DE3400482C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Programmschaltwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Programmschaltwerk dieser Art (DE-PS 20 40 464) sind eine Reversierschalttrommel, eine Programmschalttrommel und ein Zeitdehnring vorgesehen, die mit einer gemeinsamen Transportklinke fortgeschaltet werden können. Hierzu dienen angepaßte Schaltverzahnungen an den Trommeln und dem Ring, wobei die normale Schaltverzahnung an der Reversierschalttrommel im Durchmesser so groß gewählt ist, daß die Transportklinke nur im Bereich von vertieften Zähnen in die Schaltverzahnungen der Programmschalttrommel und des Zeitdehnringes eingreifen kann. Hierdurch wird die Programmschalttrommel bzw. der Zeitdehnring immer nur in Zeitabständen weitergeschaltet, wenn ein vertiefter Zahn in der Reversierschalttrommelverzahnung mit der Transportklinke in Eingriff kommt. Bei dieser Zeitdehnvorrichtung kann beim Vorhandensein von mehreren vertieften Zähnen wenigstens einem der vertieften Zähne eine Sperrklinke zugeordnet werden, die mit der Reversierschalttrommel umläuft und eine Nockenbahn auf der Programmschalttrommel abtastet. Hierdurch kann bei bestimmten Stellungen der Programmschalttrommel der vertiefte Zahn unwirksam gemacht werden, in dem die Schaltklinke auf der normalen Zahnhöhe gehalten wird. Mit Hilfe des Zeitdehnringes läßt sich die Schrittzeit der Programmschalttrommel weiter wesentlich vergrößern. Im Bereich des Zeitdehnringes fehlt am Antriebsrad der Programmschalttrommel ein Zahn. Fällt nun die Transportklinke in den vertieften Zahn am Antriebsrad der Reversierschalttrommel ein, so wird anstelle der Programmschalttrommel-Schaltverzahnung die Verzahnung des Zeitdehnringes um eine Teilung weiter bewegt. Nach einer fest vorgegebenen Anzahl von Schritten, in welchen nur der Zeitdehnring weitergestellt wird, tritt ein Anschlag des Zeitdehnringes mit einem Anschlag der Programmschalttrommel in Anlage, wodurch beim nächsten vertieften Zahn die Programmschalttrommel wieder mitgenommen wird. Der Zeitdehnring bleibt dann so lange stehen, bis entsprechende Gegenanschläge nach einem vorbestimmten Totgangwinkel in Anlage treten und die Programmschalttrommel den Zeitdehnring mitschleppt. Hierzu fehlt in der Verzahnung des Zeitdehnringes wenigstens ein Zahn. Damit der Zeitdehnring nicht zurückdrehen kann, wird er wie die übrigen mit Schaltverzahnungen versehenen Bauteile durch eine Sperrklinke gesperrt. In der Zeit, in welcher der Freigang des Zeitdehnringes von der Programmschalttrommel eingeholt werden muß, kann der Zeitdehnring nicht wieder in Einsatz gebracht werden. Da im übrigen der Freigang zwischen dem Zeitdehnring und der Programmschalttrommel immer konstant ist, kann die nächste gedehnte Schrittzeit dann auch nur wieder dieselbe wie beim ersten Einsatz sein. Da die Schaltverzahnung des Zeitdehnringes der Schaltverzahnung der Programmschalttrommel entspricht, ist trotz der Möglichkeit, die Schrittzeit der Programmschalttrommel bis zum Mehrhundertfachen der normalen Schrittzeit zu verlängern, eine relativ starre Programmgestaltung gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Programmschaltwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 Maßnahmen zu treffen, durch welche bei einfachem Aufbau eine wesentliche flexiblere Schrittzeitgestaltung der Programmschalttrommel erreicht werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale im ersten Anspruch.

Durch den oder die erhöhten Zähne des Zeitdehnringes kann die Transportklinke bei jedem Schritt der Reversierschalttrommel auch den Zeitdehnring weiter transportieren, so daß durch die Anordnung von mehreren, unterschiedliche Zahnhöhen aufweisenden Verzahnungsabschnitten des Zeitdehnringes trotz des jeweils gleichbleibenden Freiganges die Zeit bis zum Überwinden des Freiganges entsprechend verkürzt werden kann. Durch die hohen Zähne ist es möglich, eine Schrittzeit zu realisieren, die ein mehrfaches der Grundschrittzeit der Transportklinke, jedoch kleiner als die Grundschrittzeit der Programmschalttrommel ist. Um eine gleiche Programmzeit zu erreichen, mußten bisher mehrere Kurzzeitschritte der Programmschalttrommel eingefügt werden.

Wird nur ein Teil der Zähne einer Gruppe als hohe Zähne ausgebildet, so ist es möglich, an verschiedenen Einsatzstellen des Zeitdehnringes unterschiedliche Zeiten zu realisieren, denn durch die hohen Zähne, die sofort mit der Transportklinke in Eingriff kommen, wird ein Teil des immer gleichen Freigangs abgearbeitet. Durch diese Möglichkeiten lassen sich somit eine Vielzahl von zusätzlichen Schrittzeiten erzielen.

Um dabei zu vermeiden, daß der Zeitdehnring immer erst wieder nach Einholung durch die Programmschalttrommel erneut zur Wirkung gebracht werden kann, können auch mehrere Ringe nebeneinander angeordnet werden. Dabei kann der Freigang der einzelnen Zeitdehnringe verschieden ausgeführt sein.

Durch die Einführung von hohen Zähnen auf dem Zeitdehnring wird noch eine weitere Problemlösung an Programmschaltwerken erfüllt. Es wird nämlich an manchen Stellen des Programms verlangt, daß auch nach einer Handverstellung der Programmschalttrommel in einem bestimmten Schritt eine Mindestzeit vergeht, bis in den nächsten Schritt weitergeschaltet wird. Dies ist bei der normalen Abtastung der Schaltverzahnung der Reversierschalttrommel nicht möglich, da im Moment des Handeingriffes nicht festliegt, wo der vertiefte Zahn gerade steht. Wenn jedoch die Schrittausführung an diesen bestimmten Stellen des Programms über den Zeitdehnring mit hohen Zähnen ausgeführt wird, so muß auch nach einer Handverstellung der Programmschalttrommel der Freigang abgearbeitet werden. Dadurch wird in jedem Fall eine Mindestschrittzeit für die Fortschaltung der Programmschalttrommel eingehalten. Das ist insbesondere dann wichtig, wenn die Programmschalttrommel während des Schleuderganges bei einer Waschmaschine von Hand in die Nullstellung verstellt wird, in welcher ohne die Schaltverzögerung ein sofortiges Öffnen der Maschinentüre möglich wäre.

Um eine besondere Sperrverzahnung zur Vermeidung des Rückdrehens insbesondere des oder der Zeitdehnringe zu vermeiden, die sonst axial neben der Schaltverzahnung angeordnet wird und eine große Baulänge erfordert und zusätzlich Unsicherheiten bei der Montage und im Betrieb mit sich bringt, da die ortsfesten Sperrklinken in den engen Zwischenräumen für die Sperrverzahnung zu führen sind, ist dem oder den Zeitdehnringen wenigstens eine koaxial angeordnete Bremsscheibe zugeordnet. Diese Bremsscheibe ist durch einen Zapfen im Gehäuse so festgehalten, daß sie in radialer Richtung genau zentriert ist.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein halbseitig im Bereich der Schalttrommeln und Zeitdehnringe aufgebrochenes Programmschaltwerk,

Fig. 2 das Programmschaltwerk in einer Querschnittsdarstellung im Bereich der Schaltverzahnungen der Schalttrommel und Zeitdehnringe und

Fig. 3 eine Bremsscheibe für die Zeitdehnringe

Fig. 4 Stellung eines Zeitdehnringes bei Beginn der Dehnung,

Fig. 5 Stellung eines Zeitdehnringes ein Schritt vor Ende der Dehnung.

Im Gehäuse 1 eines Programmschaltwerkes ist eine Welle 2 drehbar gelagert. deren freies Ende aus dem Gehäuse herausragt und für die Befestigung eines Drehknopfes ausgebildet ist. Innerhalb des Gehäuses 1 sitzt auf einer Rändelung 3 der Welle 2 drehfest und axial unverschiebbar ein zentrales Halterohr 4 einer Programmschalttrommel 5. Die Programmschalttrommel betätigt über mehrere Schaltnockenbahnen 6 Kontaktsätze 7, an welche über äußere Anschlüsse 8 die Steuerstromkreise angeschlossen werden. Auf dem Halterohr 4 ist über ein zentrales Lagerrohr 9 eine Reversierschalttrommel 10 frei drehbar gelagert, die an ihrem Außenumfang neben Reversiernockenbahnen 11 zur Betätigung von weiteren Kontaktsätzen eine Schaltverzahnung 12 aufweist. Neben der Reversierschalttrommel 10 ist an der Programmschalttrommel 5 ein Antriebsrad 13 festgesetzt, das an seinem Außenumfang ebenfalls eine Schaltverzahnung 14 aufweist. Der Kopfkreisdurchmesser der Schaltverzahnung 14 am Antriebsrad 13 der Programmschalttrommel 5 ist kleiner als der Grundkreisdurchmesser der normalen Schaltverzahnung 12 der Reversierschalttrommel 10. In der Schaltverzahnung der Reversierschalttrommel 10 befindet sich jedoch wenigstens ein vertiefter Zahn 15, dessen Grundkreisdurchmesser bis in die Schaltverzahnung 14 der Programmtrommel 5 reicht.

An die Programmschalttrommel 5 ist zwischen den Schaltnockenbahnen 6 und dem Antriebsrad 13 ein Lagerabsatz 16 angeformt, auf welchem im vorliegenden Fall vier Zeitdehnringe 17 mit einem in Umfangsrichtung begrenzten Freigang 18 über einen vorbestimmten Winkel verdrehbar sind. Der Freigang-Winkel der einzelnen Zeitdehnringe gegenüber der Programmschalttrommel 5 kann dabei unterschiedlich sein. Zur Begrenzung des Freigangwinkels 18 befindet sich auf dem Lagerabsatz für jeden Zeitdehnring 17 wenigstens ein Anschlag 19, der radial über den Lagerabsatzumfang hinaussteht, während am Innenumfang des jeweiligen Zeitdehnringes 17 eine in Umfangsrichtung über einen bestimmten Winkel verlaufende Ausnehmung vorgesehen ist, welche an ihren in Umfangsrichtung liegenden Enden Gegenanschläge 20 und 21 des jeweiligen Zeitdehnringes 17 bilden. Auf jedem Zeitdehnring 17 befindet sich wenigstens eine Gruppe mit einer Schaltverzahnung 22, 23, deren Kopfkreisdurchmesser der Schaltverzahnung 14 an der Programmtrommel oder dem Kopfkreisdurchmesser der Schaltverzahnung 12 an der Reversierschalttrommel 10 entspricht. Dabei können innerhalb einer Gruppe nur niedrige Schaltzähne 22 oder nur hohe Schaltzähne 23 oder auch niedrige wie hohe Schaltzähne 22, 23 vorgesehen sein.

Alle Schaltverzahnungen 12, 14, 22 bzw. 23 liegen in axialer Richtung nebeneinander und im Wirkungsbereich einer über einen Exzenter 24 angetriebenen Transportklinke 25. Die Transportklinke 25 steht bei jedem Fortschalthub mit der Schaltverzahnung 12 der Reversierschalttrommel 10 in Eingriff und schaltet diese jeweils um einen Schritt in Umfangsrichtung weiter. In dem Bereich, in dem keiner der Zeitdehnringe 17 eine Schaltverzahnung aufweist, muß die Reversierschalttrommel so weit durch die Klinke fortbewegt werden, bis ein vertiefter Zahn 15 in den Eingriffsbereich der Transportklinke 25 kommt. Die Transportklinke 25 fällt dann so tief ein, daß beim nachfolgenden Schalthub die Schaltverzahnung 14 der Programmschalttrommel erfaßt und weitergeschaltet wird. Die Programmschalttrommel 5 wird somit nur dann weiterbewegt, wenn die Transportklinke 25 in einen vertieften Zahn eingreift. Sind innerhalb der Schaltverzahnung 12 der Reversierschalttrommel 10 mehrere vertiefte Zähne 15 vorgesehen, dann kann wenigstens einem der weiteren vertieften Zähne eine an der Reversierschalttrommel angelenkte Schwinge 31 zugeordnet werden, die von Nocken 32 an der Programmschalttrommel 5 bzw. am Antriebsrad 13 gesteuert sein können. Hierdurch läßt sich in bestimmten Schaltstellungen der Programmschalttrommel 5 das Einfallen der Transportklinke in den vertieften Zahn so weit verhindern, daß die Programmschalttrommel 5 nicht weitergeschaltet wird. Die Weiterschaltung erfolgt dann erst beim nächsten freigegebenen vertieften Zahn. Mit dem Weiterschalten der Programmschalttrommel 5 wird im übrigen durch den Anschlag 19 über den Gegenanschlag 20 der jeweiligen Zeitdehnring 17 mitgeschleppt. Kommt nun ein erhöhter Zahn 23 eines Zeitdehnringes 17 in den Wirkungsbereich der Transportklinke 25, dann wird die Transportklinke 25 durch den Grund des erhöhten Zahnes über dem Kopfkreisdurchmesser der Verzahnung 14 der Programmtrommel 5 gehalten, so daß dann die Programmtrommel 5 nicht weiterbewegt wird. Dafür wird jedoch der gegen Zurückdrehen gesicherte Zeitdehnring um einen Schritt vorwärts gestellt. Ein oder mehrere erhöhte Zähne 15 bewirken, daß bei jeder Weiterschaltung der Reversierschalttrommel 10 auch der entsprechende Zeitdehnring 17 fortbewegt wird. Dabei verringert sich der Freigang zwischen dem Anschlag 19 und dem entsprechenden Gegenanschlag 21 im Bereich der erhöhten Zähne mit der Geschwindigkeit mit welcher die Reversierschalttrommel 10 fortgeschaltet wird. Folgen jedoch niedrige Zähne 22, dann erfolgt der Eingriff der Transportklinke 25 in diesen tieferen Zahn 22 mit, wenn ein vertiefter Zahn 15 in der Schaltverzahnung 12 der Reversierschalttrommel 10 folgt. Um in diesem Schritt die Programmschalttrommel 5 nicht weiterzuschalten, muß der entsprechende Zahn der in der Schaltverzahnung 14 der Programmschalttrommel 5 fehlen. Nach dem Durchschalten der Zähne 22 bzw. 23 außer dem letzten einer Gruppe ist dann der entsprechende Zeitdehnring über seinen Freigang 18 ohne eine Verstellung der Programmschalttrommel 5 weitergeschaltet worden, so daß beim nächsten Eingriff der Transportklinke 25 an der Flanke des letzten Zahnes 22 bzw. 23 die Programmtrommel 5 über den entsprechenden Zeitdehnring fortgeschaltet und danach beim nächsten Einfall der Transportklinke 25 in einen vertieften Zahn der Schaltverzahnung 14 der Programmschalttrommel unmittelbar erfaßt wird. Sind demnach innerhalb einer Gruppe der Schaltverzahnung an einem Zeitdehnring 17 nur hohe Zähne 23 vorgesehen, dann wird der Totgang 18 mit der Geschwindigkeit überbrückt, mit welcher die Reversierschalttrommel 10 fortbewegt wird. Die Stillstandszeit der Programmschalttrommel 5 ist somit kurz. Befinden sich innerhalb einer Gruppe am entsprechenden Zeitdehnring 17 nur niedrige Zähne 22, dann erfolgt die Fortschaltung des Zeitdehnringes nur dann, wenn die Transportklinke 25 in einen vertieften Zahn 15 einfällt. Hierdurch ist für einen bestimmten Freigangwinkel 18 die maximale Verzögerung für die Fortschaltung der Programmtrommel 5 erreicht. Sollen Zwischenzeiten möglich sein, dann können innerhalb einer Gruppe hohe und tiefe Zähne vorgesehen werden, wodurch der entsprechende Zeitdehnring im Bereich der hohen Zähne schnell und im Bereich der niedrigen Zähne 22 langsam fortgeschaltet wird. Die Zeitverzögerung zum Weiterschalten der Programmschalttrommel 5 kann somit durch die Anzahl der hohen Zähne 23 innerhalb einer Gruppe entsprechend verkürzt werden. Einer Gruppe sind dabei die Zähne zuzuordnen, die zur Überwindung eines Freiganges 18 am jeweiligen Zeitdehnring 17 erforderlich sind. Eine Gruppe hoher Zähne kann im übrigen den letzten Schritt im Programmablauf zur Steuerung eines Waschvorganges in einer Waschmaschine zugeordnet sein, so daß auch bei einer Handverstellung der Programmschalttrommel 5 in die Nullstellung erst die Gruppe der entsprechenden erhöhten Zähne 25 abgearbeitet werden muß, bevor ein Schaltkontakt zur Freigabe der Türöffnungsvorrichtung betätigt wird.

Die Sicherung von weiterschaltbaren Bauteilen gegen Zurückdrehen erfolgt in der Regel durch eigene Sperrklinken, die außerhalb der Schaltverzahnungen 12, 14, 22, 23 liegen. Insbesondere bei der Anwendung mehrerer Zeitdehnringe mit ihren geringen axialen Abmessungen ergeben sich Schwierigkeiten für die Unterbringung der Sperrklinken. Um jedoch eine große Baulänge und andererseits Unsicherheiten bei der Montage und im Betrieb bei Anwendung sehr kleiner Sperrklinken zu vermeiden, ist den Stirnseiten der einzelnen Zeitdehnringe eine Bremsscheibe 26 zugeordnet, die ebenfalls auf dem Lagerabsatz 16 gelagert sind und mit einer radial abstehenden Klaue 27 in Eingriff mit einem feststehenden Bolzen stehen und so gegen radiales Drehen gesichert sind. Um die Bremsscheiben 26 in Reibungseingriff mit den Zeitdehnringen 17 zu halten, ist auf dem Lagerabsatz 16 eine gewellte Federscheibe 29 angeordnet, die sich an einem Stützbund 30 der Programmtrommel abstützt und die angrenzende Bremsscheibe 26 gegen den benachbarten Zeitdehnring 17 drückt. Da die Zeitdehnringe und Bremsscheiben in axialer Richtung verstellbar auf dem Lageransatz 16 und die letzte Bremsscheibe 26 am Antriebsrad anliegt, wird die Kraft der gewellten Federscheibe auf alle Bremsscheiben übertragen, so daß alle Zeitdehnringe durch die erzeugte Bremswirkung an einer Rückdrehung gehindert sind. Nachdem auch zwischen den Zeitdehnringen 17 je eine feststehende Bremsscheibe 26 angeordnet ist, tritt eine gegenseitige Beeinflussung der Zeitdehnringe 17 nicht ein. Die Zeitdehnringe können dadurch mangels besonderer Sperrverzahnungen in axialer Richtung sehr kurz hergestellt werden und erfordern für ihre Fertigung wesentlich vereinfachte Werkzeuge.

Im übrigen wird durch die Anordnung mehrerer Zeitdehnringe erreicht, daß direkt hintereinander länger gedehnte Schrittzeilen der Programmschalttrommel 5 ausgeführt werden können. Auch ist die Variationsmöglichkeit der Schrittzeitdehnung an unterschiedlichen Stellen beim Durchdrehen der Programmschalttrommel möglich.

Claims (10)

1. Programmschaltwerk, insbesondere für Geschirrspül- oder Waschmaschinen, mit einer Reversierschalttrommel, einer Programmschalttrommel und einem Zeitdehnring, mit einer gemeinsamen Transportklinke und angepaßten Schaltverzahnungen an Trommeln und Ring, wobei die Schaltverzahnung an der Reversierschalttrommel wenigstens einen vertieften Zahn aufweist und die Schaltverzahnung der Programmschalttrommel einerseits einen Kopfkreisdurchmesser aufweist, der kleiner als der Grundkreisdurchmesser der Reversierschalttrommel- Schaltverzahnung ist und andererseits einen Grundkreisdurchmesser hat, der dem Grund des vertieften Zahns entspricht sowie wenigstens eine Zahnlücke aufweist, und wobei die Schaltverzahnung des Zeitdehnringes eine Zahnteilung entsprechend der Programmschalttrommel-Schaltverzahnung aufweist und einerseits über Teile des Ringumfangs der Programmschalttrommel-Verzahnung entspricht sowie andererseits fehlt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltverzahnung des Zeitdehnringes (17) wenigstens einen erhöhten, der Reversierschalttrommel- Verzahnung (12) entsprechenden Zahn (23) aufweist.

2. Programmschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere erhöhte Zähne (23) in einer Folge angeordnet sind.

3. Programmschaltwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem erhöhten Zahn (23) wenigstens ein Zahn (22) vorangeht und/oder nachfolgt, welcher der Schaltverzahnung (14) der Programmschalttrommel (5) entspricht.

4. Programmschaltwerk insbesondere nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens im Bereich einer Stirnseite des Zeitdehnringes (17) eine in Umgangsrichtung arretierte, in axialer Richtung unter einer mechanischen Vorspannung stehende Bremsscheibe (26) vorgesehen ist, die reibschlüssig mit der Stirnseite in Anlage steht.

5. Programmschaltwerk insbesondere nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zeitdehnringe (17) axial aneinandergereiht vorgesehen sind.

6. Programmschaltwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdehnringe (17) gegenüber der Programmschalttrommel (5) unterschiedliche Freigänge (18) aufweisen.

7. Programmschaltwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitdehnring (17) über den Umfang verteilt mehrere, mit normalen und/oder erhöhten Zähnen (22, 23) versehene, durch wenigstens einen fehlenden Zahn getrennte Verzahnungsabschnitten aufweist.

8. Programmschaltwerk nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (26) koaxial zum Zeitdehnring (17) angeordnet ist und eine radiale Ausformung (27) aufweist, die an einem gehäusefesten Anschlag (28) festgesetzt ist.

9. Programmschaltwerk nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Bremsscheiben (26) und einer der Zeitdehnringe (17) axial verschiebbar gelagert sind und daß eine Feder (29) mit axialer Kraftrichtung auf der verschiebbaren Bremsscheibe (26) aufsitzt.

10. Programmschaltwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (29) als gewellte Ringscheibe ausgebildet ist, die achsgleich mit der Bremsscheibe (26) angeordnet ist.