[0001] Die Erfindung betrifft ein Programmsteuergerät, insbesondere für Wasch- oder Spülmaschinen,
mit einer Vorsteuerscheibe mit Vorsteuerverzahnung und einer Programmtrommel mit Programmverzahnung
und mit einer den Verzahnungen zugeordneten Transportklinke, wobei die Vorsteuerverzahnung
wenigstens eine hohe Lücke und wenigstens eine tiefe Lücke aufweist und die Programmverzahnung
Zahne für Normalzeitschritte der Programmtrommel aufweist.
[0002] Bei Waschmaschinen ist die Vorsteuerscheibe die Reversierscheibe, welche die Drehrichtungsumkehr
der Wäschetrommel steuert.
[0003] Ein derartiges Programmsteuergerät ist in der DE 20 40 464 C3 beschrieben. Die Transportklinke
wird über einen Exzenter mittels eines Synchronmotors angetrieben. Bei jeder Exzenterumdrehung
schaltet sie die Vorsteuerscheibe um einen Schritt weiter. Die Programmtrommel wird
je nach der jeweiligen gegenseitigen Lage der Lücken der Vorsteuerverzahnung und der
Zähne der Programmverzahnung mitgenommen oder bleibt stehen. Die hohen Lücken liegen
auf einem hohen Durchmesserniveau. Entsprechend liegen die anderen Lücken auf einem
tieferen Durchmesserniveau.
[0004] Wenn ein hoher Zahn der Programmverzahnung in das Niveau der hohen Lücken ragt, wird
die Programmtrommel beim nächsten Schritt der Vorsteuerscheibe mitgenommen (Kurzzeitschritt).
An tiefen Zähnen wird die Programmtrommel erst mitgenommen, wenn die Transportklinke
in eine tiefe Lücke einfällt (Normalzeitschritt). Der Abstand der tiefen Lücken am
Umfang der Reversiertrommel bestimmt damit den Faktor, um den der Normalzeitschritt
länger ist als der Kurzzeitschritt.
[0005] Um Langzeitschritte der Programmtrommel zu erreichen, die länger als die Normalzeitschritte
sind (Zeitdehnung), ist in der DE 20 40 464 C3 vorgeschlagen, die tiefen Lücken der
Vorsteuerverzahnung durch steuerbare Schwingen abzudecken, oder wenigstens einen Zeitdehnungsring
zwischen der Vorsteuerscheibe und der Programmtrommel im Bereich der Transportklinke
vorzusehen. Dies ist von den Programmschaltwerken der Anmelderin auch marktbekannt
und in der Firmenschrift AKO "Steuerungen und Regelungen für Hausgeräte, 2/91", S.20,
21 beschrieben.
[0006] Besondere Zeitdehnungsringe sind aus der DE 34 00 482 C2 und der DE 36 07 953 C2
bekannt. Ein weiterer Zeitring, mit dem sich die Grundschrittzeit verlängern läßt,
ist in der DE 42 17 753 A1 beschrieben.
[0007] Dem Stand der Technik ist gemeinsam, daß, um einen Langzeitschritt zu erreichen,
zusätzliche bewegliche Teile vorgesehen sein müssen. Solche erhöhen den Bauaufwand.
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Programmsteuergerät der eingangs genannten Art
vorzuschlagen, bei dem auf baulich einfache weise Langzeitschritte der Programmtrommel
ermöglicht sind.
[0009] Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einem Programmsteuergerät der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß die Vorsteuerverzahnung zusätzlich wenigstens eine mittlere
Lücke aufweist, deren Niveau zwischen dem der hohen und tiefen Lücke liegt, und daß
die Programmverzahnung zusätzlich wenigstens einen tiefen Zahn aufweist, wobei, wenn
ein tiefer Zahn in den Hubbereich der Transportklinke gebracht ist, die Programmtrommel
erst weitergeschaltet wird, wenn eine tiefe Lücke neben ihn kommt (Langzeitschritt),
und wobei, wenn ein mittlerer Zahn in den Hubbereich der Transportklinke gebracht
ist, die Programmtrommel weiterbewegt wird, wenn eine mittlere Lücke oder eine tiefere
Lücke neben den mittleren Zahn kommt (Normalzeitschritt).
[0010] Dadurch ist es möglich, Langzeitschritte und Normalzeitschritte der Programmtrommel
zu erreichen, ohne daß hierfür steuerbare Schwingen, zusätzliche Zeitringe oder irgendwelche
andere Bauteile nötig sind. Die Langzeitschritte beeinflussen die Baugröße des Programmsteuergeräts
dabei nicht. Damit ist es einerseits möglich, das Programmsteuergerät mit Langzeitschritten
klein aufzubauen oder andererseits bei gleicher Baugröße übliche Zeitdehnungseinrichtungen,
wie Schwingen oder Zeitringe zusätzlich vorzusehen, wodurch dann die Zeitauswahlmöglichkeiten
weiter erhöht sind. Wenn zusätzlich wenigstens ein hoher Zahn an der Programmverzahnung
vorgesehen ist, lassen sich ohne weiteres auch Kurzzeitschritte ausführen.
[0011] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 einen Teilumfang einer Vorsteuerverzahnung und einer Programmverzahnung mit
zugeordneter Transportklinke, wobei die Transportklinke in einer tiefen Lücke der
Vorsteuerverzahnung steht (Hubbeginn bei Schrittausführung am Ende eines Normalzeitschrittes),
Figur 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1, wobei ein hoher Zahn der Programmverzahnung
und eine hohe Lücke der Vorsteuerverzahnung am Hubbeginn der Transportklinke stehen
(Ausführung eines Kurzzeitschrittes),
Figur 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 1, wobei ein mittlerer Zahn der Programmverzahnung
und eine mittlere Lücke der Vorsteuerverzahnung am Hubbeginn der Transportklinke stehen
(Ausführung eines Normalzeitschrittes) und
Figur 4 eine Darstellung entsprechend Fig. 1, wobei ein tiefer Zahn der Programmverzahnung
und eine tiefe Lücke der Vorsteuerverzahnung am Hubbeginn der Transportklinke stehen
Ausführung eines Langzeitschrittes).
[0012] Ein an sich bekanntes Programmsteuergerät weist eine Transportklinke(1) auf, welche
sich bei einer Umdrehung eines nicht naher dargestellten Exzenters, vom Hubbeginn
(a) um den Hub(H) bis zum Hubende(b) und zurück bewegt. Dies erfolgt beispielsweise
in 5 s.
[0013] Eine Vorsteuerverzahnung(2) einer um eine Achse drehbaren Vorsteuerscheibe weist
hohe Lücken (3), mittlere Lücken (4) und tiefe Lücken(5) auf, wobei von den mittleren
Lücken(4) und tiefen Lücken(5) im Ausschnitt nach den Figuren jeweils eine dargestellt
ist. Die Lücken (3,4,5) liegen auf Grundkreisdurchmessern(D1,D2 bzw. D3). Im Ausführungsbeispiel
folgen auf eine tiefe Lücke(5) fünf hohe Lücken(3), eine mittlere Lücke(4) und weitere
fünf hohe Lücken(3). Diese Gestaltung wiederholt sich am Umfang der Vorsteuerscheibe
seriell symmetrisch viermal. Die Vorsteuerverzahnung(2) weist also insgesamt achtundvierzieg
Lücken bzw. Zähne am Umfang auf. Bei einer Hubdauer von 5 s ergibt sich also eine
Umdrehung pro 4 min. Entsprechend ist ein aus den genannten zwölf Lücken bestehendes
Segment nach 1 min abgearbeitet.
[0014] Bei der beschriebenen Aufteilung, bei der jeweils fünf hohe Lücken(3) zwischen tiefer
Lücke(5) und mittlerer Lücke(4) sowie mittlerer Lücke(4) und nächster tiefer Lücke
(5) vorgesehen sind, ist eine Symmetrie gegeben. Es ist jedoch auch möglich, zwischen
tiefer Lücke(5) und mittlerer Lücke(4) sowie mittlerer Lücke(4) und nächster tiefer
Lücke(5) eine ungleiche Anzahl von hohen Lücken(3) vorzusehen, was sich entsprechend
auf die weiter unten naher beschriebene Schrittzeit der Programmtrommel auswirkt.
[0015] Eine ebenfalls um die Achse drehbare Programmtrommel, die in üblicher Weise Nockenscheiben
zur Betätigung von Schaltkontakten trägt, weist eine Programmverzahnung(6) auf, die
mit tiefen Zähnen(7), mittleren Zähnen(8) und hohen Zähnen(9) versehen ist. Im Ausschnitt
nach den Figuren sind in Reihe zwei tiefe Zähne(7), drei mittlere Zähne(8) und ein
hoher Zahn(9) und ein weiterer mittlerer Zahn(8') dargestellt. Aus Stabilitätsgründen
sind jeweils ein tiefer Zahn(7) und ein mittlerer Zahn(8) rampenförmig (bei 10) gestaltet.
[0016] Am Gesamtumfang der Programmverzahnung(6) wiederholen sich die Zahngestaltungen symmetrisch
oder je nach der Programmgestaltung unsymmetrisch. Die Zahnanordnung der Programmverzahnung(6)
ist in den Figuren willkürlich gewählt, um die verschiedenen Schrittzeiten zu erläutern.
In der Praxis ist die Programmverzahnung entsprechend dem gewünschten Programmablauf
gestaltet.
[0017] Die tiefen Zähne(7) reichen in Kopfkreisdurchmesser(D4); die mittleren Zähne(8) reichen
in Kopfkreisdurchmesser (D5). Die hohen Zähne(9) reichen in den Kopfkreisdurchmesser(D6).
Dabei gilt

[0018] Die Stellungen nach den Figuren sind jeweils Momentanstellungen. Die Vorsteuerverzahnung(2)
wird von der Transportklinke(1) kontinuierlich um einen Hubschritt (H) weitergeschaltet,
wobei Vorsteuerverzahnung(2) jeweils vom Hubbeginn(a) bis zum Hubende(b) (Vorwärtshub)
von der Transportklinke(1) weiterbewegt wird. Beim Rückwärtshub (vom Hubende b zum
Hubbeginn a) der Transportklinke(1) steht die Vorsteuerverzahnung(2) still. Bei der
angenommenen Hubdauer von 5 s wird die Vorsteuerverzahnung(2) also alle 2,5 s mit
einer Pause von 2,5 s um eine Lücke weitergeschaltet.
[0019] Bei der Stellung nach Fig. 1, die eine angenommene Startstellung ist, steht die Transportklinke(1)
in der tiefen Lücke(5) am mittleren Zahn(8') an. Dies ist die Stellung vor dem letzten
Hubschritt(H) am Ende eines Normalzeitschrittes.
[0020] Beim nächsten an Fig. 1 anschließenden Hubschritt(H) wird die Programmverzahnung(6)
zusammen mit der Vorsteuerverzahnung(2) weitergeschaltet. Der vorangehende Normalzeitschritt
ist dadurch beendet. Es ist jetzt die in Fig. 2 dargestellte Stellung erreicht.
[0021] In der Stellung nach Fig. 2 steht die Transportklinke(1) in einer hohen Lücke(3)
der Vorsteuerverzahnung(2) und an der Flanke eines hohen Zahns(9). Beim von der Stellung
nach Fig. 2 ausgehenden nächsten Hubschritt(H) wird die Programmverzahnung(6) vom
Hubbeginn(a) bis zum Hubende(b) im Vorwärtshub in Richtung des Pfeiles(R) mitgenommen.
Beim Rückwärtshub gelangt die Transportklinke(1) in die nächste hohe Lücke(3). Dadurch
ist ein Kurzzeitschritt der Programmtrommel ausgeführt. Dieser hat im Beispielsfall
5 s gedauert. Der rampenförmige mittlere Zahn(8) der Programmverzahnung(6) steht jetzt
am Hubbeginn(a). Bei den nächsten fünf Hubschritten(H) wird nur die Vorsteuerverzahnung(2)
mitgenommen. Die Programmverzahnung(6) bleibt stehen. Wenn dann die mittlere Lücke(4)
an den Hubbeginn(a) gelangt, wird beim nächsten Hubschritt auch die Programmverzahnung(6)
mitgenommen, weil die in der mittleren Lücke(4) stehende Transportklinke(1) an der
Flanke des rampenförmigen mittleren Zahns(8) anschlägt. Es ist dann ein Normalzeitschritt
der Programmtrommel von 25 s ausgeführt.
[0022] Es steht dann der zweite mittlere Zahn(8) am Hubbeginn (a). Bei der nächstfolgenden
tiefen Lücke(5) bzw. mittleren Lücke(4) wird beim nächsten Hubschritt(H) auch dieser
mitgenommen, wodurch ein zweiter Normalzeitschritt von 30 s ausgeführt ist. Es steht
dann der dritte mittlere Zahn(8) am Hubbeginn(a). Die Programmtrommel bleibt dann
wieder stehen, bis die nächste mittlere Lücke(4) an den Hubbeginn(a) gelangt. Diese
Stellung ist in Fig. 3 dargestellt. Beim nächstfolgenden Hub wird die Programmverzahnung(6)
wieder mitgenommen, so daß ein dritter Normalzeitschritt von 30 s ausgeführt ist.
Normalzeitschritte werden also beendet, wenn ein mittlerer Zahn(8) mit einer mittleren
Lücke(4) oder einer tiefen Lücke(5) zusammentreffen. Die Dauer der Normalzeitschritte
beträgt ein Vielfaches, beispielsweise Fünf- bzw. Sechsfaches der Kurzzeitschritte.
Kurzzeitschritte erfolgen immer dann, wenn ein hoher Zahn(9) am Hubbeginn(a) mit irgendeiner
der Lücken(3,4,5) zusammentreffen.
[0023] Beim, ausgehend von Fig. 3, nächsten Hubschritt(H) gelangt der erste, rampenförmige
tiefe Zahn(7) an den Hubbeginn(a). Die Vorsteuerverzahnung(2) wird weitergeschaltet.
Die Programmverzahnung(6) bleibt dabei stehen. Wenn darin die nächste tiefe Lücke(5)
an den Hubbeginn(a) gelangt, wird beim nächsten Hub(H) die Programmverzahnung(6) mitgenommen.
Es ist dadurch ein Langzeitschritt beendet, der im Beispielsfalle 60 s beträgt. Es
steht dann der nächste tiefe Zahn(7) am Hubbeginn(a). Wenn dann wieder eine tiefe
Lücke(5) an den Hubbeginn(a) gelangt - diese Stellung ist in Fig. 4 dargestellt -
wird ein weiterer Langzeitschritt beim nächsten Hub beendet. Langzeitschritte treten
also immer auf, wenn eine tiefe Lücke(5) und ein tiefer Zahn(7) zusammentreffen. Im
Beispielsfalle sind die Langzeitschritte (60 s) doppelt so lang wie die Normalzeitschritte,
weil mittlere Lücken(4) und tiefe Lücken(5) am Umfang der Vorsteuerverzahnung(2) wechselweise
vorgesehen sind. Es lassen sich auch andere Vervielfachungen verwirklichen. Ist beispielsweise
jede vierte mittlere Lücke zur tiefen Lücke umgestaltet, dann ergibt sich eine Vervierfachung
der Normalzeit.
[0024] Im Ausführungsbeispiel sind zwischen den tiefen Lücken und den mittleren Lücken jeweils
gleich viele hohe Lücken vorgesehen. Dadurch ergeben sich im wesentlichen gleich lange
Normalzeitschritte (30 s). Um unterschiedlich lange Normalzeitschritte zu erreichen,
ist es möglich, zwischen den mittleren Lücken und den tiefen Lücken eine unterschiedliche
Anzahl von hohen Lücken vorzusehen. Beispielsweise können dann Normalzeitschritte
mit 20 s und 40 s erreicht werden, wobei die Normalzeitschritte in diesem Fall eine
Vervielfachung der Kurzzeitschritte (5 s) sind und wobei der Langzeitschritt auch
in diesem Fall 60 s betragen kann.
[0025] Insgesamt ist also durch einfache Gestaltung der Lücken der Vorsteuerverzahnung und
der Zähne der Programmverzahnung ein weiter Rahmen der Anpassung von Programmschrittzeiten
an die Erfordernisse des Programms einer Waschmaschine oder Spülmaschine gegeben.
[0026] Jeder tiefe Zahn(7) dient im Zusammenwirken mit einer tiefen Lücke(5) auch der Synchronisierung
der Programmtrommel mit der Vorsteuerscheibe. Diese Synchronisierung dient dazu, die
Programmtrommel in eine geeignete Ausgangsstellung zu bringen, nachdem sie vom Benutzer
in irgendeiner Stellung abgeschaltet wurde.
1. Programmsteuergerät, insbesondere für Wasch- oder Spülmaschinen, mit einer Vorsteuerscheibe
mit Vorsteuerverzahnung(2) und einer Programmtrommel mit Programmverzahnung(6) und
mit einer den Verzahnungen(2,6) zugeordneten Transportklinke(1), wobei die Vorsteuerverzahnung(2)
wenigstens eine hohe Lücke(3) und wenigstens eine tiefe Lücke(5) aufweist und die
Programmverzahnung(6) Zähne(8) für Normalzeitschritte der Programmtrommel aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorsteuerverzahnung(2) zusätzlich wenigstens eine mittlere Lücke(4) aufweist,
deren Niveau zwischen dem der hohen (3) und tiefen Lücke(5) liegt, und daß die Programmverzahnung(6)
zusätzlich wenigstens einen tiefen Zahn(7) aufweist, wobei, wenn ein tiefer Zahn(7)
in den Hubbereich(H) der Trasportklinke(1) gebracht ist, die Programmtrommel erst
weiterbewegt wird, wenn eine tiefe Lücke(5) neben ihn kommt (Langzeitschritt), und
wobei, wenn ein mittlerer Zahn(8) in den Hubbereich(H) der Transportklinke(1) gebracht
ist, die Programmtrommel weiterbewegt wird, wenn eine mittlere Lücke(4) oder eine
tiefe Lücke(5) neben den mittleren Zahn(8) kommt (Normalzeitschritt).
2. Programmsteuergerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Programmverzahnung(6) wenigstens ein hoher Zahn(9) für Kurzzeitschritte
der Programmtrommel ausgebildet ist.
3. Programmsteuergerät nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Umfang der Vorsteuerverzahnung(2) eine oder mehrere tiefe Lücken(5,), eine
oder mehrere mittlere Lücken(4) und eine oder mehrere hohe Lücken(3) vorgesehen sind,
deren jeweilige Anzahl und Verteilung entsprechend der gewünschten Schrittzeitgestaltung
ausgelegt ist.
4. Programmsteuergerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Umfang der Vorsteuerverzahnung(2) zwischen jeweils aufeinanderfolgenden mittleren
Lücken(4) und tiefen Lücken(5) jeweils gleich viele hohe Lücken(3) vorgesehen sind,
um gleich lange Normalzeitschritte zu erreichen.
5. Programmsteuergerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Umfang der Vorsteuerverzahnung(2) zwischen jeweils aufeinanderfolgenden mittleren
Lücken(4) und tiefen Lücken(5) unterschiedlich viele hohe Lücken(3) vorgesehen sind,
um unterschiedlich lange Normalzeitschritte zu erreichen.
6. Programmsteuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich am Umfang der Vorsteuerverzahnung(2) tiefe Lücken(5) und mittlere Lücken(4)
abwechseln, um eine Verdoppelung der Zeit der Langzeitschritte gegenüber der Zeit
der Normalzeitschritte zu erreichen.
7. Programmsteuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Umfang der Vorsteuerverzahnung(2) auf eine tiefe Lücke(5) jeweils nach hohen
Lücken(3) zwei oder mehrere mittlere Lücken(4) folgen, um eine Vervielfachung der
Zeit der Langzeitschritte gegenüber der Zeit der Normalzeitschritte zu erreichen.
8. Programmsteuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Umfang der Vorsteuerverzahnung(2) mehr hohe Lücken (3) als mittlere (4) bzw.
tiefe Lücken(5) vorgesehen sind.
9. Programmsteuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Umfang der Vorsteuerverzahnung(2) gleich viele hohe Lücken(3) wie mittlere
Lücken(4) bzw. tiefe Lücken (5) vorgesehen sind.