DE1650731B2

DE1650731B2 - Klinkenschaltwerk für die Programmsteuerung von Waschmaschinen

Info

Publication number: DE1650731B2
Application number: DE19681650731
Authority: DE
Inventors: Walter 7758 Meersburg Holzer
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1968-03-09
Filing date: 1968-03-09
Publication date: 1981-05-27
Also published as: DE1650731C3; DE1650731A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Klinkenschaltwerk für die Programmsteuerung von Waschmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 2. Ein solches Klinkenschaltwerk ist durch das DE-GM 17 96 230(insbesondere Figur 5 bis 7) bekannt.

Bei diesem bekannten .Schrittschaltwerk sind zwei Sperräder mit gleichem Zahnkopikreisdurchmesser koaxial angeordnet, die von zwei Transporlklinkcn über einen gemeinsamen Exzenter angetrieben werden. Eines der beiden Sperräder weist eine zylir.derförmige Lauffläche mit einem Durchmesser gleich dem Zahn· kopfkrcisdurehmcsser auf, auf dem normalerweise eine der beiden Transportklinken cntlanggleitci und somit am Transport des anderen Sperrades gehindert ist. Die nicht abgehobene Transportklinkc treibt das zugehörige, mit der Lauffläche ausgerüstete Sperrad ständig an. Die Lauffläche dieses Sperrades weist an einigen Stellen entlang dem Umfang Ausnehmungen auf, so daß die andere Transporlklinkc im Bereich dieser Ausnehmung in das andere Sperrad eingreifen kann und dieses forischallct.

Es ist auf diese Weise zwar möglich, die den Sperrädern jeweils zugcoidneten Kontaktsälzc mit unterschiedlicher Drehgeschwindigkeit forizuschalten, jedoch muß der Antriebsmotor für die Transportklinken so dimensioniert sein, daß er in der Lage ist. zeitweilig beide, den Sperrädern zugeordnete Konlakisiilze gemeinsam fortzuschalten. Dieser Bctricbsfall trill immer dann auf. wenn mich die normalerweise abgehobene Transportklinke in ihr zugehöriges Sperrad eingreifen kann.

Aus dem Ruch »Bauelemente der Feinmechanik« l%4. 4. Auflage, Seite 461 von Riehter/Voss/Kozer ist es ferner bekannt. Schaltwerke mit zwei .Schaltklinken zu versehen, die abwechselnd dasselbe umlaufende > .Schaltglied weilerschalten. Bei Verwendung dieser Anordnung mn mehreren Schaltgiiedern müßte der Antrieb für die .Schaltklinken immer für den ßetriebsfall des zumindest zeitweilig gemeinsamen Antriebs :sller Schallglicder bemessen sein.

ι» Aufgabe der Erfindung ist es, ein Klinkenschallwcrk der eingangs genannten Ατι zu schaffen, bei dem bei einem möglichst kleinen Aufwand an Teilen die Kontaktschaltorgane von einem einzigen möglichst kleinen und billigen Motor programmgerecht un/.utrei-Γ) ben sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I oder Anspruchs 2 gelöst.

Bei den erfindungsgemäßen Klinkenschaltwerken braucht der Antriebsmotor für die Programmsteuerung nur so groß bemessen zu sein, d.ili er in der Lage ist, das jeweils einer einzigen Schaltverzahnung zugeordnete Koniaktschaliorgan weilerzuschalten, da die anderen Schallverzahnungen mit den jeweils zugehörigen -'"' Kontakischaltorganen sich solange in Ruhe befinden. Der somit erforderliche Antriebsmotor ist verhältnismäßig klein und demzulolge mich billig.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt
i» Fig. I in schematischer Darstellungswci.se eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbcispiel,

F i g. 2 eine Seitenansicht der F i g. 1

F i g. 3, 4, 5 verschiedene Ausführungsformen und Anordnungen der Forischallklinkcn und
ι F i g. b und 7 weitere Ausführungsbeispiele.

In der I·' i g. 1 und 2 sind zwei auf einer gemeinsamen Achse 1 drehbar gelagerte Kontaklschallorgane in Form von zwei Nockenscheiben 2 und 3 vorhanden. Diese Nockenscheiben 2, 5 tragen in axialer Richtung ■»» vorspringende Nocken 4 und 5, welche Koniakisät/.e 6 und 7 betätigen. Auf jeder dieser Nockenscheiben 2 und i sind auf strichpunktiert angedeuteten Kreisbahnen mehrere solcher Nocken 4 und 5 in verschiedenen Kombinationen angeordnet, so daß in jeder Winkelsteli^r> iiing der einzelnen Nockenscheiben 2 und 3 andere Kombinationen der Kontaktsülze 6 und 7 beläligi werden.

Am äußeren Umfang besitzen die Nockenscheiben 2 und 3 jeweils eine Scluillvcrzaliming 8 iu.d 9, in welche ■"'" Fortschaltklinkcn 10 und Il eingreifen. Diese beiden Fortschaltklinken 10 und Il sitzen auf jeweils einem Exzenter 12, 13, die winkeimäßig die gleiche Exzentrizität haben, und sind beide als Schubklinken ausgebildet, so daß sie bei der gezeichneten Anordnung die beiden ■"'^r> Nockenscheiben 2 und Ϊ in entgegengesetzten Richtungen fortschalten, wenn die Exzenter 12 und 13 sich drehen.

Die beiden Exzenter 12 und 13 könnten in diesem Falle auch als ein gemeinsamer Exzenter ausgebildet w sein.

In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel gemäß

Fig. 1 und 2 sitzen die beiden Exzenter 12 und 13 auf einer gemeinsamen Welle 14, die über ein Zahnrad 15 und ein mil diesem kämmenden Ritzel 16 von einem

^Ι)Γ> Motor 17 angelrieben wird.

In der in der I·'i g. I (1.!IgL¹StI-¹IlUMi Anordnung der beiden Forischalikliiikcn 10 und 11 bilden diese zueinander, wenn sie beide in Eingriff stellen mil den

Verzahnungen 8 b/w. 9, einen Zentriwinkel von ca. 120 . so daß ihre .Schubbewegungen b/w. Fortschaltbewegun- >jen in Bezug a<if die Drehung der Welle 14 bzw. der Exzenter 12 und H ebenfalls um 120' verschoben sind. Das bedeute!, daß die Fortschalibewcgunj.; an den beiden Nockenscheiben 2 und 3 nicht gleichzeitig, sondern immer nacheinander erfolgt. Insbesondere, wenn bei einem Schaltschrilt durch eine Nockenscheibe

2 oder i gleichzeitig viele Kontakte der Kontaktsätze 6 oder 7 betätigt werden müssen, bedeutet die zeilliche Versetzung der Antriebe der beiden Nockenscheiben 2 und 3 eine wesentliche Drehmomsntserleichterung und somit Antricbserleichlerung für den Motor 17

Es sei angenommen, die Nockenscheibe 3 stelle die Reversicrsteuerscheibe für die Drehrichtungsumkehrungdes Waschmaschinenmotor einer Waschmaschine dar und die Nockenscheibe 2 sei die Programmschaltschcibe für das zu fahrende Waschprogramm. Weiter sei angenommen, daß das Waschprogramm bereits bei dem Arbeitsgang »Hauptwäsche« angelangt sei. In diesem Falle muß also nun die Nockenscheibe 2, d. h. die Programmsteucrscheibe, solange in der momentanen Stellung stehenbleiben, bis die Rcversierscheibe 3 /.. B. eine volle Umdrehung ausgeführt und den Waschmaschinenmotor beispielsweise 15mal in seiner Drehrichtung umgesteuert hat. Einer der Kontakte des Kontaktsalzes 6, der von der Programmscheibe 2 betätigt ist, dient dabei als Hauptschalter für den Waschmaschinenmotor, so daß der Waschmaschinenmotor solange eingeschaltet bleibt, bis der betreffende Kontakt wieder geöffnet, d. h. die Programmscheibe 2 weitergcschaltet, worden ist.

Um nun trotz dauernder Drehbewegung der Welle 14, die von dem Motor 17 angetrieben wird, die Forlschaltung der Nockenscheibe bzw. Programmscheibe 2 zu verhindern, ist in dem Ausführungsbeispiel der Nockenscheibe bzw. Revcrsierscheibe 3 eine Steuerscheibe 18 als Steuerorgan für die Fortschaltklinke 10 zugeordnet, die synchron mit der Nockenscheibe bzw. ReverMcrseheibc 3 angetrieben wird. Zu diesem Zweck ist die Steuerscheibe 18 durch eine Buchse 19 mit der Nockenscheibe bzw. Reversierscheibe 3 fest verbunden. Der äußere Umfang der Steuerscheibe 18 ist kreisrund und besitzt an einer Stelle einen Einschnitt 20.

Ein drehbeweglich gelagerter und unter der Wirkung einer Feder stehender Steuerhebel 21 tastet beim Drehen der Nocken- bzw. der Reversierscheibe 3 den Umfang der .Steuerscheibe 18 ab. Der Steuerhebel 21 besitzt einen Stift 22, der unter die Fortschallklinke 10 greift und die Fortschaltklinke 10 so lange außer Eingriff mit der Schaltverzahnung 8 hält, bis der Steuerhebel 21 in den Einschnitt 20 der Steuerscheibe 18 einfällt. Dies wird der Fall sein, wenn die Nockenscheibe bzw. Reversierscheibe 3 in dem gewählten Ausfiihrungsbeispiel eine volle Umdrehung ausgeführt hat. Der nächste .Schaltschritt, der der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 durch die Fortschaltklinke 10 mitgeteilt wird, findet in der Zeit statt, in der die Nocken- bzw. Reversierscheibe

3 stillsteht. Wenn nun die Zahnteilung der Sehaltverzahnung 8 der Nocken- bzw. Programmscheibe 1 und der Hub der Forlschaltklinkc 10 so gewählt sind, daß mit einem einzigen Schaltschritt die neue Schaltposilion der Nocken- bzv". Programmscheibe 2 erreicht wird, so würde es gciHigen, den Einschnitt 20 in der Steuerscheibe !8 in Uuifi'ngsrichlung nur so lang zu machen, wie ein Schaltschritt '.Ier Steuerscheibe 18 ist. SicherheitshalScr wird es al\T zweckmäßig sein, die Länge des Einschnittes ^;|uf mehrere Schalts'/hriite auszudehnen.

Damit nun während des folgenden Programmabschnittes, während welchem die Nocken- bzw. Reversierscheibe Ϊ nicht fortgeschaltet zu werden braucht, weil der Hauptwaschvorgang beendet ist, die Schaltwir-■ kung der Korlschaltklinke 11 aufgehoben wird, ist diese mit einer Nase 23 versehen, an der der Klappanker 24 eines Elektromagneten 25 angreift. Der Elektromagnet 2% kann von einem der Kontakte des Kontaktsatzes 6 in der nächsten .Schaltstellung der Nocken- bzw. Pro-

Hi grummscheibe 2 erregt werden, so daß sein Klappanker 24 die Fortschaltklinke Il außer Eingriff hebt mit der .Schaltverzahnung 9 der Nocken- bzw. Revcrsierscheibe 3, so daß die Rcversierscheibe J danach stehenbleibt und mit ihr auch die Steuerscheibe 18, so daß die

r> Fortschaltklinke 10 durch den Steuerhebel 21 nicht wieder außer Eingriff gehoben wird mit der Schaltverzahmmg 8 der Nocken- bzw. Programmscheibe 2.

In der nächsten Schaltstellung der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 kann nun beispielsweise der

JM Spülvorgang in der Waschmaschine dadurch eingeleitet werden, daß zunächst die verbrauchte Waschlauge abgesaugt und danach frisches Spülwasser bis zu einem gewissen Niveau eingefüllt wird. Das bedeutet, daß die Fortschaltung der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 in

_^>ri die übernächste Schaltstellung solange verzögert werden muß. bis das neu einzufüllende Spülwasser einen bestimmten Stand erreicht hat. Um diese Verzögerung zu erreichen ist es nun wiederum erforderlich, die Forischaltkiinke 10 solange außer Eingriff mit der

in Schaltver/ahnung 8 der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 zu halten. Zu diesem Zweck ist ein zweiter Elektromagnet 26 vorgesehen, dessen Klappanker 27 mit einer Nase 28 der F'ortschallklinkc 10 zusammenwirkt und bei Erregung des Elektromagneten 26 die

)■■> I'ortschaltklinke 10 außer Eingriff hebt. Dabei kann die Erregung des Elektromagneten Zf> wieder über einen Kontakt des Kontaktsatzes 6 und eine entsprechende Nocke auf der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 und zusätzlich über einen an sich bekannten Niveaufühler in

■ίο der Waschmaschinentrommel gesteuert werJen. Sobald dann der Niveaufühler den gewünschten Wasserstand meldet, wird ebenfalls auf an sich bekannte Weise der Elektromagnet 26 wieder zum Abfallen gebracht, so daß sein Klappanker 27 die gestrichelt dargestellte Lage

4■"> einnimmt und die Fortschaltklinke 10 wieder in ihre Arbeitsstellung, d. h. in Eingriff mit der Fortschaltverzahnung 8 treten läßt. Durch die dauernde Drehbewegung der Exzenter 12 und 13 wird dann gleich anschließend der nächste Schaltschritt an der Noeken-

^r>o bzw. Programmscheibe 2 ausgeführt und dadurch beispielsweise der Spülvorgang eingeleitet.

Wahrend des Spülvorganges muß sich dann die Nocken- bzw. Rcversierscheibe 3 wieder drehen, weil der Waschmaschinenmotor wieder die gleichen Rever-

Vi sierbewegungen ausführen muß, wie beim vorhergegangenen Waschvorgang. Hierbei ist zu bemerken, daß selbstverständlich auch weniger oder periodisch anders gesteuerte Rcversiervorgänge des Waschmaschinenmotor während des Spiilvoiganges durchgeführt

Wi werden können. Dies spielt aber grundsätzlich bei der Anwendung der Erfindung keine RnIIe, denn es könnte dies ganz einfach dadurch erreicht werden, daß auf der Rcversierscheibe 3 nunmehr eine andere Grupppe von Schallnocken 5 zur Wirkung kommt als beim vorausge-

h'i gange:".Mi llauptwaschvorgang. Das aber würde wiederum bedeuten, daß beim Hauptwaschvorgang die Reversierscheibe 3 keine ganze, sondern nur eine Teilumdrehimg gemacht hat und auf di-i Steuerscheibe

18 an entsprechender Su^-IIe ein /weiter Einschnitt 20 vorhanden wäre.

Angenommen, der Waschmaschinenmotor liilin während des nun eingeschalteten Spülvorganges die gleichen Rcvcrsiervorgänge aus. w ic während lies vorausgegangenen Haupiwaschvorganges. so wiederholen sich nunmehr dieselben Schalt Vorgänge, wie wählend des Haupt wasch·,orgaiiges.

Hei Erreichen der Schaltsiellung der Nocken· b/w. Programmscheibe 2. in welcher der eigentliche Spülvorgang eingeschaltet wird, wird der Elektromagnet 25 wieder abgeschaltet, so dall die l'orlschaltklinke 10 wieder in Eingriff fällt mit der ihr zugeordneten Schaltvcrzahniing 9 der Nocken- bzw. der Reversierschcibe3.

Selbstverständlich stehen beide Fortschaltklinken 10 und 11 unter der Einwirkung von Federn, die bestrebt sind, die Klinken in Eingriff mit den ihnen zugeordneten Schaltvcrzahnungen 8 und 9 zu drücken, was beispielsweise durch eine l^:cdcr 29 bewerkstelligt werden kann, die gleichzeitig an beiden Fortsehaltklinken 10 und M eingehängt ist.

Die I i g. 3.4 und 5 /eigen verschiedene Ausführungsbeispiclc und Anordnungen der Fortschaltklinken. Während in den I-ig. 1 und 2 die Forisehaliklinken 10 und 11 jeweils als Schubklinken ausgebildet sind, ist in der Fig. 3 eine Schubklinkc 41 und eine Zichklinke 42 vorgesehen, die eine Fortschaltbewcgung der beiden Nockenscheiben 2 und 3 in gleicher Drehrichtung bewirken können, die aber, damit ihr Schalthub nicht gleichzeitig erfolgt, auf zwei um ca. 120 versetzten Fixzentern 43 und 44 sitzen, welche ebenfalls auf einer gemeinsamen Welle.die nicht dargestellt ist. angeordnet sind. In der Ii g. 4 sind zwei Sehubklinkcn 45 und 46 gezeigt, die parallel übereinander angeordnet sind und auf zwei um 180 versetzten F.xzentern 47 und 48 sitzen.

Entsprechend den Sehubklinkcn 45 und 46 können auch zwei Zugklinken 49 und 50 gemäß I" i g. 5 vorgesehen sein, die ebenfalls auf zwei um 180 versetzten Exzentern 51 und 52 sitzen und die Nockenscheiben 2 und 3 bei entsprechend gerichteter Verzahnung 8 und 9 gleichsinnig antreiben.

Durch die Versetzung der Exzenter 43, 44, 47 und 48 sowie 51 und 52 ist auch bei den Klinkcnanordmingen gemäl.1 den I·" i g. 3.4 und 5 immer gewährleistet, dall die Arbeitshübe der einzelnen Klinken 41 und 42.45 und 46 bzw. 49 und 50 bei kontinuierlicher Drehung ihrer Antriebswelle zeillich voneinander getrennt werden, so daß der Antriebsmotor 17 immer nur das Drehmoment für die Fortschaltung einer Nockenscheibe 2 oder 3 aufzubringen hat.

Während in den Fig. I und 2 die Nockenseheiben 2 und 3 koaxial, d. h. auf einer gemeinsamen Achse Überoder nebeneinander angeordnet sind und somit eine gewisse Ausdehnung in axialer Richtung mit sich bringen, ist in der F i g. b die Möglichkeil aufgezeigt, die beiden Nockenscheiben 2 und 3 auch nebeneinander in einer gemeinsamen F.benc auf verschiedenen Achsen 53 und 54 an/iiordnen. Die dazugehörigen Forlsehallklinkcn 55 und 5(i sind wiederum als Schubklinkcii ausgebildet und sitzen auf einem gemeinsamen Exzenter 57. Während in der in F i g. b nur zwei Flacbbandfedern 58 und 59 gezeigt sind, die die Fortschallklinken 55 und 5h in Eingriff hallen mit den Verzahnungen 8 und 9 der Nockenscheiben 2 ui.d 3. ist es natürlich auch bei diesem Aiisluhrungsbeispie! möglich, die Klinken geniälJ den Fig. ! u ml 2 unter den Einfluß von Steuerhebeln 21 bzw. , Elektromagneten 25.26 zu stellen.

Im Ausluhrungsbeispicl gemäß I i g. 7 ist noch dargestellt, wie in derselben Ebene der Nockenscheiben 2 und J der F'ig. 6 zusätzlich noch eine dritte Nockenscheibe 60 als Zeilsteuerscheibe eines Timers angeordnet ist und von einer l'orlschaltklinke 61 betätigt wird. Die Nockenscheibe 60 hat an ihrem Umlang ebenlalls wieder eine Schailvcrzahnung b2 und ist drehbar auf einer Achse 63 gelagert. Die Nockenscheibe 60 dient ebenfalls wieder als Koniakischaliorgan und könnte ebensogut als Kontaktscheibe mit elektrischen Kontakibahnen ausgebildet oder mit einem Schleiler versehen sein, der eine feststehende Kontaktscheibe abtastet. Bei der Anordnung gemäß I·" i g. 7 wird es /weckmäßig sein, die l'ortschaliklinkc 61 auf einen , eigenen, gegenüber dem Exzenter 64 der beiden Forisehaliklinken 65 und 66 winkclmäßig versetzten Ex/enter /u setzen, damit wieder gewährleistet ist, daß bei der kontinuierlichen Drehbewegung der Exzenter nacheinander immer nur eine der Nockcnscheibcn 2. 3 oder 60 fortgeschaltet wird.

Wenn man die Nockenscheiben 2. 3 und 60 so anordnet, ilaß die Forlschaltklinken 61.65 und66 jeweils einen Winkel von ca. 120 miteinander einschließen, ergeben sich besonders einfache Verhältnisse.

Bei den beschriebenen Klinkensehallwerken läßt sich auch mit sehr geringem Aufwand sowohl an Teilen wie auch an Antriebsdrehmoment auf einfache Weise die sogenannte Schaltsehrittvollcndung erzielen.

In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, den ,n einzelnen Forisehaliklinken Exzenter mit verschieden großen Hüben zuzuordnen, damit mit ein- und derselben Antriebsdrehzahl der Exzenterwelle verschieden schnelle Forischaltbcwegungen der Kontaklschaltorgane erzielt werden können.

.ι-, In gewissen Fällen ist es auch denkbar, den Hub der Exzenter in an sich bekannter Weise einstellbar zu machen, so daß dadurch die einzelnen Fortschaltgeschwindigkciten gcrcgell werden können.

Ferner ist es möglich, ein und demselben Kontakt-,1) schaltorgan zwei Fortschaltklinken zuzuordnen, die einen Antrieb in entgegengesetzten Richtungen bewirken, und die Klinken, wie am Beispiel der F i g. 1 gezeigt ist. beispielsweise durch Elektromagnet ansicuerbar zu machen, derart, dal! das betreffende Schallkonlaktorv, gan wahlweise vorwärts oder rückwärts geschaltet werden kann. Es ist dabei natürlich erforderlich, das Schaltorgan mit einer Doppclverzahnung für beide Drehrichtungen auszurüsten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Klinkenschaltwerk für die Programmsteuerung von Waschmaschinen, bei dem durch einen einzigen Antriebsmotor mehrere voneinander unabhängige, drehbare Kontaktschaltorgane in koaxialer oder achsparalleler Anordnung, denen jeweils eine .Schaltverzahnung drehfest zugeordnet ist, über exzentergetriebene Fortschaltklinken antreibbar sind, wobei die Fortschaltklinken von einem einzigen Exzenter angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortschaltklinken (10,11; 55, 56) winkeimäßig gegeneinander derart versetzt sind, daß zu jedem Zeitpunkt lediglich ein Kontakischaltorgan (2, 3) durch die zugehörige Fortschaltklinke (10,11; 55,56) angetrieben ist (Figuren 1 bis 4,8).

2. Klinkenschaltwerk für die Programmsteuerung von Waschmaschinen, bei dem durch einen einzigen Antriebsmotor mehrere voneinander unabhängige, drehbare Kontaktschallorgane in koaxialer oder achsparallelcr Anordnung, denen jeweils eine Schaltvcrzahnung drehfest zugeordnet ist, über ex/.cntergelriebcne Fortschaltklinken antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fortsehalfklinke (41,42; 45, 46; 49, 50: 61, 65/66) von einem jeweils zugehörigen Exzenter (43, 49; 47, 48; 51, 52; 64) angetrieben ist und die Exzenter (43, 49; 47, 48; 51, 52; 64) winkelmäßig derart gegeneinander versetzt sind, daß /u jedem Zeitpunkt lediglich ein Kontaktschallorgan (2, 3, 60) durch die zugehörige Fortschaltklinke (41, 42; 45, 46; 49, 50; 61, 65/66) angetrieben ist (Figuren 5 bis 7,9).