DE1160070B - Vorrichtung zum schrittweisen Antrieb von drehbaren Programmtraegern - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

kl. 21 c 46/33

INTERNATIONALE KL.

G05f;g

C24736Vfflb/21c

ANMELDETAG: 28. JULI 1961

BEKANNTMACHTNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 27. DEZEMBER 1963

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schrittweisen Antrieb von drehbaren Programmträgern mittels eines drehrichtungsumschaltbaren Elektromotors, vorzugsweise eines Synchronmotors.

Aufgabe der Erfindung ist es, die unterschiedlichen Drehrichtungen des Motors für jeweils eine bestimmte Steuerung, z. B. die Antriebsdrehzahl oder -geschwindigkeit eines geführten Gliedes, gleichzeitig für die wahlweise Steuerung geführter Organe oder ähnlicher Vorgänge auszunutzen.

Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung soll beispielsweise der Antriebsmotor dazu ausgenutzt werden, um entweder ein Schrittschaltwerk für den Programmträger mit unterschiedlichen Drehzahlen, jedoch in gleicher Drehrichtung anzutreiben, z. B. eine Programmier- bzw. Steuervorrichtung einer automatischen Waschmaschine, oder um beim einen Drehsinn des Motors ein Schrittschaltwerk für den Programmträger und zugleich ein Steuerorgan der von der Vorrichtung gesteuerten Maschine, z. B. den Umschalter eines Antriebsmotors der Waschtrommel einer automatischen Waschmaschine, anzutreiben und beim anderen Drehsinn des Antriebsmotors nur das genannte Steuerorgan, ζ. Β. den Umschalter, allein zu betätigen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Antriebsmotor ein Kupplungsgetriebe nachgeschaltet ist, das unabhängig von der jeweiligen Drehrichtung des Antriebsmotors ein Schrittschaltwerk für den Programmträger immer in der gleichen Drehrichtung antreibt.

Obwohl die Anwendung von drehrichtungsumschaltbaren Elektromotoren, insbesondere Synchronmotoren, als Schrittmotoren bekannt ist, wurden diese bisher noch nicht in Verbindung mit Steuervorrichtungen gemäß der Erfindung in der Weise verwendet, daß die Programmträger trotz unterschiedlicher Drehrichtung des Motors stets im gleichen Drehsinn angetrieben werden.

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle des Schrittschaltwerkes einen, vorzugsweise mehrere als Steuerscheiben ausgebildete Programmträger aufweist, die jeweils einen vollständigen Arbeitsvorgang steuern und jeweils einen Umschalter betätigen, der die Drehrichtung des Motors steuert, daß das Kupplungsgetriebe aus einem vom Motor angetriebenen und auf einer Schwinge befestigten Antriebsritzel besteht, wobei die Schwingenachse mit der Motorwelle zusammenfällt und die Schwinge zur Einnahme von zwei Stellungen eingerichtet ist, in der das Antriebsritzel jeweils in ein mit verschiedener Zähnezahl Vorrichtung zum schrittweisen Antrieb
von drehbaren Programmträgern

Anmelder:

Crouzet Societe ä Responsabilite Limitee,
Valence, Dröme (Frankreich)

Vertreter: L. Schmetz und Dipl.-Ing. B. Schmetz,
Patentanwälte, Aachen, Heinrichsallee 2

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 30. Juli 1960 und 11. März 1961
(Nr. 601 und Nr. 608, Dröme)

versehenes Zahnrad einer kinematischen Kette eingreift, die aus mehreren je mit einem Ritzel fest verbundenen Zahnrädern besteht.

Dabei ist es vorteilhaft, daß das Antriebsritzel je nach der Schwingenstellung entweder mit dem ersten Zahnrad oder einem Vorgelegeritzel für das dritte Zahnrad der kinematischen Kette in Eingriff kommt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht

darin, daß bei mehreren Steuerscheiben gleichartige ortsfeste Kontakte von den Steuerscheiben jeweils zugeordneten Umschaltern parallel geschaltet mit zwei Klemmen des Motors zu dessen Drehrichtungsumschaltung verbunden sind, daß der von der jeweils zugeordneten Steuerscheibe betätigte bewegliche Kontakt jedes Umschalters jeweils über einen Unterbrecher mit einer Speiseleitung verbunden ist, wobei die verschiedenen Unterbrecher so geschaltet sind, daß jeweils nur ein einziger in Schließstellung gebracht werden kann, um die für den gewünschten Arbeitsvorgang erforderliche Steuerscheibe auf den Motor wirken zu lassen.

Gemäß einer anderen Ausführungsform dex Erfh> dung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß der Motor einerseits mit dem Schrittschaltwerk über eine kinematische Kette verbunden ist, die aus mehreren je mit einem Ritzel fest verbundenen Zahnrädern besteht und eine in einer Richtung wirkende Kupplungseinrichtung besitzt, die zwischen dem letzten Glied der kinematischen Kette und dem Schritt-

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schaltwerk angeordnet ist, das mindestens eine Programmtrommel oder -scheibe antreibt, und daß der Motor andererseits mit einem drehbaren Steuerglied verbunden ist, und zwar an einer Stele oberhalb der genannten Kupplungseinrichtung und derart, daß der Motor bei einer Drehrichtung des Motors und der Kraftübertragungsmittel das Schrittschaltwerk und das drehbare Steuerglied antreibt und bei der anderen Drehrichtung des Motors nur das drehbare Steuerglied antreibt, wobei das Schrittschaltwerk ausgerückt ist.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung des Arbeitsablaufs einer Waschtrommel besteht das drehbare Steuerglied vorteilhaft aus einer Kurvenscheibe, die in der einen oder anderen Drehrichtung einen Umschalter betätigt, beispielsweise einen solchen, der die Drehrichtung eines besonderen Motors beeinflußt, z. B. den Antriebsmotor der Waschmaschine. Zweckmäßig wird dabei die Drehrichtung des Antriebsmotors der erfindungsgemäßen Vorrichtung mittels Hilfssteuergeräten beeinflußt, derart, daß ein Thermostat die Wirkung der Vorrichtung so lange hemmen kann, bis das Wasser in der Waschmaschine eine bestimmte Temperatur erreicht hat, wobei die Trommel der Waschmaschine nach wie vor während des Zeitraumes bis zum Ansprechen des Thermostaten angetrieben wird.

Die für den Antrieb in einer Richtung verwendete Kupplungseinrichtung besteht vorteilhaft aus einem zwischen dem Schrittschaltwerk und dem letzten Glied der kinematischen Kette eingeschalteten (Freilauf-) Gesperre. Selbstverständlich kann jedes geeignete Freilauf system als Kupplungseinrichtung für eine Richtung dienen.

Das Schrittschaltwerk besitzt eine energiespeichernde, durch eine Kurvenscheibe periodisch gespannte Feder, die eine Schaltklinke antreibt, die die Kurvenscheibe periodisch freigibt, um ein auf der Abtriebswelle des Getriebes aufgekeiltes Sperrklinkenrad anzutreiben.

Ein Ende der als Energiespeieher wirkenden Feder ist an einem freien Schenkel eines Schwinghebels angelenkt, dessen anderes Ende auf einer festen Achse gelagert ist, wobei der Hebel zwischen seinen Enden eine lose Rolle trägt, die gegen eine Kurvenscheibe anliegt, derea eine Seite einen Stift trägt, der als Achse einer Steuerrolle für die Schaltklinke dient und der in einer Schlitzbojenführung, die sich über einen Bogen von etwa 90° erstreckt und in dem letzten Rad der kinematischen Kette angebracht ist, geführt ist, das koaxial zur genannten Kurvenscheibe angeordnet ist, deren Profil so gestaltet ist, daß der Schwinghebel zunächst langsam von der Kurvenscheibe zurückgedrückt wird und dabei die Feder spannt und nach Überwindung des äußersten vorstehenden Nockens der Kurvenscheibe (des »Kulminationspunktes«) der Hebel seinerseits eine plötzliche Vorwärtsbewegung auf die Kurvenscheibe ausübt, wobei diese Bewegung durch die vorgenannte Bogenschlitzführung ermöglicht wird; die Schaltklinke besitzt eine Schlitzführung, die es ihr gestattet, gleichzeitig eine Schwenkbewegung um eine durch diese Schlitzführung ragende feste Achse und eine hinsichtlich dieser Achse translatorische Bewegung auszuführen. Sie ist mit einem Klinkenzahn versehen, der mit dem Sperrklinkenrad in Eingriff kommt, sowie mit einer Pratze, an der das andere Ende der Spekherfeder angelenkt ist, die bestrebt ist, die Schaltklinke auszuschwingen, um den Eingriff des Klinkenzahnes mit dem Sperrklinkenrad zu gewährleisten, ferner mit einem Arm, der dem Druck der von der Kurvenscheibe, die mit dem Schwinghebel zusammenwirkt, getragenen Rolle ausgesetzt ist und dieser Rolle bei einer bestimmten Stellung der Kurvenscheibe entweicht, wodurch die Speicherfeder die Schaltklinke plötzlich bewegen kann, um mit dem Sperrklinkenrad zusammenzuwirken und dieses vorwärts zu bewegen.

ίο Eine Sperrklinke verhindert unter Federwirkung jedesmal dann eine Rückwärtsbewegung des Sperrklinkenrades, wenn der Klinkenzahn der Schaltklinke über einen Zahn des Sperrklinkenrades zurückgleitet.

Weitere Besonderheiten und Eigenheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, die sich auf einige Ausführungsbeispiele von Programmiervorrichtungen bezieht, die nach der Erfindung ausgeführt sind und die nur als Beispiele anzusehen sind. Sie sind in der Zeichnung schematisch wiedergegeben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Schrittschaltwerkes einer Programmiervorrichtung,
Fig. 2 ein Schema der Kraftübertragungsmittel zwischen einem drehrichtungsumschaltbaren Motor und dem Schrittschaltwerk der Programmiervorrichtung,

Fig. 3 ein Schema, das drei Steuerscheiben zeigt, die von einem drehrichtungsumschaltbaren Motor betätigt werden,

Fig. 4 ein anderes Schema von Kraftübertragungsmitteln zwischen dem drehrichtungsumschaltbaren Motor und dem Schrittschaltwerk,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Sperrgliedes,

Fig. 6 ein Schnittbild des Abtriebsteiles der Kraftübertragungsmittel,

Fig. 7 ein Schema, das die Abhängigkeit des Drehsinnes des Motors von einem Thermostaten zeigt.

Das Schrittschaltwerk, das von einem mit konstanter Drehzahl angetriebenen Motor gesteuert wird und auf dessen Abtriebswelle 3 Steuerscheiben (Wählscheiben) und die Programmiertrommel aufgekeilt sind, besteht aus einem Lagerschild 1, auf dessen einer Seite sich ein ebenfalls auf der Abtriebswelle 3 aufgekeiltes Sperrklinkenrad 2 und eine Sperrklinke 4 befinden, welche an der Stelle 5 drehbar gelagert und der Wirkung einer Feder 6 unterworfen ist, um das Sperrklinkenrad 2 während der Zeiten, bei denen es nicht durch die Schaltklinke, die nachstehend erläutert wird, betätigt wird, zu sperren.

Auf der anderen Seite des Lagerschildes befindet sich ein Hebel 8, der an der Stelle 7 drehbar gelagert ist und eine Rolle 9 trägt. Der freie Schenkel 8 a des Hebels 8 dient als Angriffsstelle einer als Energiespeicher dienenden Feder 10.

Auf der gleichen Seite des Lagerschildes befindet sich eine Schaltklinke 11, die eine Schlitzführung 12 aufweist, in die ein Zapfen 13 eingreift. Die Schaltklinke 11 besitzt eine Pratze Ua, an der das andere Ende der Feder 10 angreift, einen durch eine Öffnung la des Lagerschildes 1 hindurchragenden Klinkenzahn 11 b, der in die Verzahnung des Sperrklinkenrades 2 eingreift, und einen Arm lic, dessen Zweck später erläutert wird.

Auf einem Zapfen 14 kann sich eine Kurvenscheibe 15 drehen, deren eine Seite einen Zapfen 17 mit einer RoHe 16 trägt, der in eine BogensdälitzführunglSa

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(die sich über einen Bogen von etwa 90° erstreckt) eines Antriebsrades 18 hineinragt, das im Sinne des Pfeiles F auf dem gleichen Zapfen 14 wie die Kurvenscheibe 15 umläuft.

Die Kurvenscheibe 15 arbeitet mit der Rolle 9 des Hebels 8 zusammen, während die Rolle 16 mit dem Arm lic der Schaltklinke 11 zusammenwirkt, wobei dasi Antriebsrad 18 mit konstanter Drehzahl beispielsweise von einem in der Drehrichtung umschaltbaren Synchronmotor angetrieben wird.

Wenn sich das Antriebsrad 18 dreht, treibt dieses die Kurvenscheibe 15 mittels des Zapfens 17 der Rolle 16 und der Bogenschlitzführung 18 α an. Dieser Antrieb der Kurvenscheibe 15, die während ihrer Drehung (mittels der Rolle 9) den Hebel 8, der mit der Feder verbunden ist, zurückdrückt, währt so lange, bis die Rolle 9 den äußersten vorstehenden Teil 15 a (Kulminationspunkt) der Kurvenscheibe überwunden hat. In diesem Augenblick wird die Kurvenscheibe durch den Hebel 8 plötzlich im Sinne des Pfeiles F auf Grund der Bewegungsfreiheit des Zapfens 17 in der Bogenschlitzführung 18 a und außerdem durch die Wirkung der vorher durch die Feder 10 aufgespeicherten Energie beschleunigt.

Es ist ersichtlich, daß die Feder 10 während drei Vierteln des Umlaufes der Kurvenscheibe 15 zunehmend die mittels des Antriebsrades 18 an das Getriebe gelieferte Energie aufspeichert und danach plötzlich diese Energie, allerdings ohne die Bewegung des Antriebsrades 18 zu stören, wieder abgibt.

Die Feder 10 neigt dazu, die Schaltklinke 11 in die in Fig. 1 gezeigte Lage zu bewegen, d. h. so, daß ein Ende der Schlitzführung 12 auf den Zapfen 13 zu liegen kommt, während der Klinkenzahn Ub mit einer Verzahnungslücke des Sperfklinkenrades 2 im Eingriff ist. Während der plötzlich beschleunigten Drehung der Kurvenscheibe 15 unter der gemeinsamen Wirkung der Glieder 8, 9, 10 drückt die Rolle 16 den Arm 11 c der Schaltklinke 11 zurück und läßt den Klinkenzahn Hb über die Zahnflanke eines Zahnes des Sperrklinkenrades 2 gleiten. Sobald die Verschiebung der Schaltklinke 11 ausreicht, damit der Klinkenzahn 11b in die nächstfolgende Zahnlücke des Sperrklinkenrades zurückfallen kann, schwingt diese Schaltklinke um den Zapfen 13 unter <Ier Wirkung der Feder 10, wodurch der Arm lic außer Eingriff mit der Rolle 16 gelangt. Da die Schaltklinke alsdann nur unter Wirkung der Feder 10 steht, verschiebt sie sich dann plötzlich aufs neue, um wieder in die in Fig. 1 gezeigte Lage zu gelangen. Bei dieser Bewegung bewirkt sie die Vorwärtsbewegung des Sperrklinkenrades 2 um einen Zahn. Während der Rückwärtsbewegung der Schaltklinke 11 wird das Sperrklinkenrad 2 durch die Sperrklinke 4 festgehalten.

Die Rücklaufstrecke der Schaltklinke 11 hängt in gewissem Maße nur von der Form bzw. Anzahl der Zähne des Sperfklinkenrades ab, so daß der Ersatz eines Sperrklinkenrades durch ein anderes mit unterschiedlicher Zähnezahl die allgemeine Wirkungsweise •des Schrittschaltwerkes nicht ändert.

Die Lage der Rolle 16 auf der Kurvenscheibe 15 ist so gewählt, daß der Rücklauf der Schaltklinke 11 mit der Wiederaufspeicherung der Energie der Feder 10 mittels der Kurvenscheibe 15 zusammenfällt. Es ist ersichtlich, daß die zur Vorwärtsbewegung des Sperrklinkenrades erforderliche Energie im Augenblick der Vorwärtsbewegung nur von der Feder 10 geliefert wird, unabhängig von der Drehzahl des Antriebsrades 18. Diese Bewegung des Sperridinkenrades erfolgt auch dann, wenn es die elektrische Stromspeisung des das Getriebe antreibenden Motors unterbricht. Hier sei bemerkt, daß die Wirkungsweise des Getriebes die gleiche wäre, wenn die Feder 10 durch zwei Federn ersetzt würde, von denen jede ein ortsfestes Ende besäße und bei denen das freie Ende der einen Feder mit dem Teil 8 a des Hebels 8 und

ίο das der anderen Feder mit der Pratze 11a der Schaltklinke 11 verbunden wäre.

Je nach Wahl der Lage der Rolle 9 auf dem Hebel 8 und der Umrißform der Kurvenscheibe 15 ist es auch möglich, nur eine Feder 10 zu verwenden, die dauernd arbeitet, denn die Verschiebung des Endes 8 a des Hebels 8 ist viel schneller als diejenige der Pratze 11a der Schaltklinke 11.

Der Klinkenzahn 11 b der Schaltklinke 11 ist nur unter der Wifkung der Feder 10 mit der Verzahnung des Sperrklinkenrades 2 im Eingriff. Die Schaltklinke 11 hindert daher nicht eine Drehung des Sperrklinkenrades 2 z. B. von Hand im normalen Drehsinn. Es ist weiterhin zu beachten, daß die Kippbewegung der Schaltklinke nur erfolgen kann, wenn der Arm 11 c mit seinem seitlichen Teil nicht mit der Welle 3 in Berührung kommt. Es genügt daher, das Ende der Welle 3 (axial) durch eine Führung in die Ebene des Armes lic zu ziehen, um eine Drehung des Sperrklinkenrades von Hand zu unterbinden. Auf diese sehr einfache Weise erhält man eine Sicherung gegen Drehung des Sperrklinkenrades von Hand, wobei die axiale Stellung der Welle 3, die mit einem Steuerungsknopf fest verbunden ist, das Öffnen des allgemeinen Unterbrechers der von der Programmvorrichtung gesteuerten Maschine steuern kann, wenn die Bedienungsperson das Sperrklinkenrad von Hand bewegen will.

Die Programmvorrichtung ist mit einer Steuertrommel oder Steuerscheibe versehen, die auf der Welle 3 aufgekeilt ist und die automatische Steuerung der Arbeitsgänge gewährleistet. Diese Trommel ist in der Zeichnung nicht wiedergegeben.

Das Antriebsrad 18 ist das letzte Glied einer zur Kraftübertragung zwischen einem drehrichtungsumschaltbaren Synchronmotor mit der Motorwelle 20 und dem Schaltwerk für die Programmträger angeordneten kinematischen Kette.

Die kinematische Kette besteht aus den Zahnrädern 21 (drehbar um 21a), 22 (drehbar um 23), 24 {drehbar um 25) und 26 (drehbar um 27), wobei jedes mit einem Ritzel fest verbunden ist. Auf der Motorwelle 20 ist ein Antriebsritzel 28 aufgekeilt, das mit einem Ritzel 29 im Eingriff steht, das auf einer Schwinge 30 angeordnet ist, deren Drehachse mit der Motorwelle 20 zusammenfällt. In der in Fig. 2 gezeigten Stellung und bei einer bestimmten Drehrichtung des Motors ist das Ritzel 29 automatisch mit dem Zahnrad des Rädergetriebes 21 im Eingriff.
Sobald sich die Drehrichtung des Motors umkehrt, bewegt sich die Schwinge 30, und das Ritzel 29 wird in die Lage 29 a gebracht, in welcher es mit dem Vorgelegeritzel 31 in Eingriff gelangt, das mit dem Zahnrad des Rädergetriebes 24 im Eingriff steht. Es ist somit ersichtlich, daß, welchen Drehsinn der Motor auch immer hat, alle Rädergetriebe der kinematischen Kette immer im gleichen Sinne umlaufen, jedoch mit — entsprechend dem Drehsinn des Motors — vel· schiedenen Drehzahlen.

Es ist somit mit einem drehrichtungsumschaltbaren Synchronmotor möglich, das Schrittschaltwerk der Fig. 1 mit zwei verschiedenen Drehzahlen anzutreiben, wobei die Auswahl dieser Drehzahlen dann mittels eines einfachen Umschalters erfolgt, der von einer auf der Welle 3 des Antriebsgetriebes aufgekeilten (oder durch einen mit jeder Steuerscheibe verbundenen Umschalter) Steuerscheibe gesteuert wird, wie nachstehend erläutert ist.

Das beschriebene Getriebe und die kinematische Kette bewirkt folgende Vorteile:

Schrittweiser Antrieb der Abtriebswelle des Antriebsgetriebes derart, daß eine konstante, schnelle und von der Speisung des Motors unabhängige Vorwärtsbewegung erfolgt; die Möglichkeit, die Anzahl der Winkelstellungen bei Stillstand (Sperrung) der Abtriebswelle durch einfaches Auswechseln des Sperr, klinfcenrades zu ändern; die Möglichkeit einer Steuerung von Hand durch Längsverschieben der Steuerwelle und die Möglichkeit, die Stillstandszeiten (Rastzeiten) des Getriebes durch einfache elektrische Kornmutation, die den Drehsinn des Antriebsmotors verändert, zu ändern.

In Fig. 3 sind drei Steuerscheiben 32, 33, 34 gezeigt, die alle auf der Abtriebswelle 3 des Getriebes nach Fig. 1 aufgekeilt sind.

Jede Steuerscheibe entspricht einem vollen Arbeitszyklus der Maschine, z. B. einer Waschmaschine. Der Arbeitszyklus entspricht einer vollständigen Umdrehung einer Steuerscheibe und ist unveränderlich, da er nur von dem Profil jeder Steuerscheibe abhängt. Die Bedienungsperson kann nur den Beginn oder den Endpunkt des Arbeitszyklus ändern. Bei mehreren auf der Abtriebswelle 3 aufgekeilten Steuerscheiben hat die Bedienungsperson die Möglichkeit, zur Zeit des Ingangsetzens der Maschine einen Arbeitszyklus auszuwählen, der dem Wesen der zu verrichtenden Arbeit entspricht.

Die Steuerscheiben 32 bis 34 steuern jeweils Umschalter 35, 36 und 37. Alle beweglichen Kontakte dieser Umschalter sind mit einer Phasenleitung 38 des Motors 39 (der eine Welle 20 gemäß Fig. 2 besitzt)"-mittels Unterbrechern 40 bzw. 41 und 42 verbunden. Diese Unterbrecher 40, 41 und 42 sind so angeordnet, daß ein einziger von ihnen jeweils geschlossen ist und die beiden anderen zwangläufig geöffnet sind. Mit anderen Worten, die Wahl desjenigen Unterbrechers, der zu schließen ist, bestimmt somit die Wahl der von der Bedienungsperson ausgewählten Steuerscheibe. Alle festen Kontakte α der Umschalter 35, 36 und 37 sind mit der Klemme A des Motors 39 verbunden, während alle festen Kontakte & dieser Umschalter mit der Klemme B des vorgenannten Motors 39 verbunden sind, wobei die Klemme A einem bestimmten Drehsinn des Motors und die Klemme B dem anderen Drehsinn des Motors entspricht.

Die Steuerscheiben 32 bis 34 besitzen Profile, die so gestaltet sind, daß der bewegliche Kontakt jedes "entsprechenden Umschalters entweder den festen Kontakt α oder den festen Kontakt & berührt.

Wie oben gesagt, trägt die Abtriebswelle 3 auch die (nicht gezeichnete) Trommel zur Steuerung der Arbeitsgänge, während die Steuerscheiben 32 bis 34 nur zum Umschalten des Motordrehsinnes in Tätigkeit kommen, d. h., sie steuern die Rastdauer zwischen jeder Schrittschaltung des Schaltwerkgetriebes.

Die Steuerung der Wählkontakte der Umschalter kann mit derjenigen eines die Temperatur der Wäsche in einer automatischen Waschmaschine regelnden Thermostaten kombiniert werden, und zwar in der Weise, daß die am längsten dauernden Arbeitsgänge mit den höchsten Waschtemperaturen gekuppelt werden, was zu einer Vereinfachung der Steuerung der Maschine führt. Falls die Maschine mit einem regelbaren Thermostaten versehen ist, gewährleistet

ίο dieser nicht die Regelung der Temperatur der Vorwäsche. Die obengenannte Koppelung erlaubt es jedoch, daß man die Zeit der Vorwäsche als Funktion von der Temperatur verändern kann. Man stellt diese Zeit mittels des regelbaren Thermostaten ein, der auch die Vorwahl der Waschzeit gewährleistet. Diese Maßnahme ist besonders wichtig, wenn man die Vorwäsche zum Waschen der Feinwäsche mit einem kurzzeitigen Trockenschleudern verwendet.
Gewisse Waschmaschinen mit einer Waschtrommel besitzen einen Zeitumschalter zur Umschaltung des Antriebsmotors der Maschine in regelmäßigen Zeitabständen. Dabei wird die Waschtrommel während eines gewissen Zeitraumes in der einen Drehrichtung angetrieben und dann nach kurzem Stillstand im anderen Drehsinn bewegt, was sich während des ganzen Waschvorganges wiederholt. Das Zeitschaltwerk für den Umschalter ist im allgemeinen mit einem kleinen besonderen Motor versehen. Man kann diese Umschalteinrichtung so anordnen, daß der besondere Motor in Fortfall kommt, wobei der drehrichtungsumschaltbare Synchronmotor dann gleichzeitig den Antrieb der Programmvorrichtung und des Umschalters des Maschinenmotors gewährleistet. Bei einer solchen Ausführung ist das Ritzel 28 des drehrichtungsumschaltbaren Motors 39 fortwährend mit dem Zahnrad 21 der kinematischen Kette im Eingriff (vgl. Fig. 4), die mit dem Rad 18 & endet. Die Kurvenscheibe 15 des Schrittschaltwerkes wird in nur einer Drehrichtung durch das Rad 18 b mittels eines Kupplungsgetriebes angetrieben, das in nur einer Richtung wirkt (Freilaufgesperre) und aus einer elastischen Klinke 40 besteht, die um die feste Achse 14 drehbar ist und zwei Hemmzähne besitzt, die gegeneinander ausgerichtet sind und mit Stiften 41 und 42 zusammenwirken, die die Kurvenscheibe 15 bzw. das Rad 186 tragen. Die Betriebsweise ist dabei so, daß die Kurvenscheibe von der Klinke 40 nur in einer Drehrichtung des Rades ISb mitgenommen wird.
Das Rad 18 b ist mit den Kurvenscheiben 43 verbunden, die den Umschalter für den Motor betätigen, der die Waschtrommel der Maschine antreibt, und die dafür zu sorgen haben, daß diese Steuerung gewährleistet ist, welches auch immer ihr Drehsinn ist. Wenn der Motor 39 in einem gewissen Sinne umläuft, treibt er einmal das Schrittschaltwerk der Programmvorrichtung sowie die Kurvenscheiben 43 an, während er im anderen Drehsinn nur die Kurvenscheiben 43 antreibt, wobei das Schrittschaltwerk ausgerückt, d. h. gesperrt ist.

In Fig. 7 ist die Abhängigkeit des Drehsinnes des Motors von einem Thermostaten 45 gezeigt, der von der Temperatur der Waschflüssigkeit in der Maschine beeinflußt wird. Wenn der Thermostat kalt ist, schließt er den Kontakt c; er schließt aber plötzlich den Kontakt d, wenn er warm ist. Wenn der Thermostat 45 kalt ist, dreht sich der Motor 39 in einer solchen Richtung, daß er nur den Antrieb der Kurvenscheiben 43, wie oben erläutert, bewirkt. In

der Stellung d, d. h. wenn das Wasser in der Waschmaschine die gewünschte Temperatur erreicht hat, dreht sich der Motor 39 im umgekehrten Sinne und gewährleistet gleichzeitig den Antrieb der Kurvenscheiben 43 und des Schrittschaltwerkes, das bei 5 seiner ersten Bewegung die Kurvenscheibe 46 verdreht, wodurch der Umschalter 47 den Stromkreis des Motors über den festen Kontakt α schließt. Eine auf der gleichen Achse wie die Kurvenscheibe 46 fest aufgesetzte weitere Kurvenscheibe (in der Zeichnung nicht gezeigt) stellt die Heizung ab.

Claims (12)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum schrittweisen Antrieb von drehbaren Programmträgern mittels eines drehrichtungsumschaltbaren Elektromotors, vorzugsweise eines Synchronmotors, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Antriebsmotor (39) ein Kupplungsgetriebe nachgeschaltet ist, das unabhängig von der jeweiligen Drehrichtung des Antriebsmotors ein Schrittschaltwerk für den Programmträger immer in der gleichen Drehrichtung antreibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (3) des Schrittschaltwerkes einen, vorzugsweise mehrere als Steuerscheiben (32 bis 34) ausgebildete Programmträger aufweist, die jeweils einen vollständigen Arbeitsvorgang steuern und jeweils einen Umschalter (35 bis 37) betätigen, der die Drehrichtung des Motors (39) steuert, daß das Kupplungsgetriebe aus einem vom Motor (39) angetriebenen und auf einer Schwinge (30) befestigten Antriebsritzel (29) besteht, wobei die Schwingenachse mit der Motorwelle (20) zusammenfällt und die Schwinge (30) zur Einnahme von zwei Stellungen eingerichtet ist, in der das Antriebsritzel (29) jeweils in ein mit verschiedener Zähnezahl versehenes Zahnrad (21 bzw. 31) einer kinematischen Kette (21 bis 27) eingreift, die aus mehreren je mit einem Ritzel fest verbundenen Zahnrädern (21, 22, 24, 26) besteht (Fig. 2 und 3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (29) je nach der Schwingenstellung entweder mit dem ersten Zahnrad (21) oder einem Vorgelegeritzel (31) für das dritte Zahnrad (24) der kinematischen Kette im Eingriff ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Steuerscheiben (32 bis 34) gleichartige ortsfeste Kontakte (α bzw. b) von den Steuerscheiben jeweils zugeordneten Umschaltern (35 bis 37) parallel geschaltet mit zwei Klemmen (A bzw. B) des Motors zu dessen Drehrichtungsumschaltung verbunden sind, daß der von der jeweils zugeordneten Steuerscheibe betätigte bewegliche Kontakt jedes Umschalters (35 bis 37) jeweils über einen Unterbrecher (40 bis 42) mit einer Speiseleitung (38) verbunden ist, wobei die verschiedenen Unterbrecher (40 bis 42) so geschaltet sind, daß jeweils nur ein einziger (z. B. 40) in Schließstellung gebracht werden kann, um die für den gewünschten Arbeitsvorgang erforderliche Steuerscheibe (z. B. 32) auf den Motor (39) wirken zu lassen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (39) einerseits mit dem Schrittschaltwerk über eine kinematische Kette verbunden ist, die aus mehreren je mit einem Ritzel fest verbundenen Zahnrädern besteht und eine in einer Richtung wirkende Kupplungseinrichtung (40) besitzt, die zwischen dem letzten Glied (27) der kinematischen Kette und dem Schrittschaltwerk angeordnet ist, das mindestens eine Programmtrommel oder -scheibe (32 bis 34) antreibt, und daß der Motor (39) andererseits mit einem drehbaren Steuerglied (43) verbunden ist, und zwar an einer Stelle oberhalb der genannten Kupplungseinrichtung (40) und derart, daß der Motor bei einer Drehrichtung des Motors und derKraftübertragungsmittel das Schrittschaltwerk und das drehbare Steuerglied (43) antreibt und bei der anderen Drehrichtung des Motors nur das drehbare Steuerglied (43) antreibt, wobei das Schrittschaltwerk ausgerückt ist (Fig. 4).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Steuerglied (43) aus einer Kurvenscheibe besteht, die in der einen oder anderen Drehrichtung einen Umschalter steuert, beispielsweise einen solchen, der die Drehrichtung eines besonderen Motors beeinflußt, wie z. B. den Antriebsmotor einer automatischen Waschmaschine.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung des Motors (39) durch einen Thermostaten steuerbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Richtung wirkende Kupplungseinrichtung aus einem zwischen dem Schrittschaltwerk und dem letzten Glied der kinematischen Kette eingeschalteten Klinkenwerk (Freilaufgesperre 40 bis 42) besteht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittschaltwerk eine energiespeichernde Feder (10) besitzt, die periodisch von einer Kurvenscheibe gespannt wird, welche die Schaltklinke (11) antreibt, die periodisch der Kurvenscheibe (15) entweicht um ein Sperrklinkenrad (2), das auf der Abtriebswelle (3) aufgekeilt ist, anzutreiben.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Energie speichernden Feder (10) an dem freien Ende (8 a) eines Schwinghebels (8) angelenkt ist, dessen anderes Ende auf einer festen Achse (7) gelagert ist, welcher zwischen seinen Enden eine lose laufende Rolle (9) trägt, die gegen eine Kurvenscheibe (15) anliegt, die an einer Seite einen Stift (17) trägt, der als Achse einer Steuerrolle (16) für die Schaltklinke (11) dient, und der in einer Bogenschlitzführung (18 a), die sich über einen Bogen von etwa 90° erstreckt und in dem letzten Rad (18) der kinematischen Kette angebracht ist, geführt ist, das koaxial zur genannten Kurvenscheibe (15) angeordnet ist, und daß das Profil der Kurvenscheibe (15) so gestaltet ist, daß der Schwinghebel (8) zunächst langsam von der Kurvenscheibe (15) zurückgedrückt wird und dabei die Feder (10) spannt, und daß nach Überwindung des äußersten vorstehenden Nockens (15 a) der Kurvenscheibe (des Kulminationspunktes) der Hebel (8) seinerseits eine plötzliche Vorwärtsbewegung auf die Kurvenscheibe (15) ausübt, wobei diese Bewegung durch die Bogenschlitzführung(18a) ermöglicht wird (Fig. 1).

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11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklinke (11) eine Schlitzführung (12) besitzt, die es ihr gestattet, einmal eine Schwenkbewegung um eine durch diese Schlitzführung hindurchragende feste Achse (13) und zum anderen eine hinsichtlich dieser Achse (13) translatorische Bewegung auszuführen, daß die Schaltklinke (11) einen Klinkenzahn (11 b) zum Eingreifen in das Sperrklinkenrad (2) aufweist, daß sie mit einer Pratze (lla) versehen ist, an der das andere Ende der Speicherfeder (10) angelenkt ist, welche bestrebt ist, die Klinke auszuschwenken, um den Eingriff des Klinkenzahnes (11 b) mit dem Sperrklinkenrad (2) zu gewährleisten, und daß sie einen Arm (lic) aufweist, der dem Druck der von der mit dem Schwinghebel zusammenwirkenden Kurvenscheibe (15) getra-

genen Rolle (16) ausgesetzt ist und dieser Rolle (16) bei einer bestimmten Stellung der Kurvenscheibe (15) entweicht, wodurch die Speicherfeder (10) die Schaltklinke (11) plötzlich bewegen kann, damit diese mit dem Sperrklinkenrad (2) zusammenwirkt und dieses vorwärts bewegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Wirkung der Feder (6) stehende Sperrklinke (4) jedesmal dann eine Rückwärtsbewegung des Sperrklinkenrades (2) verhindert, wenn der Klinkenzähn (11 b) der Schaltklinke (11) über einen Zahn des Sperrklinkenrades (2) zurückgleitet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Werkstattstechnik«, 1959, H. 5, S. 237 bis 241; »AEG-Mitteilungen«, 1958, Nr. 2/3, S. 106/107.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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