Programmsteuergerät

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.

Bei Waschmaschinen ist die Vorsteuerscheibe die Reversierscheibe, welche die Drehrichtungsumkehr der Wäschetrommel steuert.

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.

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.

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.

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.

Dem Stand der Technik ist gemeinsam, daß, um einen Langzeitschritt zu erreichen, zusätzliche bewegliche Teile vorgesehen sein müssen. Solche erhöhen den Bauaufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Programmsteuergerät der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem auf baulich einfache weise Langzeitschritte der Programmtrommel ermöglicht sind.

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).

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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$$\text{D3 < D4 < D2 < D5 < D1 < D6.}$$

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.