DE2216778A1 - Programmiergerät - Google Patents

Description

Etablissements CARPANO & PONS SA CLUSES / Frankreich

Programmiergerät . ■ , '

Die Erfindung betrifft ein Programmiergerät zur automatischen Einstellung einer vorbestimmten, von einer Nockenwelle gesteuerten Schaltfolge, wobei das aus einer Mehrzahl von Schaltprogrammen jeweils ausgewählte Programm durch Verdrehung eines auf der Nockenwelle sitzenden Drehknopfes einstellbar ist.

Derartige Geräte sind vor allem verwendbar zur Steuerung von Schaltprogrammen während eines bestimmten Zeitablaufes und enthalten im allgemeinen wenigstens einen Motor zum Antrieb mit regelmässiger Geschwindigkeit, ein Ueber- oder Untersetzungsgetriebe, eine Nockenwelle und elektrische, hydraulische oder pneumatische Schaltelemente.

Solche Einrichtungen sind durch die Schaffung automatischer Waschmaschinen zum Gebrauch im Haushalt weit verbreitet, da zum Waschen von Wäsche oder Geschirr mehrere und verschiedene Programme zur Verfügung stehen müssen, wobei gleichzeitig die Herstellungskosten sich in vernünftigen Grenzen zu halten haben und die Bedienung derartiger Geräte leicht sein muss.

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0900. C329.12D.88 - BIl/KW/ek

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Die Auswahl der verschiedenen Schaltprogramme erfolgt zunächst mittels einer Wähleinrichtung, welche entweder durch Druckknöpfe oder Lochkarten gesteuert wird. Diese Einrichtungen erfordern jedoch zahlreiche Anschlüsse und Schaltungen, so dass die Herstellungskosten verhältnismässig hoch sind. Man ist daher sehr schnell zu einfacheren Ausführungen übergegangen, welche beispielsweise nur eine Nockenwelle aufweisen, die von Hand mittels eines Stellknopfes betätigbar ist und wobei durch eine vollständige Umdrehung der "Welle eine Mehrzahl von Schaltprogrammen eingestellt werden kann. Zur Bedienung wird daher nur der Stellknopf beispielsweise vor einer Skala verstellt, auf welcher die einzelnen Programme aufgezeichnet sind. Eine derartige Ausführung ist sehr verbreitet bei automatischen Waschmaschinen, da sie einen annehmbaren Herstellungspreis erfordert.

Es kommt jedoch vor, dass die Nockenwelle bis zu 15 Nocken tragt, die alle wenigstens einen Kontakthebel betätigen. Ferner ist zur Erzielung einer möglichst gross en Anzahl an Schaltmöglichkeiten bei einer Umdrehung der Nockenwelle diese für beispielsweise 60 Stellungen ausgebildet, wobei jeder Stellung eine Winkelver Schiebung von 6 entspricht. Damit jede dieser einzelnen Stellungen genau eingestellt werden kann, trägt die Nockenwelle im allgemeinen ein Klinkrad, welches in Eingriff steht mit einer am Gehäuse befestigten Klinke. Bei einer Verdrehung des Stellknopfes von Hand tritt dann bei jedem Schaltschritt ein bestimmter Widerstand durch das Klinkrad auf, welcher jedoch nicht immer gleich ist durch das Anheben der Kontakthebel durch die Nockenprofile. Durch diese unterschiedlichen Widerstände, welche sich dauernd ändern, wird aber eine genaue Einstellung des jeweiligen Schaltpro grammes äusserst schwierig und unbequem. Es kommt auch oft vor, dass nach Ueberwindung eines grösseren Widerstandes der Stellknopf weiter gedreht wird, als es vorgesehen war, so dass eine vollständige Umdrehung des Knopfes erforderlich ist, um den Einstellvorgang zu wiederholen, da diese Stellknöpfe nur in einer Richtung drehbar sind.

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Man hat schon versucht, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, dass die Handverstellung mittels eines Drehknopfes durch eine automatische Drehung mittels eines Motors erfolgt, der wiederum durch einen Druckknopf ausserhalb des Programmiergerätes gesteuert wird. Diese Ausbildung erfordert jedoch eine erhebliche Erhöhung der Gestehungskosten und zwingt ausserdem dazu, den Druckknopfschalter so lange zu betätigen, wie sich die Nockenwelle dreht, was ebenfalls wieder unbequem ist.

Zweck der Erfindung ist daher die Schaffung eines ProgrammiergeräteSj wobei die verschiedenen Schaltprogramme auf einer einzigen Nockenwelle angeordnet sind und wobei eine Möglichkeit vorgesehen ist, die Programmnocken während der Auswahl des Programmes in Umdrehung zu versetzen, so dass die Verdrehung des Stellknopfes leicht und genau erfolgen kann, ohne dass hierbei irgendeine Schwierigkeit auftritt. Gleichzeitig ist die konstruktive Ausbildung eines derartigen Gerätes besonders einfach und wirtschaftlich.

Es ist ferner vorgesehen, dass nach der Verstellung des Stellknopfes in eine dem vorgesehenen Schaltprogramm entsprechende Lage dieser Stellknopf losgelassen werden kann, da das Gerät selbst automatisch und schnell die Programmnocken in eine dem gewählten Schaltprogramm entsprechende Winkelstellung verdreht.

Ein solches Programmiergerät zur automatischen Einstellung einer vorbestimmten, von einer Nockenwelle gesteuerten Schaltfolge, wobei das aus einer Mehrzahl von Schaltprogrammen jeweils ausgewählte Programm durch Verdrehung eines auf der Nockenwelle sitzenden Drehknopfes einstellbar ist, ist hierzu erfindungsgemäss gekennzeichnet durch zwei koaxiale, mit ihren Profilen übereinanderlegbare Nocken, welche von dem Einstellknopf verdrehbar sind und gemeinsam einen

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Kontakthebel betätigen, sowie durch ein drehfestes Klinkrad an einer der beiden koaxialen Nocken, dessen Zahngang etwa gleich dem 'Winkelabstand von Profilaus nehmung en an den Koaxialnocken ist und welches mit einem einem Klinkzahnabstand entsprechenden Winkelspiel der anderen Nocke in Ein-griff steht, ferner durch eine Kupplung zur Verbindung der beiden Koaxialnocken mit den Programmnocken während der automatischen Einstellung und zur Trennung wenigstens einer der beiden Koaxialnocken von den Programmnocken während der Handverstellung, wobei der Kontakthebel nach erfolgter Drehknopfverstellung zur Auswahl der Schaltfolge eine schnellere Drehung der Programmnockenwelle auslost und bei Erreichung der dem ausgewählten Schaltprogramm entsprechenden Winkelstellung unterbricht, indem die beiden Koaxialnocken bei Betätigung des Drehknopfes mit ihren Profilen übereinanderpassen, während bei automatischer Drehung der Programmnockenwelle die Vorsprü'nge der einen der Nocken über den Aussparungen der anderen liegen.

Aus Platz- oder sonstigen Gründen kann wenigstens eine der beiden, auf den Kontakthebel wirkenden Koaxialnocken mit Vorsprüngen und Ausnehmungen versehen sein, die sich parallel zur Drehachse der Koaxialnocken erstrecken.

Die Kupplung zur Verbindung und Trennung der beiden Koaxialnocken mit bzw. von den Programm'nocken besteht zweckmässigerweise aus einer innerhalb der Programmnocken parallel zu deren Achse verschiebbaren Hülse mit wenigstens einem Axialzapfen, welcher in wenigstens eine Oeffnung in einer der Koaxialnocken eingreift, wobei dieser Zapfen ein abgeschrägtes Profil aufweist und eine drehfeste Verbindung zwischen den Programmnocken und einer der Koaxialnocken nur in einer Drehrichtung erfolgt.

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In der beigefügten Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsmöglichkeit des erfindungsgemässen Programmiergerätes dargestellt, wobei zeigen:

Fig. 1 : einen Schnitt durch die wesentlichsten Teile des Gerätes

entsprechend der Linie I-I nach Fig. 2, Fig. 2 : eine axiale Teilansicht, wobei der Stellknopf und die

Gehäusewand weggelassen sind, und Fig. 3 ; einen vergrösserten Teilschnitt entsprechend der Linie III-III nach Fig. 1.

Immer enthält das Programmiergerät im wesentlichen eine Reihe von Programmnocken 1, welche von einem Antriebsmotor mit regelmässiger Geschwindigkeit in Umdrehung versetzbar sind. Dieser Antrieb erfolgt über einJCJeber- oder Untersetzungsgetriebe, wobei ein kontinuierlicher oder auch schrittweiser Antrieb möglich ist.

Die Anzahl der Nocken ist verschieden und hängt naturgemäss ab von der Anzahl der auszuführenden Schaltungen, Diese Nocken besitzen eine Aufeinanderfolge von Ausnehmungen und Vorsprüngen, wie es allgemein bekannt ist. Jede dieser Nocken steuert wenigstens einen Kontakthebel, welchen sie anhebt oder absenkt,, um hierbei einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Schaltvorgang auszulösen. Der Antriebsmotor, das Getriebe und die Schalter sind allgemein bekannt und nicht dargestellt.

Die Gesamtheit der Programmnocken 1 ist hohl ausgebildet und nimmt ein hülsenartiges Element 2 auf, welches drehfest mit diesen Programmnocken !verbunden ist, beispielsweise mittels einer oder mehreren Längsnuten 3, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Hülse 2 ist jedoch in Längsrichtung parallel zu der Achse der Programmnocken verschiebbar. ■ .

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An ihrer Stirnseite trägt diese Hülse 2 einen oder mehrere Axialzapfen 4, welcher in eine entsprechende Oeffnung in einer Nocke 5 eingreift, welche koaxial zu den Programmnocken 1 angeordnet ist. Diese Nocke 5 und die Programmnocken 1 sitzen frei drehbar auf der Stellwelle 6. Der Axialzapfen 4 hat ein einseitig abgeschrägtes Profil nach Art eines Sägezahnes, wobei eine Seite geneigt ausgebildet ist, und eine Feder 7 drückt die Hülse 2 ständig gegen die Nocke 5.

Die Nocke 5 trägt ihrerseits wenigstens einen Zapfen 8, welcher in einer Oeffnung 9 einer weiteren Nocke 10 sitzt, welche koaxial zu der Nocke 5 angeordnet ist. Die Seitenwände dieses Nockenzapfens sind rechtwinklig ausgebildet und nicht abgeschrägt.

Diese Nocke 10 sitzt drehfest auf der Stellwelle 6, wo sie beispielsweise mittels eines Stiftes 22 verkeilt ist. Drehfest an dieser Nocke 10 sitzt ferner ein Klinkrad 11, wobei die Anzahl der Zähne in der Weise gewählt ist, dass ein Zahngang einer Schalteinheit der Programmnocken entspricht. Wenn beispielsweise 60 Schalt einheit en pro Umdrehung vorgesehen sind, beträgt jede Einheit sechs Winkelgrade.

Das Klinkrad 11 steht in Eingriff mit einer Klinke 12, die auf einem festen Zapfen 13 gelagert ist, so dass das Klinkrad 11 und die Nocke bei dem dargestellten Au sfüh rungs bei spiel sich nur im Uhrzeigersinn drehen können.

Zwischen dem Axialzapfen 8 an der Nocke 5 und der Oeffnung 9 in der Nocke 10 ist ein Winkelspiel J vorgesehen, so dass sich dieser Zapfen 8 gegenüber der Oeffnung 9 um einen solchen Winkel

verdrehen kann, wie er einem Zahngang des Klinkrades 11 entspricht, d.h. um 6 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel.

Die beiden Nocken 5 und 10 tragen dieselbe Anzahl an Vorsprüngen und Ausnehmungen, so dass ihre Profile genau übereinander passen.

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Die Anzahl der Ausnehmungen ist gleich der Anzahl· der Schaltprogramme, wie sie bei dem Programmiergerät festgelegt sind.

Die Winkellage der Ausnehmungen gegenüber derjenigen des Axialzapfens 8 und der Oeffnung 9 ist in der Weise festgelegt, dass bei einer Verdrehung der Nocke 10 durch die Nocke 5 mittels des Randes 14 an dem Zapfen 8 sich die Ausnehmungen und Vorsprünge der beiden Nocken 5 und 10 gegeneinander verschieben, wie es in Fig. 2 am Aussenumfang der Nocke 10 angedeutet ist. Wenn dagegen die Nocke 10 die Nocke 5 in gleicher Drehrichtung verdreht, ist es die Seitenwand 15 in der Oeffnung 9 der Nocke 10, an welche der Axialzapfen 8 anschlägt, bevor eine Mitnahme dieser Nocke unter Verdrehung um 6 erfolgt. In diesem Augenblick liegen dann die Ausnehmungen und Vorsprünge dieser beiden Nocken genau übereinander.

Ein Kontakthebel 16 auf einem festen Drehzapfen 17 ist mit einem ausreichend breiten Anschlag versehen, so dass dieser gleichzeitig an den beiden Nocken 5 und 10 anliegt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Dieser Kontakthebel 16 tritt somit nur in die Vertiefungen der beiden Nocken 5 und 10 ein, wenn diese genau übereinander liegen. In diesem Fall erfolgt eine Schaltung, beispielsweise die Schliessung eines elektrischen Kontaktes, zwischen den beiden Lamellen 18 und 19.

Auf der Stellwelle 6 sitzt drehfest ein Stellknopf 20, welcher beispielsweise mittels eines Stiftes 21 verkeilt ist. Dieser Stellknopf 20 ist verdrehbar vor einer Skala, welche nicht dargestellt ist.

Die Wirkungsweise dieses Programmiergerätes ist folgendermassen:

In der Ruhestellung ist das Gerät gegen eine Verdrehung der Welle 6 gesichert, wie es beispielsweise am Ende eines Schaltprogrammes der Fall ist.

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Wenn die automatische Maschine in Gang gesetzt werden soll, wird zunächst das Schaltprogramm auf der nicht dargestellten Skala ausgewählt und dann der Drehknopf 20 in einer Richtung verdreht. Durch die Anordnung des Klinkrades 11 und der Klinke 12 ist diese Verdrehung nur in einer Richtung möglich₃ d.h. bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur in Uhrzeigerrichtung.

Während dieser Verdrehung erfolgt gleichzeitig eine Drehung der Nocke 10 und durch den Eingriff des Axialzapfens 8 auch eine Drehung der Nocke 5, Diese Nocke 5 verdreht aber ihrerseits über den Axialzapfen nicht die Hülse 2, da die Schrägfläche dieses Zapfens 4 so abgeschrägt ist, dass er unter Zusammendrücken der Feder 7 aus der Oeffnung in der Nocke 5 heraustritt. Auf diese Weise bleiben die Hülse 2 und die Programmnocken 1, welche drehfest untereinander verbunden sind in ihrer Lage und verdrehen sich nicht.

Eine Verstellung des Drehknopfes 20 erfolgt somit lediglich gegen den Widerstand einer schwachen Reibung zwischen der Klinke 12 und den aufeinanderfolgenden Zähnen des Klinkrades U. Dadurch ergibt sich eine besonders leichte und einfache Betätigung, welche eine genaue Einstellung des Betätigungsknopfes in der gewünschten Winkelstellung ermöglicht.

Während dieser Verstellung wird das Winkelspiel zwischen dem Axialzapfen 8 und der Oeffnung 9 in der Nocke 10 überwunden, welche mit · dem Stellknopf 20 verstellt wird, was dazu führt, dass die Vorsprünge und Ausnehmungen an den beiden Nocken 5 und 10 sich wieder genau übereinanderlegen. Der Kontakthebel 16 fällt dann während der Verdrehung nacheinander in die aufeinanderfolgenden Ausnehmungen.

Die Verdrehung des Stellknopfes 10 wird in der entsprechenden Winkelstellung für das ausgewählte Schaltprogramm unterbrochen, wobei eine

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solche Winkelstellung einer Ausnehmung in den beiden Nocken 5 und 10 entspricht. Der Winkelhebel 16 fällt dann in diese Ausnehmung und bewirkt hierdurch einen Kontakt zwischen den beiden Lamellen 18 und 19. Dieser Kontakt löst eine schnellere Drehung der Programmnocken 1 aus, und zwar in derselben Drehrichtung wie die Drehung des-Stellknopfes ZO und mittels eines an sich bekannten und nicht dargestellten Antriebsmechanismus.

Hierbei verdrehen die Programmnocken 1 die Hülse Z, bis deren Axialzapfen 4, welcher vorher aus der Oeffnung in der Nocke 5 ausgetreten ist, unter der Wirkung der Feder 7 wieder in diese Nockenöffnung eintritt. Da die eine Seite dieses Zapfens 4 nicht abgeschrägt ist, verdreht dieser Zapfen dann die Nocke 5. Der Zapfen 8 dieser Nocke 5 verschwenkt zunächst ohne eine Verdrehung die Nocke 10, und zwar um den Winkel J des Winkelspieles. Hierdurch verdrehen sich die beiden Nocken 5 und 10 gegeneinander um diesen Winkel, so dass ihre Ausnehmungen und Vorsprünge nicht mehr übereinanderliegen. Der Kontakthebel 16 wird von der Nocke 10 aus der Ausnehmung herausgedrückt, wo er sich befindet, wodurch der Kontakt zwischen den beiden Lamellen 18 und 19 unterbrochen wird. Damit hört aber auch die beschleunigte Drehung der Programmnocken auf. ■

Während der Dauer der beschleunigten Drehung hat die Programmnockenanordnung 1 automatisch eine Winkelstellung eingenommen, wie sie vorher durch Verdrehung des Stellknopfes 20 beim Auswählen des Schaltprogrammes eingestellt wurde. Das Programmiergerät befindet sich daher in einer einwandfreien Stellung zur Ausführung des vorgewählten Programmes.

Wie bereits erwähnt, können die beiden Nocken 5 und 10 anstelle radialer Ausnehmungen und Vor Sprünge auch in axialer Richtung profiliert sein, wie es bei sog. "Glockennaben¹· bekannt ist. Das

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erfindungsgemäss ausgebildete Programmiergerät findet in allen den Fällen Anwendung, wo eine genaue und leichte Einstellung von Hand vorgesehen ist. Es eignet sich insbesondere zur Anwendung bei automatischen Haushaltgeräten, welche von Laien ohne besondere technische Ausbildung bedient werden.

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Claims (2)

1. PATENTANSPRUE CHE

   / 1. !Programmiergerät zur automatischen Einstellung einer vorbestimmten, von einer Nockenwelle gesteuerten Schaltfolge, wobei das aus einer Mehrzahl von Schaltprogrammen jeweils ausgewählte Programm durch Verdrehung eines auf der Nockenwelle sitzenden Drehknopfes einstellbar ist, gekennzeichnet durch zwei koaxiale, mit ihren Profilen übereinanderlegbare Nocken (5,10), welche von dem Einstellknopf (20) verdrehbar sind und gemeinsam einen Kontakthebel (16,17) betätigen, sowie durch ein drehfestes Klinkrad (U) an einer (10) der beiden koaxialen Nocken, dessen Zahngang etwa gleich dem Winkelabstand von Profilausnehmungen an den Koaxialnocken ist und welches mit einem einem Klinkzahnabstand entsprechenden Winkelspiel (J) mit der anderen Nocke in Eingriff steht, ferner durch eine Kupplung (2,4) zur Verbindung der beiden Koaxialnocken mit den Programmnocken (1) während der automatischen Einstellung und zur Trennung wenigstens eines der beiden Koaxialnocken von den Programmnocken während der Handvers teilung, wobei der Kontakthebel nach erfolgter Drehknopfverstellung zur Auswahl der Schaltfolge eine schnellere Drehung der Programmnockenwelle auslöst und bei Erreichung der dem ausgewählten Schaltprogramm entsprechenden Winkelstellung unterbricht, indem die beiden Koaxialnocken bei Betätigung des Drehknopfes mit ihren Profilen übereinanderpassen, während bei automatischer Drehung der Programmnockenwelle die Vorsprünge der einen der Nocken über den Ausnehmungen der anderen liegen.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine der beiden, auf den Kontakthebel (16,17) wirkenden Koaxialnocken mit Vorsprüngen und Ausnehmungen, die sich parallel zur Drehachse (6) der Koaxialnocken erstrecken.

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   3, Gerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kupplung zur Verbindung und Trennung der beiden Koaxialnocken (5,10) mit bzw, von den Programmnocken (1) aus einer innerhalb der Progra'mmnocken parallel zu deren Achse verschiebbaren Hülse (2) mit wenigstens einem Axialzapfen (4), welcher in wenigstens eine Qeffnung in einer der Koaxialnocken (5) eingreift, wobei dieser Zapfen ein abgeschrägtes Profil aufweist und eine drehfeste Verbindung zwischen den Programmnocken und einer der Koaxialnocken nur in einer Drehrichtung erfolgt.

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