DE1650731C3 - Klinkenschaltwerk für die Programmsteuerung von Waschmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Klinkenschaltwerk für die Programmsteuerung von Waschmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 2. Ein solches Klinkenschaltwerk ist durch das DE-GM 96 230 (insbesondere Figur 5 bis 7) bekannt.

Bei diesem bekannten Schrittschaltwerk sind zwei Sperräder mit gleichem Zahnkopfkreisdurchmesser koaxial angeordnet, die von zwei Transportklinken über einen gemeinsamen Exzenter angetrieben werden. Eines der beiden Sperräder weist eine zylinderförmige Lauffläche mit einem Durchmesser gleich dem Zahnkopfkreisdurchmesser auf, auf dem normalerweise eine der beiden Transportklinken entlanggleitet und somit am Transport des anderen Sperrades gehindert ist. Die nicht abgehobene Transportklinke treibt das zugehörige, mit der Lauffläche ausgerüstete Sperrad ständig an. Die Lauffläche dieses Sperrades weist an einigen Stellen entlang dem Umfang Ausnehmungen auf, so daß die andere Transportklinke im Bereich dieser Ausnehmung in das andere Sperrad eingreifen kann und dieses fortschaltet

Es ist auf diese Weise zwar möglich, die den Sperrädern jeweils zugeordneten Kontaktsätze mit unterschiedlicher Drehgeschwindigkeit fortzuschalten, jedoch muß der Antriebsmotor für die Transportklinken so dimensioniert sein, daß er in der Lage ist, zeitweilig beide, den Sperrädern zugeordnete Kontaktsätze gemeinsam fortzuschalten. Dieser Betriebsfall tritt immer dann auf, wenn auch die normalerweise abgehobene Transportklinke in ihr zugehöriges Sperrad eingreifen kann.

Aus dem Buch »Bauelemente der Feinmechanik« 1964, 9. Auflage, Seite 461 von Richter/Voss/Kozer ist es ferner bekannt, Schaltwerke mit zwei Schaltklinken zu versehen, die abwechselnd dasselbe umlaufende Schaltglied weiterschalten. Bei Verwendung dieser Anordnung mit mehreren Schaltgliedern müßte der Antrieb für die Schaltklinken immer für den Betriebsfall des zumindest zeitweilig gemeinsamen Antriebs aller Schaltglieder bemessen sein.

ίο Aufgabe der Erfindung ist es, ein Klinkenschaltwerk der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem bei einem möglichst kleinen Aufwand an Teilen die Kontaktschaltorgane von einem einzigen möglichst kleinen und billigen Motor programmgerecht anzutreiben sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 oder Anspruchs

2 gelöst.

Bei den erfindungsgemäßen Klinkenschaltwerken braucht der Antriebsmotor für die Programmsteuerung nur so groß bemessen zu sein, daß er in der Lage ist, das jeweils einer einzigen Schaltverzahnung zugeordnete Kontaktschaltorgan weiterzuschalten, da die anderen Schaltverzahnungen mit den jeweils zugehörigen 2·"· Kontaktschaltorganen sich solange in Ruhe befinden. Der somit erforderliche Antriebsmotor ist verhältnismäßig k'ein und demzufolge auch billig.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 in schematischer Darstellungsweise eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel,
F i g. 2 eine Seitenansicht der F i g. 1
Fig.3, 4, 5 verschiedene Ausführungsformen und Anordnungen der Fortschaltklinken und
F i g. 6 und 7 weitere Ausführungsbeispiele.

In der F i g. 1 und 2 sind zwei auf einer gemeinsamen Achse 1 drehbar gelagerte Kontaktschaltorgane in Form von zwei Nockenscheiben 2 und 3 vorhanden. Diese Nockenscheiben 2, 3 tragen in axialer Richtung *o vorspringende Nocken 4 und 5, welche Kontaktsätze 6 und 7 betätigen. Auf jeder dieser Nockenscheiben 2 und

3 sind auf strichpunktiert angedeuteten Kreisbahnen mehrere solcher Nocken 4 und 5 in verschiedenen Kombinationen angeordnet, so daß in jeder Winkelstellung der einzelnen Nockenscheiben 2 und 3 andere Kombinationen der Kontaktsätze 6 und 7 betätigt werden.

Am äußeren Umfang besitzen die Nockenscheiben 2 und 3 jeweils eine Schaltverzahnung 8 und 9, in welche Fortschaltklinken 10 und 11 eingreifen. Diese beiden Fortschaltklinken 10 und 11 sitzen auf jeweils einem Exzenter 12,13, die winkelmäßig die gleiche Exzentrizität haben, und sind beide als Schubklinken ausgebildet, so daß sie bei der gezeichneten Anordnung die beiden Nockenscheiben 2 und 3 in entgegengesetzten Richtungen fortschalten, wenn die Exzenter 12 und 13 sich drehen.

Die beiden Exzenter 12 und 13 könnten in diesem Falle auch als ein gemeinsamer Exzenter ausgebildet sein.

In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 sitzen die beiden Exzenter 12 und 13 auf einer gemeinsamen Welle 14, die über ein Zahnrad 15 und ein mit diesem kämmenden Ritzel 16 von einem Motor 17 angetrieben wird.

In der in der Fig. 1 dargestellten Anordnung der beiden Fortschaltklinken 10 und U bilden diese zueinander, wenn sie beide in Eingriff stehen mit den

Verzahnungen8 bzw.9. einen Zentriwinkel von ca. 120", so daß ihre Schubbewegungen bzw. Fortschaltbewegungen in Bezug auf die Drehung der Welle 14 bzw. der Exzenter 12 und 13 ebenfalls um 120° verschoben sind. Das bedeutet, daß die Fortschaltbewegung an den beiden Nockenscheiben 2 und 3 nicht gleichzeitig, sondern immer nacheinander erfolgt. Insbesondere, wenn bei einem Schaltschritt durch eine Nockenscheibe

2 oder 3 gleichzeitig viele Kontakte der Kontaktsetze 6 oder 7 b-tätigt werden müssen, bedeutet die zeitliche Versetzung der Antriebe der beiden Nockenscheiben 2 und 3 eine wesentliche Drehmomentserleichterung und somit Antriebserleichterung für den Motor 17.

Es sei angenommen, die Nockenscheibe 3 stelle die Reversiersteuersrtieibe für die Drehrichtungsumkehrung des Waschmaschinenmotors einer Waschmaschine dar und die Nockenscheibe 2 sei die Programmschaltscheibe für das zu fahrende Waschprogramm. Weiter sei angenommen, daß das Waschprogramm bereits bei dem Arbeitsgang »Hauptwäsche« angelangt sei. In diesem Falle muß also nun die Nockenscheibe 2, d. h. die Programmsteuerscheibe, solange in der momentanen Stellung stehenbleiben, bis die Reversierscheibe 3 z. B. eine volle Umdrehung ausgeführt und den Waschmaschinenmotor beispielsweise 15mal in seiner Drehrichtung umgesteuert hat Einer der Kontakte des Kontaktsatzes 6, der von der Programmscheibe 2 betätigt ist, dient dabei als Hauptschalter für den Waschmaschinenmotor, so daß der Waschmaschinenmotor solange eingeschaltet bleibt, bis der betretende Kontakt wieder geöffnet, d. h. die Programmscheibe 2 weitergeschaltet worden ist.

Um nun trotz dauernder Drehbewegung der Welle 14, die von dem Motor 17 angetrieben wird, die Fortschaltung der Nockenscheibe bzw. Programmscheibe 2 zu verhindern, ist in dem Ausführungsbeispiel der Nockenscheibe bzw. Reversierscheibe 3 eine Steuerscheibe 18 als Steuerorgan für die Fortsc'naltklinke 10 zugeordnet, die synchron mit der Nockenscheibe bzw. Reversierscheibe 3 angetrieben wird. Zu diesem Zweck ist die Steuerscheibe 18 durch eine Buchse 19 mit der Nockenscheibe bzw. Reversierscheibs 3 fest verbunden. Der äußere Umfang der Steuerscheibe 18 ist kreisrund und besitzt an einer Stelle einen Einschnitt 20.

Ein drehbeweglich gelagerter und unter der Wirkung einer Feder stehender Steuerhebel 21 tastet beim Drehen der Nocken- bzw. der Reversierscheibe 3 den Umfang der Steuerscheibe 18 ab. Der Steuerhebel 21 besitzt einen Stift 22, der unter die Fortschaltklinke 10 greift und die Fortschaltklinke 10 so lange außer Eingriff mit der Schaltverzahnung 8 hält, bis der Steuerhebel 21 in den Einschnitt 20 der Steuerscheibe 18 einfällt. Dies wird der Fall sein, wenn die Nockenscheibe bzw. Reversierscheibe 3 in dem gewählten Ausfrhrungsbeispiel eine volle Umdrehung ausgeführt hat. Der nächste Schaltschritt der der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 durch die Fortschaltklinke 10 mitgeteilt wird, findet in der Zeit statt, in der die Nocken- bzw. Reversierscheibe

3 stillsteht. Wenn nun die Zahnteilung der Schaltverzahnung 8 der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 und der Hub der Fortschaltklinke 10 so gewählt sind, daß mit einem einzigen Schaltschritt die neue Schaltposition der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 erreicht wird, so würde es genügen, den Einschnitt 20 in der Steuerscheibe 18 in Umfangsrichtung nur so lang zu machen, wie ein Schaltschritt der Steuerscheibe 18 ist. Sicherheitshalber wird es aber zweckmäßig sein, die Länge des Einschnittes auf mehrere Schaltschritte auszudehnen.

Damit nun während des folgenden Programmabschnittes, während welchem die Nocken- bzw. Reversierscheibe 3 nicht fortgeschaltet zu werden braucht, weil dar Hauptwaschvorgang beendet ist die Schaltwirkung der Fortschaltklinke 11 aufgehoben wird, ist diese mit einer Nase 23 versehen, an der der Klappanker 24 eines Elektromagneten 25 angreift Der Elektromagnet 25 kann von einem der Kontakte des Kontaktsatzes 6 in der nächsten Schaltstellung der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 erregt werden, so daß sein Klappanker 24 die Fortschaltklinke U außer Eingriff hebt mit der Schaltverzahnung 9 der Nocken- bzw. Reversierscheibe 3, so daß die Reversierscheibe 3 danach stehenbleibt und mit ihr auch die Steuerscheibe 18, so daß die Fortschaltklinke 10 durch den Steuerhebel 21 nicht wieder außer Eingriff gehoben wird mit der Schaltverzahnung 8 der Nocken- bzw. Programmscheibe 2.

In der nächsten Schaltstellung der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 kann nun beispielsweise der Spüivorgang in der Waschmaschine dadurch eingeleite! werden, daß zunächst die verbrauchte Waschlauge abgesaugt und danach frisches Spülwasser bis zu einem gewissen Niveau eingefüllt wird. Das bedeutet, daß die Fortschaltung der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 in die übernächste Schaltstellung solange verzögert werden muß, bis das neu einzufüllende Spülwasser einen bestimmten Stand erreicht hat Um diese Verzögerung zu erreichen ist es nun wiederum erforderlich, die Fortschaltklinke 10 solange außer Eingriff mit der Schaltverzahnung 8 der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 zu halten. Zu diesem Zweck ist ein zweiter Elektromagnet 26 vorgesehen, dessen Klappanker 27 mit einer Nase 28 der Fortschaltklinke 10 zusammenwirkt und bei Erregung des Elektromagneten 26 die Fortschaltklinke 10 außer Eingriff hebt Dabei kann die Erregung des Elektromagneten 26 wieder über einen Kontakt des Kontaktsatzes 6 und eine entsprechende Nocke auf der Nocken- bzw. Programmscheibe 2 und zusätzlich über einen an sich bekannten Niveaufühler in der Waschmaschinentrommel gesteuert werden. Sobald dann der Niveaufühler den gewünschten Wasserstand meldet, wird ebenfalls auf an sich bekannte Weise der Elektromagnet 26 wieder zum Abfallen gebracht, so daß sein Klappanker 27 die gestrichelt dargestellte Lage einnimmt und die Fortschaltklinke 10 wieder in ihre Arbeitsstellung, d. h. in Eingriff mit der Fortschaltverzahnung 8 treten läßt. Durch die dauernde Drehbewegung der Exzenter 12 und 13 wird dann gleich anschließend der nächste Schaltschritt an der Nockenbzw. Programmscheibe 2 ausgeführt und dadurch beispielsweise der Spülvorgang eingeleitet.

Während des Spülvorganges muß sich dann die Nocken- bzw. Reversierscheibe 3 wieder drehen, weil der Waschmaschinenmotor wieder die gleichen Reversierbewegungen ausführen muß, wie beim vorhergegangenen Waschvorgang. Hierbei ist zu bemerken, daß selbstverständlich auch weniger oder periodisch anders gesteuerte Reversiervorgänge des Waschmaschinenmotors während des Spülvorganges durchgeführt werden können. Dies spielt aber grundsätzlich bei der Anwendung der Erfindung keine Rolle, denn es könnte dies ganz einfach dadurch erreicht werden, daß auf der Reversierscheibe 3 nunmehr eine andere Grupppe von Schaltnocken 5 zur Wirkung kommt als beim vorausgegangenen Hauptwaschvorgang. Das aber würde wiederum bedeuten, daß beim Hauptwaschvorgang die Reversierscheibe 3 keine ganze, sondern nur eine Teilumdrehung gemacht hat und auf der Steuerscheibe

18 an entsprechender Stelle ein zweiter Einschnitt 20 vorhanden wäre.

Angenommen, der Waschmaschinenmotor führt während des nun eingeschalteten Spülvorganges die gleichen Reversiervorgänge aus, wie während des ■-, vorausgegangenen Hauptwaschvorganges, so wiederholen sich nunmehr dieselben Schaltvorgänge, wie während des Hauptwaschvorganges.

Bei Erreichen der Schaltstellung der Nocken- bzw. Programmscheibe 2, in welcher der eigentliche Spül vor- ι < > gang eingeschaltet wird, wird der Elektromagnet 25 wieder abgeschaltet, so daß die Fortschaltklinke 10 wieder in Eingriff fällt mit der ihr zugeordneten Schaltverzahnung 9 der Nocken- bzw. der Reversier-

Selbstverständlich stehen beide Fortschaltklinken 10 und 11 unter der Einwirkung von Federn, die bestrebt sind, die Klinken in Eingriff mit den ihnen zugeordneten Schaltverzahnungen 8 und 9 zu drücken, was beispielsweise durch eine Feder 29 bewerkstelligt werden kann, die gleichzeitig an beiden Fortschaltklinken 10 und 11 eingehängt ist

Die F i g. 3,4 und 5 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele und Anordnungen der Fortschaltklinken. Während in den F i g. 1 und 2 die Fortschaltklinken 10 und 11 jeweils als Schubklinken ausgebildet sind, ist in der F i g. 3 eine Schubklinke 41 und eine Ziehklinke 42 vorgesehen, die eine Fortschaltbewegung der beiden Nockenscheiben 2 und 3 in gleicher Drehrichtung bewirken können, die aber, damit ihr Schalthub nicht jo gleichzeitig erfolgt, auf zwei um ca. 120° versetzten Exzentern 43 und 44 sitzen, welche ebenfalls auf einer gemeinsamen Welle,die nicht dargestellt ist, angeordnet sind. In der Fig.4 sind zwei Schubklinken 45 und 46 gezeigt, die parallel übereinander angeordnet sind und j-, auf zwei um 180° versetzten Exzentern 47 und 48 sitzen.

Entsprechend den Schubklinken 45 und 46 können auch zwei Zugklinken 49 und 50 gemäß F i g. 5 vorgesehen sein, die ebenfalls auf zwei um 180° versetzten Exzentern 51 und 52 sitzen und die Nockenscheibe!! 2 und 3 bei entsprechend gerichteter Verzahnung 8 und 9 gleichsinnig antreiben.

Durch die Versetzung der Exzenter 43, 44, 47 und 48 sowie 51 und 52 ist auch bei den Klinkenanordnungen gemäß den F i g. 3,4 und 5 immer gewährleistet, daß die Arbeitshübe der einzelnen Klinken 41 und 42,45 und 46 bzw. 49 und 50 bei kontinuierlicher Drehung ihrer Antriebswelle zeitlich voneinander getrennt werden, so daß der Antriebsmotor 17 immer nur das Drehmoment für die Fortschaltung einer Nockenscheibe 2 oder 3 aufzubringen hat.

Während in den Fig.! und 2 die Nockenscheiben 2 und 3 koaxial, d. h. auf einer gemeinsamen Achse über- oder nebeneinander angeordnet sind und somit eine gewisse Ausdehnung in axialer Richtung mit sich bringen, ist in der F i g. 6 die Möglichkeit aufgezeigt, die beiden Nockenscheiben 2 und 3 auch nebeneinander in einer gemeinsamen Ebene auf verschiedenen Achsen 53 und 54 anzuordnen. Die dazugehörigen Fortschaltklinken 55 und 56 sind wiederum als Schubklinken ausgebildet und sitzen auf einem gemeinsamen Exzenter 57. Während in der in F i g. 6 nur zwei Flachbandfedern 58 und 59 gezeigt sind, die die Forlschaltklinken 55 und 56 in Eingriff halten mit den Verzahnungen 8 und 9 der Nockenscheiben 2 und 3, ist es natürlich auch bei diesem Ausführungsbeispiel möglich, die Klinken gemäß den F i g. I und 2 unter den Einfluß von Steuerhebeln 21 bzw. Elektromagneten 25,26 zu stellen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.7 ist noch dargestellt, wie in derselben Ebene der Nockenscheiben 2 und 3 der F i g. 6 zusätzlich noch eine dritte Nockenscheibe 60 als Zeitsteuerscheibe eines Timers angeordnet ist und von einer Fortschaltklinke 61 betätigt wird. Die Nockenscheibe 60 hat an ihrem Umfang ebenfalls wieder eine Schaltverzahnung 62 und ist drehbar auf einer Achse 63 gelagert Die Nockenscheibe 60 dient ebenfalls wieder als Kontaktschaltorgan und könnte ebensogut als Kontaktscheibe mit elektrischen Kontaktbahnen ausgebildet oder mit einem Schleifer versehen sein, der eine feststehende Kontaktscheibe abtastet. Bei der Anordnung gemäß F i g. 7 wird es zweckmäßig sein, die Fortschaltklinke 61- auf einen eigenen, gegenüber dem Exzenter 64 der beiden Fortschaltklinken 65 und 66 winkelmäßig versetzten Exzenter zu setzen, damit wieder gewährleistet ist, daß bei der kontinuierlichen Drehbewegung der Exzenter nacheinander immer nur eine der Nockenscheiben 2, 3 oder 60 fortgeschaltet wird.

Wenn man die Nockenscheiben 2, 3 und 60 so anordnet, daß die Fortschaltklinken 61,65 und 66 jeweils einen Winkel von ca. 120° miteinander einschließen, ergeben sich besonders einfache Verhältnisse.

Bei den beschriebenen Klinkenschaltwerken läßt sich auch mit sehr geringem Aufwand sowohl an Teilen wie auch an Antriebsdrehmoment auf einfache Weise die sogenannte Schaltschrittvollendung erzielen.

In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, den einzelnen Fortschaltklinken Exzenter mit verschieden großen Hüben zuzuordnen, damit mit ein- und derselben Antriebsdrehzahl der Exzenterwelle verschieden schnelle Fortschaltbewegungen der Kontaktschaltorgane erzielt werden können.

In gewissen Fällen ist es auch denkbar, den Hub der Exzenter in an sich bekannter Weise einstellbar zu machen, so daß dadurch die einzelnen Fortschaltgeschwindigkeiten geregelt werden können.

Ferner ist es möglich, ein und demselben Kontaktschaltorgan zwei Fortschaltklinken zuzuordnen, die einen Antrieb in entgegengesetzten Richtungen bewirken, und die Klinken, wie am Beispiel der Fi g. 1 gezeigt ist. beispielsweise durch Elektromagnete ansteuerbar zu machen, derart, daß das betreffende Schaltkontaktorgan wahlweise vorwärts oder rückwärts geschaltet werden kann. Es ist dabei natürlich erforderlich, das Schaltorgan mit einer Doppelverzahnung für beide Drehrichtungen auszurüsten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Klinkenschaltwerk für die Programmsteuerung von Waschmaschinen, bei dem durch einen einzigen Antriebsmotor mehrere voneinander unabhängige, drehbare Kontaktschaltorgane in koaxialer oder achsparalleler Anordnung, denen jeweils eine Schallverzahnung drehfest zugeordnet ist, über exzentergetriebene Fortschaltklinken antreibbar sind, wobei die Fortschaltklinken von einem einzigen Exzenter angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortschaltklinken (10,11; 55, 56) winkelmäßig gegeneinander derart versetzt sind, daß zu jedem Zeitpunkt lediglich ein Kontaktschaltorgan (2, 3) durch die zugehörige Fortschaltklinke (10,11; 55,56) angetrieben ist (Figuren 1 bis 4,8).

2. Klinkenschaltwerk für die Programmsteuerung von Waschmaschinen, bei dem durch einen einzigen Antriebsmotor mehrere voneinander unabhängige, drehbare Kontaktschaltorgane in koaxialer oder achsparalleler Anordnung, denen jeweils eine Schaltverzahnung drehfest zugeordnet ist, über exzentergetriebene Fortschaltklinken antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fortschaltklinke (41,42; 45, 46; 49, 50; 61, 65/66) von einem jeweils zugehörigen Exzenter (43,49; 47,48; 51,52; 64) angetrieben ist und die Exzenter (43,49; 47,48; 51, 52; 64) winkelmäßig derart gegeneinander versetzt sind, daß zu jedem Zeitpunkt lediglich ein Kontaktschaltorgan (2, 3, 60) durch die zugehörige Fortschaltklinke (41, 42; 45, 46; 49, 50; 61, 65/66) angetrieben ist (Figuren 5 bis 7,9).