DE2659801A1 - Programmsteuereinheit - Google Patents

Description

Programmsteuereinheit

Die Erfindung bezieht sich auf Zeitgeber oder Steuereinheiten und insbesondere auf die Steuer- und Antriebsvorrichtungen einer Geräteprograminsteuereinheit.

Mit zunehmenden Anforderungen an moderne Geräte stiegen die Anforderungen an Geräteprogrammsteuereinheiten. Beispielsweise müssen moderne Waschmaschinen, die in der Lage sind, verschiedene Arten von synthetischen Geweben zu waschen, in der Lage sein, relativ komplexe Waschprogrammbefehle auszuführen, um solche synthetischen Gewebe richtig zu waschen. Die Geräte müssen in der Lage sein, solche Arbeitsprogramme auszuführen, ohne daß eine Bedienungsperson zugegen ist.

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Mit zunehmender Komplexität und mit zunehmenden Anforderungen an die Programmsteuereinheiten wurden letztere selbstverständlich schwieriger herstellbar, einstellbar und in den Geräten installierbar. Die größere Komplexität hat zu erhöhten Kosten geführt. Weiter ist es zum Unterbringen der notwendigen Ausrüstung für das Erzielen der verlangten komplexen Arbeitsprogramme erforderlich gewesen, entweder die Gerateprogrammsteuereinheiten größer zu machen oder, wenn die äußere Größe der Steuereinheit gleichbleiben mußte, die verschiedenen inneren Einzelteile der Steuereinheiten zu verkleinern. Eine solche Verkleinerung kann dazu führen, daß die inneren Einzelteile der Steuereinheiten zerbrechlicher sind und somit während des Gerätebetriebes versagen können. Außerdem sind solche kleinen Einzelteile häufig in der Herstellung und im Zusammenbau teuerer, was zu einer weiteren Erhöhung der Gerätekosten führt.

Die Miniaturisierung von vielen Einzelteilen der Programmsteuereinheiten von Geräten ist außerdem durch den grösseren Bedarf begrenzt worden, den moderne Geräte häufig an solchen Einzelteilen haben, beispielsweise an Ein/Aus-Schaltern. Viele der in Gerateprogrammsteuereinheiten erforderlichen Schalter müssen nun höhere Ströme führen als in früheren Geräten, und zwar wegen der größeren Arbeit, die die Geräte ausführen müssen. Beispielsweise müssen die größeren Waschmaschinen heutzutage größere Waschbelastungen in einer Anzahl Wasch- und Schnelldrehzyklen aushalten. Die Größe der Waschbelastung erfordert häufig, daß der in der Waschmaschine benutzte Elektromotor ein Motor für einen höheren Strom ist. Der Motorstrom kann während des Waschprogramms mehrmals durch Ein/Aus-Schalter, die innerhalb der Gerätesteuereinheit untergebracht sind, geschaltet werden.

Ziel der Erfindung ist es, eine Geräteprogrammsteuereinheit

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zu schaffen, die einfach und wirtschaftlich herstellbar ist und eine ausreichende Menge an Programmsteuerkapazität für die verlangte komplexe Arbeitsprogrammierung enthält.

Die Erfindung schafft eine Programmsteuereinheit, in welcher die Arbeitsprogrammsteuerschalter eine ausreichende Kapazität haben, um die relativ hohen Ströme von modernen Geräten zu führen, und trotzdem einfach und wirtschaftlich herstellbar bleiben.

Weiter schafft die Erfindung eine Programmsteuereinheit, in welcher Verbindungen zu den verschiedenen Schaltern von außerhalb des Steuereinheitgehäuses leicht zugänglich sind, was es erlaubt, die Schalterkomponenten in verschiedenen Kombinationen zu verdrahten, um die Programmsteuererfordernisse für mehrere Verwendungszwecke zu erfüllen.

Außerdem schafft die Erfindung eine Steuereinheit zum Steuern des Arbeitsprogramms eines Gerätes, die eine ein drehbar gelagertes Programmrad bildende erste Einrichtung, eine Schalteinrichtung zum Einleiten der verschiedenen Teile des Gerätearbeitsprogramms, eine Einrichtung zum Antreiben der ersten Einrichtung, um das Programmrad in einer vorbestimmten Weise zu drehen, wobei das Rad mehrere konzentrische und durchgehende Nuten in seiner Oberfläche hat und wobei der Grund jeder Nut eine Programmsteuerfläche bildet, und Einrichtungen zum Abtasten jeder Programmsteuerfläche enthält, die mit der Schalteinrichtung gekuppelt sind, um das Arbeitsprogramm des Gerätes zu steuern, und sich jeweils in ihre betreffende Nut erstrecken.

Ferner schafft die Erfindung eine Vorrichtung, in welcher die Pol- und Hebelteile jeder Schalteinrichtung aus Stücken federnden Drahtes bestehen, die in einem Anschlußblock fest gehalterte und von außerhalb des Vorrichtungs-

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gehäuses zugängliche hintere Enden haben, so daß die verschiedenen Schalterteile miteinander gekoppelt werden können, um die Steuereinheit einer besonderen Zeiteinstellung anzupassen.

Weiter schafft die Erfindung eine Vorrichtung, in welcher die vorderen Enden der Hebelteile der Schalter so ausgebildet sind, daß sie die Abtasteinrichtungen bilden, welche in den Nuten gehalten sind, und daß die Hebelteile so ausgebildet und nachgiebig gelagert sind, daß sie die Abtastteile gegen die Nutgründe drücken, um den Kontaktabstand und die Kontaktausriohtung aufrechtzuerhalten.

Ferner schafft die Erfindung eine Geräteprogrammsteuereinheit, in welcher die erste Einrichtung insgesamt scheibenförmig ist und zwei entgegengesetzte, in axiale Richtungen weisende Programmradseiten hat, die jeweils mit mehreren Nuten versehen sind.

In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung enthält die Geräteprogrammsteuereinheit ein Schaltwerk mit einem Antriebsteil, das um eine Achse drehbar ist und eine Steuerkurvenfläche bildet, mit Einrichtungen zum Abstasten der Steuerkurvenfläche, mit Einrichtungen, die die Abtasteinrichtungen in Anlage an die Steuerkurvenfläche drücken, mit einer Abtriebswelle, mit einem Klinkenrad, das antriebsmäßig mit der Abtriebswelle verbunden ist, mit einer Schaltklinke, die mit dem Klinkenrad in Eingriff ist, mit den Abtasteinrichtungen gekuppelt ist und durch letztere betätigbar ist, damit die Schaltklinke um eine vorbestimmte Strecke in einer ersten Richtung bewegt und dann um dieselbe Strecke in der entgegengesetzten Richtung zurückbewegt wird, um auf die Drehung des Antriebsteils hin das Klinkenrad und die Abtriebswelle in einem vorbestimmten Ausmaß zu drehen.

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In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Schaltwerk geschaffen, in welchem das Antriebsteil insgesamt zylindrisch und auf seiner Achse drehbar ist und in welchem die Steuerkurvenfläche wenigstens einen Nocken aufweist, der sich radial einwärts und umfangsmäßig um die innere zylindrische Wand des Antriebsteils erstreckt.

In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Schaltwerk geschaffen, in welchem das Klinkenrad und die Schaltklinke innerhalb des zylindrischen Antriebsteils angeordnet sind und in welchem das Klinkenrad und das Antriebsteil koaxial zu der Abtriebswelle sind.

In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Schaltwerk geschaffen, in welchem die Einrichtung, die die Abtasteinrichtungen in Anlage an die Steuerkurvenfläche drückt, eine Kardioidfeder ist, die eine um die Drehachse des Antriebsteils angeordnete Schleife hat, um die Feder innerhalb des Schaltwerkes zu positionieren, wobei die Enden der Feder auf den Abtasteinrichtungen ruhen, um die Abtasteinrichtungen radial nach außen gegen die Steuerkurvenfläche zu drücken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische

Darstellung von verschiedenen Teilen einer Programmsteuereinheit nach der Erfindung,

Fig. 2 teilweise im Schnitt eine hintere Seiten

ansicht der Programmsteuereinheit von ' 'Fig. 1,

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Fig. 3 eine Schnittansicht der Programmsteuer-

einheit der Fig. 1-2 insgesamt auf der Linie 3-3 von Fig. 2,

Fig. 4 ' eine Teilschnittansicht eines Teils der

Steuereinheit insgesamt auf der Linie 4-4 von Fig. 3,

Fig. 5 eine Teilschnittansicht eines Teils der

Steuereinheit auf der Linie 5-5 von Fig. 4,

die Fig. 6a

und 6b Teilansichten von Teilen der in den Fig. 1

und 3 dargestellten Steuereinheit,

Fig. 7 eine Teilschnittansicht der Steuereinheit

auf der Linie 7-7 von Fig. 3,

Fig. 8 eine Teilschnittansicht der Steuereinheit

insgesamt auf der Linie 8-8 von Fig. 3, und

Fig. 9 eine Teilschnittansicht der Steuereinheit

auf der Linie 9-9 von Fig. 4.

Die Gerätesteuereinheit 10 hat in ihrer bevorzugten Ausführungsform ein Gehäuse 12, welches eine vordere Hälfte 14 und eine hintere Hälfte 18 aufweist. Schematisch dargestellt ist auf der Innenseite der Frontseite 20 der Gehäusehälfte 14 ein Getriebemotor 22 mit konstanter Drehzahl. Der Getriebemotor 22 wird betätigt, indem die Netzspannung an Motorwicklungsdrähte 24 angelegt wird, um ein Zahnrad 34 anzutreiben, das sich an dem entgegengesetzten Ende einer Welle 36 befindet. Es ist klar, daß jede Anzahl von Motoren mit konstanter Drehzahl in der Steuereinheit 10 benutzt werden kann. Das Gehäuse

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und selbst der Getriebemotor 22 sind in den Zeichnungen axial verlängert dargestellt, um die Darstellung der Einzelteile zu erleichtern.

Das Zahnrad 34 ist im Eingriff mit einem mit konstanter Drehzahl angetriebenen Ringrad 44, das neben der hinteren Innenseite 46 des Gehäuses 12 liegt. Das Ringrad 44 ist um den Außenumfang eines zylindrischen Antriebsteils 48 gebildet. Das Antriebsteil 48 hat einen Bund 52, der drehbar auf einer angetriebenen Welle oder Abtriebswelle 54 sitzt. Die Welle 54 ist insgesamt zentrisch innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet und erstreckt sich von dessen Vorderseite bis zu dessen Hinterseite. Weiter hat das Antriebsteil 48 eine zylindrische Wand 62 koaxial zu der Welle 54, ein insgesamt kreisförmiges geschlossenes Vorderende 58 und ein offenes Hinterende 60. Das Kuppeln des Getriebemotors 22 mit konstanter Drehzahl über die Welle 36 und das Zahnrad 34 bewirkt, daß sich das Ringrad 44 und das Antriebsteil 48 mit konstanter Drehzahl drehen.

Ein Klinkenrad 66, das eine Vorderseite 68 hat, und seine Schaltklinke 74 sind zwischen einer hinteren Fläche 70 des Antriebsteils 48 und einer Gehäusefläche 46 eingeschlossen. Das hintere Ende 75 der Schaltklinke 74 erfaßt einen der radial nach außen gerichteten Zähne 78 des Klinkenrades Das vordere Ende 79 der Schaltklinke 74 bildet einen Kurvenabtaster 82.

Der Kurvenabtaster 82 ist so bemessen und ausgelegt, daß er die Steuerkurvenflachen 84 abtastet, die durch mehrere Nocken 87 gebildet sind, welche sich von der Innenseite der insgesamt zylindrischen Wand 62 aus radial einwärts erstrecken. Die Bewegung der Schaltklinke 74 wird, wenn sich der Kurvenabtaster 82 auf den Steuerkurvenflachen 84 bewegt, durch einen Stift 88 begrenzt, der an dem vorderen Ende 79 der Schaltklinke 74 befestigt ist und sich durch

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einen langgestreckten Schlitz 90 in der hinteren Gehäusehälfte 18 erstreckt.

Der Kurvenabtaster 82 wird durch die Enden 91 einer Kardiodiddrahtfeder 92, die eine Schleife 93 hat, welche die Feder in bezug auf die Welle 54 positioniert, gegen die Steuerkurvenfläche 84 gedrückt. Die durch die Feder 92 auf den Kurvenabtaster 82 ausgeübte Kraft ist, wenn der Kurvenabtaster durch die Steuerkurvenflächen 84 in bezug auf das Antriebsteil 48 radial einwärts gedrückt wird, im wesentlichen während der gesamten Kurvenabtasterbewegung konstant. Infolgedessen wird jedesmal dann, wenn der Kurvenabtaster 82 radial einwärts zu einer Spitze 94 der Steuerkurvenfläche 84 gedrückt wird, das hintere Ende 75 der Schaltklinke 74 aus dem Klinkenrad 66 ausgerückt und in einem Vorwärtshub, der durch die mit gestrichelten Linien in Fig. 2 dargestellte Schaltklinke veranschaulicht ist, um eine konstante vorbestimmte Strecke bewegt. Dann, wenn sich das Antriebsteil 48 in der durch einen Pfeil angegebenen Richtung vorwärtsbewegt, kehrt der Kurvenabtaster 82 von der Spitze 94 in seine radial äußere Stellung an der Basis des Nockens 87 zurück, was der Schaltklinke 74 gestattet, einen Rückhub in die Position zu vollenden, die in Fig. 2 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist. Wenn die Schaltklinke den Rückhub ausführt, erfaßt ihr hinteres Ende 75 den im Uhrzeigersinn nächsten Zahn des Klinkenrades 66, wie in Fig. 2 gezeigt. Das Klinkenrad wird somit bei jedem Rückhub der Schaltklinke 74 in einem vorbestimmten Ausmaß gedreht. Jeder Rückhub der Schaltklinke 74 verursacht somit ein vorbestimmtes Ausmaß an Drehung der Abtriebswelle 54.

Das Schaltwerk, das das Antriebsteil 48, das Klinkenrad 66, die Schaltklinke 74 und die Kardioidfeder 92 enthält, dient somit sowohl zum Reduzieren der Drehgeschwindigkeit des Ringrades 44 auf eine gewünschte Drehgeschwindigkeit an der

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Abtriebswelle 54 als auch zum Umwandeln der konstanten Drehzahl des Ringrades 44 in eine schrittweise Drehung der Welle 54.

Die Drehung des Klinkenrades 66 wird über die Welle 54 auf ein Programmrad 100 übertragen, das zwei entgegengesetzte/ insgesamt ebene, in axiale Richtungen weisende und kreisförmige Seiten 102, 104 hat. Mehrere konzentrische Nuten 110a-c, 110d-f sind in den Seitenflächen 102 bzw. 104 gebildet. Die Nuten beschreiben Kreise auf den Flächen 102 und 104, die zu der Welle 54 konzentrisch sind. Wie am besten aus den Fig. 6a und 6b ersichtlich, laufen Kurvenabtasterendteile 120a-f von Schalterhebeln 124a-f in Nuten 110a-f. Diese Hebel bestehen vorzugsweise aus Federdraht. Jeder Sehalterhebel 124a-f hat zwei zugeordnete Pole 128a-f bzw. 132a-f, die ebenfalls vorzugsweise aus Federdraht bestehen. Gemäß der Darstellung in den Fig. 4, 5 und 8 ändern sich die Tiefen der Nuten 110a-f von den Oberflächen 102, 104 aus zu den Nutgründen 111 hin in Stufen. Beispielsweise können die flachsten Teile 111s der Nuten 0,38 mm betragen, wobei die Tiefe der nächsten Stufe 111m 1,4mm und die Tiefe des tiefsten Teils 111t jeder Nut 2,4 mm beträgt. Die sich axial und umfangsmäßig erstreckenden Seitenwände der Nuten halten und führen die Kurvenabtaster 12Oa-f, so daß die Kurvenabtaster sicher in den Nuten und die Hebel ihrer zugeordneten Schalter124a-f in einer Linie mit ihren zugeordneten Polen 128a-f, 132a-f bleiben.

Wenn die Kurvenabtasterendteile 120a-f der Schalterhebel 124a-f den Nutgründen 111 folgen, bewegen sich die Hebel beispielsweise aus Positionen, in welchen sie die Pole 128a-f berühren und welche den flachsten Teilen 111s der Nuten entsprechen, in Positionen, in denen sie mit keinem der Pole 128a-f, 132a-f in Berührung sind, die den mittleren Tiefen 111m der Nuten entsprechen, und in Positionen, in welchen sie die Pole 132a-f berühren, die den tiefsten Teilen 111t der Nuten entsprechen.

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Somit legt die Tiefe einer Nut 11Oa-f fest, ob ihr zugeordneter Hebel 124a-f mit seinem Pol 128a-f oder seinem Pol 132a-f in Kontakt oder in einer neutralen Position zwischen den beiden Gruppen von Polen und mit keinem in Kontakt ist. Die gewünschte Schaltfolge für die Schalter kann durch richtiges Variieren der Tiefen der verschiedenen Nuten geschaffen werden.

Die Schalterhebel 124a-f und -pole 128a-f, 132a-f sind alle in einem Anschlußblock 134 montiert, der im Boden des Gehäuses 12 angeordnet ist. Die Pole und Hebel stehen alle über den Block vor, um Klemmen 135 zu schaffen, die sämtliche Schalter auf der Außenseite des Gehäuses 12 zugänglich machen. Die Hebel 124a-f sind selbstverständlich alle in dem Block 134 gehaltert, so daß die Hebel in einer derartigen Richtung vorbelastet sind, daß ihre Kurvenabtaster 12Oa-f gegen die Gründe 111 der Nuten 11Oa-f gedrückt werden. Die Hebel 124a-f und die Pole 128a-f, 132a-f können alle aus dem gleichen Material hergestellt sein. Die Hebel und Pole können beispielsweise aus starkem Messingdraht hergestellt sein. Die Kurvenabtasterendteile 12Oa-f der Hebel 124a-f können vorzugsweise in den vorderen Enden der Drahtstücke gebildet sein, aus denen die Hebel hergestellt sind. Kontaktpunkte 133 sind an den vorderen Enden der Hebel und Pole befestigt. Die Kontaktpunkte können aus geeignet geformten Teilen aus Silber oder dessen Legierungen hergestellt sein, die an den Polen und Hebeln durch irgendeine geeignete Methode, beispielsweise durch Löten oder Schweißen, befestigt sind.

Es sei angemerkt, daß in der in den Figuren und insbesondere in den Fig. 4 und 7 dargestellten Ausführungsform die Hebel, deren Kurvenabtaster in benachbarten Nuten auf jeder der Flächen 102, 104 laufen, auf abwechselnden Seiten des

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Anschlußblockes 134 sind. Dieses Anordnungsschema verhindert, daß die Schalter zu eng beieinander angeordnet sind.

Bezüglich der Fig. 6a-b, die Einzelheiten der Kurvenabtasterendteile 12Oa, 12Ob von zwei Hebeln 124a bzw. 124b zeigen, sei angemerkt, daß die Welle 54 nur in einer Richtung drehbar ist. Deshalb sind sämtliche Kurvenabtaster 12Oa-f so gestaltet, daß die verschiedenen Richtungen berücksichtigt werden, in welchen sich das Programmrad 100 relativ, zu ihnen bewegt (vgl. die Richtung der Pfeile 95, 137 und 139 in den Figuren). Gemäß Fig. 6a ist der Kurvenabtaster 120a des Hebels 124a so ausgebildet, daß der Kurvenabtaster der Bewegung des Programmrades 100 in der durch den Pfeil 137 angegebenen Richtung, in der das Rad 100 durch die Drehung des Klinkenrades 66 gedreht wird, einen minimalen Widerstand entgegensetzt. In Fig. 6b ist der Kurvenabtaster 120b auf der zu dem Kurvenabtaster 120a diametral entgegengesetzten Seite des Rades 100 angeordnet und in dem vorderen Ende des Hebels 124 so gebildet, daß er der Bewegung des Rades 100 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung einen minimalen Widerstand entgegensetzt.

Ein manueller Steuer- und Wählknopf 140 ist an einem Schaft 141 befestigt, der verschiebbar in einer Ausnehmung 142 in dem vorderen Ende 143 der Welle 54 sitzt. Der Knopf 140 kann von der Vorderseite des Gehäuses 12 aus nach außen gezogen werden. Ein sekundäres Programmrad 144 ist innerhalb der Gehäusehälfte 14 zwischen der Vorderseite 20 und der Seitenfläche 102 angeordnet. Das Rad 144 ist an dem Knopf 140 befestigt und wird mit dem Knopf 140 gegen die Welle 54 axial verschoben. Eine Programmnut 145, die den Nuten 110a-f ähnlich ist, ist in der Vorderfläche des Rades 144 angebracht. Ein Kurvenabtaster 147, der in dem vorderen Ende eines Hebels 148 eines Ein/Aus-Schalters

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gebildet ist, läuft in der Nut 146. Der Hebel 148 kann aus dem gleichen Material und in der gleichen Weise wie die Hebel 124a-f gebildet sein. Ein Pol 150, der in der gleichen Weise wie die Pole 128a-f, 132a-f ausgebildet ist, liegt hinter dem Hebel 148. Der Hebel 148 und der Pol 150 sind beide in dem Anschlußblock 134 gehaltert. Wenn der Steuer- und Wählknopf 140 von dem Gehäuse 12 aus nach außen gezogen wird, werden die Kontaktpunkte 156 des Ein/ Aus-Schalters miteinander in Berührung gebracht, so daß der Getriebemotor 22 mit Strom versorgt und die Programm-Steuereinheit gestartet wird. Wenn der Knopf 140 in Richtung auf das Gehäuse 12 zurückgedrückt wird, wird die Programmsteuereinheit abgeschaltet.

Zwei Stifte 160 sind an der Hinterfläche 151 des Rades befestigt und durch zwei Löcher 162 in dem Rad 100 hindurchgeführt, wenn der Knopf 140 entweder in der vorderen oder in der hinteren Position ist. Somit kann der Knopf und damit das Programmrad 100 manuell gedreht werden, so daß die Geräteprogrammsteuereinheit in jedem gewünschten Punkt gestartet werden kann.

Selbstverständlich können weitere Nuten ähnlich den Nuten 110a-f in eine der Flächen 102, 104 oder in beide Flächen geschnitten werden. Es ist eine solche Programmsteuereinheit hergestellt worden, bei welcher in jede der Seitenflächen 102, 104 acht Nuten geschnitten waren ,und dadurch die Steuerung für sechzehn zweipolige Ein/Aus-Schalter. Zusätzliche Nuten, wie beispielsweise die Nut 169 von Fig. 7, können in die Vorderfläche 58 des Antriebsteils 48 geschnitten werden, um die Schaltkapazität der Vorrichtung zu vergrößern. Die durch die Nuten in der Fläche 58 betätigten Schalter, beispielsweise der Schalter 171 von Fig. 3 und 7, werden mit einer etwas größeren Geschwindigkeit betätigt als die Schalter, die durch das Programmrad 100 betätigt werden, da sich das

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Antriebsteil 48 mit derselben Geschwindigkeit wie das Ringrad 44 und sich das Programmrad 100 mit der wesentlich langsameren Geschwindigkeit des Klinkenrades 66 dreht.

Um zu verhindern, daß das Programmrad 100 durch manuelles Drehen des Knopfes 140 in der falschen Richtung, d.h. in der zu dem Pfeil 95 entgegengesetzten Richtung gedreht wird, ist eine Antireversierbremsvorrichtung 180 vorgesehen. Die Vorrichtung 180 enthält einen Lagerzapfen 182, der von der Innenseite der vorderen Gehäusehälfte 14 aus in das Innere des Gehäuses 12 vorsteht. Eine Bremsbacke 184 ist auf dem vorderen Ende 183 des Zapfens drehbar gelagert. Die Arbeitsfläche 186 der Bremsbacke 184 kann aufgerauht sein, um eine unerwünschte Drehung des Programmrades 100 besser zu verhindern. Eine schwache Feder 188 kann zwischen Punkten 189 an der Bremsbacke 184 und 190 an dem Gehäuse befestigt sein, um eine Vorbelastung auf die Bremsbacke auszuüben, die ausreicht, um eine Störung der Drehung des Programmrades 100 in der Richtung des Pfeils 95 zu verhindern, die aber nicht ausreicht, um die Arbeitsfläche 186 außer Berührung mit dem Umfang des Rades 100 zu bringen, so daß die Drehung in der unerwünschten Richtung verhindert wird. Es ist relativ wichtig, daß diese Drehung verhindert wird, da die Kurvenabtaster 120a-f geeignet gestaltet sind, so daß sie der Drehung des Rades 100 in nur einer Richtung angepaßt sind. Die Drehung des Rades 100 in der entgegengesetzten Richtung könnte zur Beschädigung der Kurvenabtaster 120a-f führen.

Es sei weiter angemerkt, daß die Geräteprogrammsteuereinheit nach der Erfindung durch einen Schrittmotor mit oder ohne Getriebe statt durch den Getriebemotor 22 mit konstanter Drehzahl und das Schaltwerk, die in den Figuren dargestellt sind, angetrieben werden kann. Außerdem kann eine Logikschaltung vorgesehen werden, um die für den Antrieb eines

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Schrittmotors erforderlichen Impulse zu erzeugen.

Es sei weiter angemerkt, daß die hinteren Enden 135 der Pole und Hebel, die aus dem Anschlußblock 134 nach außerhalb des Gehäuses 12 vorstehen, ideal geeignet sind, um in der gewünschten Weise miteinander verdrahtet zu werden oder um Druckschaltungsplatten aufzunehmen. Verschiedene Pole und Hebel können miteinander verdrahtet oder durch geeignet aufgebaute gedruckte Schaltungen elektrisch gekoppelt sein, um eine Anzahl unterschiedlicher Schaltmuster zu erzielen.

Es ist klar, daß die in den Figuren dargestellten verschiedenen Teile andere Größen als die dargestellten haben können. Viele Teile sind übertrieben groß und insbesondere in der axialen Richtung der Welle 54 der Steuereinheit übertrieben dick dargestellt worden, um die Zusammenwirkung und die relative Lage der verschiedenen Teile der Steuereinheit besser zu veranschaulichen. Es sei beachtet, daß eine Steuereinheit der vorstehend beschriebenen Art in der axialen Richtung der Welle 54 ziemlich schmal sein kann. Das Schaltwerk ist in axialer Richtung schmal und selbstverständlich ist das Programmrad in axialer Richtung schmal. Die Schalteranordnung ist axial ebenfalls schmal. Die Steuereinheit ist nicht nur kompakt, sondern im Vergleich mit herkömmlichen Gerateprogrammsteuereinheiten auch billig herstellbar.

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Claims (18)

Patentansprüche

1. Programmsteuereinheit zum Steuern des Arbeitsprogramms eines Gerätes, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung mit einem Programmrad mit einer Drehachse, durch mehrere Schalteinrichtungen zum Einleiten, Steuern und Beenden von Teilen des Arbeitsprogramms, durch eine Einrichtung zum Antreiben der ersten Einrichtung, um das Programmrad in einer vorbestimmten Weise um die Achse zu drehen, wobei das Programmrad mit mehreren zu der Drehachse konzentrischen Nuten versehen ist, die jeweils einen profilierten Grund haben, der eine Programmsteuerfläche bildet, und durch Einrichtungen zum Abtasten der Programmsteuerflächen, wobei sich die Abtasteinrichtungen in die Nuten erstrecken und mit den Schalteinrichtungen zum Steuern derselben verbunden sind, wodurch das Arbeitsprogramm durch die Abtastung der Programmsteuerfläche gesteuert wird.

2. Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut radial zu der Drehachse des Programmrades einen insgesamt rechteckigen Querschnitt hat und daß das Rad eine in axialer Richtung weisende Fläche hat, in der die Nut gebildet ist.

3 * Steuereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schalteinrichtung einen Anschlußblock und einen Ein/Aus-Schalter aufweist, der einen aus einem Stück federnden Drahtes gebildeten Hebel mit einem hinteren Ende und mit einem vorderen Ende hat, wobei das hintere Ende in dem Anschlußblock fest gehaltert ist, und daß die Abtasteinrichtungen einen Fortsatz des vorderen Endes des Hebels bilden, der so ausgebildet ist, daß er in der Nut

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gehalten wird, und daß der Hebel so ausgebildet und nachgiebig gehaltert ist, daß er die Abtasteinrichtung gegen den Nutgrund drückt.

4. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schalteinrichtung wenigstens einen Schalter enthält, der einen Hebel und zwei Pole hat, wobei der Hebel zwei entgegengesetzte Seiten mit einem auf jeder der Seiten gebildeten elektrischen Kontaktpunkt hat und wobei sich die Pole längs jeder Seite des Hebels erstrecken und elektrische Kontaktpunkte haben, die dem einen bzw. dem anderen der Hebelkontakte gegenüberliegend angeordnet sind, wodurch zwei Paare Kontaktpunkte geschaffen werden, und daß der Schalter zwei aktive Positionen und eine neutrale Position hat und auf Änderungen in der Tiefe seiner zugeordneten Nut hin wahlweise in eine der aktiven Positionen oder in die neutrale Position verstellbar ist.

5. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein insgesamt scheibenförmiges Rad ist, das in axiale Richtungen weisende entgegengesetzte Seiten hat, von denen jede mit mehreren Nuten versehen ist.

6. Steuereinheit zum Steuern des Arbeitsprogramms eines Gerätes, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung zum Bereitstellen wenigstens eines Programmrades, das auf einer Achse drehbar gelagert ist, und durch Einrichtungen zum Bereitstellen von mehreren Programmsteuerflächen auf dem Rad, durch Einrichtungen zum Abtasten der Programmsteuerflächen, durch Schalteinrichtungen zum Einleiten, Steuern und Beenden von Teilen des Arbeitsprogramms, die mit den Abtasteinrichtungen gekuppelt sind und aufgrund der Abtastung der Programmsteuerflächen schalten, und durch Einrichtungen zum Drehen des Programmrades, um

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die Programmsteuerflächen relativ zu den Abtasteinrichtungen zu bewegen, und dadurch gekennzeichnet, daß das Rad ein axial schmales scheibenförmiges Rad ist, das eine in axiale Richtung weisende Fläche hat, die mit mehreren konzentrischen und durchgehenden Nuten zum Aufnehmen und Führen der Abtasteinrichtungen versehen ist, wobei jede Nut einen profilierten Grund zur Bildung einer der Programms teuer flächen mit verschiedenen axialen Tiefen hat.

7. Steuereinheit, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, durch ein in dem Gehäuse um eine Achse drehbar gelagertes Programmrad, das eine in axiale Richtung weisende Fläche hat, durch Einrichtungen zum Antreiben des Rades um die Achse, durch einen in dem Gehäuse befestigten Anschlußblock, durch mehrere Schalter, die durch den Block gehaltert sind und jeweils einen Hebel mit einem in dem Block angeordneten hinteren Ende und mit einem sich transaxial neben der Radfläche in das Gehäuse erstreckenden vorderen Ende haben, wobei in der Radfläche mehrere durchgehende konzentrische Nuten gebildet sind, durch einen an dem vorderen Ende jedes Hebels gebildeten Kurvenabtaster, der sich in eine der Nuten erstreckt, die einen profilierten Grund und somit veränderliche axiale Tiefen hat, wobei jeder Hebel seinen Kurvenabtaster gegen den betreffenden Nutgrund drückt und auf die veränderlichen axialen Tiefen seiner zugeordneten Nut anspricht, um seinen zugeordneten Schalter zu steuern.

8. Steuereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pol jedem Hebel zugeordnet ist, daß der Pol ein hinteres Ende und ein vorderes Ende hat, daß die hinteren Enden der Pole und Hebel in einem Anschlußblock in gegenseitigem Abstand gehaltert sind, daß die Pole und Hebel aus federndem Draht gebildet sind, daß jeder Hebel an seinem vorderen Ende zu einem Teil geformt ist, der sich

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von dem Hebel aus axial in seine zugeordnete Nut erstreckt, und daß jeder Hebel in dem Anschlußblock so gehaltert ist, daß er den in die Nut eingreifenden Teil axial gegen den Nutgrund drückt.

9. Steuereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren Enden der Pole und Hebel durch den Anschlußblock hindurchgeführt sind, der an dem Gehäuse befestigt ist, um außerhalb des Gehäuses einen vorderen Endteil jeweils der Pole und Hebel zu schaffen und um dadurch die Pole und Hebel jeweils außerhalb des Gehäuses zugänglich zu machen.

10. Steuereinheit, gekennzeichnet durch ein Programmrad und durch ein Schaltwerk zum Antreiben des Programmrades, wobei das Schaltwerk enthält: ein Antriebsrad, das um seine Achse drehbar ist und einen Teil radial einwärts von seinem äußeren Umfang hat, der ein Gehäuse mit einer äußeren, insgesamt zylindrischen Wand begrenzt, das sich insgesamt koaxial zu dem Antriebsrad erstreckt, ein Klinkenrad, das auf einer Abtriebswelle drehbar angeordnet ist, die konzentrisch innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, eine Schaltklinke, die mit dem Klinkenrad in Eingriff bringbar ist und innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, eine Einrichtung mit einer Steuerkurvenfläche, die umfangsmäßig und radial einwärts zu der Achse von der Gehäusewand aus vorsteht, eine Einrichtung zum Abtasten der Steuerkurvenfläche und eine Einrichtung, die die Abtasteinrichtungen an die Steuerkurvenfläche andrückt, wobei die Abtasteinrichtungen mit der Schaltklinke gekuppelt sind, um die Schaltklinke auf eine Relativdrehung zwischen der Steuerkurvenfläche und der Kurvenabtasteinrichtung hin aus dem Klinkenrad auszurücken und um die Schaltklinke durch die Steuerkurvenfläche um eine bestimmte Strecke in einer ersten Richtung zu bewegen und um der

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Schaltklinke zu gestatten, in Eingriff mit dem Klinkenrad zu kommen und sich um dieselbe Strecke in einer zweiten und entgegengesetzten Richtung zurückzubewegen, um das Klinkenrad und die Abtriebswelle in einem vorbestimmten Ausmaß auf die Drehung des Antriebsrades hin weiterzubewegen, wobei die Abtriebswelle das Programmrad antreibt.

11. Steuereinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklinke und die Abtasteinrichtungen in vorderen bzw. hinteren Enden eines bogenförmig gestalteten Teils gebildet sind, welches sich insgesamt um den Innen-

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umfang der Gehäusewand erstreckt.

12. Steuereinheit nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtungen so geführt sind, daß sie sich bezüglich des Klinkenrades um eine begrenzte Strecke radial einwärts und auswärts bewegen, wobei die begrenzte Strecke im wesentlichen die Strecke ist, um die sich die Schaltklinke in der ersten und in der zweiten Richtung bewegt, wenn sie das Klinkenrad erfaßt und weiterbewegt.

13. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung eine Kardioiddrahtfeder enthält, die eine um die Antriebsraddrehachse herum angeordnete Schleife und zwei Enden hat, wobei die Zusammendrückung der Feder zwischen der Schleife und den Enden die Abtasteinrichtungen radial auswärts gegen die Steuerkurvenfläche drückt.

14. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Programmrad auf der Abtriebswelle angebracht ist und ein axial schmales, scheibenförmiges Rad bildet, das zwei entgegengesetzte, in axialen Richtungen weisende Flächen hat, die jeweils mehrere

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Programmsteuerflächen aufweisen, die darauf konzentrisch zu der Programmradachse angeordnet sind, und eine Anordnung von Schaltern, die jedem der entgegengesetzten Programmradflachen zugeordnet sind und jeweils einen sich axial erstreckenden Teil haben, der eine der Programmsteuerflächen berührt, wobei sich jeder axial erstreckende Teil über eine Strecke erstreckt, die im wesentlichen gleich der axial schmalen Abmessung des Programmrades ist, und wobei sich das Antriebsradgehäuse axial über eine Strecke erstreckt, die im wesentlichen gleich der axial schmalen Abmessung ist, so daß eine axial schmale Gesamtanordnung gebildet ist.

15. Steuereinheit, gekennzeichnet durch ein axial schmales Programmrad mit einer Achse und durch ein axial schmales Schaltwerk zum Antreiben des Programmrades, durch ein Gehäuse mit wenigstens einer Wand, durch eine koaxiale Abtriebswelle, durch ein insgesamt zylindrisches Antriebsrad, das in dem Gehäuse um die Achse drehbar gelagert ist und an seinem äußeren Umfang eine sich axial und umfangsmäßig erstreckende Wand hat und außerdem mit einer axialen öffnung zur Aufnahme der Abtriebswelle versehen ist, durch ein Klinkenrad, das an der Abtriebswelle befestigt ist, durch eine auf der Innenseite der Wand des Antriebsrades durch wenigstens einen sich umfangsmäßig und radial einwärts erstreckenden Nocken gebildete Steuerkurvenfläche, durch eine Schaltklinke mit einem hinteren Ende, das so ausgebildet ist, daß es mit dem Klinkenrad in Eingriff kommt, und mit einem vorderen Ende, das einen Kurvenabtaster bildet, der an der Steuerkurvenfläche in Anlage ist, wobei die Schaltklinke insgesamt, bogenförmig gestaltet und insgesamt neben der Wand des Antriebsrades angeordnet ist, und durch Einrichtungen, die den Kurvenabtaster an die Steuerkurvenfläche andrücken, wobei eine Relativbewegung der Steuerkurvenfläche und des Abtasters durch Drehen des Antriebsrades die Schaltklinke betätigt, um sie um eine vorbestimmte Strecke in einer ersten Richtung zu bewegen, wobei die Andrückeinrichtung die Schaltklinke veranlaßt, sich um dieselbe

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Strecke in einer zweiten und entgegengesetzten Richtung in Eingriff mit dem Klinkenrad zu drehen, um das Klinkenrad und die Abtriebswelle zu drehen/ wobei das Programmrad antriebsmäßig mit der Abtriebswelle verbunden ist.

16. Steuereinheit nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Begrenzen der Bewegung der Abtasteinrichtung, die einen Stift aufweist, der an der Abtasteinrichtung befestigt ist und sich durch einen langgestreckten Schlitz in einer Gehäusewand erstreckt, wobei der Stift und der Schlitz der Abtasteinrichtung gestatten, sich insgesamt radial zu dem Antriebsrad zu bewegen.

17. Steuereinheit nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückeinrichtung eine Drahtfeder umfaßt, die insgesamt zu einer Kardioide gebogen ist, wobei die Schleife der Kardioide um die Abtriebswelle angeordnet ist und wobei die Enden der Kardioidfeder die Abtasteinrichtungen erfassen, um die Abtasteinrichtungen gegen die Steuerkurvenfläche zu drücken.

18. Steuereinheit nach einem der Ansprüche 15 bis 17, gekennzeichnet durch eine Anordnung von Schaltern, die in einem Anschlußblock gehaltert sind, der an einer Aussenf lache des Gehäuses der Steuereinheit angebracht ist, wobei jeder Schalter einen Pol und einen Hebel umfaßt, die jeweils hintere und vordere Enden haben, wobei die hinteren Enden sich in und durch den Anschlußblock erstrecken, um jeden Pol und jeden Hebel außerhalb des Gehäuses zugänglich zu machen, daß das Programmrad zwei entgegengesetzte und axiale Seitenflächen hat, die jeweils mehrere durchgehende Programmsteuerflächen enthalten, wobei jede Programmsteuerflache koaxial zu dem Programmrad ist und wobei das vordere Ende jedes Hebels sich axial zu dem Rad

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über eine Strecke, die im wesentlichen gleich der axial schmalen Dicke des Programmrades ist, in eine Position an einer der Programmsteuerflächen erstreckt und einen der Abtaster bildet, so daß die Steuereinheit dadurch eine axial schmale Gesamtanordnung ist.

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