Programmsteuerungseinrichtung, insbesondere für Waschmaschinen Es ist wohlbekannt, dass man je nach der Art der Wische dieselbe nach einem anderen Programm wa schen muss, einerseits um nicht unnötig zu viel Zeit urd Heizleistung zu brauchen, und anderseits um empfindliche Wäschestücke zu schonen.
Bisher be kannte Programmsteuerungseinrichtungen sind relativ kompliziert, und die Erfindung bezweckt, eine ein fache Programmsteuerungseinrichtung zu schaffen, die sich insbesondere, aber nicht ausschliesslich, zur Steuerung der Funktionsstromkreise einer Wasch maschine eignet, wobei die einzelnen Programme durch Drücken einer Taste gewählt werden sollen. Die Erfindung geht dabei aus von einer Programm schaltungseinrichtung mit einer Welle, auf der meh rere Organe sitzen, die über elektrische Kontakte Funktionsstromkreise steuern und mit einer Antriebs vorrichtung, die zur Durchführung eines Schaltpro gramms dieser Welle eine Umdrehung erteilt.
Die Programmsteuerungseinrichtung nach der Er findung zeichnet sich dadurch aus, dass die Antriebs vorrichtung als ein durch elektrische Impulse betätig tes, einen Selbstunterbrecher aufweisendes Klinken schaltwerk ausgebildet ist, das die genannte Welle schrittweise antreibt, dass mit Funktionsorganen syn chron angetriebene, elektrische Kontakte betätigende Programmorgane und synchron angetriebene, einem Zeitgeber zugeordnete, elektrische Kontakte betäti- gende Organe vorgesehen sind, dass ein Programm tasten aufweisendes Tastenbrett vorgesehen ist, wobei durch Drücken einer Programmtaste ein derselben zugeordnetes Programmorgan gewählt wird, und dass das gewählte Programmorgan bestimmt,
ob das Klin- kenschaltwerk durch vom Zeitgeber kommende Im pulse oder durch vom Selbstunterbrecher erzeugte Impulse betätigt wird, so dass statt eines Maximal programms, das sich ergibt, wenn jeder Schritt der Welle durch vom Zeitgeber erzeugte Impulse bewirkt wird, ein abgekürztes, dem gewählten Programm organ entsprechendes Programm durchgeführt wird.
Durch die wählbare, vollautomatische Verkür zung des Maximalprogramms kann auf sehr einfache Weist, eine Anpassung des Waschprozesses an den Verschmutzungsgrad und das Material der Wäsche stücke erzielt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Schema einer Programmsteue- rungseinrichtung für eine Waschmaschine.
Fig. 2 zeigt die Form von vier Nockenscheiben dieser Einrichtung, und Fig. 3 ist ein Diagramm, das den Ablauf der Funktionen einer mit dieser Einrichtung gesteuerten Waschmaschine für zwei verschiedene Programme in Abhängigkeit vom Drehwinkel einer Welle darstellt.
Die dargestellte Programmsteuereinrichtung weist eine Hauptwelle a1 auf, auf der ein Klinkenrad k und eine Mehrzahl von Kontakte betätigenden Nok- kenscheiben p1, <I>p2, x, y,</I> z, <I>a, b, c, d,</I> e festsitzen. Die Nockenscheiben p1 und p2 entsprechen verschie denen Waschprogrammen und werden daher kurz als Programmscheiben bezeichnet.
In Wirklichkeit sind mehr als nur zwei Programmscheiben vorgese hen, doch sind die anderen Programmscheiben und die ihnen zugeordneten Schaltungselemente der Ein fachheit halber nicht dargestellt. Die Nockenschei- ben x, y, z sind einem Zeitgeber Z zugeordnet und dienen zur Betätigung eines Klinkenschaltwerkes K für das schrittweise Weiterdrehen der Hauptwelle a1 nach bestimmten Zeitintervallen.
Die von den Nok- kenscheiben a-e betätigten Kontakte sind in den Stromkreisen von verschiedenen, nicht dargestellten elektrischen Vorrichtungen der Waschmaschine ent halten und bestimmen deren Funktion. Die Nocken- Scheiben a-e werden daher kurz als Funktionsschei ben bezeichnet.
Der Zeitgeber Z weist einen Synchronmotor m auf, der ein Reduktionsgetriebe umfasst und eine Welle a2 mit einer Umdrehung in vier Minuten an treibt. Auf der Zeitgeberwelle a2 sitzen vier Nocken scheiben f1, f2, stl und st2. Die beiden Nocken scheiben f <I>l</I> und f2, deren Form aus Fig. 2 hervor geht, dienen zur Erzeugung von Impulsen, welche die oben erwähnten Zeitintervalle bestimmen und werden a1; Zeitgeberscheiben bezeichnet.
Die beiden Nocken scheiben stl und st2, die für besondere Steuerfunk tionen der Waschmaschine verwendet werden, wer den kurz als Steuerscheiben bezeichnet.
Ein Tastenbrett<I>T</I> weist drei Tasten t1, <I>t2</I> und t3 auf. Die Tasten t1 und t2 sind den Programmschei ben p1 und p2 zugeordnet und es sind noch weitere Programmtasten dieser Art vorgesehen, entsprechend der Anzahl der Programmscheiben. Wenn eine Pro grammtaste gedrückt wird, hält sie sich in ihrer Ein schaltlage, wobei eine mechanische Verriegelung be kannter Art dafür sorgt, dass nicht gleichzeitig zwei Programmtasten eingeschaltet sein können.
Die Taste t 3 dient zum Einschalten der Programmsteuereinrich- tung und kehrt nach ihrer Betätigung unter der Ein wirkung einer nicht dargestellten Feder in ihre Ruhe lage zurück. Wenn die Einschalttaste t3 gedrückt wird, beginnt die Hauptwelle a1 sich zu drehen, und das durch die eingeschaltete Programmtaste t1 oder t2 gewählte Waschprogramm wird durchgeführt. Am Ende der vollen Umdrehung der Hauptwelle a1 wird durch eine nicht dargestellte, kinematische Verbin dung einfacher Art die eingeschaltete Programmtaste t1 oder t2 wieder ausgeschaltet.
Das Klinkenschaltwerk K weist einen Elektro magneten 1 auf, der bei Erregung das untere Ende einer Stange 2 gegen die Kraft einer Feder 3 anzieht. Die Stange 2 ist an ihrem oberen Ende mit einer Schaltklinke 4 versehen, die in das Klinkenrad k ein greift, das sechzig Zähne aufweist, obwohl in der schematischen Zeichnung weniger Zähne gezeichnet sind. Bei jedem Hub der Stange 2 wird das Klinken rad k und damit die Hauptwelle a1 um einen Schritt, das heisst um 6 weitergedreht.
Die Stange 2 ist mit zwei Anschlägen 5 und 6 versehen, die mit zwei Gegenanschlägen 7 und 8 zusammenarbeiten, die zur Betätigung eines zum Klinkenschaltwerk K gehöri gen Schnappschalters 9 dienen, von dem nur die Schaltkontakte dargestellt sind.
Wenn der Anschlag 6 bei Erregung des Elektromagneten 1 auf den Ge genanschlag 8 trifft, wird der Schalter 9 geöffnet und bleibt so lange offen, bis die Stange 2 nach Aberregung des Elektromagneten 1 von der Feder 3 nach oben gezogen wird und der Anschlag 5 auf den Gegen anschlag 7 trifft und damit den Schalter 9 schliesst. Der Elektromagnet 1 kann entweder mittels der von den Zeitgeberscheiben f <I>1</I> oder f <I>2</I> erzeugten Impulse betätigt werden, oder mittels Schnellschaltimpulsen,
die einen schnellen Vorlauf der Hauptwelle a1 bewir ken. Welche Impulse zum Elektromagneten 1 gelan- gen, hängt von den Programmscheiben<B>p l,</B> p2 usw. ab. Ein Relais r dient zur Unterbrechung der den Funktionsscheiben a-e zugeordneten Stromkreise, solange der schnelle Verlauf der Hauptwelle a1 statt findet. Die Einrichtung ist mit ihren Eingangsklem men 10, 11 an das Wechselstromnetz von z. B. 220 Volt angeschlossen.
Nachfolgend soll nun anhand der Fig. 3 die Ar beitsweise der beschriebenen Einrichtung erläutert werden. In dieser Figur stellt die Abszissenachse den Drehwinkel der Hauptwelle a1 in sechzig Schritten zu je 6 dar.
Die mit p1, <I>p2, x, y, z,</I> a, <I>b, e,</I> d und e bezeichneten Zeilen stellen schematisch die Abwick lung des Umfanges der entsprechenden Nocken scheiben dar, wobei die schraffierten Abschnitte die ser Zeilen Scheibensektoren entsprechen, die gegen über den anderen Scheibensektoren erhöht sind, und somit ein Schliessen der mit den betreffenden Nok- kenscheiben zusammenarbeitenden Kontakte bewir ken.
In der äussersten Kolonne links sind für die Nockenscheiben charakteristische Angaben enthalten, während unter der Abszissenachse die Funktionen der Waschmaschine bei der betreffenden Winkelstellung der Hauptwelle a1 angegeben sind.
Es sei nun zunächst angenommen, dass die Ein schalttaste t3 gedrückt wird, ohne dass vorher eine der Programmtasten t1 oder t2 gedrückt worden ist. In diesem Falle wird ein Maximalprogramm durch geführt, das sich nur für äusserst schmutzige und widerstandsfähige Wäsche eignet.
Durch das Drük- ken der Einschalttaste t3 wird ein mit derselben ver bundener Kontakt 12 kurzzeitig geschlossen und der Elektromagnet 1 im Stromkreis 10, 1, 12, 11 erregt, so dass das Klinkenschaltwerk K über das Klinken zahnrad k die Hauptwelle a1 um einen Schritt dreht, worauf die Stange 2 durch die Feder 3 in ihre Aus gangslage zurückgeht und mit dem nächsten Zahn des Klinkenzahnrades in Eingriff kommt. Der Schnapp schalter 9 wird hierbei geöffnet und wieder geschlos sen, was aber wirkungslos ist.
Nach dem ersten Schritt werden gemäss Fig. 3 die Kontakte 13, 14, 15, 16 und 17 geschlossen, die mit den Nockenscheiben <I>X, Z, a,</I> e, und<I>d</I> zusammen arbeiten. Durch das Schliessen des Kontaktes 14 wird der Synchronmotor m im Stromkreis 10,<I>in,</I> 14, 11 erregt, so dass der Zeitgeber Z in Tätigkeit tritt und dessen Welle a2 in vier Minuten eine Umdrehung ausführt. Durch das Schliessen des Kontaktes 15 wird ein in der Waschmaschine enthaltenes Elektro ventil, das an die Klemmen 18, 19 angeschlossen ist, im Funktionsstromkreis 10, 19, Elektroventil 18, 15, Ruhekontakt 20 des Relais r, 11 erregt. Durch seine Erregung wird das Elektroventil geöffnet und lässt Wasser in die Trommel der Waschmaschine einlau fen.
Durch das Schliessen des Kontaktes 16 wird eine in der Waschmaschine enthaltene elektrische Heiz- vorrichtung eingeschaltet. Die Anschlussklemmen die ser Heizvorrichtung sind der L7bersichtlichkeit halber nicht dargestellt, der Funktionsstromkreis geht aber wieder von der Klemme 10 aus und führt über den Ruhekontakt 20 zur Klemme 11.
Durch das Schliessen des Kontaktes 17 wird ein in der Waschmaschine enthaltener, die Waschtrom mel antreibender Waschmotor mit den Klemmen 10 und 11 verbunden. In dem Funktionsstromkreis des Waschmotors ist auch ein Reversierdoppelkontakt 21 enthalten, der durch die auf der Zeitgeberwelle a2 sitzende Steuerscheibe stl betätigt wird, deren Form aus Fig.2 hervorgeht.
Während etwas weniger als einer halben Umdrehung der Welle n2 liegt das mitt lere Kontaktstück des Doppelkontaktes 21, das un mittelbar von der Peripherie der Steuerscheibe stl gesteuert wird, an dem einen und während etwas we niger als der anderen halben Umdrehung an dem an deren der beiden äusseren Kontaktstücke dieses Dop pelkontaktes 21 an, während jeweils in einem kurzen Zeitintervall zwischen den beiden Kontaktlagen der Doppelkontakt beidseitig offen ist. Durch diesen Doppelkontakt 21 wird in bekannter Weise der Dreh sinn des Waschmotors umgesteuert, so dass sich der selbe während jeder Umdrehung der Zeitgeberwelle a2 einmal in dem einen und einmal in dem anderen Sinne dreht.
Durch das Schliessen des Kontaktes 13 wird die Zeitgeberscheibe f 1 wirksam, die gemäss Fig. 2 vier Vorsprünge aufweist und demgemäss jede Minute ein mal den mit ihr zusammenarbeitenden Kontakt 22 kurzzeitig schliesst. Wenn dies der Fall ist, wird der Elektromagnet 1 im Stromkreis 10, 1, 13, 22, 11 er regt und das Klinkenschaltwerk K schaltet die Haupt welle a1 um einen Schritt weiter, wobei der Schnapp schalter 9 wiederum wirkungslos bleibt. Die Haupt welle a1 wird nun bis auf weiteres jeweils in Zeit intervallen von einer Minute weitergeschaltet.
Nach dem siebten Schritt wird durch die Funk tionsscheibe a der Stromkreis des Elektroventils un terbrochen und somit der Wassereinlauf abgestellt. Wenn das Wasserniveau in der Waschtrommel schon vorher einen vorbestimmten Stand erreicht hat, so sorgt ein in der Waschmaschine in üblicher Weise ent haltener Niveauregler dafür, dass das Einlaufelektro- ventil schon früher geschlossen wird.
Nach dem achten Schritt schliesst die Funktions scheibe b ihren Kontakt 23, wodurch ein weiteres in der Waschmaschine enthaltenes, an die Klemmen 24 und 25 angeschlossenes Elektroventil im Funktions stromkreis 10, 25 Elektroventil 24, 23, 20, 11 er regt wird. Durch seine Erregung wird das Elektro ventil geöffnet und lässt das Wasser aus der Wasch trommel auslaufen. Das Ablaufelektroventil wird nach zwei weiteren Schritten, also nach dem zehnten Schritt, wieder geschlossen, womit eine erste Vor waschperiode beendigt ist.
Nach dem zehnten Schritt wird das Einlauf elektroventil über den Kontakt 15 der Funktions scheibe a wieder erregt und es beginnt eine zweite Vorwaschperiode.
Nach dem dreizehnten Schritt wird der Kontakt 13 der Nockenscheibe x geöffnet und dafür der Kontakt 26 der Nockenscheibe y geschlossen. Da durch wird die Zeitgeberscheibe f 1 unwirksam, die Zeitgeberscheibe f2 dagegen wirksam gemacht. Die Zeitgeberscheibe f 2 weist gemäss Fig. 2 einen ein zigen Vorsprung auf, so dass ihr Kontakt 27 nur alle vier Minuten einmal kurzzeitig geschlossen wird.
Der Elektromagnet 1 wird nun beim Schliessen des Kon taktes 27 jeweils im Stromkreis 10, 1, 26, 27, 11 er regt und das Klinkenschaltwerk K schaltet die Haupt welle a1 infolgedessen jeweils alle vier Minuten um einen Schritt weiter, wobei der Schnappschalter 9 wiederum wirkungslos ist. Betrachtet man die Abszis- senachse der Fig. 3 als Zeitachse, so entspricht eine Teilung derselben somit jeweils einer Minute, solange die Nockenscheibe x ihren Kontakt 13 schliesst, und jeweils vier Minuten, solange die Nockenscheibe y ihren Kontakt 26 schliesst.
Nach dem siebzehnten Schritt wird der Wasser- einlauf wieder abgestellt und nach dem achzehnten Schritt der Wasserablauf geöffnet, der nach dem zwanzigsten Schritt wieder geschlossen wird, womit die zweite Vorwaschperiode beendigt ist. Diese zweite Vorwaschperiode dauert jedoch wegen der Wirksam keit der Zeitgeberscheibe f2 bedeutend länger als die erste Vorwaschperiode.
Nach dem zwanzigsten Schritt wird der Wasser einlauf wieder eingeschaltet und beginnt die eigent liche Waschperiode. Nach dem sechsunddreissigsten Schritt wird die 4-Minuten-Zeitgeberscheibe f 2 un wirksam und dafür die 1-Minuten-Zeitgeberscheibe f 1 wieder wirksam. Nach dem dreiundvierzigsten Schritt wird der Stromkreis des Einlaufelektroventils beim Kontakt 15 unterbrochen; der Wassereinlauf ist aber schon lange vorher durch den erwähnten Niveau regler abgestellt worden.
Nach dem sechsundvierzigsten Schritt ist die Waschperiode beendigt, indem nun die Heizung ab gestellt wird und der Wassereinlauf und der Wasser ablauf gleichzeitig geöffnet werden. Es beginnt nun eine Spülperiode.
Nach dem vierundfünfzigsten Schritt wird der Wassereinlauf abgestellt und nach dem fünfundfünf- zigsten Schritt auch der Waschmotor. Dafür wird nach dem sechsundfünfzigsten Schritt durch den Kon takt 28 der Funktionsscheibe e ein weiterer in der Waschmaschine enthaltener Motor eingeschaltet, der die Waschtrommel mit hoher Tourenzahl antreibt, um die Wäsche auszuschwingen. Die Spülperiode ist hier mit beendigt und es beginnt eine Ausschwingperiode, die bis zum Ende des neunundfünfzigsten Schrittes dauert, wo der Ausschwingmotor ausgeschaltet wird.
Der- Waschmotor und der Ausschwingmotor können in bekannter Weise durch einen einzigen, mehrpoli- gen, polumschaltbaren Motor ersetzt werden.
Am Ende des sechzigsten Schrittes werden schliesslich der Wassereinlauf und der Synchronmotor in abgestellt, womit der Arbeitszyklus unter Durch führung des ganzen Maximalprogramms beendigt ist und die Einrichtung für eine neue Wäsche zur Ver fügung steht. In den meisten Fällen wäre das beschriebene Maximalprogramm, das einhundertachzig Minuten dauert, weil die Zeitgeberscheibe f 2 während drei- undzwanzig Schritten wirksam ist und die Dauer des ersten Schrittes vernachl_ässigbar durchaus nicht ge eignet.
Je nach Art der Wäsche sind daher verschie dene Programme vorgesehen, bei denen jeweils nur Teile des Maximalprogramms durchgeführt, andere Teile desselben dagegen übersprungen werden. Es soll nun das Programm erläutert werden, das durch geführt wird, wenn man die Programmtaste t1 be tätigt, welches Programm sich z. B. zum Waschen von nicht stark beschmutzter Baumwollwäsche eignet.
Durch die Betätigung der Programmtaste t1 wer den zwei Kontakte 29 und 30 geschlossen und den früheren Erläuterungen entsprechend während der ganzen Dauer des Arbeitszyklus geschlossen gehalten. Durch Drücken auf die Einschalttaste t3 wird wie derum die Einrichtung in Tätigkeit gesetzt und bis zum Ende des zehnten Schrittes, also bis zum Ende der ersten Vorwaschperiode, spielen sich alle Vor gänge genau so ab wie beim Maximalprogramm, weil der Kontakt 31 der Programmscheibe p 1 offen bleibt.
Am Ende des zehnten Schrittes wird der Kontakt 31 geschlossen, so dass der Elektromagnet 1 im Stromkreis 10, 1, 9, 29, 31, 14, 11 erregt wird und das Klinkenschaltwerk K die Hauptwelle a1 um einen Schritt weiter dreht. Am Ende der die Drehung des Klinkenrades k bewirkenden Abwärtsbewegung der Stange 2 trifft der Anschlag 6 auf den Gegenanschlag 8 und öffnet dadurch den Schnappschalter 9, wodurch der Erregungsstrom unterbrochen wird. Am Ende der nun folgenden Aufwärtsbewegung der Stange 2 wird durch Auftreffen des Anschlages 5 auf den Gegen anschlag 7 der Schnappschalter 9 wieder geschlos sen, so dass der über diesen Schalter 9 führende Er regungsstromkreis des Elektromagneten 1 sofort wie der geschlossen wird, womit sich der Vorgang wieder holt.
Es ist ersichtlich, dass die Teile 1, 2, 5, 6, 7, 8 und 9 des Klinkenschaltwerkes K einen Selbstunter brecher bilden, der schnell aufeinanderfolgende Schaltimpulse erzeugt, die als Schnellschaltimpulse bezeichnet werden und die Hauptwelle a1 schnell weiterschalten.
Um während des Schnellvorlaufes der Haupt welle a1 zu vermeiden, dass die von den Funktions scheiben a-e und von den mit den Zeitgeberscheiben zusammenwirkenden Nockenscheiben x und y be tätigten Kontakte sowie die Kontakte der Steuerschei ben stl und st2 wirksam werden, was wegen ihrer viel zu rasch nacheinanderfolgenden Betätigung grosse Störungen hervorrufen würde, wird ferner durch das Schliessen des Kontaktes 31 auch das Relais r erregt, und zwar im Stromkreis 10, r, 30, 31, 14, 11.
Durch die Erregung des Relais r wird dessen Ruhekontakt 20 geöffnet, was die Unterbrechung sämtlicher Strom kreise der von den Nockenscheiben a-b, <I>x, y,</I> f 1, f2, stl und st2 betätigten Kontakte zur Folge hat.
Nach dem zwanzigsten Schritt, der durch die Schnellschaltimpulse wenige Sekunden nach dem zehn ten Schritt bewirkt wird, wird der Kontakt 31 wieder geöffnet und das Programm folgt nun bis auf weiteres dem beschriebenen Maximalprogramm. Es ist er sichtlich, dass durch den Schnellvorlauf die ganze zweite Vorwaschperiode übersprungen worden ist.
Am Ende des achtundzwanzigsten Schrittes -wird der Kontakt 31 wieder geschlossen und die weiteren Schritte erfolgen somit wieder im Schnellvorlauf, und zwar bis zum Ende des sechsundvierzigsten Schrittes, das heisst bis zum Ende der Waschperiode. Es ist er sichtlich, dass somit auch die Waschperiode ganz er heblich verkürzt wird. Auch die Spülperiode wird ver kürzt, indem der am Ende des sechsundvierzigsten Schrittes geöffnete Kontakt 31 vom Ende des zwei- undfünfzigsten bis zum Ende des sechsundfünfzigsten Schrittes wiederum geschlossen wird.
Die Ausschwing- periode ist dagegen gegenüber dem Maximalpro gramm wieder unverändert. Unter Vernachlässigung der Dauer des ersten Schrittes und der Schnellvor- laufschritte beansprucht die Durchführung des ersten Programms nur 9 + 8 + 4 + 6 + 4 = 31 Minuten, wobei die Wäsche entsprechend geschont und Hei zung und Wasser gespart werden.
Wenn man die Programmtaste t2 drückt, so wer den deren Kontakte 32 und 33 anstelle der Kontakte 29 und 30 der Programmtaste t1 geschlossen und in folgedessen wird der Kontakt 34 der Programm scheibe p2 anstelle des Kontaktes 31 der Programm scheibe p1 wirksam. Da der Kontakt 34 während der Schritte fünf bis neun, elf bis zwanzig (wie beim er sten Programm) achtundzwanzig bis sechsundvierzig (wie beim ersten Programm), fünfundfünfzig, sechs undfünfzig und neunundfünfzig geschlossen ist, fällt wiederum die ganze zweite Vorwaschperiode weg und die Waschperiode wird abgekürzt. Darüber hinaus werden auch die erste Vorwaschperiode und die Ausschwingperiode abgekürzt.
Die Spülperiode wird gegenüber dem Maximalprogramm ebenfalls ab gekürzt, aber etwas weniger als beim ersten Pro gramm. Das beschriebene zweite Programm, das 47 Minuten dauert, eignet sich z. B. für Nylonwäsche.
Wie bereits erwähnt, sind weitere Programm scheiben und entsprechende Programmtasten zur Aus wahl von weiteren Programmen vorgesehen, z. B. ins gesamt acht oder zehn verschiedene Programme.
Es ist leicht ersichtlich, dass man im Zeitgeber Z auch nur eine einzige Zeitgeberscheibe, z. B. die Zeit geberscheibe f 1, vorsehen könnte, die, wenn der Kon takt 13 geschlossen ist, jede Minute einen Impuls erzeugt. Man würde damit die Zeitgeberscheibe f 2 und die Nockenscheibe y erübrigen. Dagegen müsste das Klinkenzahnrad k dann statt sechzig mit einhun- dertneunundzwanzig Zähnen versehen sein, um das beschriebene Maximalprogramm von einhundertacht- undzwanzig Minuten Dauer durchzuführen.
Ausser dem müssten alle auf der Hauptwelle a1 sitzenden Nockenscheiben einen etwas mehr als doppelt so gro ssen Durchmesser erhalten, um bei dem auf etwas weniger als die Hälfte verminderten Schritt der Haupt- welle a1 mit gleicher Sicherheit ihre Kontakte zu be tätigen.
Ausserdem erleichtert das Vorsehen der be schriebenen zwei Zeitgeberscheiben f <I>1</I> und f <I>2</I> die Ausgestaltung der Programmscheiben, da man wäh rend der zweiten Vorwaschperiode und der Wasch periode, je nach der Form der Programmscheiben, sowohl 1-Minuten-Intervall als auch 4-Minuten-In- tervalle im Schnellvorlauf überspringen kann. Die An wendung von zwei Zeitgeberscheiben bietet somit sehr erhebliche Vorteile.
Eine an sich mögliche Anwendung von mehr als zwei Zeitgeberscheiben wird in der Praxis dagegen kaum vorteilhaft sein und kann nur für Sonderfälle in Frage kommen, wobei hervorzuheben ist, dass die Erfindung nicht auf Programmsteuerungseinrichtun- gen für Waschmaschinen beschränkt ist, also auch andere Maschinen oder ganze Anlagen mit derartigen Einrichtungen gesteuert werden können, voraus gesetzt, dass die Ausführung von verschiedenen Teil programmen eines Maximalprogrammes bei densel ben von Interesse ist.
Für Sonderfälle ist auch die Steuerscheibe st2 vorgesehen, deren Zweck in der vorstehenden Be schreibung noch nicht erläutert worden ist, weil sie bei der fraglichen Waschmaschine nicht benützt wird. Wenn in der zu steuernden Maschine ein Steuerstrom kreis nur während eines Zeitintervalls geschlossen sein soll, das kürzer ist als die Zeitdauer des kür zesten Schrittes, der durch den Zeitgeber Z bewirkt wird, also im vorliegenden Falle kürzer als eine Mi nute, so wird die Steuerscheibe st2 benützt.
Der Stromkreis wird dann in Serie den Kontakt 35 der Steuerscheibe st2 und einen Kontakt einer nicht dar gestellten Funktionsscheibe enthalten, welch letzterer Kontakt durch diese Funktionsscheibe, durch die Zeit geberscheibe f 1 bedingten Schrittes der Hauptwelle a1, also während einer Minute geschlossen gehalten wird. Die Steuerscheibe st2 weist gemäss Fig. 2 einen sich über einen Winkel von 45 erstreckenden Vor sprung auf, so dass der Kontakt 35 nur während eines Sub-Zeitintervalls von ?!@ Minute geschlossen ist.
Demnach ist auch der fragliche Funktionsstromkreis nur während dieses Sub-Zeitintervalls von 14 Minute geschlossen.
Die Programmscheiben p1, p2 und die Nocken scheiben x, y, z müssen nicht unbedingt auf derselben Welle sitzen wie die Funktionsscheiben a-e, sondern es genügt, wenn sie mit denselben synchron angetrie ben werden. Die Anordnung a11 dieser Scheiben auf einer einzigen Welle a1 ist aber einfacher, da dadurch eine weitere Welle, Zahnräder und dergleichen ge spart werden. Besonders einfach wird die Konstruk tion, wenn man alle diese Scheiben in einem Stück herstellt, sie also zu einer Nockenwalze vereinigt.
In den von den Funktionsscheiben a-e gesteuer ten Stromkreisen können selbstverständlich auch Re lais, Schaltschütze oder dergleichen vorgesehen sein, so dass z. B. die Heizvorrichtung der Waschmaschine nicht von den Klemmen 10 und 11, sondern von einem Drehstromnetz aus gespeist werden kann. Es sei auch noch bemerkt, dass man gegebenen falls während der Abwicklung eines Programms die Einschalttaste t3 kurzzeitig ein- oder mehrmals drük- ken kann, z. B. um die Waschperiode willkürlich ab zukürzen.
Beim Schliessen des Kontaktes 12 wird nämlich jeweils der Elektromagnet 1 erregt, wie beim ersten Schritt, so dass das Klinkenschaltwerk die Hauptwelle a1 um einen Schritt weiterdreht, ohne den vom Zeitgeber Z kommenden Schaltimpuls ab zuwarten.
Obwohl in dem dargestellten Ausführungsbeispiel alle die auf den Wellen a1 und a2 sitzenden Kontakte betätigenden Organe als Nockenscheiben ausgebildet sind, ist es klar, dass diese Organe auch anders aus gebildet sein können. So kann, anstelle einer Nocken scheibe z. B. eine Scheibe aus Isoliermaterial verwen det werden, die auf einem Teil ihres Umfanges mit einem Leiter versehen ist, der während eines ent sprechenden Teiles einer Umdrehung der Scheibe zwei an ihr anliegende, ortsfeste Gleitkontakte leitend miteinander verbindet.
Es können auch auf einem ein zigen, walzen- oder scheibenförmigen Körper durch derartige Leiter und Isolierteile mehrere Kontakt organe gebildet sein, die je mit einem Paar von Gleit- kontakten zusammenarbeiten. Die Leiter können auf die Walzen oder Scheiben z. B. aufgespritzt oder auf- Redruckt sein.
Program control device, especially for washing machines It is well known that, depending on the type of wiping, you have to wash the same according to a different program, on the one hand in order not to need too much time and heating power, and on the other hand to protect delicate items of laundry.
Previously known program control devices are relatively complicated, and the aim of the invention is to provide a simple program control device which is particularly, but not exclusively, suitable for controlling the functional circuits of a washing machine, the individual programs to be selected by pressing a button. The invention is based on a program circuit device with a shaft on which meh eral organs sit that control functional circuits via electrical contacts and with a drive device that grants this shaft one revolution to carry out a Schaltpro program.
The program control device according to the invention is characterized in that the drive device is designed as an actuated by electrical impulses, a self-interrupter having pawl switchgear, which drives the said shaft step by step, that with function organs synchronously driven, electrical contacts actuating program organs and synchronously driven, a timer associated, electrical contacts actuating organs are provided that a program key having a keyboard is provided, whereby by pressing a program key a program organ associated with the same is selected, and that the selected program organ determines,
whether the ratchet switch mechanism is operated by pulses coming from the timer or by pulses generated by the self-interrupter, so that instead of a maximum program that results when every step of the shaft is effected by pulses generated by the timer, an abbreviated program is the one selected organ corresponding program is carried out.
The selectable, fully automatic shortening of the maximum program makes it very easy to adapt the washing process to the degree of soiling and the material of the laundry.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing.
1 shows a diagram of a program control device for a washing machine.
Fig. 2 shows the shape of four cam disks of this device, and Fig. 3 is a diagram showing the sequence of functions of a washing machine controlled by this device for two different programs as a function of the angle of rotation of a shaft.
The program control device shown has a main shaft a1 on which a ratchet wheel k and a plurality of contact-actuating cam disks p1, p2, x, y, z, a, b, c, d , </I> e are stuck. The cam disks p1 and p2 correspond to the various washing programs and are therefore briefly referred to as program disks.
In reality, more than two program slices are provided, but the other program slices and the circuit elements assigned to them are not shown for the sake of simplicity. The cam disks x, y, z are assigned to a timer Z and are used to actuate a ratchet mechanism K for the step-by-step rotation of the main shaft a1 after certain time intervals.
The contacts actuated by the cam disks a-e are contained in the circuits of various electrical devices (not shown) of the washing machine and determine their function. The cam disks a-e are therefore briefly referred to as ben functional disks.
The timer Z has a synchronous motor m, which includes a reduction gear and drives a shaft a2 with one revolution in four minutes. Four cam disks f1, f2, stl and st2 sit on the timer shaft a2. The two cam disks f <I> l </I> and f2, the shape of which is shown in FIG. 2, are used to generate pulses which determine the above-mentioned time intervals and are a1; Designated timing disks.
The two cam disks stl and st2, which are used for special control functions of the washing machine, who are referred to as control disks for short.
A keyboard <I> T </I> has three keys t1, <I> t2 </I> and t3. The keys t1 and t2 are assigned to the program slices p1 and p2 and there are other program keys of this type, according to the number of program slices. When a program button is pressed, it remains in its on position, with a mechanical lock of a known type ensuring that two program buttons cannot be switched on at the same time.
The button t 3 is used to switch on the program control device and, after being actuated, returns to its rest position under the action of a spring (not shown). When the ON button t3 is pressed, the main shaft a1 starts rotating, and the washing program selected by the ON program button t1 or t2 is carried out. At the end of the full revolution of the main shaft a1, the switched-on program key t1 or t2 is switched off again by a kinematic connection, not shown, of a simple type.
The ratchet mechanism K has an electric magnet 1 which attracts the lower end of a rod 2 against the force of a spring 3 when energized. The rod 2 is provided at its upper end with a pawl 4 which engages in the ratchet wheel k, which has sixty teeth, although fewer teeth are drawn in the schematic drawing. With each stroke of the rod 2, the ratchet wheel k and thus the main shaft a1 is rotated by one step, that is, by 6.
The rod 2 is provided with two stops 5 and 6, which work together with two counter-stops 7 and 8, which serve to actuate a snap switch 9 belonging to the ratchet mechanism K, of which only the switching contacts are shown.
When the stop 6 when the electromagnet 1 is energized on the Ge counter-stop 8, the switch 9 is opened and remains open until the rod 2 is pulled up by the spring 3 after de-energization of the electromagnet 1 and the stop 5 on the Against stop 7 hits and thus the switch 9 closes. The electromagnet 1 can either be actuated by means of the pulses generated by the timing disks f <I> 1 </I> or f <I> 2 </I>, or by means of quick switching pulses,
which cause the main shaft a1 to advance rapidly. Which impulses reach the electromagnet 1 depends on the program disks <B> p 1, </B> p2 etc. A relay r is used to interrupt the circuits assigned to the function disks a-e as long as the rapid course of the main shaft a1 takes place. The device is men with their input terminals 10, 11 to the AC network of z. B. 220 volts connected.
The method of operation of the device described will now be explained below with reference to FIG. In this figure, the axis of abscissa represents the angle of rotation of the main shaft a1 in sixty steps of 6 each.
The lines labeled p1, <I> p2, x, y, z, </I> a, <I> b, e, </I> d and e represent schematically the development of the circumference of the corresponding cam disks, the hatched sections of these lines corresponding to disk sectors which are raised in relation to the other disk sectors and thus cause the contacts that cooperate with the relevant cam disks to close.
The outermost column on the left contains characteristic information for the cam disks, while the functions of the washing machine at the relevant angular position of the main shaft a1 are indicated under the abscissa axis.
It is now initially assumed that the switch-on button t3 is pressed without one of the program buttons t1 or t2 having been pressed beforehand. In this case, a maximum program is carried out that is only suitable for extremely dirty and hard-wearing laundry.
By pressing the on button t3, a contact 12 connected to it is briefly closed and the electromagnet 1 in the circuit 10, 1, 12, 11 is excited so that the ratchet mechanism K rotates the main shaft a1 by one step via the ratchet gear k , whereupon the rod 2 goes back through the spring 3 in its starting position and comes into engagement with the next tooth of the ratchet gear. The snap switch 9 is opened here and closed again, but this is ineffective.
After the first step, the contacts 13, 14, 15, 16 and 17 are closed according to FIG. 3, those with the cam disks <I> X, Z, a, </I> e, and <I> d </I> work together. By closing the contact 14, the synchronous motor m in the circuit 10, <I> in, </I> 14, 11 is excited so that the timer Z comes into operation and its shaft a2 rotates one revolution in four minutes. By closing the contact 15, an electric valve contained in the washing machine, which is connected to the terminals 18, 19, is energized in the functional circuit 10, 19, electric valve 18, 15, normally closed contact 20 of the relay r, 11. When he is excited, the solenoid valve is opened and water runs into the drum of the washing machine.
By closing the contact 16, an electrical heating device contained in the washing machine is switched on. The connection terminals of this heating device are not shown for the sake of clarity, but the functional circuit again starts at terminal 10 and leads to terminal 11 via normally closed contact 20.
By closing the contact 17, a washing motor contained in the washing machine and driving the washing drum is connected to the terminals 10 and 11. The functional circuit of the washing motor also contains a reversing double contact 21, which is actuated by the control disk stl sitting on the timer shaft a2, the shape of which is shown in FIG.
During a little less than half a revolution of the shaft n2 is the middle contact piece of the double contact 21, which is controlled un indirectly by the periphery of the control disc stl, on one and during a little less than the other half revolution on the other of the two outer contact pieces of this Dop pelkontaktes 21, while the double contact is open on both sides in a short time interval between the two contact layers. Through this double contact 21, the direction of rotation of the washing motor is reversed in a known manner, so that the same rotates once in one sense and once in the other during each revolution of the timer shaft a2.
By closing the contact 13, the timer disk f 1 becomes effective, which according to FIG. 2 has four projections and accordingly briefly closes the contact 22 working with it once every minute. If this is the case, the electromagnet 1 in the circuit 10, 1, 13, 22, 11 it excites and the ratchet mechanism K switches the main shaft a1 by one step, the snap switch 9 in turn ineffective. The main shaft a1 is now switched on at time intervals of one minute until further notice.
After the seventh step, the electrical circuit of the solenoid valve is interrupted by the function disk a, thus shutting off the water inlet. If the water level in the washing drum has already reached a predetermined level, a level regulator, which is included in the washing machine in the usual way, ensures that the electric inlet valve is closed earlier.
After the eighth step, the function disk b closes its contact 23, whereby another electric valve contained in the washing machine and connected to terminals 24 and 25 in the functional circuit 10, 25 electric valve 24, 23, 20, 11 is excited. When he is excited, the electric valve is opened and the water drains out of the washing drum. The drain electrovalve is closed again after two further steps, i.e. after the tenth step, with which a first washing period is ended.
After the tenth step, the inlet electrovalve is energized again via contact 15 of the function disk a and a second prewash period begins.
After the thirteenth step, the contact 13 of the cam disk x is opened and for this the contact 26 of the cam disk y is closed. Since the timer disk f 1 is made ineffective, the timer disk f2 is made effective. According to FIG. 2, the timer disk f 2 has a single projection, so that its contact 27 is closed briefly only once every four minutes.
The electromagnet 1 is now when the con tact 27 is closed in each case in the circuit 10, 1, 26, 27, 11 he excites and the ratchet mechanism K switches the main shaft a1 as a result every four minutes by one step, the snap switch 9 again ineffective is. If the abscissa axis in FIG. 3 is viewed as a time axis, then a division of the same corresponds to one minute as long as the cam disk x closes its contact 13, and four minutes in each case as long as the cam disk y closes its contact 26.
After the seventeenth step, the water inlet is turned off again and after the eighteenth step the water outlet is opened, which is closed again after the twentieth step, thus ending the second prewash period. However, this second prewash period lasts significantly longer than the first prewash period because of the effectiveness of the timer disc f2.
After the twentieth step, the water inlet is switched on again and the actual washing period begins. After the thirty-sixth step, the 4-minute timer disk f 2 becomes ineffective and the 1-minute timer disk f 1 becomes effective again. After the forty-third step, the circuit of the inlet solenoid valve is interrupted at contact 15; However, the water inlet was shut off long before this by the level regulator mentioned.
After the forty-sixth step, the washing period is over by turning off the heating and opening the water inlet and the water outlet at the same time. A rinsing period now begins.
After the fifty-fourth step, the water inlet is turned off, and after the fifty-fifth step, the washing motor is also turned off. For this purpose, after the fifty-sixth step through the contact 28 of the function disk e, another motor contained in the washing machine is switched on, which drives the washing drum at high speeds to swing the laundry. The flushing period is here also ended and a swing-out period begins which lasts until the end of the fifty-ninth step, where the swing-out motor is switched off.
The washing motor and the swing-out motor can be replaced in a known manner by a single, multi-pole, pole-changing motor.
At the end of the sixtieth step, the water inlet and the synchronous motor are finally turned off, whereby the work cycle is completed by performing the entire maximum program and the device is available for a new wash. In most cases, the maximum program described, which lasts one hundred and eighty minutes, because the timer disk f 2 is active for twenty-three steps and the duration of the first step is negligible, is by no means suitable.
Depending on the type of laundry, different programs are therefore provided in which only parts of the maximum program are carried out, while other parts of the same are skipped. It will now be explained the program that is carried out when you press the program key t1 be, which program z. B. suitable for washing not heavily soiled cotton laundry.
By pressing the program button t1 who the two contacts 29 and 30 closed and kept closed according to the previous explanations during the entire duration of the working cycle. By pressing the on button t3, the device is again put into operation and until the end of the tenth step, i.e. until the end of the first prewash period, all processes take place exactly as with the maximum program, because contact 31 of the program disc p 1 remains open.
At the end of the tenth step, the contact 31 is closed, so that the electromagnet 1 in the circuit 10, 1, 9, 29, 31, 14, 11 is excited and the ratchet mechanism K rotates the main shaft a1 one step further. At the end of the downward movement of the rod 2 causing the rotation of the ratchet wheel k, the stop 6 hits the counter stop 8 and thereby opens the snap switch 9, whereby the excitation current is interrupted. At the end of the now following upward movement of the rod 2, the snap switch 9 is closed again by the impact of the stop 5 on the counter-stop 7, so that the excitation circuit of the electromagnet 1 leading through this switch 9 is closed immediately, which leads to the process repeated.
It can be seen that parts 1, 2, 5, 6, 7, 8 and 9 of the ratchet mechanism K form a self-interrupter which generates switching pulses in rapid succession, which are referred to as quick switching pulses and which switch the main shaft a1 on quickly.
In order to avoid the contacts operated by the function disks ae and the cam disks x and y cooperating with the timing disks as well as the contacts of the control disks stl and st2 becoming effective during fast forwarding of the main shaft a1, which is much too fast because of them successive actuation would cause major disturbances, the closing of the contact 31 also excites the relay r, namely in the circuit 10, r, 30, 31, 14, 11.
By energizing the relay r, its normally closed contact 20 is opened, which results in the interruption of all circuits of the contacts actuated by the cam disks a-b, <I> x, y, </I> f 1, f2, stl and st2.
After the twentieth step, which is brought about by the quick switching pulses a few seconds after the tenth step, the contact 31 is opened again and the program now follows the maximum program described until further notice. It can be seen that by fast forwarding the entire second prewash period has been skipped.
At the end of the twenty-eighth step, the contact 31 is closed again and the further steps thus take place again in fast forward, namely until the end of the forty-sixth step, that is, until the end of the washing period. It is obvious that the washing period is shortened considerably. The flushing period is also shortened by the contact 31 opened at the end of the forty-sixth step being closed again from the end of the fifty-second to the end of the fifty-sixth step.
The decay period, on the other hand, is unchanged compared to the maximum program. Neglecting the duration of the first step and the fast-forward steps, the execution of the first program only takes 9 + 8 + 4 + 6 + 4 = 31 minutes, whereby the laundry is accordingly spared and heating and water are saved.
If you press the program button t2, then whoever the contacts 32 and 33 closed instead of the contacts 29 and 30 of the program button t1 and consequently the contact 34 of the program disc p2 instead of the contact 31 of the program disc p1 is effective. Since contact 34 is closed during steps five to nine, eleven to twenty (as in the first program) twenty-eight to forty-six (as in the first program), fifty-five, fifty-six and fifty-nine, the entire second prewash period is again omitted and the wash period is abbreviated. In addition, the first pre-wash period and the decay period are also shortened.
The rinsing period is also shortened compared to the maximum program, but slightly less than with the first program. The second program described, which lasts 47 minutes, is suitable e.g. B. for nylon laundry.
As already mentioned, other program slices and corresponding program buttons are provided for the selection of other programs, eg. B. a total of eight or ten different programs.
It is easy to see that in the timer Z only a single timer disc, e.g. B. the time encoder disc f 1 could provide, which, when the con tact 13 is closed, generates a pulse every minute. This would make the timer disk f 2 and the cam disk y superfluous. In contrast, the ratchet gear k would then have to be provided with one hundred and twenty-nine teeth instead of sixty in order to carry out the described maximum program of one hundred and twenty-eight minutes duration.
In addition, all of the cam disks sitting on the main shaft a1 would have to have a diameter slightly more than twice as large in order to make their contacts with the same reliability when the step of the main shaft a1 is reduced to slightly less than half.
In addition, the provision of the described two timer disks f <I> 1 </I> and f <I> 2 </I> facilitates the design of the program disks, since one during the second prewash period and the wash period, depending on the shape of the Program slices, both 1-minute intervals and 4-minute intervals can be skipped in fast forward. The use of two timing disks thus offers very significant advantages.
A possible use of more than two timer disks, on the other hand, is hardly advantageous in practice and can only be considered for special cases, whereby it should be emphasized that the invention is not limited to program control devices for washing machines, i.e. other machines or whole ones Systems can be controlled with such devices, provided that the execution of various sub-programs of a maximum program is of interest for the same ben.
For special cases, the control disc st2 is provided, the purpose of which has not yet been explained in the description above, because it is not used in the washing machine in question. If in the machine to be controlled, a control circuit should only be closed during a time interval that is shorter than the duration of the shortest step caused by the timer Z, so in the present case shorter than a minute, the control disc is st2 is used.
The circuit will then contain in series the contact 35 of the control disk st2 and a contact of a function disk not provided, which latter contact is kept closed by this function disk, due to the timing disk f 1 step of the main shaft a1, so for one minute. According to FIG. 2, the control disk st2 has a projection extending over an angle of 45, so that the contact 35 is closed only during a sub-time interval of?! @ Minute.
Accordingly, the functional circuit in question is only closed during this sub-time interval of 14 minutes.
The program disks p1, p2 and the cam disks x, y, z do not necessarily have to sit on the same shaft as the function disks a-e, but it is sufficient if they are ben driven synchronously with the same. The arrangement a11 of these disks on a single shaft a1 is simpler, since this saves a further shaft, gears and the like. The construction is particularly simple if you manufacture all of these disks in one piece, that is, combine them into a cam roller.
In the th of the function disks a-e steered circuits can of course also Re relays, contactors or the like be provided so that, for. B. the heating device of the washing machine can not be fed from the terminals 10 and 11, but from a three-phase network. It should also be noted that, if necessary, during the execution of a program, the on button t3 can be briefly pressed once or several times, e.g. B. to arbitrarily shorten the washing period.
When the contact 12 closes, the electromagnet 1 is excited, as in the first step, so that the ratchet mechanism rotates the main shaft a1 by one step without waiting for the switching pulse coming from the timer Z.
Although in the embodiment shown, all the organs actuating the contacts on the shafts a1 and a2 are designed as cam disks, it is clear that these organs can also be designed differently. So, instead of a cam disc z. B. a disk made of insulating material are used, which is provided on part of its circumference with a conductor that conductively connects two fixed sliding contacts against each other during an ent speaking part of a revolution of the disk.
A plurality of contact organs can also be formed on a single, cylindrical or disk-shaped body by such conductors and insulating parts, each of which works together with a pair of sliding contacts. The ladder can be on the rollers or discs z. B. be sprayed or printed on.