DE2160053C3 - Schnellschalt- und Schnappvorrichtung für Zeitwerke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schnellschalt- und Schnappvorrichtungen für Zeitwerke zur Herabsetzung der bei durch relativ langsam umlaufende Nokkenscheiben ausgelösten Schaltvorgängen auftretenden Zeitungenauigkeiten mit iinem fest auf einer Welle gehaltenen, kontinuierlich mit dieser umlaufenden Nockenelement und einem frei drehbar auf der gleichen Welle angeordneten Hilfsnockenelement, insbesondere in Zeitgebern für elektrische Haushaltsgeräte.

Bei Haushaltsgeräten, wie Waschmaschinen, Geschirrspülmaschinen u. dgi, werden die gewünschten Programmabläufe üblicherweise mittels Schaltungen einer Vielzahl elektrischer über Zeitwerke von Nockenelementen gesteuerter Kontakte bewirkt. Zufolge der großen Zahl erforderlicher Schaltvorgänge kommt es bei derartigen Vorrichtungen vor, daß Funktionsstörungen auftreten, die oft durch zu langsames öffnen oder Schließen der elektrischen Schaltkreise und ein gewisses Spiel beim Auslösen der Kontakte

verursacht werden.

So ist beispielsweise eine Vorrichtung zur zwangsweisen Veränderung der jeweiligen Schaltstellungen eines unter Verwendung einer mit gleichbleibender Umlaufgeschwindigkeit angetriebenen Nockenscheibe bekannt <DT-AS 1 054 535), bei der die Nockenscheiben im Bereich ihrer Umfangsfläche Rollen tragen, wobei dann, wenn die Nockenscheiben gedreht werden, die Rollen von diesen mitgenommen und in Umdrehung versetzt werden, sobald sie gegen Federkontakte der mit diesen in Eingriff stehenden Kontaktsätze anlaufen. Hierbei ergeben bestimmte Kurvenabschnitte fortlaufend mit entsprechenden Kurvenabschnitten der Nockenscheibe Veränderungen in der wirksamen Länge des Schaltweges. Unabhängig von der mittels der Kurvenabschnitte erreichbaren Verlängerung oder Verkürzung der Kontaktschließzeit bleibt der eingentliche Vorgang des Schließens oder öffhens der Kontakte mit einem zeitlichen Unsicherheitsfaktor behaftet, und zwar insbesondere dann, wenn die Nockenelemente relativ langsam umlaufen.

De.· vorliegenden Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde. Störungen dadurch zu vermieden, daß die Geschwindigkeit des Schaltens der Kontekte schnappartig, also iflöglichst schnell, auch bei langsam umlautenden Nockenelementen, ausgeführt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei der eingangs erwähnten Schaltvorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß eine an einem federbeaufschlagten Arm am freien Ende vorgesehene Rolle in konstantem Eingriff mit den Umfangsflächen der beiden Nockenelemente steht, von denen das Hilfsnockenelemeni infolge seiner Umfangsform die Rolle in Eingriff hält, bis es gegen einen Anschlag läuft, und daß die Rolle über ein kurzes Stück auf der Grundfläche des in gleicher Richtung mitlaufenden Hilfsnockenelementes ansteigt, um nach dem Einfallen in eine Ausnehmung in entgegengesetzter Richtung gegen das zurückgesetzte Profil des festen Nockenelementes, eine Schnappbewegung ausführend, einzufallen.

Durch die Ausnehmungen auf der äußeren Umfangsfläche der Nockenscheiben wird jegliches, beim Schaltvorgang auftretendes Spiel aufgenommen. Der Umlauf der Nockenscheiben kann ohne Schwierigkeit mit relativ geringer Drehgeschwindigkeit erfolgen, da durch die schnappartig erfolgende Schaltung genau definierte Schalttoleranzen, etwa in der Größenordnung von ²/io see gegeben sind. Es kann eine Zusammenfassung aller Schaltungen gleichzeitig ausführbar in einer kleinstmöglichsten Zeitperiode erreicht werden.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kennzeichnet sich die Schnellschalt- und Schnappvorrichtung dadurch, daß das frei auf der Welle drehbare Hilfsnockenelement entlang seiner Umfangsfläche zwei Nocken aufweist, die den beiden Nocken des fest auf der Welle angebrachten Nockenelementes entsprechen, wobei deren Profile einen umgekehrten Bahnverlauf besitzen und der Scheitelpunkt jedes Nocken des Hilfsnockenelementes radial höher liegt als die maximale Höhe der Scheitelpunkte der Nocken des festen Nockenelements und die zwei Ausnehmungen unmittelbar hinter den Scheitelpunkten angebracht sind.

Hierbei ist es vorteilhaft, weil technisch einfach ausführbar, daß der Anschlag aus einem fest auf dem Hilfsnockenttlement angebrachten Stift und zwei radial vorspringenden Ansätzen, die sich 180° zueinander versetzt an der Umfangsfläche einer Scheibe befinden, besteht.

Die Schnellschalt- bzw. Schnappvorrichtung läßt sich z.B. unter Benutzung eines einzelnen Kondensators vorteilhaft für einen Motor mit mehreren Geschwindigkeiten zur Verhinderung der Beeinträchtigungen sowohl des Programmgebers als auch des Motors selbst in Anwendung bringen und verhindert hierbei Störungen, wenn der Motor von der einen zur anderen Geschwindigkeit Oberwechselt

Da durch den wie oben beschrieben ausgebildeten Schnappmechanismus jegliches Spiel ausgeglichen wird, braucht bei der Herstellung der Einzelteile auf zu genaue Toleranzen nicht geachtet zu werden.

Nachfolgend soll an Hand der Zeichnungen eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung näher beschrieben werden. Es bedeutet:

F i g. 1 die Draufsicht auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel und

F i g. 2 die Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1.

Die dargestellte Schnellschalt- und Schnappvorrichtung arbeitet mit einem Zeitwerk zusammen, zu welchem unter anderem ein Zahnrad 1 gehört, welches mittels der Welle 2 drehbar ist Die Drehung erfolgt durch einen Elektromotor M über ein geeignetes Untersetzungsgetriebe 3.

Mit dem Zahnrad 1 ist ein Nockenelement 4 koaxial zu diesem liegend starr verbunden, welches zwei Nokken 5 und 6 aufweist, die in einem Winkel von I8ir zueinander liegen. Ein gegen die Umfangsflächs des Nockenelementes 4 vorgespannter Arm 8 besitzt an seinem freien Ende eine Rolle 7. die auf der Umfangsfläche des Nockenelementes 4 läuft und hierbei schnappartige Bewegungen zwischen den Nocken 5, 6 ausführt. Hierfür ist der Arm 8 an einem Zapfen 9 verschwenkbar angelenkt und gegen die Umfangsfläche des Nockentlementes 4 mittels einer Feder 10 gedrückt.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, läuft die Rolle 7 beispielsweise der Kontur des Nockens 5 folgend nach oben bis zum Scheitelpunkt 5a und schnappt dann auf die Grundfläche des Nockens 6 ein. Diese Schnappbewegung entlang des nach innen gerichteten Abschnittes vom Scheitelpunkt 5a aus, erfolgt bei der niedrigen Geschwindigkeit der Drehbewegung des Nockenelementes 4. Hierdurch kann eine Störung det Schaltvorganges über eine Dauer verursacht werden, welche sehr kurz sein soll, wobei Vorschriften in einigen Ländern besagen, daß maximal zwei Störungen in Vio Sekunden zulässig sind.

Um die Unzuverlässigkeiten der beiden Schaltbetätigungen zu beheben, ist im Ausführungsbeispiel ein zweites oder Hilfsnockenelement 11 vorgesehen, welches koaxial zu dem Nockenelement 4 auf der Welle 2 frei drehbar angeordnet ist, wobei die freie Drehbewegung durch den Stift 14 begrenzt wird, der gegen die im Winkel von 180° zueinander versetzten Ansätze 15 und 16 in der dargestellten Weise zur Anlage kommt. Die Ansätze 15 und 16 stehen radial aus einer Scheibe 17 hervor, welche starr mit der Einheit verbunden ist, zu der das Zahnrad 1 und das feste Nockenelement 4 gehört. Darüber hinaus ist auch das Hilfsnockenelement 11 mit zwei sich gegenüberstehenden Nocken 12 und 13 versehen, welche mit den zugehörigen Nocken 5 und 6 des festen Nockenelementes 4 zusammenwirken.

Die Profile der beiden Nocken 12 und 13 des Hilfsnockenelementes 11 sind so ausgebildet, daß sie einen umgekehrten Bahnverlauf bezüglich der Nocken 5 und 6 besitzen und dann, wenn das Hilfsnockenelement sich in seiner Anschlagstellung befindet, wobei der Stift 14 an dem Ansatz 15 anliegt, der Abschnitt 12a des Nokken 12 eine Verlängerung des Profils des Endabschnit-

to tes 5a des Nocken S bildet Schließlich verdient noch Erwähnung zu finden, daß der Endabschnitt 12a in radialer Richtung höher ist als der Endabschnitt 5a, wobei genau ein Punkt maximaler Höhe in der Zeichnung gezeigt ist, unter bzw. welchem gegenüber das Profil einen abfallenden Bahnverlauf anzeigt, und zwar bis hinauf zum Anfang 13a des nachfolgenden Nockenvorsprunges 13.

Unmittelbar hinter dem maximal höchsten Punkt also dem Scheitelpunkt besitzen die beiden Nocken 12

ao und 13 des Hilfsnockenelementes 12 je eine Ausnehmung 18, 18', in der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise. Diese beiden Ausnehmungen stellen sicher, daß ein kurzes Rückhalteintervall für die Rolle 7 vorliegt, während der Schnappvorgang entsprechend innerhalb des

as Schnappintervalls ausgeführt wird.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Es wird ausgegangen von der Startposition wie in F i g. 1 dargestellt. Sobald die Rolle 7 die maximale Höhe, d. h. den entsprechenden Scheitelpunkt auf dem Nockenelement überschritten hat und sich das Zahnrad 1 kontinuierlich im Uhrzeigersinn weiterdreht wird die Rolle 7 zufolge der Druckkraft der Feder 10 den Nocken 12 drehen und eine Bewegung entlang der in Fig.] in gestrichelter Linie angedeuteten Bahn ausführen, bis sie auf der Umfangsfläche des festen Nockenelementes 4 aufliegt, wobei die Rolle genau in der. Anfangsabschnitt des Nockens 6 eingreift. Nunmehr wird in Übereinstimmung mit der Formgebung des Anfangsabschnitts des Nockens 6 des festen Nockenelements und des Anfangsabschnittes 13a des Nockens 13 des frei drehbaren Hilfsnockenelementes 11 der Stift 14 schlagartig gegen den Ansatz 16 gestoßen. Durch die gleichzeitig erfolgende kontinuierlich weiterlaufende Drehbewegung des festen Nockenelementes 4 folgt die RoI-Ie 7 weiter der Umfangsfläche des Nocken 6 und zieht dabei das Hilfsnockenelement 11 mit sich, da dieses gegen den Anfangsabschnitt 13a des Nocken 13 stößt, bis der Stift 14 wieder gegen den Anschlag 15 in Anlage gebracht ist.

jo Unter dieser Bedingung liegt kein Höhenunterschied zwischen dem Scheitelpunkt des Nocken 6 und des festen Nockenelementes 4 sowie des Abschnittes 13a des Nocken 13 des Hilfsnockenelementes vor. Bei Fortsetzung der Drehbewegung des festen Nockenelementes 4 steigt die Rolle 7 kontinuierlich entlang des ansteigenden Abschnittes des Nocken 13 des Hilfsnockenelementes 11 an, bis der Scheitelpunkt entlang dieser Bahn erreicht wird, wobei in der dargestellten Weise die Ausnehmung 18' in dem Nocken 13 erreicht wird. Damit ist im Betätigungsablauf eine zu der in F i g. 1 dargestellte symmetrische, um 180" weitergedrehte Lage erreicht, und der Vorgang wiederholt sich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ■1. Schnellschalt- und Schnappvorrichtung für Zeitwerke zur Herabsetzung der bei durch relativ langsam umlaufende Nockenscheiben ausgelösten Schaltvorgänge auftretenden Zeitungenauigkeiten eilt einem fest auf einer Welle gehaltenen, kontinuierlich mit dieser umlaufenden Nockenelement und einem frei drehbar auf der gleichen Welle angeordneten Hilfsnockenelement, insbesondere in Zeitgebern für elektrische Haushaltsgeräte,dadurch gekennzeichnet, daß eine an einem federbeaufschlagten Arm (8) am freien Ende vorgesehene RoUe (7) in konstantem Eingriff mit den Umfangsflächen der beiden Nockenelemente (4, 11) steht, von denen das HilfsnockeneJement (11) infolge seiner Umfangsform die Rolle in Eingriff hält, bis es gegen einen Anschlag (14,15,16) läuft, und daß die Rolle (7) über ein kurzes Stück auf der Grundfläche ao des in gleicher Richtung mitlaufenden Hilfsnockenelementes (11) ansteigt, um nach dem Einfallen in eine Ausnehmung (18) in entgegengesetzter Richtung gegen das zurückgesetzte Profil des festen Nockenelementes (4), eine Schnappbewegung aus- as führend, einzufallen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das frei auf der Welle (2) drehbare Hilfsnockenelement (11) entlang seiner Umfangsfläche zwei Nocken aufweist, die den beiden Nocken des fest auf der Welle (2) angebrachten Nockene'ementes (4) entsprechen, wobei deren Profile einen umgekehrten Bahnverlauf besitzen und der Scheitelpunkt jedes Nocken des Hilfsnockenelementes (11) radial höher liegt als die maximale Höhe der Scheitelpunkte der Nocken des festen Nockenelements (4) und die zwei Ausnehmungen (18, 18') unmittelbar hinter den Scheitelpunkten angeordnet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 4» zeichnet, daß der Anschlag (14, 15, 16) aus einem fest auf dem Hilfsnockenelement (11) angebrachten Stift (14) und zwei radial vorspringenden Ansätzen (15, 16), die sich 180° zueinander versetzt an der Umfangsfläche einer Scheibe befinden, besteht