieder geschlossen werden kann, um die seitens der langen Arbeitsphase geforderten Bedingungen aufrechtzuerhalten.
Das neuerliche Schliessen des Speisestromkreises muss offenbar durch ein ausserhalb des Zeitsteuergerätes liegendes Steuerorgan, beispielsweise einen Thermostaten, herbeigeführt werden, dessen Kontakte sich schliessen, wenn die Temperatur im Waschbehälter einen bestimmten Wert erreicht hat, d. h. nach der für die Erwärmung erforderlichen Zeit.
Eine solche Anordnung besitzt den Nachteil, dass sie nur eine Verlängerung, nicht aber auch eine Verkürzung der Arbeitsgänge gestattet.
Aus der österr. Patentschrift Nr. 265406 ist eine Programmsteuereinrichtung mit einer Mehrzahl von ein allgemeines Programm bestimmenden Nocken und einer dauernd rotierenden Antriebsvorrichtung mit einem gesonderten Steuerelement in Form wenigstens einer Nockenscheibe bekannt, die bei jeder Umdrehung z. B. einmal einen Kontakt betätigt, wobei zum Herbeiführen einer schrittweisen Bewegung der Mehrzahl von Nocken zwischen diesen und der Antriebsvorrichtung eine elektromagnetisch betätigbare Kupplung vorgesehen ist, deren Wicklung in Reihe mit Schaltkontakten liegt, von welchen wenigstens einer ein mit der Steuernockenscheibe zusammenwirkender Kontakt ist. Eine solche Einrichtung weist eine gewisse Trägheit auf und ist erst dann wirksam, wenn die Kupplung voll eingerastet ist.
Ausserdem ist wegen der erforderlichen beweglichen mechanischen Elemente der konstruktive Aufwand verhältnismässig gross und beim Einrasten der Kupplung entsteht ein Verschleiss an der Einrichtung, weshalb derartige zusätzliche mechanische Elemente nach Möglichkeit vermieden werden sollten.
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Weiters ist aus der österr. Patentschrift Nr. 204114 eine aus einem Stromstossgeber und mindestens einem umlaufenden Schaltwerk bestehendes Programmschaltwerk zum Schalten von Starkstromverbrauchern über Schwachstromkreise bekannt, wobei zur Steuerung des umlaufenden Schaltwerkes in der Weise, dass dessen Kontaktarme auf Festkontakten während einer beliebig wählbaren Zeit verharren, ein bezüglich der Zahl seiner Umdrehungen in der Zeiteinheit veränderbarer umlaufender Stromstossgeber vorgesehen ist, für dessen Antrieb insbesondere ein Ferraris-Motor dient, dessen Stromspule mittels eines Wirkzeitenwählers Widerstände verschiedener Grösse vorschaltbar sind. Durch die Vorschaltwiderstände kann aber die Drehzahl des Motors lediglich herabgesetzt werden, ein rascheres überfahren der Festkontakte ist dagegen nicht möglich.
Ferner ist aus der deutschen Auslegeschrift 1230117 ein Programmschalter bekannt, bei dem die Möglichkeit besteht, gewissen Programmphasen im Schnellgang zu überspringen, jedoch erfordert diese Konstruktion zwei Nockenwellen mit verschieden rasch laufenden Synchronmotoren.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden bzw. gegenüber diesen Konstruktionen eine Vereinfachung zu erzielen und eine Vorrichtung zu schaffen, welche unter der Kontrolle des Zeitsteuergerätes selbst auf dieses derart einwirkt, dass sie fallweise entweder eine Verlängerung oder eine Verkürzung der verschiedenen, durch das Zeitsteuergerät kontrollierten Arbeitsgänge hervorruft. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art ein Frequenzwandler vorgesehen ist, der mittels der Kontakte wahlweise zwischen die Motorklemmen des Antriebsmotors und eine Speiseleitung einschaltbar ist, welche eine Wechselspannung mit im wesentlichen konstanter Frequenz liefert.
Durch Veränderung der Speisefrequenz des Antriebsmotors des Zeitsteuergerätes im einen oder andern Sinn ist die Drehzahl der Nockenwelle beliebig beeinflussbar, wodurch die Dauer der verschiedenen Arbeitsgänge einer mit dem Zeitsteuergerät ausgerüsteten Maschine in gewünschter Weise verändert werden kann.
In den Zeichnungen ist die Erfindung schematisch veranschaulicht. Fig. 1 zeigt ein mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung ausgerüstetes Zeitsteuergerät und Fig. 2 zeigt ein Blockschema eines hiefür zu verwendenden Frequenzwandlers.
Der in Fig. l dargestellte Antriebsmotor--l--des Zeitsteuergerätes treibt über ein Zahnräderpaar-2, 3-eine Nockenwelle-4-an, welche drei Kurvenscheiben-5, 6 und 7-mit Höcker--38 bzw. 39 bzw. 40-zur Betätigung der beweglichen Kontaktzungen von in den Motorstromkreis eingeschalteten Umschaltern --19 bzw. 20 bzw. 21--, sowie weitere Kurvenscheiben
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trägt,--22-- des Umschalters--19--geeignet, den mit einer Motorklemme elektrisch verbundenen gemeinsamen festen Kontakt--13--wahlweise entweder mit einem festen Kontakt--15--, der an
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--14-- zuEingangsklemmen-33 und 34-aus der Netzleitung-28 bis 29-gespeist wird.
Die bewegliche Kontaktzunge--23--des Umschalters--20--verbindet ihrerseits einen elektrisch mit der andern Motorklemme verbundenen gemeinsamen Kontakt --16-- entweder mit einem festen Kontakt
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-18--,Kontrollklemme--35--des Frequenzwandlers--30--elektrisch verbundenen gemeinsamen Kontakt--10--mit dem einen oder andern zweier fester Kontakte--11, 12--, die beide je an eine weitere Kontrollklemme-36 bzw. 37-des Frequenzwandlers-30-angeschlossen sind.
Die beweglichen Kontaktzungen-22, 23 und 24-der Umschalter-19 bzw. 20 bzw. 21-werden durch Federn--25 bzw. 26 bzw. 27-gegen die entsprechenden festen Kontakte-14 bzw.
17 bzw. 12-und gegen den Umfang der zugehörigen Kurvenscheiben-5 bzw. 6 bzw. 7-gedrückt gehalten.
Die Wirkungsweise der in Fig. l dargestellten Vorrichtung ist folgende :
Solange die beweglichen Kontaktzungen-22 und 23-der Umschalter-19 und 20-durch die entsprechend geformten Höcker--38 bzw. 39--der Kurvenscheiben--5 bzw. 6--gegen die festen Kontakte--15 bzw. 18--gedrückt gehalten werden, wird der Antriebsmotor--l-unmittelbar aus dem Netz--28 bis 29-bespeist, so dass sich die Nockenwelle --4-- mit der
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durch die Netzfrequenz bestimmten konstanten Drehzahl dreht und der Rhythmus und die Aufeinanderfolge des öffnens und Schliessens der Umschalter-9-denjenigen für den Normalbetrieb
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durch die Federn-25 bzw.
26-gegen die festen Kontakte-14 bzw. 17--gedrückt werden, dann wird der Antriebsmotor --1-- nicht mehr unmittelbar aus dem Netz-28 bis 29-, sondern über den Frequenzwandler --30-- gespeist, der an seinen Ausgangsklemmen-31 und 32-eine
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derart ausgebildet, dass die Verbindung seiner Kontrollklemmen-35 und 36-eine Frequenzerhöhung und die Verbindung seiner Kontrollklemmen-35 und 37-eine Frequenzerniedrigung hervorruft, dann besitzt die an den Ausgangsklemmen-31 und 32-gelieferte und über die beweglichen Kontaktzungen-22 und 23-an die Motorklemmen angelegte Spannung bezüglich der Eingangsspannung an den Klemmen-33 und 34-und somit der Netzspannung eine grössere Frequenz,
wenn die bewegliche Kontaktzunge --24-- des Umschalters --21-- durch einen der Höcker --40-- der Kurvenscheibe --7-- an den festen Kontakt --11-- des Umschalters --21-- angelegt wird, was eine raschere Drehung der Nockenwelle --4-- und somit eine geringere Zeitdauer der Arbeitsgänge der Maschine zur Folge hat.
Wirken hingegen die Höcker --40-- der Kurvenscheibe --7-- nicht auf die bewegliche Kontaktzunge-24-des Umschalters-21-ein, so dass dieselbe seitens der zugehörigen Feder-27-an den festen Kontakt --21-- angelegt wird, dann wird der Antriebsmotor-l-mit einer niedrigeren Frequenz als die Netzfrequenz gespeist und die Nockenwelle --4-- langsamer in Drehung versetzt, so dass die Dauer der Arbeitsgänge grösser ist.
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Umschalters-21-nur- 22 und 23-aus dem Frequenzwandler --30-- gespeist wird.
Wie sich aus dem Blockschema der Fig. 2 ergibt, kann der Frequenzwandler in einer beispielsweisen Ausführungsform einen von den Eingangsklemmen-33 und 34-gespeisten Eingangsgleichrichter --41--, einen über die Kontrollklemmen-35, 36, 37-- kontrollierten Schwingkreis --42-- und einen Kreis --43-- zur Wiederherstellung der Wellenform umfassen, an dessen Ausgang (Ausgangsklemmen--31 und 32--) die Spannung mit kontrollierter Frequenz abnehmbar ist.
Nachdem die Frequenz der an die Eingangsklemmen-33 und 34-des Frequenzwendlers --30-- angelegten Spannung konstant ist, hängt die Frequenz der an den Ausgangsklemmen-31 und 32-abnehmbaren Spannung von der Frequenzeinstellung ab, die durch
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Parameter des Schwingkreises bzw. die Anzahl der ihn bildenden Elementarstufen verändert, dann bringt diese Veränderung der gegenseitigen Verbindung der Kontrollklemmen eine Änderung der Schwingungsfrequenz mit sich. Der Schwingkreis --42-- kann jedenfalls im wesentlichen beliebiger Art sein.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Veränderung der Dauer der durch ein Zeitsteuergerät gesteuerten Arbeitsgänge, insbesondere für Wasch-und Geschirrspülmaschinen, mit einer von einem Synchronmotor
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eine Speiseleitung (28,29) einschaltbar ist, welche eine Wechselspannung mit im wesentlichen konstanter Frequenz liefert.
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