DE1110728B - Programmschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Programmschalter mit auf Schaltkontakte wirkenden Steuerorganen, z. B. Nockenscheiben od. dgl., welche von Antriebsmitteln über ein Schrittschaltgetriebe fortschaltbar sind, dessen Fortschaltklinke in ihrer Ruhelage z. B. durch einen Bolzen oder Stift verklinkt ist und das Schrittschaltzahnrad gegen Vorwärtsdrehung sperrt. Ein solcher Programmschalter ist z. B. in der deutschen Patentschrift 950 935 des Erfinders beschrieben. Da es sehr oft erwünscht ist, das durch den Ablauf der Nockenscheiben klar vorgegebene Programm abzuändern, ist bei diesem bekannten Programmschalter zwischen dem Schrittschaltzahnrad und der Nockenwelle eine ausrückbare Kupplung vorgesehen, die es gestattet, die Nockenwelle vom Schrittschaltzahnrad zu entkuppeln und unabhängig von den normalen Antriebsmitteln an eine beliebige Stelle zu drehen. Diese Kupplung muß jedoch bestimmte nicht ganz einfache Voraussetzungen erfüllen und bedingt daher durch ihren Aufbau einen beachtlichen Kostenaufwand und im Programmschalter einen erheblichen zusätzlichen Raumbedarf.

Diese wesentlichen Nachteile gestattet die vorliegende Erfindung dadurch zu umgehen, daß das Schrittschaltrad in an sich bekannter Weise starr mit den Steuerorganen verbunden ist und daß die Schaltklinke durch von den Antriebsmitteln unabhängige Mittel derart aus ihrer Ruhelage in Richtung nach ihrer Arbeitsstellung ausrückbar ist, daß sie eine Vorwärtsdrehung des Schrittschaltzahnrades gestattet. Dadurch wird es möglich, die Kupplung zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich auch deshalb durch besondere Einfachheit aus, weil die an sich übliche Bewegung der Fortschaltklinke in Richtung gegen ihre Arbeitsstellung benutzt wird, um sie aus der verriegelten Ruhelage zu entfernen und damit eine Vorwärtsdrehung der dadurch freigegebenen Nockenwelle zu ermöglichen.

Es war allerdings auch bereits bekannt, ein Schrittschaltzahnrad starr mit der Nockenwelle eines Programmschalters zu verbinden und ein Rücklaufen der Nockenwelle unter der ständigen Wirkung einer Feder dadurch zu gestatten, daß die Fortschaltklinke und eine Sperrklinke ausgerückt werden. Diese Ausrückung muß in der Weise erfolgen, daß die Klinken in radialer Richtung vom Fortschaltzahnrad entfernt und aus dessen Verzahnung vollständig ausgerückt werden, wozu ein verhältnismäßig komplizierter Mechanismus erforderlich ist, welcher es gestattet, die Klinken in einer nicht ihrem üblichen Bewegungsablauf entsprechenden Weise zu bewegen. Es ist daher als durchaus neu und nicht naheliegend zu Programmschalter

Anmelder:
Saia A. G., Murten (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Chem. Dr. phil. E. Sturm,
Patentanwalt, München 23, Leopoldstr. 20

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 18. Oktober 1956

Artur Weber, Muri, Bern (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

erachten, wenn die Fortschaltklinke normalerweise in ihrer Ruhestellung so verriegelt wird, daß sie eine Vorwärtsdrehung verhindert und dann zur willkürliehen Weiterdrehung des Schrittschaltzahnrades und der damit verbundenen Nockenwelle in der üblichen Bewegungsrichtung aus ihrer Ruhestellung gegen die Arbeitsstellung entfernt und damit aus der verklinkten Lage entfernt wird, um eine Vorwärtsdrehung des Schrittschaltrades zu gestatten.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Programmschalters dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform des Programmschalters mit einigen geschnittenen Teilen;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie H-II in Fig. 4;
Fig. 3 ist eine Ansicht des ersten Schalters von unten in Fig. 2, und

Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1;
Fig. 5 bis 7 zeigen eine zweite Ausführungsform des Programmschalters in Ansicht von innen, von - außen bzw. im Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 6; Fig. 8 und 9 zeigen eine dritte Ausführungsform des Programmschalters;

Fig. 10 bis 12 zeigen eine vierte Ausführungsform des Programmschalters, und

Fig. 13 ist ein Schnitt durch einen Kontaktsatz des

Programmschalters nach Linie XIII-XIII in Fig. 10.

Der in Fig. 1 bis 4 dargestellte Programmschalter weist ein Gestell aus zwei Platten 1 und 2 auf, welche vorzugsweise aus Kunststoff gepreßt sind und welche mittels Bolzen oder Stiften 3 und 4 verbunden sind.

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In koaxialen Bohrungen der Platten 1 und 2 ist eine Welle 5 gelagert, welche an ihrem einen, nach außen ragenden Ende einen Betätigungsknopf 6 mit einer Skalenscheibe 7 trägt. Auf der Welle 5 ist zwischen den Platten 1 und 2 eine Nockenscheibe 8 derart gelagert, daß die Welle 5 in der Nabe der Nockenscheibe 8 axial verschoben, aber nicht verdreht werden kann. Die Nockenscheibe 8 ist am Rand mit einer Verzahnung versehen und arbeitet mit einer Schaltklinke in später beschriebener Weise als Schrittschaltrad zusammen. Zwischen der Nabe der Nockenscheibe 8 und der Platte 2 ist ein Hebel 9 angeordnet, welcher um einen an der Platte 2 befestigten Zapfen

10 schwenkbar ist und welcher mit einer Steuerfläche

11 in den Bereich einer konischen Schulter oder Steuerfläche 12 der Welle 5 ragt. Am äußeren Ende des Hebels 9 greift eine Zugfeder 13 an, die den Hebel 9 stets im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 2 zu verschwenken trachtet, wobei eine bei 14 schwenkbar am Hebel 9 gelagerte Schaltklinke 15, die durch eine Zugfeder 16 stets im Eingriff mit der Verzahnung der Nockenscheibe 8 gehalten wird, zwischen den Bolzen oder Stift 4 und die Nockenscheibe eingekeilt wird und somit eine Drehung der Nockenscheibe verhindert.

Im Bereiche des äußeren Endes des Hebels 9 ist eine Schaltscheibe 17 mit einem Schaltzapfen 18 in einem Auge der Platte 1 drehbar gelagert. Mit der Schaltscheibe 17 ist außerhalb der Platte 1 eine Kurbel 19 verbunden, an welcher eine Zugfeder 20 angreift. Die Schaltscheibe 17 weist eine Nabe 21 auf, welche am freien Ende eine halbzylindrische Anfräsung 22 aufweist. In einer Bohrung der Nabe 21 ist eine Welle 23 frei drehbar gelagert, welche außerdem in der Platte 2 gelagert ist und welche außerhalb der Platte 2 ein Zahnrad 24 trägt. Im Bereiche der halbzylindrischen Anfräsung 22 der Nabe 21 ist in die Welle 23 ein einseitig vorstehender Stift 25 eingelassen, welcher mit der Anfräsung 22 eine Freilaufkupplung bildet, indem er die Nabe 21 in einer Richtung mitnehmen und dann in derselben Richtung um praktisch eine halbe Umdrehung frei drehen lassen kann. Das Zahnrad 24 und somit die Welle 23 werden von einem nur teilweise dargestellten Synchronmotor 26 über ein weiteres Zahnrad 27 mit einer Drehzahl von beispielsweise einer Umdrehung pro Minute angetrieben, wenn der Programmschalter in Betrieb ist.

Auf derselben Welle wie das Zahnrad 27 sitzt ein Nockenkörper 28 aus Isoliermaterial, welcher zwei Kontaktlamellen 29 und 30 derart steuert, daß je eine von ihnen abwechslungsweise während ungefähr einer halben Minute mit einem gemeinsamen Kontakt 31 Schluß hat, während die andere abgehoben ist. Die Kontaktlamellen 29, 30 und der Kontakt 31 dienen z. B. zur Umsteuerung des Antriebsmotors für die Waschtrommel einer Waschmaschine.

Die Welle 5 ist mit zwei Rillen 32 und 33 versehen, in welche ein zwischen der Nockenscheibe 8 und der Platte 1 gehaltener Federbügel 34 eingreifen kann und damit zwei axiale Betriebsstellungen der Welle 5 bestimmt, je nachdem er sich in der inneren Rille 32 oder in der äußeren Rille 33 befindet. Die Nockenscheibe 8 ist einerseits durch den Federbügel 34 und andererseits durch ihre an den Hebel 9 anliegende Nabe gegen axiale Verschiebung gesichert, so daß beim Verschieben der Welle 5 von einer Betriebslage in die andere keine Axialverschiebung der Nockenscheibe 8 erfolgen kann. Der Bolzen oder Stift 3 bzw. ein auf denselben aufgeschobenes Distanzröhrchen dient der Befestigung einer Blattfeder 35, welche mit zwei um eine halbe Zahnteilung versetzten Lappen als Klinke in die Verzahnung der Nockenscheibe 8 eingreift und ein Rückwärtsdrehen derselben verhindert.

An der Nabe des Betätigungsknopfes 6 ist ein

Zeiger 36 mit Reibungsschluß gelagert, so daß er normalerweise mit der Skalenscheibe 7 und dem Betätigungsknopf 6 mitdreht, jedoch unter Überwindung der Reibung gegenüber diesen Teilen gedreht werden kann, um die Zeigerspitze an irgendeine gewünschte Stelle der Skalenscheibe 7 bringen zu können. Der Zeiger 36 weist einen Steuerarm 37 mit einer Steuernase 38 auf, in deren Weg eine Steuernase 39 eines auf einem Stift 40 schwenkbaren Steuerhebels 41 aus Isoliermaterial ragt. Der Steuerhebel 41 weist eine Schulter 42 auf, welche in später beschriebener Weise mit einer auf der Welle 5 sitzenden Steuerscheibe 43 zusammenarbeiten kann.

Mit den beiden Platten 1 und 2 ist in nicht näher dargestellter Weise ein U-förmiger Metallrahmen 44 verschraubt, dessen Schenkel mit Ausstanzungen 45 versehen sind und dessen Joch mit einem Isolierkörper 46 verschraubt ist, der zwischen die beiden Platten 1 greift und mittels eines Bolzens 47 zwischen denselben verankert ist. Mit jedem Schenkel des Rahmens 44 ist ein Kontaktträger 48 bzw. 49 verschraubt. Die Kontaktträger 48 und 49 bestehen je aus einem Preßstoffteil mit einer Grundplatte 50 (Fig. 3) und senkrecht dazu stehenden Rippen 51, die als isolierende Trennwände zwischen Kammern stehen, in denen Kontaktlamellen 52 um Stifte 53 drehbar angeordnet sind. Die Rippen 51 ragen einseitig über die Grundplatte hinaus, so daß die nach innen gebogenen freien Enden der Kontaktlamellen 52 nach innen gegen die Nockenscheibe 8 ragen können, um mit an den Seitenflächen der Nockenscheibe 8 angebrachten Steuerkämmen 8' zusammenzuarbeiten. Die nicht mit der Grundplatte 50 in Verbindung stehenden Enden der Rippen 51 sind durch Stege 54 miteinander verbunden, um die Rippenenden zu versteifen und gegen Abbrechen zu schützen. Jede Kontaktlamelle 52 ist mit einem nach außen ragenden Stift 55 versehen, an welchem je eine an weiteren die Rippen 51 verbindenden Stegen 56 verankerte Zugfeder 57 angreift, so daß diese Federn die Kontaktlamellen 52 nach innen zu schwenken trachten, also deren freie Enden gegen die Nockenscheibe 8 bzw. deren Kontaktstücke 58 gegen Kontaktstücke 59 an den Schenkeln des Rahmens 44 zu pressen trachten. Die Stifte 53 werden von Lamellen 60 getragen, welche zusammen mit Anschlußklemmen 61 an Plättchen verschraubt sind, die von hinten in die Grundplatte eingesetzt sind. Zwischen den Kontaktlamellen 52 und den Lamellen 60 können nicht dargestellte biegsame Blattfedern oder Litzen angebracht sein, die eine zuverlässige leitende Verbindung zwischen den Kontaktlamellen 52 und Lamellen 60 gewährleisten.

Wie Fig. 3 zeigt, ist der Kontaktträger 49 etwas länger als der Kontaktträger 48 und steht etwas weiter nach links vor. Außerdem ist seine Grundplatte 50 am linken Ende unterbrochen, und die Anschlußklemmen 61 sind so eingesetzt, daß die Klemmschrauben von der Rückseite des Schalters zugänglich sind wie diejenigen des Kontaktträgers 48. Es können daher alle Anschlüsse bei montiertem Schalter ohne weiteres erstellt werden.

An einer der Kontaktlamellen 52 des Kontaktträgers 49, vorzugsweise an der innersten Kontaktlamelle 52', ist ein Stift 63 eingesetzt, welcher in hauptsächlich aus Fig. 3 ersichtlicher Weise hinter eine Nase 64 des Steuerhebels 41 greift. Diese Kontaktlamelle 52' ist mit der spannungsführenden Phase des Steuerstromkreises des Programmschalters verbunden.

Der dargestellte Programmschalter arbeitet wie folgt: ίο

Die dargestellte Betriebslage des Programmschalters entspricht dem Zeitpunkt bei halb abgelaufenem Programm. Der Synchronmotor, welcher über die in dieser Betriebslage mit dem Metallrahmen 44 in Berührung stehende Kontaktlamelle 52' gespeist wird, läuft und treibt die Zahnräder 27 und 24 mit einer Drehzahl von beispielsweise einer Umdrehung pro Minute an, und zwar in solchem Drehsinn, daß sich die Welle 23 mit dem Stift 25 in Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinne dreht. Bei der dargestellten Lage kann also der Stift 25 in der Anfräsung 22 der Nabe 21 noch ungefähr eine Drittelsdrehung in diesem Sinne ausführen und trifft dann auf die linke ebene Fläche der Anfräsung auf, in welchem Augenblick er die Nabe 21 und die damit verbundenen Teile 17, 18 und 19 mitnimmt. Damit wird nun die Kurbel 19, die bisher in der in Fig. 2 dargestellten, einzig durch den Zug der Feder 20 bestimmten Lage gehalten war, mit der Welle 23 zusammen im Gegenuhrzeigersinne verdreht, wobei die Feder 20 gespannt wird. Sind die Teile 17, 18 und 19 aus der in Fig. 2 dargestellten Lage um 180° gedreht worden, so erreicht die Kurbel 19 ihren oberen Totpunkt und wird kurz nach Überschreitung desselben durch die Feder 20 sehr rasch im Gegenuhrzeigersinne (Fig. 2) wieder in die dargestellte Ruhelage weitergedreht. Dabei verläßt der Stift 25 die eine Fläche der Anfräsung 22 und gestattet ein freies Drehen der Nabe 21 und der damit verbundenen Teile um rund 180° in die dargestellte Ausgangslage. Bei dieser Bewegung trifft nun der Schaltzapfen 18 gegen die untere Kante des freien Endes des Hebels 9 und hebt denselben entgegen dem Zuge der Feder 13 so weit nach oben, daß die Schaltklinke 15 den Bereich des Bolzens oder Stiftes 4 verläßt und in der Verzahnung der Nockenscheibe 8 um etwa mehr als eine Zahnteilung zurückgestellt wird. Der Hebel 9 fällt dann unter dem Zuge der Feder 13 in die dargestellte Lage zurück, sobald ihn der Schaltzapfen 18 verlassen hat, wobei die Schaltklinke 15 die Nockenscheibe 8 um eine Zahnteilung vorschaltet und durch ihre Verkeilung zwischen dem Bolzen oder Stift 4 und der Nockenscheibe augenblicklich auch eine weitere Verdrehung derselben verhindert. Die Schaltbewegung läuft infolge ihres Antriebs durch einen sich plötzlich entladenden Kraftspeicher äußerst rasch ab, so daß eine ungewollte Verdrehung der Nockenscheibe während der vorübergehenden Entfernung der Schaltklinke 15 aus ihrer Klemmstellung praktisch ausgeschlossen ist. In dieser Weise wird nun die Nockenscheibe 8 weitergeschaltet, wobei die Kontaktlamellen 52 von den Steuerkämmen 8' der Nockenscheibe 8 betätigt werden, um die einzelnen Organe der Maschine zu steuern. In der Nabe der Nockenscheibe 8 sitzt ein in eine Längsnut der Welle 5 greifender Stift oder Keil, so daß die Welle 5 und die Nockenscheibe 8 stets starr miteinander verdreht werden. Es wird also insbesondere auch der Betätigungsknopf 6 mit dem Zeiger 36, dem Steuerarm 37 und der Steuernase 38 beim Ablauf des Programmschalters mitgedreht. Am Ende des Programms trifft nun die Steuernase 38 von unten in Fig. 1 bzw. von oben in Fig. 3 auf die Steuernase 39 des Steuerhebels 41 auf, so daß der Steuerhebel 41 in Fig. 4'im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird und mit seiner Nase 64 den Stift 63 und damit die Kontaktlamelle 52' nach außen in die Offenlage schwenkt, womit die Stromzufuhr über die Kontaktlamelle 52' zum Metallrahmen 44, der den gemeinsamen Pol aller Steuerschalter darstellt und an den auch der Synchronmotor 26 angeschlossen ist, unterbrochen wird. Damit wird der Programmschalter und alle von ihm überwachten Maschinenteile abgestellt, womit das Arbeitsprogramm beendet ist.

Soll nun der Programmschalter zur Steuerung einer weiteren Arbeitsfolge in Betrieb gesetzt werden, so muß der Betätigungsknopf 6 und die Nockenscheibe 8 mit dem Steuerarm so weit vorgerückt werden, daß die Nase 38 die Nase 39 verläßt und somit wieder ein Schließen der Kontaktlamelle 52' zuläßt. Da jedoch die Schaltklinke 15 jedes Vorwärtsdrehen und die als Sperrklinke wirkende Blattfeder 35 jedes Rückwärtsdrehen der Nockenscheibe durch den Betätigungsknopf ausschließen, muß zuerst für eine Entklinkung der Nockenscheibe gesorgt werden. Hierzu wird der Betätigungsknopf 6 mit der Welle 5 nach innen in die durch die Rille 33 der Welle 5 bestimmte innere axiale Lage gepreßt. Bei dieser Einwärtsbewegung der Welle 5 trifft die konische Steuerfläche 12 der Welle 5 auf die Steuerfläche 11 des Hebels 9 auf und verschwenkt denselben entgegen dem Zuge der Feder 13 im Uhrzeigersinn, so daß die Schaltklinke 15 aus dem Wirkbereiche des Bolzens oder Stifts 4 austritt und nun eine Verdrehung der Nockenscheibe 8 im üblichen Drehsinne, also vorwärts um einen beliebigen Betrag gestattet. Damit kann nun der Betätigungsknopf mit den damit verbundenen Teilen vorwärts in eine Stellung gedreht werden, bis sich die Nasen 38 und 39 verlassen haben. Beim Hineindrücken der Welle 5 in ihre innere Betriebsstellung hat jedoch die Steuerscheibe 43 der Welle 5 den Steuerhebel 41 an seiner Schulter 42 erfaßt und weiterhin in der Ausschaltlage gehalten, in der die Kontaktlamelle 52' geöffnet ist. Beim Erreichen der Startstellung wird nun die Welle 5 wieder in die äußere Betriebsstellung gezogen, wobei die Steuerscheibe 43 den Steuerhebel 41 und damit die Kontaktlamelle 52' freigibt. Damit erhält nun der Metallrahmen 44 wieder Spannung, der Synchronmotor 26 läuft an und treibt die Nockenscheibe 8 über die ebenfalls wieder eingerückte Klinke 15 in der erwähnten Weise, um durch die Kontaktlamellen 52 eine weitere Arbeitsfolge zu steuern.

Will man diese Arbeitsfolge vorzeitig beenden, also nur einen Teil des Programms ablaufen lassen, so dreht man den Zeiger 36 und damit den Steuerarm 37 von der Endstellung, an der er sich üblicherweise befindet, an die Stelle der Skala, die den Zeitpunkt bezeichnet, in dem das Programm zu beenden ist. Die Steuernase 38 wird daher bereits auf die Steuernase 39 auftreffen und den Programmschalter in der beschriebenen Weise stillegen, sobald das Programm bis an die durch die Zeigerstellung bezeichnete Stellung durchlaufen ist.

Soll das Programm nicht am üblichen Anfangspunkt beginnen, so dreht man den Betätigungsknopf und die damit fest verbundene Skalenscheibe 7 an die

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Stelle, an der das Programm beginnen soll, anstatt an den üblichen Startpunkt.

Will man einen Teil des Programms an beliebiger Stelle auslassen, so wird der Betätigungsknopf mit der Welle 5 hineingedrückt, sobald die Skalenscheibe bei ihrer Drehung den Anfang des auszulassenden Programmteiles anzeigt. Damit wird der Programmschalter und die durch ihn gesteuerte Arbeitsmaschine stillgelegt. Die Skalenscheibe kann nun in die Lage gedreht werden, die der Stelle des Arbeitsprogramms entspricht, bei der die Arbeit wieder aufzunehmen ist. Dann wird der Betätigungsknopf 6 wieder nach außen gezogen, und der Programmschalter beginnt aus der erreichten Lage weiterzulaufen.

In entsprechender Weise kann ein beliebiger Teil des Programms wiederholt werden, indem man die entklinkte Nockenscheibe 8 vorwärts über die Nullstellung in eine Lage bringt, die einer weiter zurückliegenden Stelle des Programms entspricht.

Die Fig. 5 bis 7 veranschaulichen eine andere Ausführungform des Schrittschaltantriebes des Programmschalters, wobei entsprechende Teile wie in den Fig. 1 bis 4 bezeichnet sind. An Stelle der am Rande verzahnten Nockenscheibe 8 sitzt ein Schrittschaltrad 208 auf der Welle 5, welche auch eine oder mehrere besondere, nicht dargestellte Nockenscheiben zur Betätigung von Schaltkontakten trägt. Die Welle 5 ist mittels einer Nabe 65 in der dargestellten Platte 66 des Schaltergestells gelagert und kann ebenfalls in zwei axiale Stellungen gebracht werden, welche durch das Einrasten eines durch eine Feder 67 belasteten Hebels 68 in eine tiefere Rille 69 bzw. eine weniger tiefe Rille 70 bestimmt werden. Der Hebel 68 ist bei 71 schwenkbar an der Platte 66 gelagert und weist an seinem beweglichen Ende ein längliches Loch 72 auf, in welches ein durch einen Schlitz der Platte 66 durchragender Stift 73 eingreift. Der Stift 73 ist am beweglichen Ende eines auf der Nabe 65 schwenkbar gelagerten Hebels 9 befestigt. An der am Hebel schwenkbar angeordneten Schaltklinke 15 greift eine Zugfeder 74 an, die die Klinke 15 nach oben gegen den feststehenden Bolzen oder Stift 4 und damit in die Verzahnung des Schrittschaltrades 208 preßt und zugleich den Hebel 9 in der dargestellten oberen Ruhelage hält. Der hier dargestellte Bolzen odei Stift 4 hat nicht mehr unbedingt die Aufgabe, die Platten des Gestelles zusammenzuhalten, sondern dient in erster Linie als Anschlag für die Klinke 15.

Auf der Antriebswelle 23, die hier im Uhrzeigersinne dreht, ist eine Nockenscheibe 75 mit einem spiralartig ansteigenden Kurventeil 75' und einem geradlinigen, rasch abfallenden Kurventeil 75" lose drehbar gelagert. Die Nockenscheibe ist mit einem Mitnehmerstift 76 versehen, welcher in die Bahn eines Stiftes 25 der Antriebswelle 23 ragt. Ferner ist die Nockenscheibe 75 mit einem Schaltzapfen 18 ausgerüstet, welcher bei der Drehung der Nockenscheibe das bewegliche Ende des Hebels 9 erfassen kann. Auf der Nockenscheibe 75 läuft eine an einem Hebel 77 befestigte Rolle 78, so daß der an einem Zapfen 79 gelagerte Hebel 77 unter dem Zuge einer Feder 80 stets in die durch die Auflage der Rolle 78 auf dei Nockenscheibe 75 bestimmte Lage verschwenkt wird. Am Zapfen 79 ist auch eine federbelastete Sperrklinke 81 gelagert, die jede Rückwärtsdrehung des Schrittschaltrades 208 verhindert.

Wie beim Programmschalter nach Fig. 1 bis 4 wird auch bei demjenigen nach Fig. 5 bis 7 die Antriebswelle 23 relativ langsam mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise einer Umdrehung pro Minute angetrieben. Beim dargestellten Zustand ist die Rolle 78 des Hebels 77 soeben auf den relativ flach ansteigenden Kurventeil 75' der Nockenscheibe 75 aufgelaufen, welche durch den Kraftschluß zwischen dem Stift 25 und dem Mitnehmerstift 76 mit der Welle 23 im Uhrzeigersinne weitergedreht wird. Dabei wird nun der Hebel 77 weiter angehoben und die Feder 80

Ίο gespannt, bis die höchste Stelle der Nockenscheibe zwischen den Kurventeilen 75' und 75" unter die Rolle 78 gelangt. Kurz nach Überschreitung dieser Stelle bewegt sich nun die Rolle 78 unter dem Zuge der Feder 80 sehr rasch auf dem Kurventeil 75" nach innen und treibt die frei drehbare Nockenscheibe rasch im Uhrzeigersinne weiter, wobei sich ihr Mitnehmerstift 76 vom Stift 25 der Welle 23 abhebt. Bei dieser raschen Bewegung der Nockenscheibe 75 trifft ihr Schaltzapfen 18 von oben auf das bewegliche Ende des Hebels 9 auf und drückt denselben rasch nach unten, wobei sein Stift 73 sich im Langloch 72 des Hebels 68 nach unten bewegt und somit den Hebel 68 nicht mitnimmt. Durch die Abwärtsbewegung des Hebels 9 wird die Schaltklinke 15 um etwas mehr als eine Zahnteilung zurückgesetzt und wird nach Freigabe des Hebels 9 unter dem Zuge der Feder 74 rasch wieder angehoben, wobei das Schrittschaltrad 208 um einen Schritt vorgeschaltet und sofort wieder verklinkt wird. Der Hebel 77 mit der Feder 80 stellt also einen Kraftspeicher dar, welcher bei seiner Entladung das Schrittschaltrad 208 um einen Schritt weiterschaltet.

Wird die Welle 5 aus der dargestellten Lage nach innen gedrückt, so wird der Hebel 68 durch die äußere konische Fläche der Rille 69 abwärts gedrückt und steigt dann beim nachfolgenden Einrasten in die Rille 70 um einen geringeren Betrag wieder an. Im ganzen gesehen erfährt also der Hebel 68 eine Abwärtsschwenkung, die über den Stift 73 auf den Hebel 9 übertragen wird, welcher so weit nach unten geschwenkt wird, daß die Schaltklinke 15 nun ein Vorwärtsdrehen des Schrittschaltrades 208 und dei damit verbundenen nicht dargestellten Nockenscheiben gestattet. Durch Herausziehen der Welle 5 kann die Klinke 15 wieder eingerückt und das Schrittschaltrad verklinkt werden. Der in Fig. 5 bis 7 dargestellte Programmschalter weist also genau dieselben Wirkungen auf wie der in Fig. 1 bis 4 dargestellte Schalter.

Der in Fig. 5 bis 7 dargestellte Kraftspeicher mit einer Nockenscheibe hat gegenüber dem aus einer federbelasteten Kurbel bestehenden Kraftspeicher den Vorteil, daß er mit einfachen Mitteln (ohne gekröpfte Welle) ohne weiteres innerhalb der Platte 66 des Gesteiles, d. h. zwischen den Lagerstellen der Antriebswelle 23 angeordnet werden kann.

Der in den Fig. 8 und 9 dargestellte Programmschalter ist ähnlich aufgebaut wie der in Fig. 1 bis 4 dargestellte. Das Gestell wird jedoch hier durch zwei untereinander verbundene Metallplatten 1 und 2 gebildet, in welchen die beweglichen Schalterteile gelagert sind und an welchen an vier Stellen Sätze von Kontaktlamellen angebracht werden können.

Der Antrieb der Nockenscheibe 8 erfolgt ebenfalls über eine nicht dargestellte Freilaufkupplung und eine federbelastete Kurbel 19. Bei der Entladung des durch den Kurbeltrieb gebildeten Kraftspeichers gelangt ein Antriebsnocken 100 in den Bereich eines am Hebel 9

ίο

kommt. Wird dieser zusätzliche Kontaktsatz 120,121 angebracht, so kann der Steuerkamm auf der in Fig. 13 schematisch in Abwicklung dargestellten Nockenscheibe 8 drei verschiedene Höhen aufweisen. 5 Je nachdem die aus der Kontaktlamelle 114 ausgestanzte Betätigungszunge 122 auf der unerhöhten Stirnfläche 8 a, der Stufe 8 b oder der Stufe 8 c der Nockenscheibe 8 aufliegt, so liegt die Kontaktlamelle 114 am unteren Gegenkontakt 119, zwischen den

befestigten Zapfens 101, wobei der Hebel 9 mit der Schaltklinke 15 entgegen der Wirkung der Feder 74 abwärts gedrängt und dann unter Fortschaltung der Nockenscheibe 8 von der Feder 74 wieder angehoben wird.

Die Welle der Nockenscheibe 8 ist ebenfalls axial in zwei durch die Rillen 32 und 33 bestimmte Lagen verschiebbar, wobei der Hebel 9 für die innere (in Fig. 9 linke) axiale Lage der Welle 5 durch die

konische Steuerfläche 12 im Gegenuhrzeigersinn io Gegenkontakten 119 und 121 bzw. am Gegenkontakt

(Fig. 8) verschwenkt wird und dadurch eine Vor- 121. Es läßt sich bei dieser Anordnung mit einer

wärtsdrehung der Nockenscheibe 8 ermöglicht. einzigen Spur auf der Nockenscheibe 8 ein verhältnis-

Auf der Seite des nicht dargestellten Betätigungs- mäßig vielseitiges Programm steuern, bzw. die ver-

knopfes (rechts in Fig. 9) ist eine Anschlagscheibe fügbaren Spuren auf der Nockenscheibe können sehr 102 mit einer Anschlagnase 103 drehbar gehalten. 15 gut ausgenutzt werden.

Die Anschlagscheibe 102 wird normalerweise durch Da einerseits alle Kontaktträger 112 genau gleicheine Feder 104 an einem nicht dargestellten festen artig ausgebildet sind, um an beliebiger Stelle am Anschlag in einer gegenüber der dargestellten, im Schalter angebracht zu werden und andererseits die Gegenuhrzeigersinn verdrehten Lage gehalten.. In Kontaktlamellensätze auf der einen Seite nicht von die Welle 5 ist ein einseitig vorstehender Stift 105 20 denselben Spuren der Nockenscheibe betätigt werden, eingelassen, welcher für die in Fig. 9 dargestellte muß die Welle 5 leicht aus der Mitte der Platten 1 Axiallage der Welle 5 bei Drehung der Welle gegen und 2 versetzt sein. In Fig. 9 ist ersichtlich, daß die die Anschlagnase 103 anstößt und die Anschlag- Welle 5 leicht nach unten aus der Mitte versetzt ist, scheibe entgegen der Wirkung der Feder 104 in die so daß die oberen Kontaktsätze von der äußersten in Fig. 8 dargestellte Lage mitnimmt, in welcher die 25 und der dritten Spur und unten von der zweiten und Anschlagscheibe mit einer Anschlagfläche gegen einen vierten Spur von außen betätigt werden,
mit der Platte 1 verschraubten Anschlag 106 an- Der in Fig. 8 und 9 dargestellte Programmschalter schlägt. Damit ist eine weitere Drehung der Welle 5 arbeitet in entsprechender Weise wie die vorher beim Uhrzeigersinn in Fig. 8 ausgeschlossen, und die schriebenen. Beim Hineindrücken der Welle 5 in die erreichte Stellung der Welle 5 bzw. der Nocken- 30 in Fig. 9 dargestellte Lage wird über die Betätigungsscheibe 8 entspricht der Anfangsstellung der Nocken- feder 107 und den Schalthebel 108 die Kontaktlamelle scheibe. 111 geöffnet, wodurch der Antrieb des Programm-

Das in Fig. 9 links vorstehende freie Ende der schalters ausgeschaltet wird. Zugleich wird die Welle 5 greift durch ein Loch in einer Betätigungs- Schaltklinke 15 in der beschriebenen Weise ausgefeder 107, deren eines Ende mit der Platte 1 ver- 35 rückt und erlaubt ein Vorwärtsdrehen der Nockenschraubt ist und deren bewegliches Ende hinter einen scheibe in eine beliebige Arbeitsstellung. Diese VorSchalthebel 108 greift, welcher an einem Kontakt- wärtsdrehung ist jedoch durch die Anschlagnase 103 träger drehbar gelagert ist. Unmittelbar innerhalb der beschränkt, so daß die Nockenscheibe nur bis in die Feder 107 trägt die Welle 5 eine Scheibe 109, welche Ausgangsstellung nach Fig. 8 gedreht werden kann, die Feder 107 bei axialer Verschiebung der Welle 5 40 Wird nun die Welle 5 in Fig. 9 nach rechts gezogen, nach links in Fig. 9 mitnimmt und damit das freie so verläßt der Stift 105 die Anschlagnase 103 und Ende der Feder 107 und den Schalthebel 108 nach gestattet eine Rückschwenkung der Anschlagscheibe außen verschwenkt. Der Schalthebel 108 ist mit einer 102 im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 8, so daß nun die Nase 110 versehen, welche unter eine Kontakt- Anschlagnase links des Stiftes 105 in Fig. 8 zu stehen lamelle 111 greift und diese Kontaktlamelle von ihrem 45 kommt. Durch das soeben erwähnte Herausziehen der Gegenkontakt abhebt, wenn die Welle 5 in die in Welle 5 nach rechts in Fig. 9 wird also zugleich die Fig. 9 dargestellte axiale Lage gebracht wird. Kontaktlamelle 111 wieder geschlossen und damit Die Kontaktlamellensätze sind in Kontaktträgern der Antrieb des Programmschalters eingeschaltet und 112 aus Isoliermaterial untergebracht, die mit zwei die Anschlagnase 103 unwirksam gemacht, so daß symmetrischen Flanschen 113 ausgerüstet sind. Mit 5° das neue Programm sofort zu laufen beginnen kann, diesen symmetrischen Flanschen 113 können die Kon- Ist der Schalter normal in seine etwas vor der in taktträger 112 in beliebiger Lage mit den Rändern Fig. 8 dargestellten Ausgangsstellung gelaufen, so der Platten 1 und 2 verschraubt werden, so daß der genügt es zur Einschaltung des neuen Programms, die Programmschalter mit vier Kontaktlamellensätzen Welle 5 nach innen in die Lage nach Fig. 9 zu pressen ausgerüstet werden kann. Wie Fig. 13 zeigt, sind die 55 und die Nockenscheibe noch um mindestens einen beweglichen Kontaktlamellen 114 mit einem Ende Schritt aus der Endstellung in die durch den Anschlag

schwenkbar an einem Halter 115 aufgehängt, welcher mit der Anschlußklemme 116 vernietet ist. Die Kontaktlamelle 114 ist mit der Anschlußklemme 116 außerdem über eine Feder 117 leitend verbunden. 60 Auf dem die Teile 114 und 117 verbindenden Niet ist eine Druckfeder 118 gehalten, die die Kontaktlamelle 114 in die in Fig. 13 dargestellte Lage zu bringen trachtet, in welcher sie mit einem Gegenkon-

102,103 bestimmte Anfangsstellung zu drehen und hierauf den Programmschalter durch Zug am Betätigungsknopf in der erwähnten Weise einzuschalten. Der in Fig. 10 bis 12 dargestellte Programmschalter entspricht in den wesentlichen Teilen dem Schalter nach Fig. 8 und 9. Dieser Programmschalter ist aber für vorzeitige Unterbrechung des Programms geeignet. Er ist zu diesem Zweck mit einer in der hohlen

takt 119 in Berührung ist. Bei Bedarf kann auf den 65 Welle 5 gelagerten Welle 130 ausgerüstet, welche

Kontaktträger ein zusätzlicher Kontaktträger 120 auf- durch einen besonderen Betätigungsknopf in eine

gesetzt werden, dessen Gegenkontakte 121 über das gewünschte Drehlage gebracht werden kann. Nor-

Kontaktstück der Kontaktlamelle 114 zu liegen malerweise wird die Welle 130 durch Reibung mit der

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Welle 5 mitgenommen. An dem den nicht dargestellten Betätigungsknöpfen gegenüberliegenden Ende der Welle 130 ist eine Steuerscheibe 131 befestigt, gegen welche ein Schalthebel 132 von außen anliegt. An der Steuerscheibe 131 ist eine .Nase 133 angebracht, die bei der Drehung der Steuerscheibe unter den Schalthebel 132 greift und denselben nach außen drängt. Der Schalthebel 132 wirkt in ähnlicher Weise wie in Fig. 8 und 9 auf eine den Antriebsmotor des Programmschalters überwachende Kontaktlamelle 111 und unterbricht die Stromzufuhr zum Antriebsmotor, wenn entweder die Steuerscheibe 131 durch Axialverschiebung der Wellen 5 und 130 in Fig. 11 nach links oder in Fig. 12 nach oben verschoben wird oder wenn die Nase 133 unter den Schalthebel 132 greift. Durch entsprechendes Einstellen der Steuerscheibe 131 kann ein vorzeitiges Unterbrechen des Programmablaufs in einem beliebigen Zeitpunkt erzielt werden.

Auf der Welle 23 des Antriebsmotors ist eine in Axialrichtung wirkende Nockenscheibe 134 befestigt, die auf zwei um eine Achse 135 schwenkbare Schalthebel 136 wirkt. Die Enden der Schalthebel sind so gestaltet, daß sie durch ein und dieselbe Nockenspur richtig gesteuert werden, um eine Umschaltung eines Antriebsmotors z. B. einer Waschtrommel in richtiger zeitlicher Folge zu bewirken. Die Schalthebel 136 wirken über Isolierstücke 137 auf Steuerkontakte 138.

Die Steuerkontakte 138 mit den Schalthebeln 136 und der zugehörigen Nockenscheibe 134 können ohne weiteres als zusätzliche Organe an einem bestehenden Schalter z. B. nach Fig. 8 und 9 angebracht werden. Die Fertigung kann also insofern vereinfacht werden, als ein für alle Zwecke gleichartiger Grundtyp des Programmschalters hergestellt werden kann, welcher je nach dem Anwendungszwecke nach Beheben mit den Steuerkontakten 138 ausgerüstet werden kann oder nicht.

Die dargestellten Schrittschaltantriebe haben den bedeutenden Vorzug, daß die Schaltklinke zugleich als Antriebsorgan und als Verriegelungsorgan für die Nockenscheibe dient. Ein wesentlicher Vorzug des dargestellten Schalters liegt auch darin, daß alle Steuerkämme auf einer einzigen Nockenscheibe angebracht sind, die zugleich mit einem Zahnkranz zu ihrem Antrieb versehen ist. Dadurch ergibt sich eine besonders schmale und raumsparende Form des Programmschalters. Dadurch, daß die Nockenscheibe an ihrem Rand selbst mit einer Verzahnung für ihren Antrieb versehen ist, sind ihre beiden Seitenflächen frei zum Anbringen von Steuerkämmen, was wiederum eine sehr vorteilhafte und platzsparende Anordnung der Kontaktsätze erlaubt. Die Nockenkämme können für sehr genaue Steuerung auf der Nockenscheibe außen, in der Nähe des Randes angebracht werden, wo der Steuerweg und damit die Steuergenauigkeit verhältnismäßig groß ist. Die Nockenscheibe kann in einfachster Weise durch Pressen in einem Stück hergestellt werden.

Natürlich könnte die Entklinkung der Nockenscheibe auch in anderer Weise erfolgen als durch eine Axialverschiebung der ganzen Welle 5. Es könnte beispielsweise ein vom Betätigungsknopf 6 und der Welle 5 unabhängiger Druckknopf vorgesehen sein, wobei der Hebel 9 mit der Klinke 15 durch Druck auf diesen Knopf aus der dargestellten Verklinkungsstellung gebracht werden könnte, um die Nockenscheibe 8 in eine gewünschte Lage zu verstellen. Ein solcher Schalter würde in der Konstruktion etwas einfacher, dafür aber in der Bedienung etwas komplizierter.

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Programmschalter mit auf Schaltkontakte wirkenden Steuerorganen, z. B. Nockenscheiben od. dgl., welche von Antriebsmitteln über ein Schrittschaltgetriebe fortschaltbar sind, dessen Schaltklinke in ihrer Ruhelage z. B. durch einen Bolzen oder Stift verklinkt ist und das Schrittschaltrad gegen Vorwärtsdrehung sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittschaltrad (208) bzw. eine als Schrittschaltrad ausgebildete Nokkenscheibe (8) in an sich bekannter Weise starr mit den Steuerorganen (8') verbunden ist und daß die Schaltklinke (15) durch von den Antriebsmitteln (18 bis 27) unabhängige Mittel (11, 12) derart aus ihrer Ruhelage in Richtung nach ihrer Arbeitsstellung ausrückbar ist, daß sie eine Vorwärtsdrehung des Schrittschaltrades (8, 208) gestattet.

2. Programmschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklinke (15) an einem schwenkbaren Hebel (9) gelagert ist, welcher sowohl durch die Antriebsmittel (18 bis 27) als auch durch willkürlich betätigbare Mittel (11, 12) aus einer Ruhelage gebracht werden kann, für welche die Schaltklinke (15) sich in der erwähnten Ruhelage befindet.

3. Programmschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (17 bis 27) einen Kraftspeicher (19, 20) aufweisen, welcher bei seiner Entladung den schwenkbaren Hebel (9) betätigt.

4. Programmschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (18 bis 27) eine Freilaufkupplung (21, 22, 25) und der Kraftspeicher (19, 20) eine federbelastete Kurbel (19) aufweist, wobei die Freilaufkupplung eine freie Drehung der Kurbel aus der einen in die andere Totpunktlage gestattet (Fig. 1, 2).

5. Programmschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Kurbel (19) Schaltmittel (17,18) verbunden sind, die bei der Freilaufbewegung der federbelasteten Kurbel (19) den genannten Hebel (9) vorübergehend aus seiner Ruhelage entfernen und dadurch die Schaltklinke (15) betätigen (Fig. 1, 2).

6. Programmschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 5 mit einer mindestens eine Nockenscheibe (8) tragenden, axial verschiebbaren Welle (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Welle eine Steuerfläche, z. B. eine konische Schulter (12), aufweist, welche bei Axialverschiebung der Welle (5) in der einen Richtung den Hebel (9) verschwenkt und damit die Schaltklinke (15) aus ihrer Ruhelage ausrückt (Fig. 1, 2).

7. Programmschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Nockenscheibe (8) mit axial wirkenden Nocken (8') vorgesehen ist, welche am Rand mit einer Klinkenverzahnung versehen ist, die mit der Schaltklinke (15) zusammenarbeitet.

8. Programmschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel eine über eine Freilaufkupplung (25, 76) angetriebene Nokkenscheibe (75) aufweisen, auf die ein feder-

belastetes Organ (77) derart wirkt, daß es die Nockenscheibe (75) in Freilaufrichtung antreiben kann, wobei die Nockenscheibe mit einem die Schaltklinke (15) betätigenden Schaltorgan (18) versehen ist (Fig. 5).

9. Programmschalter, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer in Axialrichtung wirkenden Nockenscheibe, die an beiden Stirnflächen mit längs kreisförmiger Spuren angeordneten Steuerkämmen zur Steuerung von Kontaktlamellen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (8) zwischen zwei Platten (1, 2) gelagert ist, über welche sie radial herausragt, und daß die Kontaktlamellen (52,114) in symmetrisch ausgebildeten Kontaktträgern (48, 112) angeordnet sind, die an beliebigen Stellen der Plattenränder seitlich der Nockenscheibe (8) befestigbar sind.

10. Programmschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktträger (112) zwei symmetrisch angeordnete Befestigungsflansche (113) aufweisen, mittels welcher sie in beliebiger Lage an den Platten (1, 2) befestigt werden können (Fig. 8,11).

11. Programmschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Umschaltkontakte (114) vorgesehen sind und daß die Nockenspuren der Nockenscheibe (8) drei verschiedene Stufen (8 a, 8 b, 8 c) aufweisen, derart, daß die Umschaltkontakte in zwei entgegengesetzten Schaltstellungen und eine neutrale, offene Mittelstellung gebracht werden können (Fig. 13).

12. Programmschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (5) der Nockenscheibe (8) aus der Mitte der Platten (1, 2) versetzt ist, derart, daß radial gegeneinander versetzte Spuren der Nockenscheibe (8) auf die gleichartigen, an entgegengesetzten Plattenrändern angebrachten Kontaktsätze wirken.

13. Programmschalter, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit mindestens einer durch axiale Verschiebung der Nockenwelle von Antriebsmitteln entkuppelbaren Nockenscheibe, wobei die Nockenscheibe in entkuppeltem Zustande in normalem Arbeitsdrehsinn vorwärts gedreht werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärtsdrehung der entkuppelten Nokkenscheibe (8) bzw. Nockenwelle durch einen federbelasteten Anschlag (103) begrenzt ist, wobei der Anschlag (103) die Nockenscheibe (8) in ihrer Anfangslage aufhält, und daß der Anschlag durch die Axialbewegung der Nockenwelle (5) zum Kuppeln der Nockenscheibe mit ihren Antriebsmitteln freigegeben wird und unter Feuerwirkung in eine unwirksame Lage geht und ein Weiterlaufen der Nockenscheiben aus ihrer Anfangslage in gekuppeltem oder entkuppeltem Zustand gestattet (Fig. 8,11).

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 235 912, 253 630,
935;

USA.-Patentschrift Nr. 2436 714.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen