[0001] Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung, insbesondere für Waschmaschinentüren,
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Elektrisch betriebene Verriegelungsvorrichtungen, die insbesondere bei Waschmaschinentüren
verwendet werden, sind bereits. bekannt, beispielsweise aus der DE-OS 22 58 812. Die
bekannten Verriegelungsvorrichtungen weisen ein Gehäuse zu Unterbringung der elektrischen
und der mechanischen Schaltteile sowie einen meist quer zur Längsrichtung des Gehäuses
verschiebbaren Stößel auf, der das eigentliche Verriegelungsglied darstellt. Der Stößel
wird bei den meisten bekannten Verriegelungsvorrichtungen mit Hilfe von Bimetallstreifen
verschoben. Bei der Vorrichtung gemäß der DE-OS 22 58 812 ist zusätzlich ein Elektromagnet
vorgesehen, der den Stößel bei Erregung schnell in die Verriegelungsstellung verschiebt.
Die mechanische Arretierung dieser Stellung erfolgt durch einen Winkelhebel, der bei
der Verschiebung des Stößels durch die Kraft einer Drehfeder mitgenommen wird und
an dem ein Zapfen befestigt ist, der bei.Erreichen der Stößelendlage hinter eine Haltenase
greift und dort einrastet. Das Zurückverschieben des Stößels in die Entriegelungsstellung
erfolgt mit Hilfe eines Bimetallstreifens, der durch seine Biegebewegung die erwähnte
Haltenase zurückschiebt und so den Drehhebel mitsamt dem Zapfen entarretiert.
[0003] Bei Waschmaschinen neuerer Bauart werden halbelektronische oder auch vollelektronische
Steuerungsschaltungen eingesetzt, die beispielsweise mit Hilfe von Mikroprozessoren
arbeiten. Bei Schaltungen dieser Art erhält auch die Verriegelungsvorrichtung für
die Waschmaschinentür ihre Befehle ausschließlich in Form von Impulsen, und zwar sowohl
für die Verriegelung als auch für die Entriegelung.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelungsvorrichtung, insbesondere
für Waschmaschinentüren, so auszugestalten, daß sie ausschließlich durch Impulse steuerbar
ist, wobei der Stößel nach jedem Impuls abwechselnd in eine stabile Verriegelungsstellung
oder in eine stabile Entriegelungsstellung verschoben wird. Diese Aufgabe wird durch
die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
[0005] In dem Unteranspruch2ist eine bevorzugte Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung
angegeben, die sich durch einen besonders einfachen Aufbau auszeichnet und bei welcher
nur wenige Teile verwendet sind. In dem Unteranspruch 3 ist eine weitere bevorzugte
Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung angegeben, die gegenüber der Ausführungsform
nach Anspruch 2 den besonderen Vorteil aufweist, daß sie auch bei stärkeren Erschütterungen
sicher in der jeweils vorgesehenen Endstellung verbleibt. In den weiteren Unteransprüchen
sind bevorzugte Ausgestaltungen der Verriegelungsvorrichtung beschrieben, die geeignet
sind, um bei einfachstem Aufbau die Betriebssicherheit der Vorrichtung und/oder die
Einfachheit der Montage zu erhöhen.
[0006] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig.1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer Verriegelungsvorrichtung,
wobei der Stößel sich in der Entriegelungsstellung befindet;
Fig.2 einen Teilausschnitt aus Fig.1, 'wobei der Stößel im Augenblick der Verriegelung
dargestellt ist;
Fig.3 einen Teilausschnitt aus Fig.1, wobei der Stößel im Augenblick der Entriegelung
dargestellt ist;
Fig.4 eine Teildraufsicht auf eine zweite Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung,
wobei der Stößel sich in der Entriegelungsstellung befindet;
Fig.5 einen Teilausschnitt aus Fig.4, wobei der Stößel im Augenblick der Verriegelung
dargestellt ist; und
Fig.6 einen Teilausschnitt aus Fig.4, wobei der Stößel im Augenblick der Entriegelung
dargestellt ist.
[0007] In Fig.1 ist eine Gehäuseschale 1 dargestellt, in welche bereits alle funktionswichtigen
Teile eingesetzt sind. Die Gehäuseschale 1 wird nach der Montage mit einem nicht dargestellten
Deckel verschlossen, der auf an der Gehäuseschale angeformte Zapfen aufgesteckt und
anschließend beispielsweise durch Warmstauchen der Zapfen oder auch nur durch Verkleben
befestigt wird.
[0008] Die Verriegelungsvorrichtung weist ferner einen Stößel 12 auf, der über einen Lagerstab
12b'mit einem im Inneren der Gehäuseschale 1 angeordneten Fortsatz 14 verbunden ist.
Zur besseren Lagerung des Fortsatzes 14 weist dieser noch einen weiteren Lagerstab
12a auf. Der Stößel 12, die Lagerstäbe 12a und 12b sowie der Fortsatz 14 sind in Richtung
eines Doppelpfeils 31 hin- und herschiebbar. Damit dies möglich ist, muß der Fortsatz
14 kürzer sein als die innere lichte Weite der Gehäuseschale 1.
[0009] In der Gehäuseschale 1 ist ferner ein Elektromagnet angeordnet, der aus einem Spulenkörper
2, einer Erregerwicklung 3, einem Magnetjoch 6 sowie einem Anker 7 besteht. Die Anschlußenden
4 und 4
1 der Erregerwicklung 3 sind elektrisch mit Anschlußstiften 5 und 5' verbunden. Der
Anker 7 ist in Richtung eines Doppelpfeils 30 verschiebbar im Inneren des Spulenkörpers
2 gelagert.
[0010] Zwischen dem Anker 7 des Elektromagneten und dem Stößel 12 ist eine mechanische Umschalteinrichtung
angeordnet, welche bei Verschiebbung des Ankers 7 den Stößel 12 mitsamt dem Fortsatz
14 jeweils in die eine oder andere Endlage bringt und ihn dort stabil festhält. Die
Umschalteinrichtung weist neben dem Fortsatz 14 einen Schieber 8 mit einer angeformten
Fahne 13 sowie eine Druckfeder 9 auf, die zwischen einem am Schieber 8 ausgebildeten
Zapfen 11a und einem vom Fortsatz 14 vorstehenden Zapfen 11b angeordnet ist. Am Fortsatz
14 ist ferner eine zum Schieber 8 hin ausgerichtete Anschlagfläche in Form eines umgekehrten
W
ls ausgebildet, die symmetrisch zu dem Zapfen 11b angeordnet ist. Die Anschlagfläche
besteht aus zwei beidseits des Zapfens 11b angeordneten, in entgegengesetzten Richtungen
verlaufenden, schrägen Flächen 15a und 15b und aus zwei sich daran anschließenden,
zum Schieber hin verlaufenden schrägen Flächen 16a und 16b.
[0011] Ferner ist an dem Fortsatz 14 des Stößels 12 eine Verlängerung 19 angeformt, an bzw.
in der eine Kontaktbrücke 20 ausgebildet ist; in dem Gehäuse 1 sind dieser Kontaktbrücke
20 zwei Anschlüsse 21 und 21' zugeordnet. Wie aus Fig.1 zu ersehen, ist in der nichtverriegelten
Stellung der Signalstromkreis geöff- net, während er in der verriegelten Stellung
der Fig.2 geschlossen ist. Mit Hilfe dieses Signalstromkreises kann die mechanische
Verriegelung bzw. Entriegelung der Steuerung durch die jeweilige Kontaktstellung angezeigt
werden. Mit Hilfe dieses Signalstromkreises können dann auch Störungen in der Verriegelungsvorrichtung
erfaßt werden.
[0012] Die Verriegelungsvorrichtung arbeitet folgendermaßen: Wenn sich der Stößel 12 und
der Fortsatz 14 in der in Fig.1 wiedergegebenen Stellung befinden, entspricht dies
der "entriegelten" Stellung. Hierbei liegt dann der Fortsatz 14 mit seiner linken
Stirnfläche an der entsprechenden Wand der Gehäuseschale 1 an und wird durch die Druckfeder
9 dadurch in dieser Stellung gehalten, daß der Zapfen 11b des Fortsatzes 14 gegenüber
der Gehäuselängsachse 17 in Fig.1 etwas nach links versetzt ist, während der Zapfen
11a am Schieber 8, gegen welchen sich das andere Ende der Druckfeder 9 abstützt, genau
auf der Gehäuselängsachse 17 liegt.
[0013] Wenn nun der Strom in der Erregerwicklung 3 eingeschaltet und damit ein Magnetfeld
in dem Elektromagneten aufgebaut wird, wird der Anker 7 in das Magnetfeld hineingezogen.
Er stößt dann in Fig.1 mit seiner oberen Stirnfläche gegen die entsprechende untere
Stirnfläche des Schiebers 8 und verschiebt diesen entgegen der Kraft der Druckfeder
9 nach oben. Dadurch wird dann die Fahne 13, welche aus stauchfestem, aber elastischem
Werkstoff besteht, gegen die schräge Fläche 15b gestoßen, wird dort umgelenkt und
stößt gegen die steilere, schräge Fläche 16b. Hierbei bewegt sie den Fortsatz 14 und
damit den Stößel 12 nach rechts, bis die rechte Stirnfläche an der entsprechenden
Innenwand der Gehäuseschale 1 anliegt. Dieser Zustand ist in Fig.2 dargestellt. Bei
Abschalten der Erregerwicklung nach Beendigung des Erregungsimpulses drückt dann die
Feder 9 den Schieber 8 und damit auch den Anker 7 nach unten, bis der Anker 7 in Fig.1
gegen den unteren Anschlag 10 stößt. Da der Zapfen 11b infolge der Verschiebung des
Fortsatzes 14 nun so weit nach rechts bewegt worden ist, daß er in Fig.1 rechts von
der Gehäuselängsachse 17 liegt, drückt die Feder 9 den Fortsatz 14 in die in Fig.2
wiedergegebene Stellung, in welcher die rechte Stirnfläche des Fortsatzes an der entsprechenden
Gehäuseinnenwand anliegt. Der Stößel 12 und der Fortsatz 14 befinden sich dann in
einer stabilen Lage.
[0014] Dieser Vorgang wiederholt sich in umgekehrter Richtung, sobald der Elektromagnet
erneut impulsförmig erregt wird. Hierdurch wird dann der Anker 7 wieder in das Magnetfeld
gezogen und verschiebt den Schieber 8 nach oben. Die Fahne 13 stößt nunmehr gegen
die schräge Fläche 15a, wird von dieser umgelenkt und stößt dann gegen die steilere,
schräge Fläche 16a. Dadurch wird der Fortsatz 14 solange nach links bewegt, bis seine
linke ; Stirnfläche an der zugeordneten Gehäuseinnenwand anliegt. Die Druckfeder 9
schnappt hierbei um und nimmt nunmehr wieder die ursprüngliche Lage (Fig.1) ein. Der
Augenblick des Umschnappens ist in Fig.3 dargestellt.
[0015] Vorteilhafterweise ist der Zapfen 11a des Schiebers 8 auf der Gehäuselängsachse 17
angeordnet, die gleichzeitig die Achse des Schiebers 8 ist. Der Zapfen 11b am Fortsatz
14 muß neben der Längsachse 17 liegen, wobei der Abstand des Mittelpunktes des Zapfens
11b von der Längsachse 17 vorzugsweise kleiner als der Verschiebeweg des Fortsatzes
14 ist. Ferner wird vorteilhafterweise als Druckfeder 9 eine sogenannte Schenkelfeder
verwen- det. Federn dieser Art sind grundsätzlich bekannt,und eignen sich infolge
ihres einfachen Aüfbaus besonders gut für die Montage. Des weiteren können vorteilhafterweise
der Schieber 8 und die Fahne 13 einstückig aus Kunststoff hergestellt sein. Hierdurch
ist dann eine kompakte Montageeinheit geschaffen, die leicht in die offene Gehäuseschale
1 eingelegt werden kann.
[0016] Da in der Praxis festgestellt werden mußte, daß die vorbeschrie- bene Ausführungsform
vor allem dann nicht immer störungsfrei arbeitet, wenn die Verriegelungsvorrichtung
Erschütterungen ausgesetzt ist, ist eine weitere verbesserte Ausführungsform der Verriegelungsvorrichtung
geschaffen worden, die nunmehr anhand der Fig.4 bis 6 beschrieben wird. Hierbei sind
die gleichen Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und entsprechende Teile
sind mit den gleichen, mit einem Strichindex versehenen Bezugszeichen bezeichnet.
Der Hauptunterschied zwischen der Ausführungsform nach den Fig.1 bis 3 und der Ausführungsform
nach den Fig.4 bis 6 besteht darin, daß zwischen dem Fortsatz 14' und dem Schieber
8' ein Umschaltteil 22 angeordnet ist, das um einen ortsfesten Lagerzapfen 23 der
Gehäuseschale 1 gelagert ist. Das Umschaltteil 22 besitzt auf der dem Fortsatz 14'
zugewandten Seite einen gabelartigen Einschnitt 24, welcher den vom Fortsatz 14' vorstehenden
Zapfen 11b' teilweise umgreift. Auf der Unterseite des Umschaltteils 22 ist eine zum
Schieber 8' hin ausgerichtete Anschlagfläche in Form eines umgekehrten W's ausgebildet,
welche symmetrisch zu dem Lagerzapfen 23 an dem Umschaltteil 22 ausgebildet ist und
im einzelnen die schrägen Flächen 15a', 15b', 16a" und 16b' aufweist, welche in der
ersten Ausführungsform den entsprechenden Flächen 15a, 15b, 16a und 16b der an dem
Fortsatz 14 ausgebildeten Anschlagfläche entsprechen. Ferner ist auf der Oberseite
des Umschaltteils 22 ein Ansatz 22a ausgebildet. Zwischen dem Ansatz 22a und dem Zapfen
11a' amSchieber 8' ist eine S-förmige Druckfeder 9' eingesetzt. Die Form des Schiebers
8' in den Fig.4 bis 6 wurde gegenüber der Form des Schiebers 8 in den Fig.1 bis 3
etwas geändert, um dessen Beweglichkeit bei einer möglichst geringen Kraftaufwendung
zu verbessern.
[0017] Die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform ist im Prinzip die gleiche wie die
der ersten Ausführungsform. Beim Einschalten der Erregerwicklung 3 und dem damit verbundenen
Aufbau eines Magnetfeldes im Elektromagneten wird der Anker 7 in das Magnetfeld hineingezogen
und stößt dann mit seiner oberen Stirnfläche gegen den Schieber 8'und bewegt diesem
entgegen der Kraft der
S-förmigen Druckfeder 9' nach oben. Dadurch wird die Fahne 13', die ebenfalls aus stauchfestem,
aber elastischem Werkstoff besteht, gegen die schräge Fläche 15a' der Anschlagfläche
des Um- . schaltteils 22 gestoßen, wird durch diese umgelenkt und stößt gegen die
steilere, schräge Fläche 16a' am Umschaltteil 22. Dadurch wird, wie aus Fig.5 zu ersehen
ist, das Umschaltteil im Uhrzeigersinn verschwenkt und nimmt über seinen gabelartigen
Einschnitt 24 den Zapfen 11b' des Fortsatzes 14'mit, so daß der Fortsatz 14' und der
mit ihm verbundene Stößel 12' nach rechts verschoben werden. Dieser Zustand ist in
Fig.6 dargestellt. Nach Abschalten des Erregungsimpulses drückt dann die Feder 9'
den Schieber 8' und damit den Anker 7 nach unten, bis er gegen den nicht dargestellten
Anschlag am unteren Ende des Gehäuses stößt. Durch die Verschwenkung des Umschaltteils
22 im Uhrzeigersinn ist der Zapfen 11b' des Fortsatzes 14' in Fig.5 soweit nach rechts
bewegt worden, daß er rechts von der Gehäuselängsachse 17 liegt und in dieser Stellung
durch die Feder 9' gehalten wird, wobei dann die rechte Stirnfläche des Fortsatzes
14' an der entsprechenden Gehäuseinnenwand anliegt. Damit befinden sich dann der Fortsatz
14' und der Stößel 12' in einer stabilen Lage.
[0018] Dieser Vorgang wiederholt sich ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform in umgekehrter
Richtung, sobald der Elektromagnet erneut.impulsförmig erregt wird. Die Fahne 13 stößt
nunmehr gegen die schräge Fläche 15b', wird von dieser umgelenkt und stößt dann gegen
die steilere, schräge Fläche 16b'. Dadurch wird das Umschaltteil 22.entgegen dem Uhrzeigersinn
um den Lagerzapfen 23 verschwenkt und nimmt den Zapfen 11b' des Fortsatzes 14' in
Fig.6 nach links mit, bis die linke, nicht näher bezeichnete Stirnfläche des Fortsatzes
14' an der zugeordneten
Gehäuseinnenfläche anliegt. Die S-förmige Druckfeder 9' schnappt hierbei um, und der
Augenblick des Umschnappens ist in Fig.6 dargestellt. Nach dem Abschalten des Elektromagneten
nimmt dann die Druckfeder 9' und damit die Verriegelungsvorrichtung die in Fig.4 wiedergegebene
entriegelte Stellung ein.
[0019] Auch bei dieser Ausführungsform ist am Fortsatz 14' wieder eine Verlängerung 19'
angeformt, an bzw. in der die Kontaktbrücke 20' untergebracht ist. Auch dieser Kontaktbrücke
sind wieder Anschlüsse 21 und 21' wie bei der ersten Ausführungsform zugeordnet, so
daß die entsprechende Stellung der Verriegelungseinrichtung durch die jeweilige Kontaktstellung
der Signalbrücke 20' bezüglich der Kontaktanschlüsse 21 und 21' angezeigt ist. Ende
der Beschreibung
1. Verriegelungsvorrichtung, insbesondere für Waschmaschinentüren, mit einem im Vorrichtungsgehäuse
gelagerten, zwischen zwei Endstellungen verschiebbaren.Stößel sowie einem auf die
Stößelstellung einwirkenden Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker
(7) des Elektromagneten über eine zwei stabile Endstellungen einnehmende Umschalteinrichtung
(8, 9, 11a, 11b, 14; 8', 9', 11a', 11b', 14', 22 bis 24) kraftschlüssig mit dem Stößel
(12; 12') verbunden ist.
2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile
Umschalteinrichtung einen in Bewegungsrichtung des Ankers (7) verschiebbaren Schieber
(8) sowie einen mit dem Stößel (12) verbundenen Fortsatz (14) aufweist, wobei die
Verschieberichtungen des Schiebers (8) und des Fortsatzes (14) senkrecht zueinander
verlaufen, daß sowohl der Schieber (8) als auch der Fortsatz (14) jeweils einen Zapfen
(11a bzw.11b) aufweisen, zwischen denen (11a, 11b) eine Druckfeder (9) angeordnet
ist, daß der Fortsatz (14) eine zum Schieber (8) hin ausgerichtete Anschlagfläche
(15a, 15b, 16a, 16b) in Form eines umgekehrten W's aufweist, und daß der Schieber
(8) eine biegsame Fahne (13) aus stauchfestem Werkstoff trägt, die bis in die Nähe
der Anschlagfläche (15a, 15b, 16a, 16b) des Fortsatzes (14) reicht.
3. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bistabile
Umschalteinrich- tung einen in der Bewegungsrichtung des Ankers (7) verschiebbaren
Schieber (8') und einen mit dem Stößel (12') verbundenen Fortsatz (14') aufweist,
wobei die Verschieberichtungen des Schiebers (8') und des Fortsatzes (14') senkrecht
zueinander verlaufen, daß zwischen dem Fortsatz (14') und dem Schieber (8') ein um
einen Drehzapfen (23) des Vorrichtungsgehäuses (1) schwenkbares Umschaltteil (22)
angeordnet ist, welches mit einem gabelartigen Einschnitt (24) einen von dem Fortsatz
(14') vorstehenden Zapfen (11b'.) teilweise umgreift, und welches auf einer Seite
eine zum Schieber (8') hin ausgerichtete Anschlagfläche (15a', 15b', 16a', 16b') in
Form eines umgekehrten W's und auf der anderen Seite einen zum Schieber (8') hin weisenden
Ansatz (22a) aufweist, daß zwischen dem Ansatz (22a) des Umschaltteils (22) und dem
Zapfen (11a') des Schiebers (8') eine etwa S-förmige Druckfeder (9') angeordnet ist,
und daß der Schieber (8') eine Fahne (13') aus stauchfestem Kunststoff trägt, die
bis in die Nähe der Anschlagfläche (15a', 15b', 16a', 16b') des Umschaltteils (22)
reicht.
4. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Schieber
(8) hin ausgerichtete Anschlagfläche (15a, 15b, 16a, 16b) symmetrisch bezüglich des
Zapfens (11b) am Fortsatz (14) angeordnet ist.
5. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Schieber
(8') hin ausgerichtete Anschlagfläche (15a', 15b', 16a', 16b') symmetrisch bezüglich
des Lagerzapfens (23) des Umschaltteils (22) angeordnet ist.
6. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Längsachse (17) des Schiebers (8; 8') mit der Längsachse des
Ankers (7) zusammenfällt, und daß die obere Stirnfläche des Ankers (7) an der unteren
Stirnfläche der Schiebers (8;8') anliegt.
7. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fortsatz (14; 14') zwei Lagerstäbe (12a, 12b; 12a', 12b') aufweist, die in
Ausnehmungen des Gehäuses (1) gelagert sind, und daß der eine Lagerstab (12b; 12b')
die Verbindung zwischen dem Fortsatz (14; 14') und dem Stößel (12; 12') bildet.
8. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zapfen (11a; 11a') des Schiebers (8; 8') auf der Verschiebeachse (17) und
der Zapfen (11b; 11b') des Fortsatzes (14; 14') neben der Verschiebeachse (17) liegt,
wobei der Abstand des Mittelpunk- tes des Zapfens (11b; 11b') von der Verschiebeachse (14) kleiner als der
Verschiebeweg des Fortsatzes (14; 14') ist.
9. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder
(9) eine Schenkelfeder ist.
10. Verriegelungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schieber (7; 71) und die Fahne (13; 13') einstückig aus Kunststoff hergestellt sind.
11. Verriegelungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Fortsatz (14; 14') eine Verlängerung (19; 19') angeformt ist, an der eine
Kontaktbrücke (20; 20') ausgebildet ist, und daß in dem Vorrichtungsgehäuse (1) der
Kontaktbrücke (20; 20') zugeordnete Anschlüsse (21; 21') vorgesehen sind.