Programmschalter Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pro grammschalter mit einem durch ein rotierendes Antriebsorgan schrittweise in eine Anzahl verschie dene bestimmte Stellungen fortschaltbaren Steuer organ zur Steuerung eines Arbeitsprogramms.
Solche Programmschalter werden beispielsweise in automatischen Waschmaschinen bereits allgemein verwendet, können aber selbstverständlich in ent sprechender Weise zur Steuerung irgendwelcher Vorgänge verwendet werden. Bei bekannten Pro grammschaltern dieser Art wird das Steuerorgan, beispielsweise eine Nockenwelle zur Betätigung von Steuerschaltern, durch eine Fortschaltklinke betätigt, die entweder von einer rotierenden Nockenscheibe in periodischen Abständen betätigt wird, oder die durch einen Fortschaltmagneten betätigt wird, der in regelmässigen oder vorzugsweise unregelmässigen Zeitabständen Fortschaltimpulse erhält.
Besonders bei der Anwendung von Fortschalt- magneten ist jede Fortschaltung mit starken Ge räuschen verbunden. Das ist vor allem dann störend, wenn das Steuerorgan zum überspringen bestimm ter Programmteile in sehr schneller Folge, bei spielsweise pro Sekunde zweimal, fortgeschaltet wird.
Wie oben bereits erwähnt, hat jedoch die Fortschaltung des Programmelementes mittels elek trischer Impulse den grossen Vorteil, dass der zeit liche Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Im pulsen mit verhältnismässig einfachen Mitteln ver ändert werden kann, um die Fortschaltgeschwin- digkeit des Steuerorgans zu variieren und mit ein und demselben Steuerorgan verschiedenartige Pro gramme zu steuern.
Es ist nun das Ziel vorliegender Erfindung, ohne Verzicht auf die zuletzt genannten Vorteile einen Programmschalter zu schaffen, der praktisch ohne störende Geräusche arbeitet. Der erfindungsgemässe Programmschalter ist dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung des Antriebsorgans durch einen durch die Fortschaltbewegung gesteuerten Unter brecher sowie durch einen Impulsgeber überwacht wird, derart,
dass die Drehbewegung des Antriebs organs und somit die Fortschaltung des Steuer organs um einen Schritt jeweils durch einen Fort schaltimpuls des Impulsgebers eingeleitet und durch den Unterbrecher zunächst aufrechterhalten und am Ende des Fortschaltweges beendet wird.
In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist je ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Pro grammschalters schematisch dargestellt.
Der Programmschalter nach Fig. 1 ist mit einem ersten Synchronmotor 1 ausgerichtet, der eine Nockenscheibe 2 mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise einer Umdrehung pro Minute an treibt. Die Nockenscheibe 2 betätigt einen Impuls schalter 3, der entsprechend der Drehgeschwin digkeit der Nockenscheibe 2 beispielsweise pro Minute einmal in die dargestellte geschlossene Lage geht. Der Impulsschalter 3 ist mit einem weiteren Synchronmotor 4 in Serie geschaltet.
Der Synchron motor 4 treibt eine Nockenwelle 5 mit geeigneter Geschwindigkeit, wobei das zwischen dem Synchron motor 4 und der Nockenwelle 5 vorhandene Ge triebe im Synchronmotor selbst angeordnet sein kann und in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Auf der Nockenwelle 5 sitzt eine gezahnte Scheibe 6, in die eine an einem federbelasteten Hebel 7 angeordnete Rolle 8 eingreift und damit die Nockenwelle 5 in einer bestimmten Drehlage hält. Auf der Nocken welle 5 sitzt ferner eine gezahnte Nockenscheibe 9, die auf den beweglichen Kontakt eines Unterbrechers 10 wirkt.
Eine weitere Nockenscheibe 11 der Nok- kenwelle 5 wirkt mit einem einzigen Vorsprung auf den beweglichen Kontakt eines Endschalters 12. Auf der Welle 5 sitzt eine beliebige Anzahl wei terer Nockenscheiben, von welchen in Fig. 1 nur zwei Nockenscheiben 13 und 14 dargestellt sind, und welche auf nicht bezeichnete Steuerschalter zur Be tätigung bestimmter Maschinenteile wirken.
Fig. 1 zeigt den Programmschalter in norma lem Betriebszustand. Der Synchronmotor 1 ist über den Schalter 12 mit dem Netz verbunden und treibt die Nockenscheibe 2 mit der erwähnten Geschwin digkeit an. Während des grössten Teils der Drehung der Nockenscheibe 2 ist der Schalter 3 geöffnet, und da ebenfalls der Schalter 10 offen ist, erhält der Synchronmotor 4 keinen Strom. Sobald jedoch der Impulsschalter 3 in die dargestellte geschlossene Lage übergeht, erhält der Synchronmotor 4 über diesen Schalter Strom und beginnt zu laufen.
Durch die dabei erfolgende Drehung der Nockenwelle 5 in Richtung des Pfeils wird nun der bewegliche Kon takt des Unterbrechers 10 in eine Zahnlücke der Nockenscheibe 9 einfallen und den Schalter 10 schliessen. Damit wird der Synchronmotor 4 auch über den Schalter 10 mit dem Netz verbunden und läuft weiter, auch wenn nach kurzer Zeit der Im pulsschalter 3 wieder geöffnet wird. Kurz darauf wird jedoch auch der Unterbrecher 10 durch Auf laufen seines beweglichen Kontakts auf einen wei teren Zahn der Nockenseheibe 9 unterbrochen, so dass der Synchronmotor 4 vom Netz getrennt wird. Die Nockenwelle 5 bleibt somit in einer neuen Schaltstellung stehen, die durch Eingriff der Rolle 8 in eine Lücke der Scheibe 6 genau bestimmt ist.
Es ist klar, dass die Schliesszeit des Impulsschalters 3 so gewählt wird, dass während dieser Schliesszeit der Unterbrecher 10 auf alle Fälle geschlossen wird, dass sie jedoch kürzer ist als die gesamte Fort schaltdauer der Nockenwelle 5 um einen Schritt.
Ausser der Nockenscheibe 2 können im Impuls geber selbstverständlich noch weitere Nockenschei- ben 2 mit zugeordneten Impulsschaltern 3 vor gesehen sein, wobei die verschiedenen Impulsschal ter mit verschiedener Frequenz arbeiten und ein zeln wahlweise mit dem Synchronmotor 4 verbun den werden können, um die Fortschaltung der Nok- kenwelle 5 mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu ermöglichen.
Es können auch Mittel vorge sehen sein, die an bestimmten Programmstellen den Synchronmotor 4 dauernd mit dem Netz zu ver binden gestatten, so dass die Nockenwelle 5 kon tinuierlich sehr rasch fortgeschaltet wird. Es kann beispielsweise auch ein Druckknopfschalter 15 vor handen sein, mittels welchem der Synchronmotor 4 willkürlich dauernd mit dem Netz 4 verbunden werden kann, um bestimmte Programmteile will kürlich zu überspringen bzw. zu kürzen.
Das Ende jedes: Programms wird dadurch be stimmt, dass der Schalter 12 durch die Nocken scheibe 11 geöffnet wird, in welchem Falle der Synchronmotor 1 ausgeschaltet wird, so d,ass keine weiteren Fortschaltimpulse an den Synchronmo tor 4 weitergeleitet werden. Zum Wiedereinschalten des Programmschalters zur Steuerung eines neuen Programms kann der Schalter 15 benutzt werden, um die Nockenwelle 5 aus ihrer Endstellung um einen Schritt fortzuschalten, wodurch der Schalter 12 geschlossen und der Synchronmotor 1 des Im pulsgebers eingeschaltet wird.
In Fig. 2 sind entsprechende Teile bezeichnet wie in Fig. 1. Der Synchronmotor 1 ist während des Pro gramms über den Schalter 12 dauernd mit dem Netz verbunden und treibt die Nockenscheibe 2 mit geeigneter Drehzahl dauernd an. Über eine geeignete elektromagnetisch steuerbare Kupplung 16 kann mittels des Synchronmotors 1 eine Nocken scheibe 17 mit höherer Drehzahl als die Nocken scheibe 2 angetrieben werden. Die Nockenscheibe 17 wirkt auf den beweglichen Kontakt eines Unter brechers 18, der in Serie mit der elektromagneti schen Kupplung 16 geschaltet ist. Diese Kupplung liegt ebenfalls in Serie mit dem Impulsschalter 3.
Auf der die Nockenscheibe 17 tragenden Welle oder mit der Nockenscheibe 17 aus einem Stück bestehend ist ein Exzenter 19 vorgesehen, der von einer um einen Stift 20 schwenkbar gelagerten Gabel 21 umgriffen wird. Der eine verlängerte Schenkel der Gabel 21 trägt eine Fortschaltklinke 22, die mit einem auf der Steuernockenwelle 5 sitzenden Schrittschaltrad 23 zusammenarbeitet.
Wie bereits erwähnt, befindet sich während der Programmsteuerung der Synchronmotor 1 ständig in Betrieb. Im dargestellten Zeitpunkt ist der Impuls schalter 3 geschlossen, so dass die elektromagne tische Kupplung 16 Strom erhält und damit den Synchronmotor 1 mit der Nockenscheibe 17 kup pelt. Nach kurzer Drehung verbindet die Nocken scheibe 17 den Unterbrecher 18 ebenfalls mit dem Netz, so dass die Kupplung 16 weiterhin Strom er hält, auch wenn der Impulsschalter 3 nach kurzer Zeit geöffnet wird.
Wenn die Nockenscheibe 17 nach einer vollen Umdrehung wieder in die in Fig. 2 dargestellte Lage zurückgekehrt ist, wird der Unterbrecher 18 geöffnet, wobei die Kupplung 16 stromlos wird und die Nockenscheibe 17 vom Syn chronmotor 1 trennt, so dass die Nockenscheibe 17 stehen bleibt. Die Nockenscheibe 17 wird somit bei jedem Schliessen des Impulsschalters 3 eine volle Umdrehung ausführen, wobei der Exzenter 19 eine Hin- und Herschwenkung der Gabel 21 bewirkt, so dass das Klinkenrad 23 und die Nockenwelle 5 durch die Fortschaltklinke 22 um einen Schritt fort geschaltet wird.
Am Ende des Programms wird der Schalter 12 geöffnet, so dass der Synchronmotor 1 stehen bleibt. Zur Wiedereinschaltung eines neuen Programms können ähnliche Mittel vorgesehen sein, wie in Fig. 1 dargestellt.
Natürlich könnn einzelne konstruktive Elemente aus der in Fig. 1 dargestellten Schaltung in die in Fig. 2 dargestellte Schaltung oder umgekehrt aus der in Fig. 2 dargestellten Schaltung in die in Fig. 1 dargestellte Schaltung übernommen werden. Bei spielsweise kann die Fortschaltung beim Programm- schalter nach Fig. 1 ebenfalls über ein Schrittschal tergetriebe gemäss Fig. 2 erfolgen, wobei jedoch der Unterbrecher 18 nicht auf eine Kupplung 16, son dern direkt auf den besonderen Synchronmotor 4 wirken würde.
Der Vorteil der Verwendung einer elektromagnetischen Kupplung besteht darin, dass im Programmschalter nur ein einziger Synchron motor erforderlich ist. Anderseits kann selbstver ständlich die kontinuierliche Fortschaltung gemäss Fig. 1 über ein geeignetes Reduktionsgetriebe auch bei Fig. 2 vorgenommen werden, indem anstelle des Exzentertriebes 19 bis 23 zwischen der die Nok- kenscheiben 17 tragenden Welle und der Steuer nockenwelle 5 ein geeignetes Reduktionsgetriebe an geordnet wird.