DE4302513C1 - Programmschaltwerk mit Einrichtung zur Startzeitvorwahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Programmschaltwerk für Haushaltsgeräte, wie Geschirrspüler, Waschmaschinen, Wäschetrockner, das mittels eines Getriebes von einem Motor antreibbar ist, mit einer Einrichtung zur Vorwahl der Startzeit des Programms.

Ein derartiges Programmschaltwerk ist in der DE 39 18 712 A1 als Ausgestaltung angegeben. Nach der DE 39 18 712 A1 ist zur Vorwahl einer Zusatzzeit eine Zeitwahltrommel vorgesehen. Diese wird von dem gleichen Klinkengetriebe angetrieben, wie die Programmtrommel und die dieser bei Waschmaschinen vorgeschaltete Reversiertrommel. Dieses Getriebe und die Reversiertrommel laufen also mit, solange die vorgewählte Zusatzzeit abläuft. Damit ist ein erhöhter Verschleiß verbunden, insbesondere wenn die Vorwahlzeit lang ist; das Haushaltsgerät beispielsweise erst nach einigen Stunden in Betrieb gehen soll.

Außerdem ist bei der DE 39 18 712 A1 das Einschalten der Zusatzzeit von einem an der Programmtrommel anliegenden Tasthebel abhängig. Damit ist ein zusätzlicher Bauaufwand verbunden. Dieser ist tragbar, wenn wie in der DE 39 18 712 A1 die Zusatzzeit auch während des Programmablaufs abrufbar sein soll. Er ist jedoch an sich überflüssig, wenn nur eine Vorwahlzeit einstellbar sein soll, nach deren Ablauf das Programm seinen Betrieb beginnt.

Die Ausführung nach der DE 39 18 712 A1 hat außerdem die Besonderheit, daß sie zu einer axialen Verlängerung der Bautiefe führt. Ein entsprechender Einbauraum steht jedoch nicht bei allen Haushaltsgeräten, für die solche Programmschaltwerke vorgesehen sind, ohne weiteres zur Verfügung.

Beim Programmschaltwerk nach der DE 39 18 712 A1 ist die die Zusatzzeit ermöglichende Einrichtung in den Lagerrahmen der Programmtrommel und der Reversiertrommel eingebaut. Bei festliegenden Serientypen von Programmschaltwerken ist eine solche Einbaumöglichkeit nicht gegeben.

Um ein Programmschaltwerk erst nach dem Ablauf einer Vorwahlzeit zu starten, wurde vorgeschlagen, dem Motor des Programmschaltwerks eine handelsübliche Zeitschaltuhr vorzuschalten. Dies ist aufwendig, weil eine solche Zeitschaltuhr einen eigenen Antrieb voraussetzt. Damit verbunden ist ein erhöhter Platzbedarf im Haushaltsgerät und ein erhöhter mechanischer und elektrischer Montageaufwand beim Aufbau des Haushaltsgeräts.

In der DE-AS 21 55 354 ist eine Vorrichtung zum gesteuerten Unterbrechen der schrittweisen Bewegung eines Programmschaltwerks während des Programmablaufs beschrieben. Eine Vorwahl einer Startzeit des Programmablaufs ist nicht vorgesehen.

Die DE-OS 21 18 586 beschreibt einen Zeitschalter für Waschmaschinen. Während Stillstandszeiten sollen besondere Funktionen geschaltet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Programmschaltwerk mit einer integrierten Startzeitvorwahl vorzuschlagen, wobei der Aufbau und die Funktion der Startzeitvorwahl unabhängig vom das Programmschaltwerk antreibenden Getriebe ist und einen einfachen, kompakten Aufbau gestattet.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen dem Motor und dem Getriebe eine Umschaltkupplung wirksam ist, die von einem Zeitschaltwerk umschaltbar ist, wobei in einer ersten Stellung der Umschaltkupplung der Antrieb von Motor entkuppelt und das Zeitschaltwerk vom Motor angetrieben ist und in einer zweiten Stellung der Umschaltkupplung das Getriebe mit dem Motor gekuppelt ist, und daß das Zeitschaltwerk manuell auf eine Vorwahlzeit einstellbar ist.

Das die Vorwahl des Startzeitpunktes ermöglichende Zeitschaltwerk ist in das Programmschaltwerk integriert. Das Zeitschaltwerk wird zwar vom gleichen Motor wie das Programmschaltwerk angetrieben, so daß es keinen eigenen Antrieb erfordert. Der Betrieb des Zeitschaltwerks setzt jedoch nicht voraus, daß das antreibende Getriebe für das Programmschaltwerk mitläuft. Während der Vorwahlzeit ist dieses Getriebe außer Betrieb, so daß dessen Verschleiß und damit die Lebensdauer durch den Ablauf der Vorwahlzeit nicht beeinträchtigt wird; insbesondere im Hinblick darauf, daß die Dauer einer gewünschten Startzeitvorwahl das Mehrfache der Dauer eines Programmdurchlaufes betragen kann.

Das Zeitschaltwerk kann in das Programmschaltwerk in einem üblicherweise zur Verfügung stehenden Bauraum integriert werden, so daß das Programmschaltwerk in dem Haushaltsgerät keinen größeren Einbauraum beansprucht als ein Programmschaltwerk ohne Einrichtung zur Vorwahl der Startzeit des Programms.

Das Programmschaltwerk mit dem Zeitschaltwerk bildet eine einheitliche, kompakte Baueinheit, so daß der Hersteller der Haushaltsgeräte das Programmschaltwerk ohne besonderen mechanischen und elektrischen Bauaufwand montieren kann.

Das Zeitschaltwerk hat weiterhin den Vorteil, daß die Vorwahlzeit stufenlos einstellbar ist, daß eine einmal eingestellte Startzeit im Bedarfsfalle verlängert oder verkürzt und auch auf Null gesetzt werden kann. Außerdem ist eine Anzeige der abgelaufenen bzw. noch nicht abgelaufenen Vorwahlzeit ohne weiteres möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Programmschaltwerks mit Einrichtung zur Startzeitvorwahl,

Fig. 2 eine Aufsicht des Programmschaltwerks mit Einrichtung zur Startzeitvorwahl und

Fig. 3 ein Funktionsschema der Einrichtung zur Startzeitvorwahl des Programmschaltwerks mit Zeitschaltwerk, wobei

Fig. 3a eine Teilansicht des Zeitschaltwerks in Richtung der Linien a-a in Fig. 3 zeigt.

Ein Programmschaltwerk eines Geschirrspülers weist eine Programmtrommel (1) ggf. mit einer Vorsteuerscheibe auf. Diese ist in einem Gehäuse (2) gelagert. Die Programmtrommel (1) ist mit einer aus dem Gehäuse (2) herausgeführten Welle (3) betätigbar. Durch manuelles Verstellen der Welle (3) ist das gewünschte Programm wählbar. Die Programmtrommel (1) ist mit einer Mehrzahl von nicht näher dargestellten Nockenscheiben versehen, denen im Gehäuse (2) gelagerte Kontakte zugeordnet sind. Anschlüsse (4) der Kontakte sind außen am Gehäuse (2) kontaktierbar.

Das Gehäuse (2) ist an einer Trägerplatine (5) befestigt. Neben dem Gehäuse (2) ist an der Trägerplatine (5) ein Getriebe (6) angeordnet, das dem Antrieb des Programmschaltwerks dient. Üblicherweise treibt das Getriebe (6) die Programmtrommel (1) über einen Klinkentrieb an.

Das Getriebe (6) wird von einem Synchronmotor (7) angetrieben, der oberhalb des Getriebes (6) auf der Trägerplatine (5) befestigt ist.

Zwischen dem Getriebe (6) und dem Synchronmotor (7) ist eine Einrichtung (8) zur Vorwahl der Startzeit des Programmschaltwerks angeordnet (vgl. Fig. 1). Diese ist im folgenden näher beschrieben (vgl. Fig. 3).

Auf einem Ritzel (9) des Motors (7) sitzt drehfest und axial verschieblich eine Schiebehülse (10), die eine erste Verzahnung (11) und eine zweite Verzahnung (12) aufweist. Zwischen den Verzahnungen (11, 12) ist an der als Umschaltkupplung wirkenden Schiebehülse (10) ein Außenbund (13) ausgebildet.

Der Verzahnung (11) ist ein Zeitschaltwerk-Ritzel (14) eines Untersetzungsgetriebes (15) eines Zeitschaltwerks zugeordnet. Das Untersetzungsgetriebe (15) greift in ein erstes Zahnrad (16) einer Einstellwelle (17) ein. Die Einstellwelle (17) trägt ein zweites Zahnrad (18), das ggf. über ein nicht dargestelltes Zwischengetriebe in eine Verzahnung (19) einer Schalttrommel (20) eingreift. Die Schalttrommel (20) weist an ihrem Außenumfang in einer axialen Lücke (21′) eine Kurvenbahn (21) auf, an welcher der Außenbund (13) der Schiebehülse (10) anliegt. Der Außenbund (13) ist mittels einer in der Schiebehülse (10) angeordneten Druckfeder (22) gegen die Kurvenbahn (21) gedrückt. Die Kurvenbahn (21) verläuft so, daß die Schiebehülse (10) bei einer einzigen Umdrehung der Schalttrommel (20) oder bei weniger als einer Umdrehung, beispielsweise 30°, der Schalttrommel (20) die Schiebehülse (10) um den Hub (H) axial verschieblich ist.

Die Einstellwelle (17) und die Achsen der anderen Drehteile liegen achsparallel zueinander und zur Welle (3). Die Einstellwelle (17) ist über den Motor (7) hinaus verlängert (vgl. Fig. 1), so daß sie manuell in beiden Drehrichtungen einstellbar ist. Zwischen dem ersten Zahnrad (16) und der Einstellwelle (17) ist eine Rutschkupplung (23) vorgesehen. Diese bewirkt, daß beim Betrieb des Untersetzungsgetriebes (15) das erste Zahnrad (16) die Einstellwelle (17) dreht; jedoch beim manuellen Drehen der Einstellwelle (17) dieses Zahnrad (16) nicht mitgedreht werden muß. Anstelle der Rutschkupplung kann auch eine Kupplung vorgesehen sein, die dies gewährleistet.

Der zweiten Verzahnung (12) der Schiebehülse (10) ist ein Stirnrad (24) des Getriebes (6) der Programmtrommel (1) zugeordnet.

Der Schalttrommel (20) ist mindestens eine Schaltklinke (25) zugeordnet, die in Fig. 3a zu sehen ist. Durch die Schaltklinken (25) sind Kontaktsätze (26) betätigbar, die Schnappschaltverhalten haben können. Mittels des Kontaktsatzes (26) sind die elektrischen Verbraucher, die von der Programmtrommel (1) schaltbar sind, vor und während der Vorwahlzeit abgeschaltet, was durch den Block (27) der Fig. 3, schematisch angedeutet ist. Mittels eines zweiten Kontaktsatzes (26′) (vgl. Fig. 1) erhält der Motor (7) während der Vorwahlzeit seine Stromversorgung.

Bei einer anderen Ausführung kann anstelle der zwei beschriebenen Kontaktsätze ein einziger Kontaktsatz, insbesondere Umschaltkontaktsatz, genügen, um beim Beginn des Einstellens der Vorwahlzeit die Verbraucher abzuschalten und den Motor (7) einzuschalten.

Die Schaltklinke (25 bzw. die Schaltklinken (25) liegen am Umfang der Schalttrommel (20) an, die zum Schalten Schaltnuten (20′) aufweist (vgl. Fig. 3, Fig. 3a). In Fig. 3a ist die Schalttrommel (20) gegenüber Fig. 3 verkleinert dargestellt.

Zusätzlich können auch weitere Kontaktsätze, die mittels einer Schaltklinke (25) oder weiteren Schaltklinken betätigbar sind, vorgesehen sein, mit welchen beispielsweise eine optische oder akustische Anzeige während des Ablaufs der Vorwahlzeit erreichbar ist.

Die Funktionsweise der beschriebenen Einrichtung ist im wesentlichen folgende:

In Fig. 3 ist die zweite Stellung der die Umschaltkupplung bildenden Schiebehülse (10) gezeigt. In dieser Stellung ist über die zweite Verzahnung (12) und das Stirnrad (24) des Getriebes (6) das Programmschaltwerk mit dem Motor (7) gekuppelt, so daß die Programmtrommel (1) in üblicher Weise abläuft und die vorgesehenen Schaltvorgänge an den Aggregaten des Haushaltsgeräts durchführt. Das Ritzel (14) ist von der Schiebehülse (10) entkoppelt, so daß das Untersetzungsgetriebe (15) nicht mitläuft.

Wird durch manuelles Drehen der Einstellwelle (17) eine Vorwahlzeit eingestellt, wobei beispielsweise eine Vorwahlzeit zwischen 0 und 16 h stufenlos möglich ist, dann nimmt beim Einstellen der Vorwahlzeit das zweite Zahnrad (18) über die Verzahnung (19) und ggf. ein nicht dargestelltes Zwischengetriebe die Schalttrommel (20) mit. Während der ersten, wenigen Grad, beispielsweise 30°, der Schalttrommeldrehung bewegt die Kurvenbahn (21) die Schiebehülse (10) im Hub (H) so, daß die zweite Verzahnung (12) der Schiebehülse (10) außer Eingriff vom Stirnrad (24) gelangt und die erste Verzahnung (11) der Schiebehülse (10) in das Zeitschaltwerk-Ritzel (14) eingreift, so daß beim Lauf des Synchronmotors (7) das Untersetzungsgetriebe (15) des Zeitschaltwerks, nicht jedoch das Getriebe (6) des Programmschaltwerks angetrieben wird. Gleichzeitig werden während der ersten, wenigen Grad der manuellen Schalttrommeldrehung die Kontaktsätze (26, 26′) betätigt, weil die Schaltnuten (20′) die Schaltklinken (25) verlassen, so daß diese verschwenkt werden. Dadurch wird der Motor (7) eingeschaltet und die Stromversorgung der Verbraucher, wie Pumpen, Heizung, der Spülmaschine wird abgeschaltet.

Das Programmschaltwerk und damit auch die Programmtrommel (1) steht also still, wogegen das Getriebe (15) über das erste Zahnrad (16) die Einstellwelle (17) und damit das zweite Zahnrad (18) mitnimmt, so daß sich die Schalttrommel (20) langsam dreht, wobei die Stromversorgung der Verbraucher abgeschaltet bleibt.

An der Einstellwelle (17) bzw. an einem auf diese aufgesetzten Einstellknopf ist die noch abzulaufende, d. h. die noch nicht abgelaufende Vorwahlzeit ablesbar und jederzeit verlängerbar oder verkürzbar.

Nach Ablauf der Vorwahlzeit hat sich die Schalttrommel (20) so weit weitergedreht, daß der Außenbund (13) unter der Wirkung der Druckfeder (22) in die axiale Lücke (21′) der Schalttrommel (20) einfällt. Dadurch wird die Schiebehülse (10) in die in Fig. 3 dargestellte Ausgangsstellung bewegt, so daß sie nicht mehr in das Zeitschaltwerk- Ritzel (14) des Untersetzungsgetriebes (15) des Zeitschaltwerks, sondern in das Stirnrad (24) des Getriebes (6) des Programmschaltwerkes eingreift. Es beginnt nun die Programmtrommel (1) in üblicher Weise zu laufen. Gleichzeitig schalten beide Kontaktsätze (26, 26′) schlagartig um, so daß nun in üblicher Weise der Motor (7) eingeschaltet ist und die Verbraucher von der Programmtrommel (1) schaltbar sind.

Durch die Wirkungsweise des Kontaktsatzes (26) ist es möglich, eine gewünschte Vorwahlzeit in jeder der mittels der Welle (3) eingestellten Stellung der Programmtrommel (1) mittels der Einstellwelle (17) vorzuwählen. Denn bei der Wahl einer Vorwahlzeit werden durch die jeweilige Stellung der Programmtrommel (1) an sich eingeschaltete Verbraucher, wie beispielsweise Pumpe oder Heizung, der Spülmaschine, zwangsweise abgeschaltet, bis die Vorwahlzeit abgelaufen ist. Der Kontaktsatz (26′) gewährleistet, daß der Motor (7) bei der manuellen Betätigung der Einstellwelle (17) eingeschaltet wird. Nach Ablauf der Vorwahlzeit bleibt der Motor (7) eingeschaltet, bis das eingestellte Programm abgelaufen ist.

Die Welle (3) der Programmtrommel (1) und die Einstellwelle (17) können in der gleichen Ebene, die im 90°-Winkel zur Trägerplatte (5) steht und vom Rand (R) der Trägerplatte (5) gleiche Abstände aufweist, liegen (vgl. Fig. 2). Dadurch sind die Einbaumöglichkeiten des Programmschaltwerks in eine Spülmaschine verbessert, weil dann ohne weiteres die Welle (3) und die Einstellwelle (17) horizontal nebeneinanderliegen.

Die Umschaltkupplung kann auch anders als beim Ausführungsbeispiel beschrieben ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Umschaltkupplung von einem Schwenkradgetriebe gebildet sein.

Es ist auch möglich, das Zeitschaltwerk so zu gestalten, daß es mechanisch über einen Drucktaster eingestellt werden kann. Mit diesem kann dann die Vorwahlzeit eingestellt werden. Beispielsweise stellt sich bei einem ersten Drücken die maximale Vorwahlzeit ein; bei jedem weiteren Drücken wird dann die Vorwahlzeit stufenweise, beispielsweise um 2 h, vermindert. Die Anzeige der Vorwahlzeit kann dabei über eine hinter einer Abdeckblende liegenden Anzeigescheibe erfolgen.

Claims (13)

1. Programmschaltwerk für Haushaltsgeräte, wie Geschirrspüler, Waschmaschinen, Wäschetrockner, das mittels eines Getriebes von einem Motor antreibbar ist, mit einer Einrichtung zur Vorwahl der Startzeit des Programms, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Motor (7) und dem Getriebe (6) eine Umschaltkupplung (10) wirksam ist, die von einem Zeitschaltwerk (14 bis 23) umschaltbar ist, wobei in einer ersten Stellung der Umschaltkupplung (10) das Getriebe (6) vom Motor (7) entkuppelt und das Zeitschaltwerk (14 bis 23) vom Motor (7) angetrieben ist und in einer zweiten Stellung der Umschaltkupplung (10) das Getriebe (6) mit dem Motor (7) gekuppelt ist, und daß das Zeitschaltwerk (14 bis 23) manuell auf eine Vorwahlzeit einstellbar ist.

2. Programmschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitschaltwerk ohne Einstellung einer Vorwahlzeit die Umschaltkupplung (10) in ihrer zweiten Stellung beläßt.

3. Programmschaltwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Stellung der Umschaltkupplung (10) das Zeitschaltwerk (14 bis 23) vom Motor (7) entkuppelt ist.

4. Programmschaltwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltkupplung eine auf einem Ritzel (9) des Motors (7) drehfeste und axial verschiebliche Schiebehülse (10) darstellt und daß die Schiebehülse (10) mittels einer Schalttrommel (20) des Zeitschaltwerks (14 bis 23) axial verschieblich ist.

5. Programmschaltwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitschaltwerk (14 bis 23) ein Zeitschaltwerk-Ritzel (14), in das die Schiebehülse (10) in ihrer ersten Stellung mit einer ersten Verzahnung (11) eingreift, und ein Untersetzungsgetriebe (15), das in ein erstes Zahnrad (16) einer Einstellwelle (17) eingreift, sowie ein zweites Zahnrad (18) der Einstellwelle (17) aufweist, das die Schalttrommel (20) antreibt.

6. Programmschaltwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Zahnrad (16) und der Einstellwelle (17) eine Rutschkupplung (23) vorgesehen ist, die eine Drehung der Einstellwelle (17) unabhängig vom ersten Zahnrad (16) erlaubt.

7. Programmschaltwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttrommel (20) an ihrem Umfang eine Kurvenbahn (21) aufweist, an der ein Außenbund (13) der Schiebehülse (10) anliegt und mittels der die Schiebehülse (10) axial verschieblich ist (H).

8. Programmschaltwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (10) mit ihrem Außenbund (13) unter der Wirkung einer Feder (22) an der Kurvenbahn (21) anliegt.

9. Programmschaltwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der Schiebehülse (10) und des Zeitschaltwerks (14 bis 23) und des Getriebes (6) achsparallel liegen.

10. Programmschaltwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttrommel (20) des Zeitschaltwerks (14 bis 23) mindestens einen Kontaktsatz (26, 26′) betätigt, der beim Ablauf des Zeitschaltwerks elektrische Verbraucher des Haushaltsgeräts abschaltet und/oder den Motor (7) während der Vorwahlzeit einschaltet.

11. Programmschaltwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttrommel (20) des Zeitschaltwerks (14 bis 23) einen oder mehrere weitere Kontaktsätze betätigt, die während oder am Ende des Ablaufs der Vorwahlzeit eine optische oder akustische Anzeige oder ähnliches bewirken können.

12. Programmschaltwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (10) in ihrer zweiten Stellung mit einer zweiten Verzahnung (12) ein Stirnrad (24) des Getriebes (6) des Programmschaltwerks antreibt.

13. Programmschaltwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (7) achsparallel neben der Programmtrommel (1) angeordnet ist und daß das Zeitschaltwerk (14 bis 23) sich zwischen dem Motor (7) und dem Getriebe (6) befindet.