DE2150471C3

DE2150471C3 - Motorgetriebenes Zeitschaltwerk

Info

Publication number: DE2150471C3
Application number: DE19712150471
Authority: DE
Inventors: Walter 7758 Meersburg Holzer
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1971-05-18
Filing date: 1971-10-09
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE2166554A1; FR2138008A1; DE2166554C3; DE2150471A1; DE2150471B2; GB1400554A; FR2138008B1; IT955562B; DE2166554B2; CH526159A

Description

Die Erfindung betrifft ein motorgetriebenes Zeitsehaltwerk für eine einen Programmschalter, einen Kurzprogrammschalter und einen Zeitgeber aufweisende Programmsteuerung, beispielsweise für Waschmaschinen, bei dem eine drehbar gelagerte Progranimnokkenscheibe des Programmschalters durch ein Betätigungsorgan des ständig angetriebenen Zeitgebers in bestimmten Zeitabständen um jeweifs einen Schaltschritt umschaltbar und durch die Programmnockenscheibe stellungsabhängig das Ein- und Ausrücken einer mechanischen Kupplung gesteuert ist.
Solche motorgetriebenen Zeitschaltwerke sind bereits bekannt (DE-AS 15 38 385), wobei eine Programmnockenwalze über eine formschlüssige Kupplung wahlweise an den Zeitgeber ankuppelbar ist. Die bekannte formschlüssige Kupplung weist zwei Sägeverzaimungen auf, von denen sich eine Sägeverzahnung an der Programmwalze und die andere Sägeverzahnung an einer axial verschieblichen Scheibe befindet, die von dem Zeitgeber ständig angetrieben ist. An längs dem Umfang verteilten Stellen weist die Scheibe Nocken auf, durch die gesteuert, die Scheibe axial verschoben wird

2ö und es somit zu einem formschlüssigen Einkuppeln der Scheibe in die Sägeverzahnung der Programmwalze kommt Zum Umsteuern der Drehrichtung der Trommel einer Waschmaschine kann die Scheibe mit zusätzlichen Steuernocken versehen sein und somit als Kurzprogrammschalter wirken.

Da die bekannte Scheibe mit dem Kurzprogramm ständig von dem Zeitgeber angetrieben ist, kann das Programmschaltwerk nicht zur Steuerung von solchen vollautomatischen Wpjschmaschinen verwendet werden.

jo bei denen im Verlauf des Waschvorganges mehrlach Wäscheschleuderzyklen vorgesehen sind. Es könnte nämlich hierbei geschehen, daß während eines Schleuderzyklus die Drehrichtung des Antriebsmotor geändert würde, was zu einer Zerstörung des Antriebsmotors führte.

Aus der DE-AS 14 10 153 ist ein Programmschaltwerk für automatische Waschmaschinen bekannt, das einen Satz von Schaltnocken für ein Zusatzprogramm und einen Satz Schaltnocken für die Hauptprogramme enthält, wobei die Schaltnocken für das Zusatzprogramm über ein Getriebe und eine Überholkupplung mit den Schaltnocken für die Hauptprogramme getrieblich verbunden sind. Zum Antrieb des Programmschaltwerkes sind dort zwei Motoren vorgesehen, wovon der eine verhältnismäßig langsam läuft und den Standardantrieb für das Programmschaltwerk darstellt, wodurch sowohl die Schaltnocken für das Zusatzprogramm als auch die Schaltnocken für das Hauptprogramm angetrieben werden. Bei Bedarf können mit Hilfe des zweiten Motors die Schaltnocken für die Hauptprogrammc schnell verstellt werden, wobei dann wegen der Übcrholkupplung die Antriebskraft nicht auf die Schaltnocken für das Zusatzprogramm übertragen wird. Die Stellung der Schaltnocken für die Hauptprogramme ist somit, bezogen auf die Stellung der Schaltnocken für das Zusatzprogramm, weitgehend zufällig. Wegen dieser zufälligen Zuordnung der Schaltnocken der Hauptprogramme zu den Schaltnocken des Zusaizprogramms ist es nicht möglich, mit einem derartigen Programmschallwerk eine vollautomatische Waschmaschine zu steuern, da es nicht auszuschließen ist, daß der Motor während des Schleuderzyklus durch das Zusatzprogramm, das zwangsläufig immer mitläuft, umgesteuert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein motorgetriebenes Zeitsehaltwerk der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß sich der Kurzprogrammschaller mechanisch sowohl von der Stellung des

Programmschalters als auch von der Stellung des Kurzprogramnisehalters gesteuert, stillsetzen läßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupplung zwischen dem Zeitgeber und einer drehbar gelagerten Wendenockenscheibe des von dem Zeitgeber getrennten Kurzprogrammschalters liegt und ihr Ein- und Ausrücken zusätzlich von der Stellung der Wendenockenscheibe gesteuert ist.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der Kurzprogrammschalter in definierten Lagen stillgesetzt werden ι ο kann, und zwar an den von dem Programm vorgesehenen Stellen. Auf diese Weise ist es beispielsweise bei Waschmaschinen möglich, die Reversiersteuerung programmabhängig und in ganz bestimmten Stellungen des Kurzprogrammschalters zeitweise stillzusetzen. Die mit einer derartigen Steuerung und einem entsprechenden Antriebsmotor betriebene Waschtrommel wird somit in dem Betriebszustand »Schleudern« immer in die gleiche Richtung laufen. Dabei wird für die Programmsteuerung lediglich ein einziger Antriebsmotor benötigt, da die Transportbewegung des Programmschalters und diejenige des Kurzprogrammschalters über eine mechanische Kupplung miteinander verbindbar sind. Die elektrische Verdrahtung einer mit dem beschriebenen motorgetriebenen Zeitschaltwerk ausgerüsteten Waschmaschine ist somit bezüglich der Motorsteuerung für die Waschtrommel verhältnismäßig einfach.

Im folgenden ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein motorgetriebenes Zeitschaltwerk der beschriebenen Art in einer perspektivischen Darstellung,

F i g. 2 eine Schrittantriebseinrichtung für das motorgetriebene Zeitschaltwerk nach Fig. I. in einer Draufsicht,

Fig.3 eine Schaltung einer mit dem motorgetriebenen Zeitschaltwerk nach Fig. I ausgerüsteten Waschmaschine in stark vereinfachter Darstellung und

Fig.4 eine andere Schaltung einer mit dem motorgetriebenen Zeitschaltwerk nach F i g. I ausgeriisteten Waschmaschine in stark schematischer Darstellung.

Bei einem motorgetriebenen Zeitschaltwerk nach Fig. 1 treibt ein Motor 46 über eine Antriebsverzahnung 3 eine Spannscheibe 34 an. die ihrerseits eine Spannkurve 4 trägt und auf diese Weise in Richtung eines Pfeiles 5 gedreht wird. Um eine Programmnokkenscheibe 47 schrittweise zu drehen, greift in deren Verzahnung 19 eine Transportklinke 23 (F i g. 2) ein. Die Transportklinke 23 bildet zusammen mit einem Spannhebel 22 ein Kniehebelgelenk. Der Spannhebe! 22 wird von einer auf der Spannscheibe 34 angebrachten Spannkurve 4 entgegen der Kraft einer Druckfeder 20 gespannt (Fig. 1, 2). Wenn sich die Spannkurve 4 aus der in F i g. 2 dargestellten Lage in Richtung des Pfeiles 5 weiterbewegt, kann sich der auf einer Achse 29 drehbar gelagerte Spannhebel 22 unter dem Druck der Feder 20 schlagartig in die mit einer Strich-Punkt-Linie angedeutete Lage bewegen (F i g. 2). Die Achse 29 kann ebenso als Welle ausgeführt sein, die einstückig an den Spannhebel 22 angeformt ist.

Durch die Bewegung des Spannhebels 22 dreht die auf einer Achse 39 (Fig.2) des Spannhebels 22 schwenkbar gelagert? Transportklinke 23 die Programmnockonscheibe 47 um einen Schritt in Richtung des Pfeiles 5 weiter.

Sobald widder ein Nocken 49 der Spannkurve 4 mit dem Spannhebel 22 in Eingriff kommt, beginnt der nächste Spann vorgang.

Die bisher beschriebenen Teile erzeugen eine periodische Schrittbewegung der Programmnockenscheibe 47, die abhängig von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Spannscheibe 34 und der Anzahl der auf der Spannscheibe 34 vorhandenen Spannkurve 4 ist. Anstatt einer einzigen Spannkurve 4 können auch mehrere Spannkurven 4 auf der Spannscheibe 34 angeordnet sein. Sind z. B. auf der Spannscheibe 34 zwei Spannkurven 4 angeordnet und beträgt die Zeit für einen Umlauf der Spannscheibe 34 30 see, dann erfolgt alle 15 see. ein Transportschritt der Programmnockenscheibe 47. Ist hingegen nur eine Spannkurve 4 auf der Spannscheibe 34 vorgesehen, so erfolgt bei jeder Umdrehung der Spannscheibe 34 nur ein Transportschritt der Programmnockenscheibe 47.

Die Wendenockenscheibe 1 des motorgetriebenen Zeitschaltwerks wird durch eine Kupplung angetrieben, die eine kippbeweglich gelagerte und !"ner dem Druck einer Feder 13 stehende, mit einem Ansatz 35 versehene Klinke 9 an der Wendenockenscheibe 1 sowie eine zugehörige Aussparung 40 an der Spannscheibe 34 aufweist, wobei die Wendenockenscheibe 1 durch die in der Aussparung 40 verrastbare ' Klinke 9 von der Spannscheibe34 mitgenommen wird.

Bei bestimmten Betriebszuständen wird die Klinke 9 entgegen der Richtung eines Pfeiles 41 außer Eingriff mit der Aussparung 40 der Spannscheibe 34 gebracht. Dies geschieht immer dann, wenn ein Sperrhebel 15 mit seinem Fühlarm 17 in eine Lücke der Abtastkurve 18 auf der Programmnockenscheibe 47 einfällt. Hierbei wird ein weiterer Arm 16 dieses Hebels 15 in Richtung eines Pfeiles 8 bewegt. An die äußere Begrenzungsfläche des Armes 16 stößt eine Abtastnase 11 der Klinke 9 an. sobald die Klinke 9 durch die Drehung der Spannscheibe 34 und der Wendenockenscheibe 1 in die dargestellte Lage kommt. Von diesem Moment an bleibi die Wendenockenscheibe 1 stehen, und die Spannscheibe 34 läuft allein weiter.

Di· Trennung der mechanischen Kupplung zwischen der Spannscheibe 34 und der Wendenockenscheibe 1 bleibt solange erhalten, bis sowohl abhängig von der Kurve 18 der Progiammnockenscheibe 47 der Abtaslhebel 17 des Fühlhebels 15 in die in Fig.' mit unterbrochenen Linien angedeutete Lage entgegen der Federkraft einer Feder 38 angebracht wird als auch die Aussparung 40 wieder eine solche Stellung einnimmt, daß sie dem Ansatz 35 der Klinke 9 gegenüber steht und sich somit die Klinke 9 in Richtung des Pfeiles 41 bewegen kann. Wenn der Ansatz 35 wieder mit der Aussparung 40 in Eingriff steht, kann die von dem Motor 46 kontinuierlich angetriebene Spannscheibc 34 die Wendenockenscheibe 1 wieder mitbewegen.

Es ist auch möglich, die Kupplung des motorgetriebenen Zeitschaltwerkes derart auszubilden, daß die Klinke 9 auf der Spannscheibe 34 angeordnet ist. während sich die Aussparung 40 in der Wendenockenscheibe 1 befindet.

Auf der .Spannscheibe 34 können auch mehrere Aussparungen 40 vorgesehen sein, um hierdurch nach einer Winkeldrehung eine mechanische Kupplung zwischen Spannscheibe 34 und Wendenockenscheibe 1 zu erreichen, die kleiner ist als bei einer Anordnung mit nur einer Aussparung -iO. Bei nur einer Ausparung 40 ist eine mechanische Kupplung zwischen Spannscheibe 34 und Wendenockenscheibe 1 nur immer nach einem vollen Umlauf der Spannscheibe 34 möglich. Sind beispielsweise zwei Aussparungen 40 vorgesehen, so ist

eine erneute mechanische Kupplung zwischen der Spannscheibe 34 und der Wendenockenscheibe 1 schon nach einer halben Umdrehung der Spannscheibe 34 möglich. Selbstverständlich können auch drei oder noch mehr Aussparungen 40 vorgesehen sein.

Es ist auch denkbar, daß die Wendenockenscheibe 1 mehrere Klinken 9 trägt. In Verbindung mit mehreren Klinken 9 können sowohl eine Aussparung 40 als auch mehrere Aussparungen 40 vorgesehen sein. Bei Anwendung von mehreren Klinken 9 und mehreren Aussparungen 40 ist es notwendig, die Klinken 9 und die Aussparungen 40 winkelmäßig gegeneinander zu versetzen, damit jeweils nur eine einzige Klinke 9 mit einer einzigen Aussparung in Eingriff steht. Das mechanische Entkuppeln der Spannscheibe 34 und der Wendenockenscheibe 1 durch den Hebel 15 an einer einzigen Stelle ist sonst nicht möglich, da dann an einer zweiten Steiie eine andere Klinke 9 mit einer anderen Aussparung jeweils noch in Eingriff stehen würde.

Bei Verwendung von mehreren Klinken 9 und einer oder mehreren Aussparungen 40 ist es möglich, daß — sofern eine Klinke 9 in der in F i g. 1 dargestellten Weise mit ihrem Ansatz 35 aus der Aussparung 40 ausgehoben ist — die Aussparungen 40 der weiterlaufenden Spannscheibe 34 in Eingriff mit einer weiteren Klinke 9 kommt. Von diesem Moment an besteht wieder cin<.· starre Kupplung zwischen der Spannscheibe 34 und der Wendenockenscheibe 1. In diesem Fall ist es möglich, daß die mit dem Arm 16 des Hebels 15 in Eingriff stehende Klinke 9 unter weiterer Zusammendrücken der Feder 13 über die äußere Begrenzungsflächc des Armes 16 hinweg gleitet und damit ein gewaltsames Abbremsen der Wendenockenscheibe 1 und damit der Spannscheibe 34 verhindert.

Das motorgetriebene Zeitschaltwerk weist den Vorteil auf, daß — wie bei dem Ausführungsbeispiel beschrieben — z. B. eine Wendenockenscheibe 1. die über Nocken bzw. Schlitze 2 nicht dargestellte elektrische Kontakte schaltet und einen Kurzprogrammschalter darstellt, in ganz bestimmten Schaltposi-

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diesen Positionen aus wieder in Gang setzbar ist. Das motorgetriebene Zeitschaltwerk eignet sich daher beispielsweise besonders gut für eine Anwendung in einer Waschmaschine.

In derartigen Haushaltsgeräten werden mittels eines einzigen Antriebsmotors Wasch- und Schleuderbewegungen der Wasch- und Schleudertrommel durchgeführt.

Wenn die Stromzufuhr für das Schleudern über die Reversierschalter erfolgt, so könnte es bei ständig laufender Reversiersteuerung während des Schleuderns geschehen, daß die Drehrichtung des Motors, wie bereits eingangs erwähnt, umgekehrt wird. Mit dem motorgetriebenen Zeitschaltwerk ist es aber möglich, die Reversiersteuerung während des Schleuderns in der beschriebenen Weise stillzusetzen. Erst wenn das Schleudern beendet ist, wird programmabhängig durch die Kurve 18 der Programmnockenscheibe 47 und den Hebel 15 die Reversiersteuerung wieder entsperrt, d. h. die Wendenockenscheibe 1 wird wieder mitgenommen.

Der Vollständigkeit wegen sei eine Klinke 25 erwähnt, die eine Feder 37 in die Verzahnung 19 der Programmnockenscheibe 47 drückt und die im wesentlichen die Aufgabe hat, der Programmnockenscheibe 47 definierte Schaltstellungen zuzuordnen.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden weder die von der Wendenockenscheibe 1 noch die von der Programmnockenscheibe 47 betätigten elektrischen Schalter gezeichnet.

In Fig.3 ist beispielhaft veranschaulicht, wie eine Programmsteuerung mit dem neuen motorgetriebenen s Zeitschaltwerk zusammen mit einer elektronischen Drehzahlregelung 27 bei einem Wasch- und Schleudermotor 34 einer Waschmaschine zur Anwendung kommen kann. Der Wasch- und Schleudermotor 34 erhält wechselweise über zwei, für die Reversierung

in vorgesehene Anschlüsse über einen Schalter 31 Spannung und zwar in diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar aus einem Netz 6 einerseits und über einen Thyristor 42 mit Phasenanschnittsteuerung andererseits. Der Thyristor 42 wird von der elektronischen

f> Drehzahlregelung 27 gesteuert, und zwar beim Schleudern in Abhängigkeit vom Zustand an einem Eingang der Drehzahlregelung 27. dessen beide Eingangsklemmen über zwei in Reihe hegende SchaIier 30 unil 3i' verbindbar sind. Hierbei wirkt die Wendenockenscheibe 1 als Kurzprogrammschalter und betätigt den Schalter 3Γ und schaltet auch den Reversierschalter 31 periodisch um.

Die von der Wendenockenscheibo I betätigten Schalter 31, 31' sind so angeordnet, daß der Schalter 31'

2ί immer nur dann geschlossen werden kann, wenn der Reversierschalter 31 in einer vorbestimmten Stellung steht. Beispielsweise könnte ein Schaltzustand erreicht werden, wie er in der F i g. 3 dargestellt ist. Sobald der Reversierschalter 31 die entgegengesetzte Schaltstcl lung einnimmt, öffnet auch der Schalter 3Γ. Der \om Programmschalter, in diesem Ausführungsbeispiel also der von der Programmnockenscheibe 47. betätigte Schalter 30 kann jederzeit geöffnet oder geschlossen werden. Er kann aber durch Schließung den Bctriebszustand »SCHLEUDERN« nur dann einleiten, wenn auch der Schalter 3Γ geschlossen ist. Der Wasch- und Schleudermotor 34 kann also nur in einer bestimmten Drehrichtung Schleuderdrehzahlen erreichen und wird nicht plötzlich in der Drehrichtung umgesteuert, da in diesem Zustand die Wendenockenscheibe I angehalten

Anhand der Fig.4 sei ein weiteres Anwendungsbeispiel erläutert, bei dem ein Motor 34 mit getrennten Wicklungen für Wasch- und Schleuderbetrieb verwcndet wird. Hierbei sind auch getrennte Kondensatoren 32 und 33 für die Phasenverschiebung vorgesehen. In der in der F i g. 4 gezeigten Stellung des Schalters 30 kann der Schalter 31 die Reversierzyklen des Motors 34 steuern. Sobald aber geschleudert wird, wozu der Schalter 30 umgeschaltet werden muß, ist es erforderlich, daß der Schalter 31 für die Reversierung die in Fig.4 gezeigte Lage beibehält. Würde nämlich der Schalter 31 während des Betriebszustandes »SCHLEUDERN« umschalten, so würden sowohl die Wicklungen für den Waschbetrieb als auch die Wicklungen für den Schleuderbetrieb des Motors 34 Strom erhalten, was eine Zerstörung des Motors 34 zur Folge hätte. Bei Anwendung des motorgetriebenen Zeitschaltwerks ist demgegenüber aber sichergestellt, daß der Schalter 31 in der in F i g. 4 gezeigten Lage während des gesamten Schleudervorgangs festgehalten wird, da die den Reversierzyklus steuernde Wendenockenscheibe 1 angehalten ist.

Anstatt des Abtasthebels 15 mit dem Arm 16 kann auch eine von Hand betätigte Einrichtung zur Wirkung kommen. Ebenso wäre es denkbar, daß in Abhängigkeit von einem Thermostaten oder von einem druckabhängig betätigten Niveauschalter bzw. elektromagnetisch eine Einrichtung betätigt wird, die die Klinke 9 aus der

Aussparung 40 aushebt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach der F i g. 3 können die beiden Schalter 30 und 31 auch parallel liegen. Sie müssen beim Betriebszustand »SCHLEUDERN« beide offen sein.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Motorgetriebenes Zeitsehaltwerk für eine einen Programmschalter, einen Kurzprogrammsehalier und einen Zeitgeber aufweisende Programmsteuerung, beispielsweise für Waschmaschinen, bei dem eine drehbar gelagerte Programmnockenscheibe des Programmschalters durch ein Betätigungsorgan des ständig angetriebenen Zeitgebers in bestimmten Zeitabständen um jeweils einen Schaltschritt fortschaltbar und durch die Programmnockenscheibe stellungsabhängig das Ein- und Ausrücken einer mechanischen Kupplung gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung(9,35,40) zwischen dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) und einer drehbar gelagerten Wendenockenscheibe (1) des von dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) getrennten Kurzprograrnvnschalters liegt und ihr Ein- und Ausrücken zusätzlich von der Stellung der Wendenockenscheibe (1) gesteuert ist.

2. Zeitsehaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (9, 35, 40) einen an dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) und einen an der Wendenockenscheibe (1) angeordneten Kupplungsteil (9,35 bzw. 40) aufweist.

3. Zeitsehaltwerk nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) und/oder an der Wendenockenscheibe (1) mehrere, in Drc'irichtung gegeneinander versetzt in Eingriff bringbare KupplungsHle (9, 35; 40) vorgesehen sind.

4. Zeitsehaltwerk nach Ansp^jch I, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Ausrucken der Kupplung (9, 35; 40) einen eine Steuerkurve (18) der Programmnockenscheibe (47) abtastenden Betätigungshebel (15) aufweist, von dem ein Arm (16) mit einer Klinke (9) der Kupplung (9, 35; 40) in Eingriff bringbar ist.

5. Zeitsehaltwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (9, 35; 40) wenigstens eine Aussparung (40), die entweder an dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) oder der Wendenokkenschcibe (1) ausgebildet ist. sowie wenigstens eine mit der Aussparung (40) verrastbare fcderbclastctc Klinke (9) aufweist, die entweder der Wcndenockcnschcibc (1) oder dem Zeitgeber (34, 46, 22, 23) fest zugeordnet ist.

7. Zeitsehaltwerk nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, di»(i der Betätigungshebel (15) durch einen zusätzlichen elektrisch, magnetisch, druckabhängig, mittels Thermosiatkrafi oder handbetätigten Hebel, Schieber od. dgl. Betätigungselement ersetzt ist.

8. Zeitsehaltwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wcndcnockcnschcibc (1), eine Spannscheibc (34) des Zeitgebers (34,46, 22, 23) und die Programmnockenscheibc (47) koaxial zueinander gelagert sind und daß die Kupplung (9, 35j 40) im Bereiche des Umfangs dieser Scheiben angeordnet ist.