DE1538633B2 - Elektrischer Programmschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Programmschalter, insbesondere für Wasch- und Geschirrspülmaschinen, mit einer parallel zu einem die Antriebselemente enthaltenden Getriebegestell angeordneten tellerförmigen, mit Hilfe einer an ihrem Umfang vorgesehenen Verzahnung und eines auf einer Getriebewelle angeordneten Ritzels angetriebenen Programmscheibe, welche auf einer Seite von durch konzentrische Nockenbahnen beaufschlagbaren Kontakten abtastbar ist und auf der anderen Seite eine Schleiffeder zur Abtastung einer mit gedruckten Leiterbahnen versehenen Platte trägt, welche zwischen dem Getriebegestell und der Programmscheibe angeordnet ist.

Ein solcher Programmschalter ist durch die USA.-Patentschrift 3124667 bekannt.

In der österreichischen Patentschrift 249615 ist ein elektrischer Programmschalter behandelt, bei welehern elektronische Mittel zur Steuerung der Temperatur und des Niveaus der Waschlauge in die Schaltungsanordnung einbezogen sind. Hierbei erfolgt die Betätigung der Steuerstromkreise durch auf einer Programmscheibe angeordnete gedruckte Kontaktbahnen, welche von feststehenden Kontaktelementen abtastbar sind. Diese Programmscheibe weist auf beiden Seiten gedruckte Leiterbahnen auf. Auf der einen Seite sind die gedruckten Leiterbahnen ringförmig konzentrisch angeordnet. Die einzelnen Kreisbahnen sind jeweils durch ein elektrisches Bauelement in Form eines Widerstandes verbunden. Diese Bauelemente sind den elektronischen Steuerkreisen zugeordnet. Zwischen den Leiterbahnen der einen und der anderen Seite der Programmscheibe sind elektrische Verbindungen vorgesehen, die beispielsweise als Nietung oder Lötung ausgeführt sein können.

Durch die britische Patentschrift 537434 ist ein Synchronmotor zum Antrieb von Uhren und Zeitschaltern bekannt, bei welchem zwei Spulen und das Polsystem nebeneinander in einem aus Blechplatinen *· bestehenden Getriebegestell angeordnet sind. Naturgemäß müssen die Platinen dabei aus Blech guter magnetischer Leitfähigkeit bestehen, weil sie zur Magnetflußführung dienen.

Durch die USA.-Patentschrift 2541830 ist ein ähnlicher Synchronmotor mit nur einer Erregerspule bekannt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den einleitend beschriebenen Programmschalter so zu gestalten, daß eine räumlich und montagemäßig günstige Zusammenfassung der die Arbeitsstromkreise der Arbeitsmaschine schaltenden und der die Steuerkreise des Programmschalters betätigenden Schaltelemente einerseits und der Antriebsgruppe des Programmschalters andererseits entsteht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Platte auch auf der von der Programmscheibe abgewandten Seite gedruckte Leiterbahnen trägt, welche von einer weiteren, auf der Getriebewelle angeordneten Schleiffeder überstrichen werden, daß die Platte elektrische Bauelemente der dem Programmschalter zugeordneten Steueranordnung trägt, daß elektrische Verbindungen zwischen den Leiterbahnen der einen und der anderen Seite der Platte bestehen und daß das Getriebegestell aus zwei Platinen aus Blech guter magnetischer Leitfähigkeit besteht, zwischen denen ein die Programmscheibe antreibender Synchronmotor, ein Kupplungsmagnet sowie weitere Getriebeglieder angeordnet sind, wobei die Spule und das PoI-system des Synchronmotors nebeneinanderliegend angeordnet sind und die Platinen zur Magnetflußführung dienen.

Patentschutz wird nur für die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruches 1 begehrt. Ein Schutz auf Einzelmerkmale wird nicht in Anspruch genommen.

Zur Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spulen des Synchronmotors und/oder des Kupplungsmagneten an ihren Flanschen Verbin-

dungsstifte tragen, welche - durch öffnungen der Platinen hindurchragend - mit den Leitungsbahnen der Platte verbunden sind.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht

darin, daß die Platte und die Platinen durch Pfeiler unter Zwischenschaltung von Abstandshülsen zusammengehalten sind.

Durch die Erfindung wird eine gedrängte Zueinanderordnung der Bauelementegruppen für die Arbeitskontakte, die Steuerkontakte und den. Antrieb des Programmschalters erreicht. Hierbei Mnn die Selbständigkeit der einzelnen Baugruppen 'voll gewahrt werden, so daß eine unabhängige, getrennte Montage derselben möglich ist und der Zusammenbau des Programmschalters in Form einer Gruppenmontage erfolgen kann.

Es wird ferner durch die Eingliederung von elektronischen Bauelementen der Steueranordnung in den Programmschalter und durch die Anwendung von gedruckten Leiterbahnen ein Teil der sonst erforderlichen Verdrahtung eingespart.

Die Ausbildung des Getriebegestelles gewährleistet einen flachen Aufbau des Antriebes und durch die besondere Form des Zusammenwirkens von Antriebs- und Kontaktsteuerteil wird bei zusätzlichem Raumgewinn ein einfacher Aufbau gewahrt.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des Programmschalters nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht des Programmschalters nach der Linie A-B in Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 bilden zwei Platinen 1 und 2 das Getriebegestell für den Programmschalter. In dem Getriebegestell sind die für den Antrieb des Programmschalters notwendigen Getriebeglieder und elektrischen Bauteile untergebracht. Zwischen den beiden Platinen 1 und 2 ist auch eine Spule 3 angeordnet, die zur Speisung des Antriebsmotors dient, der als Synchronmotor ausgebildet ist. Die Spule 3 besteht aus einem Spulenkörper 4 mit einer Wicklung 5, deren innerhalb der Spule 3 angeordneter Kern Aa zwischen den Platinen 1 und 2 befestigt ist. Dies erfolgt durch einen Niet 6 sowie eine Sicherungsscheibe 7. Hierdurch wird gleichzeitig der Abstand der Platinen 1 und 2 festgelegt und ein sicherer Übergang des magnetischen Flusses von der Spule 3 nach dem zugeordneten Polsystem gewährleistet. Durch Pfeiler 8, 9 und 10 sind weitere Stützen für das Getriebegestell gegeben. Die Platine 1 ist nach der einen Seite verlängert und trägt dort Pfeiler 11 und 12, die zur Stützung weiterer dem Programmschalter zugeordneter Platten 46, 47 dienen.

Neben der Spule 3 ist das Polsystem angeordnet, das aus Polen 13,14 besteht, die — klauenartig ineinandergreifend - an den beiden Platinen 1, 2 durch Nietung befestigt sind. Diese Nebeneinanderanordnung ermöglicht einen sehr flachen Aufbau des Antriebes für den Programmschalter. In dem durch die Pole 13, 14 gebildeten Polsystem ist ein Rotor, der nicht dargestellt ist, untergebracht. Er wird durch den von der Spule 3 erzeugten magnetischen Wechselfluß beaufschlagt und in Drehung versetzt.

Durch ein nicht dargestelltes Anlaufgesperre wird verhindert, daß der Anlauf des Synchronmotors in einer unerwünschten Richtung erfolgt bzw. es wird sichergestellt, daß nach Einschlagen der unerwünschten Drehrichtung der Rotor in die richtige Drehrichtung umgelenkt wird.

Der Rotor ist in der Platine 1 in einer dafür vorgesehenen Buchse 15 sowie in einer Bohrung 17 einer auf der Platine 2 aufgesetzten Brücke 16 gelagert. Der Rotor trägt ein Ritzel 18, das mit einem Rad 19 in Eingriff steht. Das Rad 19 ist auf einer Getriebewelle 26 angeordnet, welche einerseits in der Platine 1, andererseits in einer Bohrung 24 in der Brücke 16 gelagert ist. Die Brücke 16 ist auf der Platine 2 in zwei Punkten 22 und 23 fixiert und in zwei Punkten 20 und 21 befestigt.

Eine mit dem Rad 19 verbundene Buchse 25, die auf der Getriebewelle 26 kraftschlüssig mit dieser befestigt ist, besitzt eine nach unten reichende, eine Verzahnung tragende Verlängerung 27, mit deren Hilfe nicht dargestellte, die Reversierkontakte des Programmschalters betätigende Nockenscheiben angetrieben werden.

Auf der Getriebewelle 26 ist ferner ein längsbewegliches, normalerweise auf der Getriebewelle 26 frei laufendes Ritzel 28 gelagert, welches mit einem Rad 29, das auf einer weiteren Getriebewelle 30 angeordnet ist, in Eingriff steht.

ao Zwischen der Verlängerung 27 und dem Ritzel 28 ist eine Feder 31 angebracht, welche diese Teile normalerweise auseinanderhält und verhindert, daß eine Drehbewegung vom Rad 19 auf das Rad 29 übertragen wird. - _v-

»5 Zwischen den Platinen 1 und 2 ist eine weitere *· Spule 32 vorgesehen, die eine Wicklung 33 trägt und deren Kern 34 an der Außenseite der Platine 2 durch einen Sicherungsring 35 gehalten ist. Diese Spule 32 wirkt mit einem Anker 36 zusammen, der mit seinem einen Schenkel 36a in der Platine 2 im Punkt 37 gelagert ist und an seinem anderen Schenkel 36 b eine Ankergabel 38 trägt.

Bei einer Bestromung der Wicklung 33 wird der Anker 36 angezogen und hierbei um seine Lagerung 37 engegen der Rückstellwirkung der Feder 31 verschwenkt. Mit dieser Betätigung ist eine Längsbewegung des Ritzels 28 verbunden, so daß sich dieses gegenüber dem Rad 29 verschiebt — ohne den Eingriff mit diesem zu verlassen - und mit der Verlängerung 27 gekuppelt wird. Auf diese Weise wird nunmehr eine Drehbewegung auf das Rad 29 und damit auf die Getriebewelle 30 übertragen, die am oberen Ende einen Ansatz 39 besitzt, an welchem ein Ritzel 40 angeordnet ist. Das Rad 29, die Getriebewelle 30, der Ansatz 39 und das Ritzel 40 stellen eine Baueinheit dar und werden zweckmäßig in einem Arbeitsgang aus Kunststoff gespritzt.

Das Ritzel 40 steht mit einer Programmscheibe 41 durch Eingriff in deren Verzahnung 42 in Verbindung.

Die Programmscheibe 41 ist auf einer Welle 43 gelagert, welche durch den Programmschalter hindurchgeführt ist. Die Programmscheibe 41 besitzt beidseitig Ansätze 44 und 45, die zur Verschiebungssicherung zwischen Platten 46 und 47 dienen. Die Welle 43 ist mit der Programmscheibe 41 verbunden, so daß gegebenenfalls von außen durch den Bedienenden manuelle Eingriffe in den Programmablauf vorgenommen werden können. Hierzu ist auf der Welle 43 in bekannter Weise ein Stellknopf aufgesetzt, der jedoch nicht dargestellt ist.

Die Platten 46 und 47 sind gedruckte Leiterplatten, die Kaschierungen aufweisen, aus welchen die*'den Leitungsführungen entsprechenden Metallbahnen ausgeätzt sind. So sind beispielsweise auf der dem Getriebegestell zugeordneten Seite der Platte 47 die Leiterbahnen für den Kontakt aufgebracht, welche die winkelgenaue Fortbewegung der Programmscheibe 41 für einen jeden Programmschaltezustand oder

Programmschritt steuert. Hierzu ist auf dem Ansatz 39 der Getriebewelle 30 eine Schleiffeder 48 aufgebracht, welche auf einer durch den Ansatz 39 gebildeten Stufe der Getriebewelle 30 zur Auflage gelangt und durch Nocken 49 des Ansatzes 39 verdrehungsgesichert wird, die in entsprechende.Ausnehmungen der Schleiffeder 48 eingreifen und .damit eine formschlüssige Verbindung zwischen diesefTTeilen bewirken. Die Schleiffeder 48 besitzt drei Gruppen von Schleifern 50a, 50b, 50c, die, wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, nach oben ausgebogen sind, derart, daß die Schleifer 50a, 50ö, 50c bei aufgesetzter Platte 47 unter Vorspannung an der Platte 47 - diese abtastend — anliegen.

Für die Weiterschaltung der Programmscheibe 41 ist die Übersetzung beim vorliegenden Ausführungsbeispiel so gewählt, daß sich die Getriebewelle 30 bzw. das Ritzel 40 um V₃ ihres Umfanges drehen, wobei durch drei jeweils um 120° gegeneinander versetzt angeordnete Schleifersysteme 50a, 50fe, 50c nach jeweils V₃ Umdrehung der Schleiffeder 48 die Abschaltung des Schrittantriebes der Programmscheibe 41 erfolgen kann.

Die Abschaltung des Antriebes der Programmscheibe 41 erfolgt in an sich bekannter Weise dadurch, daß in einem gewissen Zeitabstand von beispielsweise 1 oder 1,5 min durch einen nicht dargestellten, mit der Reversiereinrichtung verbundenen Kontakt die Spule 32 eingeschaltet wird. Damit wird durch das Ritzel 40 die Programmscheibe 41 angetrieben, worauf durch die Schleiffeder 48 der Stromkreis für die Spule 32 dann wieder unterbrochen wird, wenn von der Programmscheibe 41 ein voller Programmschaltschritt durchgeführt worden ist. Dieser Weiterschaltvorgang der Programmscheibe 41 wiederholt sich im Normalbetrieb des Programmschalters in den angegebenen Zeitabständen von 1 oder 1,5 min.

Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, sind auf der dem Getriebegestell zugewandten Seite der Platte 47 eine Anzahl Bauelemente angeordnet. So sind dort ein Transistor 52, zwei Kondensatoren 53 sowie ein Widerstand 54 erkennbar. Diese Bauelemente dienen zur Überwachung, beispielsweise der Temperatur oder des Niveaus der Waschlauge, oder für den Trokkengehschutz, für eine Trockenschleudervorrichtung oder für ähnliche Funktionen.

Die Platte 47 ist zwischen der Programmscheibe 41 und dem Getriebegestell angeordnet. Sie besitzt auf der der Programmscheibe 41 zugewandten Seite ebenfalls Leiterbahnen. Diese Leiterbahnen werden durch eine an der Programmscheibe 41 angeordnete Schleiffeder 55 abgetastet. Die Schleiffeder 55 ist auf dem Ansatz 45 der Programmscheibe 41 gelagert und durch entsprechende Ausbildung des Ansatzes 45 mit diesem formschlüssig gekuppelt.

Die Anordnung der Platte 47 zwischen dem Getriebegestell und der Programmscheibe 41 ermöglicht sowohl eine einfache und platzsparende Unterbringung der für die Steuerung der geräteinternen Schaltmaßnahmen notwendigen Kontakte als auch der für die elektronische Überwachung notwendigen elektronischen Bauelemente. Durch die beidseitige Belegung der Platte 47 mit Leiterbahnen ist die Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Leiterbahnflächen außerordentlich günstig, so daß sich für die Schleiffedern 48, 55 verhältnismäßig große Radien und damit zufriedenstellende Schaltwege ergeben.

Ähnlich wie die Platte 47 ist auch die Platte 46 als Leiterplatte ausgebildet, auf welcher einmal Leiterbahnen zur Durchführung von elektrischen Verbindungen vorgesehen sein können und auf der außerdem noch Kontaktteile 56 und 57 aufgebracht sind, welche eine Abtastung der konzentrischen Nockenbahnen auf der Programmscheibe 41 vornehmen.

Die Spulen 3, 32 sind durch Verbindungsstifte 60, 61, 63 mit Leiterbahnen der Platte 47 verbunden. Weitere Verbindungsstifte 65, 66 verbinden die Leiterbahnen auf der Platte 47 mit Anschlußstellen 67, 68 von Leiterbahnen der Platte 46. Hierzu sind die Spulenkörper mit geeigneten Flanschen 62, 64 versehen.

Der Abstand der Platten 46, 47 ist durch Hülsen 73, 74, 75 gewahrt, die auf die Pfeiler 8, 9, 11, 12 aufgesteckt sind. Diese Pfeiler 8, 9,11,12 sind in der Platine 1 vernietet und an ihrem entgegengesetzten Ende durch Sicherungsscheiben 76, 77 gegen die Platte 46 verspannt.

Die zeichnerischen Unterlagen stellen ein Programmsteuergerät nach der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführung dar. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des der Erfindung zugründe liegenden Programmsteuergerätes, ^-

Fig. 2 eine Ansicht nach der Linie A-B der Fig. 1 '* des der Erfindung zugrunde liegenden Programmsteuergerätes.

In der Fig. 1 bzw. Fig. 2 stellen 1 und 2 die beiden Platinen des Getriebegestelles des Programmsteuergerätes dar. In dem Getriebegestell sind die für die Funktion und die kinematischen Vorgänge des Programmablaufes notwendigen Getriebeglieder und elektrischen Bauteile untergebracht/Zwischen den beiden Platinen 1 und 2 ist die Spule 3 untergebracht, die zur Speisung des Antriebsmotors dient, der in diesem besonderen Falle als Synchronmotor ausgebildet ist.

Die Spule 3 besteht aus dem Flansch 4 mit der Wicklung 5, deren Kern innerhalb der Spule 3 zwisehen den Platinen 1 und 2 gehaltert wird. Dies erfolgt einmal durch die Nietung 6 und durch eine Klemmoder Sicherungsscheibe 7 auf der entgegengesetzten Seite des Kernes; zwei Maßnahmen, welche dazu dienen, um den Gestellabstand zu wahren und gleichzei-

tig einen sicheren Übergang des magnetischen Flusses von der Spule nach dem zugeordneten Polsystem zu gewährleisten.

Durch Pfeiler 8, 9 und 10 sind weitere Stützen des Getriebeaufbaues gegeben. Die Platte 1 ist nach der einen Seite verlängert und trägt dort einen-Pfeiler 11 und 12, die zur Stützung der weiteren dem Programmsteuergerät zugeordneten Plattenaufbauten dienen. Neben der zwischen den Platinen 1 und 2 angeordneten Spule 3 ist das Polsystem angeordnet, welches aus den Polen 13 und 14 besteht, die abwechselnd ineinandergreifend in den beiden Platinen 1 und 2 des Getriebegestelles gehaltert bzw. eingenietet sind. Diese Nebeneinander-Anordnung von Polsystem und Spule ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, denn diese Nebeneinander-Anordnung ermöglicht einen sehr flachen Aufbau des Getriebeteiles des Programmsteuergerätes, da in diesem "Falle überstehende Teile des Motors bzw. der Spule voll und ganz entfallen können. In dem durch die Einzelpole 13 und 14 des Synchronmotors gebildeten Polsystem ist nun ein Rotor, der nicht dargestellt ist, aber in einer der der Synchronmotorentechnik entsprechenden Art ausgeführt werden kann, untergebracht

und wird dort durch den von der Spule 3 über die Platinen 1 und 2 nach dem Polsystem 13/14 geführten Wechselfluß beaufschlagt und so in Drehrichtung versetzt.

Durch ein nicht näher dargestelltes sogenanntes Anlaufgesperre, wird verhindert, daß der; Anlauf des Motors in einer unerwünschten Richtung geschieht, sondern daß nach Einschlagen dieser unerwünschten Drehrichtung der Motor in die andere Drehrichtung umgelenkt wird. Bei diesem sogenannten Anlaufgesperre kann es sich um eine der bekannten Einrichtungen handeln, vorzugsweise wird hierzu jedoch ein sogenanntes Klinkengesperre verwendet, das auf einem der Teile 13 und 14 augesteckt, mit einem auf dem Synchronmotor-Rotor seitlich angeordneten sogenannten Sperrnocken zusammenarbeitet und von diesem wechselweise ausgelenkt wird.

Der Rotor ist an der Platine 1 in einer dafür vorgesehenen Buchse 15 sowie in einer auf der Platine 2 aufgesetzten Brücke 16 gelagert. Die Lagerung in der Brücke 16 erfolgt am Punkt 17, wo der Trieb 18 des Synchronmotor-Rotors mit dem Rad 19 in Eingriff steht. Das Rad 19 ist ebenfalls unter der an den Punkten 20 und 21 befestigten und den Punkten 22 und 23 fixierten Lagerbrücke 16 des Getriebeteiles des Programmsteuergerätes im Lagerpunkt 24 gelagert.

Die das Rad 19 tragende Buchse 25, die auf der Welle 26 gelagert ist, besitzt eine nach hinten führende Verlängerung 27, die eine Verzahnung trägt, die mit dem die Reversierkontakte und sonstige weiteren Kontakte betätigenden Nockeneinrichtungen des Programmsteuergerätes in Verbindung und damit im Funktionsschluß steht, weiche in den zeichnerischen Darstellungen nach Fig. I und 2 nicht näher angegeben sind. Auf der Welle 26 ist ferner ein längsbewegliches, normalerweise auf der Welle 26 frei laufendes Ritzel 28 gelagert, welches mit einem Rad 29, das auf der Welle 30 gehaltert und fixiert ist, in Verbindung steht.

Zwischen den Teilen 27 und 28 ist eine Feder 31 angebracht, welche die beiden Teile auseinanderschiebt und verhindert, daß durch an den bei beiden gegenüberliegenden Stirnflächen der Teile 27 und 28 vorgesehene Nasen eine Kupplung bzw. Mitnahme des Teiles 28 erfolgt und damit eine Drehbewegung vom Rad 19 auf das Rad 29 übertragen wird.

Zwischen den Gestellplatinen 1 und 2 des Getriebegestelles ist eine weitere Elektromagnetspule 32 vorgesehen, die die Wicklung 33 trägt und deren Kern 34 an der Außenseite der Platine 2 durch einen Klemm- oder Sicherungsring 35 gehaltert wird. Diese Magnetspule 32 wirkt nun mit einem Anker 36 zusammen, der mit seinem Ende 37 in der Platine 2 gelagert ist und an seinem vorderen Ende 37a eine Ankergabel 38 trägt, die mit dem Ankerteil 37a durch Nieten, Löten oder sonstige Weise verbunden ist.

Bei Bestromung der Wicklung 33 der Spule 32 wird der Anker 36 angezogen und hierbei um seine Lagerung 37 gekippt. Mit dieser Bewegung ist eine Längsverschiebung des Ritzels 28, entgegen der Wirkung der Feder 31, verbunden, so daß sich das Ritzel 28 mit seiner Verzahnung gegenüber dem Rad 29 verschiebt, ohne aus dem Eingriff zu gelangen und gleichzeitig mit dem Teil 37 der Kupplungseinrichtung gekuppelt wird. Auf diese Weise wird eine Drehbewegung auf das Rad 29 und damit auf die Welle 30 übertragen, die am vorderen Ende einen Absatz 39 aufzuweisen hat, an dessen vorderem Ende das Ritzel

40 angeordnet ist. Das Rad 29, die Welle 30, Ansatz

39 und Ritzel 40 stellen eine Baueinheit dar und werden in einem Arbeitsgang nach dem Kunststoffspritzverfahren hergestellt.

Das Ritzel 40 steht nun mit der Programmscheibe

41 durch Eingriff in deren Verzahnung 42 in Verbindung. Die Programmscheibe 41 ist auf einer Welle 43 gelagert, welche durch das Programmsteuergerät hindurchgeführt ist. Die Welle 43 dient jedoch mehr

ίο zur Verschiebungssicherung, denn die Programmscheibe 41 besitzt beidseitig Ansätze 44 und 45, weiche zur Verschiebungssicherung zwischen den Platinen oder Platten 46 und 47 dienen. Die Welle 43 ist mit der Programmscheibe 41 kraftschlüssig verbunden, so daß gegebenenfalls von außen durch den Bedienenden des besteuerten Gerätes manuelle Eingriffe in den Programmablauf vorgenommen werden können. Hierzu ist auf der Welle 43 ein Stellknopf aufgesetzt, der jedoch nicht näher dargestellt ist.

Die Platten 46 und 47 stellen gedruckte Leiterplatten dar, die Kaschierungen aufweisen, aus welchen die den Leitungsführungen entsprechenden Metallbahnen ausgeätzt sind. So sind beispielsweise auf der dem Getriebegestell zugeordneten kaschierten Seite der Platte 47 die Leitungsbahnen für den Kontakt aufgebracht, welcher die winkelbereichgenaue Fortbewegung der Programmscheibe 41 pro Programmschaltzustand oder Programmschritt steuert. Hierzu ist auf der Welle 39 eine Schleiferfeder 48 aufgebracht, weiche auf einem durch den Ansatz 39 gebildeten Stufenteil zur Auflage kommt und durch Nocken oder Ansätze 49 verdrehungsgesichert wird, welche in entsprechende Ausnehmungen der Feder 48 eingreifen und damit eine formschlüssige Verbindung zwischen den Teilen 39 und 48 bewirken. Die Schleifenfeder 48 besitzt radiale Ansätze 50/51 usw., die wie aus der Fig. 1 besonders deutlich zu ersehen ist, nach oben ausgebogen sind derart, daß die Enden 50/51 usw. bei aufgesetzter Platte 47 unter Vorspannung gegen die Kaschierung dieser Platte 47 anliegen.

Für die Weiterschaltung des Programmträgers 41

um einen Programmschritt ist die Übersetzung beim vorliegenden Ausführungsbeispiel so gewählt, daß sich die Welle 39 bzw. der Trieb 40 um ein Drittel seines Umfanges dreht und aus diesem Grunde die Feder 48, welche den Schleifer des Schrittkontaktes darstellt, 3 Schleifersysteme aufweist, so daß nach jeweils einem Drittel der Umdrehung der Schleiffeder 48, die Abschaltung des Schrittantriebes erfolgen kann.

Der Antrieb der Programmsteuerscheibe 41 erfolgt hierbei in an sich bekannter Weise dadurch, daß in einem gewissen Zeitabstand von beispielsweise 1 oder IV₂ Minuten, durch einen nicht näher dargestellten mit der Reversiereinrichtung verbundenen Kontakt, der Kupplungsmagnet 32 eingeschaltet wird, dieser damit den Antrieb vom Synchronmeter auf das Ritzel

40 und damit auf die Programmsteuerscheibe 41 weiterleitet und der durch die Feder 48 gebildete Schleifkontakt die einmal eingeleitete Drehbewegung der Steuerscheibe 41 übernimmt und erst dann eine A,bschaltung bewirkt, wenn ein voller Programmschaltschritt durchgeführt worden ist.

Dieser Schaltvorgang wiederholt sich im Normalbetrieb des Programmsteuergerätes in dem angegebenen Zeitabstand von 1 bis IV₂ Minuten.

Wie aus der Fig. 1 ersehen werden kann, sind auf der dem Getriebcgestell zugewandten Seite der ge-

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druckten Leiterplatte 47 eine Anzahl Bauelemente dargestellt. So ist dort ein Transistor 52, ein Kondensator 53 sowie ein Widerstand 54 zu erkennen.

Diese Bauelemente gehören zur elektronischen Überwachungsschaltung und sind also mit auf der Platte 47 aufgebracht. Die Leiterplatte 47 kann auf diese Weise Träger der elektronischejlSchaltungseinrichtungen für die Temperaturüberwachung, die Niveausteuereinrichtung, den Trockengehschutz sowie eine Trockenschleudervorrichtung und weitere Schaltungseinrichtungen aufgebracht erhalten.

Wesentliches Erfindungsmerkmal der vorliegenden Patentanmeldung ist es nun, daß die Platte 47 zwischen der Programmsteuerscheibe 41 und dem Getriebegestell, welches aus den Platinen 1 und 2 gebildet wird, angeordnet ist. Die Platte 47 ist auf der der Programmträgerscheibe 41 zugewandten Seite ebenfalls kaschiert und besitzt dort Leiterbahnen. Diese Leiterbahnen werden durch eine der Programmsteuerscheibe 41 zugeordnete Schleifkontakteinrichtung, bestehend aus der Feder 55 und auf der Platte 47 aufgebrachte Kontaktbahnen, abgetastet. Die Schleiffeder 55 ist auf dem Ansatz 45 der Programmträgerscheibe 41 gelagert und ist durch entsprechende Ausbildung des Ansatzes 45 mit diesem formschlüssig gekoppelt, so wie dies bei der Schleiffeder 48 ebenfalls beschrieben worden ist.

Die Schleiffeder 55 steht nun mit Leiterbahnen auf der Platte 47 in Verbindung, die der Steuerung der sogenannten Eliminationsgänge oder Überfahrstrekken dienen. Bekanntlich läßt sich eine einfache Programmvariation dadurch erreichen, indem aus einem einzigen großen, sogenannten Maximalprogramm, welches sämtliche überhaupt vorkommenden Programmschaltzustände beinhaltet, je nach Bedarf diejenigen Programmphasen übersprungen also »eliminiert« werden, die bei dem jeweils zu wählenden Programmablauf unerwünscht sind.

Hierzu sind auf der kaschierten Platte 47 eine Reihe von Kontaktbahnen ausgeätzt, die von den Bürsten der Schleiffeder 55 überstrichen werden und je nachdem, welche der Bahnen durch äußere Einflüsse, beispielsweise durch Betätigung einer Drucktaste ausgewählt wurde, die Abgabe eines unterschiedlichen Programmes ermöglichen.

Die erfindungsgemäße Zuordnung der Platte 47 zwischen Getriebegestell und Programmsteuerscheibe ermöglicht also auf einfache platzsparende Weise die Unterbringung der für die Steuerung der inneren Schaltmaßnahmen notwendigen Kontakte sowohl als auch die Unterbringung der für die elektronischen Überwachungsschaltungen notwendigen elektronischen Bauelemente. Durch die vorgesehene beidseitige Kaschierung ist die Ausnutzung der zur Verfugung stehenden Leiterbahnflächen außerordentlich günstig, so daß sich für die Kontakte verhältnismäßig große Radien und damit zufriedenstellende Schaltwege ergeben.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal ist darin zu sehen, daß die einzelnen Schaltelemente durch Anschlußteile mit der nächst zugeordneten Leiterbahn verbunden sind und über diese Verbindungsmittel mit der Anschlußebene auf der Platte 46 des Programmsteuergerätes in Verbindung stehen.

Ähnlich wie die Platte 47, stellt auch die Platte 46 im wesentlichen eine kupferkaschierte Leiterplatte dar, auf welcher einmal Leiterbahnen zur Durchführung der internen Verbindungen vorgesehen sein können und außerdem noch Kontaktteile 56 und 57 aufgebracht sind, welche eine Abtastung der Seitenfläche des Programmträgers 41 vornehmen, also den sogenannten Arbeitsstromkreisschalter, welcher zur unmittelbaren Steuerung der nachgeordneten Arbeitsgeräte dient, darstellen.

Vorzugsweise erfolgt die Anordnung der einzelnen, die Abtastung vornehmenden Kontakte des Arbeitsstromkreisschalters in Gruppen, die wiederum vorzugsweise zu je 90° gegeneinander versetzt werden können. Auf diese Weise ist eine optimale Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Anschlußfläche möglich.

Es ist beispielsweise zu ersehen, daß die Spule 3 des Synchronmotors über Anschlußdrähte 58 und 59 mit zwei Stiften 60 und 61 in Verbindung steht. Diese Stifte sind im Flansch 62 des Spulenkörpers 4 entweder eingespritzt oder auf eine sonstige geeignete Weise gehaltert. Die Anschlüsse der Spule 3 sind mit den Stiften 61 und 60 durch Lötung verbunden.

Die Stifte 60 und 61 ragen nun in die darüber angeordnete Leiterplatte 47 hinein und werden in dieser durch Lötung auf entsprechend vorgesehenen Leiterbahnen gehaltert. v"

as In gleicher Weise sind auch die Anschlüsse der Spule 33 über Anschlußteile 63 mit der darüber angeordneten Leiterplatte 47 verbunden und in dieser durch Lötung gehaltert. Die Leiterteile 63 sind in einem Spulenflansch 64 des Spulenkörpers 32 gehaltert, wie aus der Fig. 2 der Unterlagen ersehen werden kann. Die Leiterbahnen der Platte 47, welche zur Aufnahme der Spulenanschlüsse der Spulen 33 und 3 dienen, sind nun ihrerseits wieder über weitere Anschlußteile 65 und 66, die in der Platte 47 gehaltert sind, mit der darüber angeordneten Leiterplatte 46 verbunden, welche von den Teilen 65 und 66 durchragt wird und an den Stellen 67 und 68 durch Lötung mit der aufgebrachten Kaschierung verbunden sind. Auf diese Weise ist es möglich, sämtliche Bauelemente des Programmsteuergerätes, ohne die Anwendung einer gesonderten Verkabelung, über die einzelnen Leiterplattenstufen hinweg nach hinten an das Steckanschlußfeld zu führen. An dem Steckanschlußfeld sind eine Reihe von sogenannten Steckverbinderanschlüssen 69, 70, 71 und gegebenenfalls weitere nicht näher bezeichnete vorgesehen, an welche nun die von außen kommenden Anschlüsse herangeführt werden. Diese Anschlüsse werden teils direkt über mit den Steckverbindern in Verbindung stehende Kontaktfedern des Arbeitsstromkreisschalters über die Programmträgerscheibe 41 einer Beschallung zugeführt, teils aber auch über die beschriebenen Verbindungsteile über mehrere Leiterplattenebenen hinweg, den in dem Getriebegestell untergebrachten elektrisehen Bauelementen zugeführt. Das hier vorgeschlagene erfindungswesentliche Verfahren hat den Vorteil, daß die Verbindung der Bauelemente mit dem Steckanschlußfeld ohne besondere Kosten und ohne besonderen Aufwand, lediglich durch Verlöten der Anschlußteile in der darüber angeordneten Leiterplatte, erfolgen kann. Dieses Verfahren hat Rieben dem Vorteil großer Billigkeit und Einfachheit .loch den weiteren Vorteil erhöhter Betriebssicherheit aufzuweisen.

Der Aufbau der einzelnen Leiterplatten übereinander wird durch Gestellpfeiler oder Hülsen ermöglicht, die aus der Fig. 1 ersichtlich und mit 73, 74 und 75 bezeichnet sind. Vorteilhafterweise werden diese

Teile als Hülsen ausgeführt, weiche zusammen mit den Platten auf eine, die einzelnen Teile durchragende Welle aufgesteckt werden. Diese Wellen werden vorteilhafterweise in der Grundplatine I des Getriebegebtelles vernietet und an ihrem entgegengesetzten Ende durch Sicherungüscheiben 76 und 77 gegen den Gestellaufbau verspannt. '£·■-■'

Das Patentbegehren umfaßt des weiteren eine Reihe von zweckmäßigen Weiterbildungen des Anmeldegegenstandes, die aus den zeichnerischen Unterlagen nicht entnommen werden können.

So kann eine zweckmäßige Weiterbildung des Anmeldegegenstandes darin liegen, daß einmal die Transformatorenwicklung zur Erzeugung der Niederspannung für die elektronischen Überwachungsschaltungen mit auf der Spule des Synchronmotors aufgebracht wird. Der Leistungsverbrauch der Überwachungsschaltungen ist verhältnismäßig gering, andererseits garantiert die Art des im Ausführungsbeispiel angegebenen Synchronmotors ein sehr günstiges Drehmoment auch bei geringerer Durchflutung des Polsystemes. Andererseits wiederum ermöglicht die Nebeneinander-Anordnung der einzelnen Baugrup-.

pen des Synchronmotors die Nutzung eines verhältnismäßig günstigen Wicklungsquerschnittes.

Die weiteren für die Stromversorgung der elektronischen Überwachungsschaltungen notwendigen elektronischen und elektrischen Bauelemente, beispielsweise Gleichrichter, Kondensatoren, Widerstände usw., können mit auf der gedruckten Leiterplatte 47 entweder auf der Seite, welche dem Getriebegestell zugewandt ist, oder aber auf der Seite der Programmträgerscheibe, beispielsweise neben dieser, angeordnet werden. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders günstige Raumausnutzung des Programmsteuergerätes und das Programmsteuergerät stellt insgesamt eine geschlossene Baueinheit dar. Besondere Anschlüsse für eine getrennte Stromversorgung von außen entfallen dadurch, so daß sich ein weiterhin vereinfachter Aufbau ergibt.

Die Anschlüsse von der Transformatorwicklung des Synchronmotors werden über das Flanschteil 62 und über zugeordnete Stifte 60/61 ebenfalls auf die ge- % druckte Leiterplatte 47 übertragen. Auf dieser sind ein- oder beidseitig geeignete Leiterbahnen vorgesehen, die die Speisespannung den zu deren Weiterverarbeitung vorgesehenen Bauelementen zuführen.

Eine weitere zweckmäßige Weiterbildung des Anmeldegegenstandes, die ebenfalls innerhalb des Rahmens der Erfindung zu sehen ist, könnte beispielsweise darin bestehen, daß an der Peripherie der beiden gedruckten Leiterplatten 46/47 Schlitze vorgesehen sind, in welche kleine Verbindungsstäbe eingelegt werden können, die zur Vornahme von elektrischen Verbindungen zwischen den Platten 46 und 47 dienen. Eine solche Anordnung ist insbesondere dann vorzuziehen, wenn der Schaltungsaufbau des Programmsteuergerätes es notwendig macht, zwischen den beiden Platten 46 und 47 eine größere Zahl von Einzelverbindungen vorzusehen. Diese Verbindungsstege können auch dann verwendet werden, wenn ein an sich serienmäßig einheitlich gefertigtes Programmsteuergerät lediglich durch Vornahme von kleinen Umlötearbeiten oder durch Unterbrechung von Verbindungen für spezielle Sonderzwecke eingesetzt werden soll. Für einen solchen Anwendungsfall würden beispielsweise eine Reihe von Verbindungen zwischen den Platten 46 und 47 generell in alle Steuergeräte eingelötet werden, die dann beim Einbau beispielsweise durch einfaches Trennen mittels Zangen den jeweiligen Erfordernissen der Schaltung angepaßt werden.

Eine weitere aus den zeichnerischen Unterlagen nicht ersichtliche Weiterbildung des Anmeldegegenstandes kann darin gesehen werden, daß die Platte 47, die an sich als gedruckte Leiterplatte ausgebildet ist, mit zur Aufnahme von Lagerstellen der Getriebeelemente des Getriebegestelles zwischen den Platten 1 und 2 herangezogen wird. So wäre es beispielsweise durchaus denkbar, daß an Stelle der in den zeichnerischen Unterlagen vorgesehenen Brücke 16 in der gedruckten Leiterplatte 47 entsprechende Lagerbohrungen, die gegebenenfalls mit entsprechenden Buchsen versehen werden können, angeordnet sind, in welchen der Synchronmotor-Rotor und gegebenenfalls diesem nachgeordnete Getriebeteile gelagert sind. Auch auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit, den Aufbau des Programmsteuergerätes weiter zu vereinfachen, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß das als Trägerplatte für gedruckte Leiterplatten dienende Material im allgemeinen an sich schon einen vorzüglichen Lagerwerkstoff darstellt.

Eine andere Möglichkeit der Weiterbildung des der Erfindung zugrunde liegenden Programmsteuergerätes könnte darin bestehen, daß die in der Fig. 1 der zeichnerischen Unterlagen zwischen Programmträgerscheibe und gedruckter Leiterplatte 46 angeordneten Kontakte 56 und 57 in an sich bekannter Weise auf der Rückseite der Platte 46, also auf der Seite des Steckerfeldes angeordnet sind und mit den den Kontaktfedern zugeordneten Betätigungsnasen durch Schlitze in der Platte 46 hindurchgreifend, die Abtastung der Programmträgerscheibe 41 vornehmen.

Die Funktionsweise und der Schaltungsaufbau der für das der Erfindung zugrunde liegende Programmsteuergerät in Frage kommenden elektronischen Überwachungsschaltungen für Temperatur, Niveau, Luftfeuchtigkeit usw., erfordert in vielen Fällen nach der Vornahme einer Messung ein Löschen der Überwachungsschaltung.

Dies ist dadurch bedingt, weil für den Meßvorgang sehr oft Trigger-Schaltungen in Anwendung kommen müssen, die ein bistabiles Schaltverfahren aufweisen, also nicht ohne weitere Maßnahmen in den Ausgangszustand zurückgeführt werden können. Hierzu wird nun entweder die Stromversorgung zu der Elektronik-Schaltung kurzzeitig unterbrochen, oder dieser ein weiterer sogenannter Löschimpuls auf einem zweiten Schaltungseingang zugeführt. Diese Maßnahmen erfordern jedoch die Bereitstellung von entsprechenden Kontakten, die zweckmäßigerweise ebenfalls auf der gedruckten Leiterplatte 47 untergebracht werden. Zweckmäßigerweise wird die Löschkontakteinrichtung mit dem Schleifkontakt 48 verbunden, oder aber der Schleifkontakteinrichtung 55 des Programmsteuergerätes zugeordnet. Hierfür wird jedoch im allgemeinen eine zweite, von der Feder 48 bzw. 55 isolierte Schleiffeder notwendig sein, die eine Abtastung auf getrennten Bahnen vornimmt. Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Aufbaues des Programmsteuergerätes sind darin zu sehen, daß einmal durch die Nebeneinander-Anordnung von Synchronmotor-Spule und Synchronmotor-Polsystem und die Verwendung der beiden Gestellplatinen zur Flußzuführung zum Polsystem, eine westntliche Einsparung in der Bauhöhe des Getriebegestelles erreicht

wird. Darüber hinaus wird durch die weitere Zuordnung der Platte 47, zwischen Programmträgerscheibe 41 und dem Getriebegestell der Vorteil erzielt, daß auf dieser Platte einmal sämtliche für die Funktion des Getriebegestelles notwendigen Schaltmaßnahmen abgewickelt werden können, gleichzeitig sämtliche Anschlüsse für die Bauelemente de£*ejektronischen Schaltungseinheiten erreicht werden können und überdies auf der entgegengesetzten Seite von der Programmträgerscheibe 41 die Eliminations- oder Über-

fahrbahnen abgetastet werden können. Gleichzeitig können durch die beschriebenen Schaltelemente die Anschlüsse in den Transistoren. Kondensatoren und Widerständen von den Kaschierungsbahnen der einen gedruckten Leiterplatte auf diejenige der übergeordneten Leiterplatte übertragen werden. Die Lehre nach der Patentanmeldung hat eine günstige Raumausnutzung und einen preisgünstigen, übersichtlichen Aufbau, der zudem funktionsgeschlossen ist, zum Vorteil.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Programmschalter, insbesondere für Wasch- und Geschirrspülmaschinen, mit einer parallel zu einem die Antriebselemente enthaltenden Getriebegestell angeordneten tellerförmigen, mit Hilfe einer an ihrem Umfang vorgesehenen Verzahnung und eines auf einer Getriebewelle angeordneten Ritzels angetriebenen Programmscheibe, welche auf einer Seite von durch konzentrische Nockenbahnen beaufschlagbaren Kontakten abtastbar ist und auf der anderen Seite eine Schleiffeder zur Abtastung einer mit gedruckten Leiterbahnen versehenen Platte trägt, welche zwischen dem Getriebegestell und der Programmscheibe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (47) auch auf der von der Programmscheibe (41) abgewandten Seite gedruckte Leiterbahnen trägt, welche von einer weiteren, auf der Getriebewelle (30) angeordneten Schleiffeder (48) überstrichen werden, daß die Platte (47) elektrische Bauelemente (52 bis 54) der dem Programmschalter zugeordneten Steueranordnung trägt, daß elektrische Verbindungen zwischen den Leiterbahnen der einen und der anderen Seite der Platte (47) bestehen und daß das Getriebegestell aus zwei Platinen (1, 2) aus Blech guter magnetischer Leitfähigkeit besteht, zwischen denen ein die Programmscheibe (41) antreibender Synchronmotor (3, 13, 14), ein Kupplungsmagnet (32, 36) sowie weitere Getriebeglieder (27,28, 29) angeordnet sind, wobei die Spule (3) und das Polsystem (13, 14) des Synchronmotors nebeneinanderliegend angeordnet sind und die Platinen (1, 2) zur Magnetflußführung dienen.

2. Programmschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen des Synchronmotors und/oder des Kupplungsmagneten an ihren Flanschen (62, 64) Verbindungsstifte (60, 61, 63) tragen, welche - durch Öffnungen der einen Platine (2) hindurchragend - mit den Leitungsbahnen der Platte (47) verbunden sind.

3. Programmschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (47) und die Platinen (1, 2) durch Pfeiler (8, 9, 11, 12) unter Zwischenschaltung von Abstandshülsen (73, 74) zusammengehalten sind.