DD251419A1 - Programmsteuereinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Programmsteuereinrichtung jenes Typs, bei dem eine Programmtrommel mit Hilfe ihrer Schaltnocken die bei elektrischen Haushaltgeraeten wie Geschirrspuelern, Waschmaschinen oder dgl. erforderlichen Schaltvorgaenge ueber Schaltkontakte ausloest, wenn sie von einem Antriebsmotor kontinuierlich angetrieben wird. Dabei muessen aus einem einen Vollumfang entsprechenden Maximalprogramm durch Verkuerzung des Drehwinkels Subprogramme auswaehlbar sein, deren genauer Beginn von einem Rastgesperre festgelegt wird. Die Erfindung will mit einem geringen Antriebsmoment fuer die Programmtrommel auskommen und nur geringe Drehwinkeltoleranzen bei den durch das Rastgesperre definierten Stellungen der Programmtrommel zulassen. Zu diesem Zweck wird waehrend des Programmablaufes die Rastkraft des Rastgesperres bis auf einen vernachlaessigbaren Rest eliminiert; das Rastgesperre ist wirkungslos und wird nur aktiviert, wenn die Programmsteuereinrichtung mittels eines Push-Pull-Schalters ausser Betrieb gesetzt ist. Eine Startscheibe, die mit der auch den Push-Pull-Schalter betaetigenden Schaltachse fest verbunden ist, wirkt zu diesem Zweck auf den Rasthebel des Rastgesperres, dessen Sperrstueck ein Teil der Programmtrommel ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Programmsteuereinrichtung für elektrische Haushaltgeräte wie Geschirrspüler, Waschmaschinen oder dgl. nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Programmsteuereinrichtungen dieser Art sind seit langem bekannt. Ein charakteristisches Beispiel dafür ist in der DE-Patentschrift 2040464 enthalten. Bei der Programmwahl ist hierbei außer dem vom Rastgesperre verursachten Widerstandsmoment auch dasjenige der während der Verdrehung der Programmtrommel betätigten Schaltkontakte zu überwinden. Das Betätigungsmoment ist dabei deshalb ungleichmäßig; sollen die Rastungen des Rastgesperres trotzdem sicher erfühlt werden, dann ist dieses mit kräftigen Rückstellfedern auszurüsten, wo dann der Antriebsmotor für die Programmtrommel ein einheitliches Drehmoment aufbringen muß, um während des Programmablaufes die Rastungen zu überwinden.

Zur Abstellung dieses Mangels ist in der DE-Offenlegungsschrift 2512900 vorgesehen, daß bei der Programmwahl von Hand die Programmtrommel zunächst nicht bewegt wird; ist ein bestimmtes Programm aber eingestellt, dann wird ein elektrischer Kontakt geschlossen, der für den selbsttätigen Nachlauf der Programmtrommel um den vorgewählten Drehwinkel sorgt. Eine solche, in der Folgezeit mehrfach vorgeschlagene Anordnung ist aber mit einem beträchtlichen Aufwand verbunden, zumal da der Nachlauf im Schnellgang erfolgt.

Es ist aus der DD-Patentanmeldung WP GO5B/2805085 auch bereits bekannt, bei gleichfalls stillstehender Programmtrommel einen rastenden Vorwahlring zu verdrehen und mit dessen Hilfe das gewünschte Programm abzurufen. Für die Anordnung in Zusammenhang mit einem Push-Pull-Schalter ist ein Vorwahlring ungeeignet, weil die Schaltung des Programmstarts durch eine kurze Drehung des Bedienelementes erfolgen muß, ein Push-Pull-Schalter aber eine axiale Betätigung erfordert. In der DD-Patentanmeldung WP GO5B/2854116 ist nun stattdessen vorgesehen, daß das Rastgesperre während des automatischen Programmablaufes unwirksam ist, so daß der Antriebsmotor entlastet ist und die Rastkraft so hoch gewählt werden kann, daß bei der Verdrehung der Programmtrommel mit dem Bedienelement die Rastungen deutlich erkannt werden können. Im einzelnen ist zu diesem Zweck ein in einem gehäusefesten Lagerzapfen drehbarer Rasthebel vorgesehen, der von einer auf der Schaltachse mitgeführten Startscheibe über eine am Rasthebel befindliche Aushebeschräge aus den Rastungen herausgehoben ist, wenn die Hauptschaltkontakte von der gleichen Startscheibe geschlossen worden sind. Obwohl damit das Rastmoment dem Antriebsmoment nun nicht mehr entgegensteht, so erzeugt doch die Rückstellfeder für den Rasthebel ein erhebliches Reibmoment, unabhängig davon, ob die Startscheibe mit der Programmtrommel mitläuft oder nicht. Die Kraft der Rückstellfeder kann auch nicht wesentlich verringert werden, weil dann die Rastkraft abnimmt und der erwünschte Effekt wieder verschwindet.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten ist ferner in einer nicht zum Stand der Technik gehörenden, weiteren Patentanmeldung vorgesehen, daß das Rastgesperre mit der Rücklaufsperre zusammengefaßt wird, wobei an der Startscheibe die zugehörige einzige Verzahnung vorgesehen ist, deren normale Zähne und Zahnlücken zusammen mit dem Rasthebel als Rücklaufsperre wirken, während für die Rastungen des Rastgesperres erhöhte Zahnlücken vorgesehen sind, deren benachbarte Zähne ebenfalls erhöht sind. Diese Rastungen sind schmaler als die „normale" Verzahnung und gehen mit einer Gleitschräge in die letztere über, so daß—falls sich der Rasthebel gerade in diesem Bereich befindet—beim axialen Betätigen der Schaltachse der Übergang des (unverschieblichen) Rasthebels aus einer Funktion in die andere reibungslos vonstatten geht.

Der Ablauf des Rastnockens über eine Gleitschräge ist nächteilig insofern, als die Verzahnung gegebenenfalls breiter als eigentlich erforderlich ausgeführt werden muß, weil die Neigung der Gleitschräge nicht zu groß sein darf, um eine Selbsthemmung zu vermeiden. Es ist auch nicht günstig, daß die Rastung auf der Startscheibe vorgesehen ist, weil damit ihre Winkellage in bezug auf die Nocken der Programmtrommel mit höheren Toleranzen behaftet ist, als wenn sie mit der Programmtrommel einstückig ist. Diese Winkelzuordnung ist aber bei Programmsteuereinrichtungen der eingangs beschriebenen Art möglichst exakt zu gestalten, weil die Anzahl der Programmschritte in Abhängigkeit vom Durchmesser der Programmtrommel bei modernen Geräten ein Maximum erreicht hat, so daß die Drehwinkel der Programmschritte genau eingehalten werden müssen, um Fehlschaltungen zu vermeiden.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, auch ohne stark dimensionierte Antriebsmotoren sicherzustellen, daß eine definierte Programmwahl erfolgen kann, das heißt, daß man dabei sicher ist, eine durch eine Rastung bezeichnete Drehwinkellage der Programmtrommel hergestellt ^u haben.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Demzufolge hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Nachteile der bisher bekannten Programmsteuereinrichtungen zu vermeiden, ohne auf die Verwendung eines Push-Pull-Schalters zu verzichten. Das vom Rasthebel des Rastgesperres während des automatischen Programmablaufes ausgeübte Reibmoment soll dabei klein sein gegen das von den Schaltkontakten verursachte Widerstandsmoment, die Rastungen sollen dabei auf der Programmtrommel einstückig ein Sperrstück bilden, um Winkeltoleranzen der programmbestimmten Drehwinkellagen zu eliminieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den kennzeichnenden Teilen der übrigen Patentansprüche enthalten.

Die Erfindung löst die Aufgabenstellung in überraschend einfacher Weise und vereinigt die Vorteile mehrerer bekannter Anordnungen, vermeidet aber deren oben ausführlich geschilderte Nachteile. Insbesondere verhindert sie die toleranzarme Unterbringung des Sperrstückes an der Programmtrommel mit dem Fortfall eines hohen Reibmomentes während des motorgetriebenen Umlaufes der Programmtrommel. Dabei bleibt aber das sichere Erfüllen der gewählten Rastung bestehen, das heißt, der Rastnocken kann mit einer erheblichen Rastkraft ausgestattet werden. Die verwendeten Bauteile sind bequem herzustellende Kunststoff-Spritzteile oder metallische Biegeteile, bei denen auch beim Zusammenbau kein übermäßiger Aufwand entsteht. Insgesamt ist die erfindungsgemäße Anordnung bevorzugt für die Herstellung von Massenartikeln geeignet, wie sie vor allem bei Programmsteuerungen für automatische Haushaltwaschmaschinen gefordert werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Programmsteuerung, mittig geschnitten,

Fig. 2: eine Seitenansicht zu Fig. 1 und

Fig. 3: eine etwas veränderte Ausführung, ebenfalls in Seitenansicht,

sämtlich in stark schematischer Darstellung.

In Fig. 1 ist der für die Erfindung wesentliche Teil einer Programmsteuereinrichtung dargestellt. Eine Programmtrommel 1 trägt auf ihrem Umfang Nocken zum programmabhängigen Betätigen von Schaltkontakten für die elektrischen Verbraucher des Haushaltgerätes, wenn die Programmtrommel 1 von einem elektrischen Antriebsmotor über ein Getriebe und ein abtreibendes Ritzel oder eine Transportklihke transportiert wird. Die entsprechenden Einzelheiten sind dem Fachmann geläufig, stehen in keinem direkten Zusammenhang mit der Erfindung und sind deshalb in der Zeichnung weggelassen.

Die Programmtrommel 1 ist drehfest auf einer Schaltachse 2 gelagert, die ihrerseits im Gehäuse der Programmsteuereinrichtung drehbarund in gewissem Umfang axial verschiebbar geführt ist. Eine zugehörige Lagerstelle 3 befindet sich in einer Platine 4, die der in der Zeichnung einzige sichtbare Teil des sonst weggelassenen Gehäuses bildet. Im Gegensatz zur Schaltachse 2 ist die Programmtrommel 1 in bezug auf das Gehäuse nicht axial verschiebbar.

Auf der Schaltachse 2 ist eine Startscheibe 5 starr befestigt; insbesondere kann sie nicht gegenüber der Schaltachse 2 axial verschoben werden, weil sie von Sicherungsringen 6 begrenzt ist. Die Schaltachse 2 kann zusammen mit der Startscheibe 5 mit Hilfe eines Bedienelementes, das sich in Fig. 1 am linken, weggelassenen Ende der Schaltachse 2 befindet, zwei stabile Stellungen einnehmen; die rechte Stellung ist voll ausgezogen gezeichnet und entspricht der ausgeschalteten Programmsteuereinrichtung mit geöffneten Haupt-Schaltkontakten 7. Die symbolisch dargestellten Haupt-Schaltkontakte 7 schließen, ohne daß dies in der Zeichnung im einzelnen darzustellen erforderlich ist, einen sogenannten Push-Pull-Schalter ein, der sowohl die Stabilität der beiden axialen Stellungen der Schaltachse 2, die durch Stoßen oder Ziehen am Bedienelement realisiert werden, als auch den dabei stets erforderlichen Antrieb der Haupt-Schaltkontakte 7 gewährleistet. Die linke, gestrichelt gezeichnete Stellung der Schaltachse 2 bedeutet, daß bei geschlossenen Haupt-Schaltkontakten 7 die Programmsteuereinrichtung in Betrieb und ein Rastgesperre 8 außer Eingriff ist.

Das Rastgesperre 8 besteht zunächst aus einem mit der Programmtrommel 1 einstückigen Sperrstück 9 mit einer in Fig. 2 erkennbaren Anzahl von Rastungen 10, die am Umfang des Sperrstückes 9 eingetieft sind. In einem gehäusefesten Lagerzapfen 11 ist ferner ein Rasthebel 12 schwenkbar gelagert, dessen Rastnocken 13 unter der Wirkung einer relativ schwachen Feder 14 ständig im Gegenuhrzeigersinn belastet ist und deshalb stets mit mindestens kleiner Kraft am Umfang des Sperrstückes 9 anliegt.

Der Rastnocken 13 befindet sich auf einem ersten Hebelarm 15 des Rasthebels 12, auf dessen zweitem Hebelarm 16 ein Druckstück 17 vorgesehen ist, hier in Form einer gehärteten stählernen Kugel. Das Druckstück 17 wird von einer relativ kräftigen Feder 18 belastet, die hier als Blattfeder ausgebildet ist und in zwei Lagerzapfen 19, die einstückig am Rasthebel 12 angeformt sind, abgestützt wird; Es ist gegen die Wirkung der Feder 18 aus einem kegelstumpfförmigen Käfig 20 relativ zum Rasthebel 12 bewegbar.

In Fig. 1 ist zu erkennen, daß der Rastnocken 13 nur etwa die Breite des Sperrstückes 9 hat und dessen Kontur ständig überdeckt.

Der zweite Hebelarm 16 ist demgegenüber versetzt und befindet sich in Kontakt über sein Druckstück 17 mit dem Umfang 21 der Startscheibe 5, wenn diese die voll ausgezogene Stellung einnimmt; er ist so bemessen, daß das Druckstück 17 keinen Kontakt zur Startscheibe 5 hat, wenn diese sich in ihrer zweiten, gestrichelt gezeichneten Stellung befindet. In diesem Fall wird die Verschwenkung des Rasthebels 12 im Uhrzeigersinn trotzdem begrenzt wegen der Feder 14. Es versteht sich, daß die Kugel 17 den Käfig 20 unter der Wirkung der Feder 18 nicht verlassen kann, weil ihr Durchmesser d größer ist als der kleine Durchmesser D des Käfigs 20.

Am Umfang 21 der Startscheibe 5 ist die dem Druckstück 17 zugewandte Kante 22 gefast, um ein einwandfreies Aufgleiten des Druckstückes 17 zu ermöglichen.

In der gestrichelt gezeichneten Stellung der Startscheibe in Fig. 1, zu der die gestrichelt gezeichnete Stellung des Druckstückes 17 in Fig.2 gehört, ist das Rastgesperre 8 wirkungslos, während die Haupt-Schaltkontakte 7 geschlossen sind. Die Programmtrommel 1 wird elektrisch angetrieben, und der Rastnocken 13 gleitet unter der geringen Last der Feder 14 auf der Kontur des Sperrstückes 9 ohne bemerkenswertes Reibmoment.

Wenn man nun (Fig. 1) mit Hilfe des Bedienelementes zusammen mit der Schaltachse 2 die Startscheibe 5 nach rechts in die voll ausgezogen gezeichnete Stellung bringt, dann werden die Haupt-Schaltkontakte 7 geöffnet und das Druckstück gleitet über die schräge Kante 22 auf den Umfang der Startscheibe 5 auf. Dabei verschiebt sich das Druckstück 17 in seine voll ausgezogene Stellung (Fig.2), in der die nun gespannte Feder 18 eine beträchtliche Kraft ausübt, die sich als Rastkraft am Rastnocken 13 wiederfindet. In dieser Stellung wird die gewünschte Rastung durch Verdrehen der Programmtrommel 1 mittels des Bedienelementes ausgewählt und eingestellt, worauf die Startachse 2 wieder gezogen wird und die vorige Stellung für die Programmabarbeitung eingestellt wird: Programmstart.

In der gegenüber der Fig. 2 etwas veränderten Ausführung entsprechend Fig. 3 sind die Rastungen 10 Bestandteil einer Verzahnung 23, die nun die Rolle des Sperrstückes 9 übernimmt, gleichzeitig aber auch als Rücklaufsperre wirkt und die Drehrichtung der Programmtrommel 1 (im Gegenuhrzeigersinn) festlegt. Eine Rastung 10 besteht hier aus einer erhöhten Zahnlücke 24 und dieser benachbarten erhöhten Zähne 25; mindestens ist der vor dem Einfall des Rastnockens 13 in die Zahnlücke 24 passierte Zahn 25 erhöht auszuführen, damit die Rastkraft kräftig zunimmt. Die Wirkungsweise ist gegenüber der oben beschriebenen Variante unverändert. Eine etwas veränderte Ausbildung der Feder 18 und der Lagerzapfen 19 zeigt, daß konstruktive Abweichungen von dem Ausführungsbeispiel möglich sind, ohne die Erfindung zu verlassen.

Claims (6)

1. Programmsteuereinrichtung für elektrische Haushaltgeräte wie Geschirrspüler, Waschmaschinen oder dgl., bestehend aus

— einer Programmtrommel, deren Nocken elektrische Schaltkontakte für die Heizung, die Laugenpumpe und dgl. Verbraucher steuern und die zum Zwecke der Programmwahl von Hand in mehrere definierte Drehwinkelstellungen bringbar ist, wobei eine ganze Umdrehung der Programmtrommel einem Maximalprogramm entspricht, aus dem alle übrigen Programme durch Verkürzung des Drehwinkels der Programmsteuerung abgeleitet werden,

— einer Schaltachse, die koaxial innerhalb der Programmtrommel angeordnet, mit dieser direkt oder über geeignete Zwischenglieder drehfest verbunden, aber gegen die axial unbewegliche Programmtrommel längsverschiebbar ist,

— einem Push-Pull-Schalter, der durch axiale Verschiebung der Schaltachse betätigt wird und mit dessen Hilfe das vorher gewählte Programm über Haupt-Schalt-kontakte in Gang gesetzt oder unterbrochen bzw. beendet werden kann,

— einem mit der Schaltachse fest verbundenen Bedienelement,

— einem Rastgesperre für die zu den Programmen gehörenden Drehwinkelstellungen der Programmtrommel mit

• einem Rasthebel, der um einen an der Programmsteuereinrichtung ortsfesten Lagerzapfen schwenkbar und im übrigen zweiarmig ist, wobei ein erster Hebelarm einen in Rastungen einfallenden Rastnocken aufweist und dieser sich in Drehrichtung der Programmtrommel vor dem Lagerzapfen befindet und

• einem Sperrstück, das sich einstückig an der Programmtrommel befindet und zu dem die Rastungen gehören, und

— einer Rücklaufsperre zur Festlegung der Drehrichtung der Programmtrommel, dadurch gekennzeichnet, daß

— ein zweiter Hebelarm (16) des Rasthebels (12), der sich in Drehrichtung der Programmtrommel (1) hinter dem Lagerzapfen (19) befindet, an seinem freien Ende ein Druckstück (17) besitzt, das in einer ersten axialen Stellung der Startscheibe (5), wenn die Haupt-Schaltkontakte (7) geöffnet sind, am Umfang (21) der Startscheibe (5) anliegt, während es sonst frei ist, und

— das Druckstück (17) auf dem Rasthebel (12) gegen die Wirkung einer relativ harten Feder (18) bewegbar ist in der Weise, daß die Rastkraft auf den Rastnocken (13) zunimmt, wenn er aus einer Rastung (10) gerät und dabei das Druckstück (17) den Umfang (21) der Startscheibe (5) nicht verläßt.

2. Programmsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (17) eine Kugel ist, die von einer Blattfeder (18) in einen am Rasthebel (12) befindlichen, kegelstumpfförmigen Käfig (20) gedrückt wird, dessen kleinerer Durchmesser (D) kleiner ist als der Durchmesser (d) der Kugel (17).

3. Programmsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastungen (10) erhöhte Zahnlücken (24) einer die Rücklaufsperre bildenden Verzahnung (23) sind, die von erhöhten Zähnen (25) benachbart sind.

4. Programmsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkraft nicht vollständig verschwindet, wenn der Rastnocken (13) sich in einer Rastung (10) befindet.

5. Programmsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine relativ weiche Feder (14) den Rasthebel (12) beständig so belastet, daß der Rastnocken (13) an der Kontur des Sperrstückes (9) anliegt, gleichgültig, welche ihrer beiden Stellunger, die Startscheibe (5) gerade einnimmt.

6. Programmsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Druckstück (17) zugewandte Kante (22) am Umfang (21) der Startscheibe (5) gefast ist.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen