DE1642465C3 - Programmwerk für Wasserenthärtungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Programmwerk für

ίο Wasserenthärtungsanlagen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem derartigen bekannten Programmwerk erfolgt die Antriebsverbindung zwischen der Schaltscheibe und dem Wasserzähler auf magnetischem

■5 Wege. Solange die magnetische Antriebsverbindung aufrechterhalten wird, wird die Schaltscheibe von dem Wasserzähler mitgenommen. Sobald der mit der Schaltscheibe verbundene Schaltfinger in Abhängigkeit von seiner Einsteilung auf der Schaltscheibe den Einschalter betätigt, wird ein Schaltimpuis auf ein Verzögerungsrelais gegeben. Dieses Relais schließt den Stromkreis für den Motor der Programmscheibe, bis ein in Abhängigkeit von der Schaltscheibe betätigter Haltekontakt geschlossen ist. Gleichzeitig löst das Relais für eine vorbestimmte Zeitdauer die Magnetkupplung, so daß die Rückstellfeder die Schaltscheiben mit dem Schaltfinger in die Nullstellung zurückbewegen kann. Nach Ablauf des Regenerationsprogramms wird von der Programmscheibe der Haltekontakt wieder

jo geöffnet und der Motor wieder abgeschaltet.

Dieses bekannte Programmwerk hat den Nachteil, daß es durch die benötigten elektrischen Schaltelemente aufwendig und in Betrieb störanfällig ist.
Zum Stand der Technik gehört weiterhin eine selbsttätige Steuereinrichtung für Mehrwegeventile von Basenaustauschfiltem mit Regenerierung. Diese bekannte Steuereinrichtung hat zwei einander beeinflussende Getriebe, die einen Elektromotor mit einem Mehrwegeventil verbinden und von denen das eine Getriebe die Zeitdauer des Verbleibens des Mehrwegeventils in der vorliegenden Arbeitsstellung entsprechend des Dauer der Arbeitsphasen begrenzt, während das andere Getriebe das Mehrwegeventil zu den vorgesehenen Zeiten in die verschiedenen Schaltstellungen bringt (DT-PS 6 24 908).

Bekanntlich ist weiterhin eine Einrichtung, bei der der Einschalter eines Motors durch eine Kalenderuhr betätigt wird (US-PS 30 73 346).

Bei einer anderen bekannten Einrichtung wird der Regenerationsbetrieb durch eine elektrische Uhr ausgelöst (US-PS 32 17 885).

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, daß Programmwerk gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß in Verbindung mit einer kompakten und robusten Ausbildung eine vereinfachte Herstellung, Montage und Wartung gewährleistet ist.

Die Lösungsmittel dieser Aufgabe sind im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 zusammengefaßt.

Das erfindungsgemäße Programmwerk hat den Vorteil, daß es in einem relativ kleinen Gehäuse unmittelbar an einer Wasseruhr angebracht werden kann, einfach herstellbar und montierbar ist und ohne Störungen arbeitet.

Die Unteransprüche 2 bis 9 betreffen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Programmwerks.

beispielsweise näher erläutert

F i g. 1 zeigt den oberen Teil eines Wasserzählers mii einer ersten Ausführungsform des Programmwerks im Längsschnitt

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung von

Fig.3 zeigt in einer Einzelheit teilweise im Längsschnitt eine Modifizierung der Ausführungsform von F i g. 1.

F i g. 4 zeigt in der Draufsicht eine weiiere Ausführungsform des Programmwerks.

Der in F i g. 1 und 2 nur im oberen Teil gezeigte Wasserzähler 2 hat einen zylindrischen Aufsatz 4, um den eine Isolierbuchse 6 angeordnet ist, auf der eine Ringbuchse 8 sitzt, die mit einer unteren Platine 10 fest verbunden isL

Die Befestigung kann mittels einer Klemmschraube vorgenommen werden. Die Platine ist relativ zum Wassermengenmesser drehbar. Auf Tragsäulen 12 wird im Abstand über der unleren Platine 10 eine obere Platine 14 getragen.

Auf der Oberseite der Platine 14 ist das handelsübliche Meßwerk des Wassermengenmessers 2 befestigt. Das Abtriebszahnrad 18 des Meßflügelwerkes, das normalerweise exzentrisch in dem Zylinderansatz 4 liegt, kämmt mit o^;nem Ritzel 20 auf einer zentrisch angeordneten Welle 22, die im Boden 24 der Meßwerkaufnahmekammer des üblichen Wassermessers gelagert ist. Die zentrisch im Meßwerk 16 liegende Achse 26 des Literzeigers 28 ist nach unten verlängert und liegt gleichachsig mit der Welle 22. Die Welle 22 trägt an ihrem oberen Ende eine Kupplungsgabel 30, während die Welle 26 an ihrem unteren Ende einen Kupplungsstift 32 trägt, der von der angetriebenen Kupplungsgabel 30 mitgenommen wird und vorzugsweise aus einem isolierenden Werkstoff besteht.

Auf der Oberseite der Platine 14 ist eine feststehende Achse 34 im Abstand von der Achse des Meßwerkes angeordnet. Aui dieser Achse 34 ist eine Meßscheibe 36 drehbar gelagert, die über eine Buchse 38 mit einem Zahnrad 40 fest verbunden ist. Dieses Zahnrad 40 kämmt mit einem weiteren Zahnrad 42, das seinerseits mit einer der Zählscheiben des Meßwerkes 16 kämmt, beispielsweise der Zehner- oder Hunderterzählscheibe, abhängig von der Kapazität des Wasserenthärters. Bei Eingriff in die Zehner-Zählscheibe kann die Meßscheibe 36 beispielsweise eine Umdrehung bei einer Durchlaufmenge von 100m³ und bei Eingriff in die Hunderter-Zählscheibe eine Drehung bei einer Durchlaufmenge von 1000 m³ durchführen.

Auf der Achse 34 ist oberhalb der Meßscheibe 36 eine Schaltscheibe 44 drehbar gelagert, die mit einer Rückstellfeder 46 versehen ist. Die Schaltscheibe 44 trägt einen verstellbaren Schaltfinger 48 und einen Anschlag 50, der mit einem feststehenden Anschlag 52 zusammenwirkt. Seitlich von den beiden Scheiben 36,44 ist ein Tastschalter 54 angebracht, dessen Schaltarm 56 mit der Spitze des Schaltfingers 48 zusammenwirkt.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Meßwerkes 16 ist ein Programmschaltwerk an sich bekannter Bauart angeordnet mit einem Antriebsmotor 58, der zwischen den beiden Platinen 10 und 14 liegt, einem gleichfalls in diesem Raum angeordneten Schrittschaltwerk 60, einem Schalter mit Haltekontakt 62 und einem Schrittwerkschalter 64. Die oberhalb der Platine 14 liegende Programmsteuerscheibe 66 ist mit einem Lochkranz 68 mit Gewindebohrungen versehen, in die Steuerstifte 70 einschraiihhar sind, die mi» einem Schaltrad 12 zusammenwirken, durch das der Schrittwerkschalter 64 betätigt wird. Die Programmscheibe 66 ist auf ihrem Umfang mit einem Einschnitt 74 versehen. Dieser Einschnitt hat in Umlaufrichtung vom liegend eine steile

s Schulter 76, während er auf der gegenüberliegenden Seite mit einer Schrägung 78 in den Umfang der Programmscheibe übergeht

Mit dem äußeren Umfang der Meßscheibe 36 und der Schaltscheibe 44 wirkt eine Kupplungsrolle 80 zusam men, die auf ihrem äußeren Umfang mit einem Reibbelag, beispielsweise einem Gummiüberzug, versehen ist Die zylindrische Rolle 80 ist drehbar auf einem doppelarmigen Hebel 82 gelagert, der um eine Achse 84 schwenkbar ist

Auf der Platine 14 ist um eine Achse 86 schwenkbar ein Auslösefinger 88 angeordnet, der an seinem Ende eine Rolle 90 trägt, die gegen den äußeren Umfang der Programmscheibe 66 anliegt Der Auslösefinger 88 trägt einen seitlich abstehenden Ansatz 92, der mit dem

zo zweiten Arm des doppelarmigen Hebels 82 zusammenwirkt. Der Auslösefinger 88 ist durch eine am Ansatz 92 angreifende Feder 94 belastet, durch die die Rolle 90 in Anlage am Umfang der Programmscheibe 68 gehalten wird. Zwischen dem Ansatz 92 und dem angrenzenden

Arm des Hebels 82 ist eine weitere Feder 96 angeordnet,

durch die die Anpreßkraft für die Rolle 80 am äußeren

Umfang der Meßscheibe 36 und der Schaltscheibe 44

erzeugt wird.

Die Rolle 90 des Schaltfingers 88 liegt derart am

Umfang der Programmscheibe 66, daß sie nach Durchlaufen des Programmes unmittelbar vor dem Einschnitt 74 liegt.

Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt. Der Schaltfinger 48 wird in die vorgegebene Stellung auf der

Meßscheibe 44 eingestellt. Die Rolle 80 liegt unter Spannung an dem äußeren Umfang der Meßscheibe 36

und der Schaltscheibe 44 an und kuppelt diese. Die Teile befinden sich in der in F i g. 2 dargestellten Lage.

Nach Durchlauf der vorgegebenen Wassermenge

betätigt der Schaltfinger 48 über den Schaltarm 56 den Schalter 54. Hierdurch wird der Programmwerksmotor 58 eingeschaltet. Die Programmscheibe läuft in Richtung des Pfeiles entgegen dem Uhrzeigersinn. Durch die Drehung der Programmscheibe wird der Schaltarm des Halteschalters 62, der mit einer Laufrolle in die Vertiefung 74 liegt, geschwenkt, so daß der Haltekontakt 62 für den Stromkreis des Motors 58 geschlossen gehalten wird. Unmittelbar darauf fällt die Rolle 90 des Auslösefingers 88 in die Nut 74 ab. Der Ansatz 92 kommt zur Anlage an dem angrenzenden Arm des Hebels 82 und schwenkt die Rolle 80 aus. Hierbei wird die Feder 96 kurzgeschlossen. Beim Abheben der Rolle 80 wird die Schaltscheibe 44 freigegeben, so daß sie durch die Rückstellfeder 46 in die Ausgangslage zurückbewegt werden kann, in der der Stift 50 in Anlage an dem Anschlag 52 liegt. Der Anschlag 52 wird vorzugsweise im Uhrzeigersinn schwenkbar ausgebildet, so daß bei einem eventuellen Stromausfall die Schaltscheibe 44 nicht arretiert wird.

Die Rolle 90 läuft bei der Weiterbewegung der Programmscheibe 66 auf der Abschrägung 78 wieder auf den äußeren Umfang der Programmscheibe auf, so daß der Schaltfinger 88 wieder entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt wird und die Kupplungsrolle 80 wieder zur Anlage gebracht wird. Diese Kupplung erfolgt bereits kurze Zeit nach Ingangsetzen des Programmwerkes, so daß während des Ablaufens des

sofort wieder gemessen wird. Auf diese Weise läßt sich das Gerät auch für kontinuierlich arbeitende Anlagen verwenden, bei denen zwei Wasserenthärter benutzt werden.

Die Programmscheibe 66 kann selbstverständlich s abweichend von der dargestellten Ausführung ausgebildet sein. So kann beispielsweise statt einer Außenkurve auch eine Innenkurve verwendet werden, die sich beispielsweise dann auf einen Umfang beschränken könnte, der etwa der wirksamen Länge der Schaltnut 74 ι ο entspricht In diesem Fall müßte die Feder 94 an dem eigentlichen Schaltfinger angreifen und diesen entgegen dem Uhrzeigersinn belasten, wobei für den Finger dann ein Anschlag vorzusehen wäre.

Durch die zentrische Anordnung der Abtriebswelle 22 des Wassermengers 2 in Verbindung mit der Befestigung Ober die zylindrischen Ansätze 4, 8 ist das Gerät beliebig zur Längsachse des Wassermessers einstellbar. Durch die isolierende Buchse 6 und die Ausbildung des Kupplungsbalkens 32 aus isolierendem Werkstoff wird jeglicher elektrischer Kontakt zwischen dem Wassermesser einerseits und dem Gerät andererseits vermieden, so daß bei Ausbildung des Gerätegehäuses aus Aluminium keine Spannungskorrosion auftreten kann.

F i g. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Kupplung zwischen der Meßscheibe 36 und der Schaltscheibe 44. Diese beiden Scheiben sind an ihrem äußeren Umfang konisch ausgebildet, so daß eine Nut entsteht Die Kupplungsrolle 80 trägt bei dieser Ausführungsform auf ihrem äußeren Umfang einen O-Ring 81 aus elastischem Werkstoff, der sich in die gebildete Nut. einlegt und eine Kraftkomponente in Achsrichtung der beiden Scheiben ausübt, durch die die Schaltscheibe 44 etwas gekippt und mit der die Meßscheibe 36 tragenden Buchse 38, auf der auch die Schaltscheibe 44 drehbar gelagert ist durch Kippen verspannt wird. Auf diese Weise wird die Kupplung nicht ausschließlich durch die Reibung am Umfang erzielt so daß die Anpreßkraft des Kupplungsrades kleiner gewählt werden kann, wodurch sich wiederum die Anpreßkraft der Rolle 80 auf dem Umfang der Schaltscheibe und damit die Lagerbelastung des Programmwerkes verringert

F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform ohne die bei der vorstehend beschriebenen Ausführung verwendete Meßscheibe. Die Schaltscheibe 144 ist auf einer feststehenden Achse frei drehbar gelagert und mit einer Rückstellfeder versehen. Der Transport der Schaltscheibe 144 erfolgt hier über ein Klinkenwerk mit einer Halteklinke 100 und einer Schaltklinke 102. Das Schaltrad 144 ist hier auf seinem Umfang mit einer entsprechenden Verzahnung 104 versehen. Der Antrieb des Schaltrades erfolgt über ein von dem Meßwerk 16 angetriebenes Rad 106, auf dem exzentrisch in einem Lager 108 die Schaltklinke gelagert ist, die durch eine Feder UO belastet ist. Bei jeweils einer Umdrehung des Rades 106 wird das Schaltrad 144 um einen Zahn weitergeschoben. Der Auslösefinger 188 liegt hier wieder mit einer Rolle 190 gegen den Umfang der Programmscheibe an, die mit einer Nut 74 versehen ist. Der Schaltfinger 188 ist hier als Winkelhebel ausgebildet. Der zweite Arm 192 greift unter oder über das Schaltrad 144 und trägt einen Mitnehmer 194, der mit den Klinken zusammenwirkt Der Arm 192 des Auslösefingers ist durch eine Feder 191 belastet Wenn die Rolle 190 in die Nut 74 einfällt schwenkt der Auslösefinger im Uhrzeigersinn und bringt durch den Mitnehmer 194 die beiden Klinken 100, 102 außer Eingriff mit dem Schaltrad, so daß dieses durch die Rückstellfeder in die Ausgangsstellung zurückgebracht werden kann. Anschließend wird das Klinkenwerk durch Auflaufen der Rolle 190 auf den Umfang der Programmscheibe wieder in seine Arbeitsstellung zurückgeführt.

Bei einer weiteren in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform ist das Abtriebszahnrad des Meßwerkes auf einer schwenkbar auf der Achse des davorliegenden Zahnrades gelagerten Schwinge auf einer Welle befestigt, die gleichzeitig ein Reibrad trägt, das mit dem äußeren Umfang der Schaltscheibe zusammenwirkt. Der äußere Umfang der Schaltscheibe kann hierbei glatt oder geriffelt ausgeführt sein.

Bei einer Abwandlung dieser Ausführungsform wirkt das auf der Schwinge gelagerte Abtriebszahnrad des Meßwerkes direkt mit der Verzahnung der Schaltscheibe zusammen. Diese Verzahnung kann direkt auf dem Umfang der Schaltscheibe angebracht sein. Die Schaltscheibe kann aber auch mit einem koaxialen gesonderten Zahnrad fest verbunden sein.

Schließlich kann die Schaltscheibe über eine Verzahnung dauernd mit einem Zahnrad des Meßwerkes verbunden und im Meßwerk ein Zahnrad oder eine Kombination aus Ritzel und Zahnrad mit einer lösbaren Axialkupplung ausgerüstet sein, die dann von dem Auslösefinger zu betätigen ist Nach Lösen dieser Axialkupplung kann dann das Schaltrad durch die Rückstellfeder in die Ausgangslage zurückgebracht werden. Bei einer solchen Ausführungsform könnte der Auslösefinger beispielsweise um eine waagerechte Achse schwenkbar sein und mit einer Stirnkurve auf der Programmscheibe zusammenwirken. Auch hier können selbstverständlich Zwischenhebel vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Programmwerk für Wasserenthärtungsanlagen mit einem die Regeneration steuernden, eine von einem Motor angetriebene Programmscheibe aufweisenden Schrittschalter und einer Schaltscheibe, mit der ein den Einschalter für den Motor betätigender Schaltfinger verstellbar verbunden ist und die mit einem sich drehenden Teil eines Wasserzählers antriebsmäßig verbunden und durch eine Rückstellfeder in Nullstellung vorgespannt ist, wobei die Antriebsverbindung durch die Betätigung des Einschalters für eine vorbestimmte Zeitdauer gelöst wird, gekennzeichnet durch eine mechanische Kupplung als Antriebsverbindung mit einem Kupplungsglied (80; 102), das zwischen einer Kupplungsstellung (F i g. 2, 3 und 4) und Freigabestellung hin- und herbewegbar und in eine der beiden Stellungen vorgespannt (96; 110) ist, und mit einem Ausrückglied (82, 84, 86, 88, 92; 186, 188, 192) das während der Betätigung durch einen Nocken (74) auf der Programmscheibe (66) das Kupplungsglied (80; 102) in der anderen Stellung hält.

2. Programmwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied eine mit einem Reibbelag versehene Rolle (80) ist.

3. Programmwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (80) am Umfang im Querschnitt abgerundet (81) und die Schaltscheibe (44) am Umfang konisch ausgebildet ist.

4. Programmwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, da3 das Ausrückglied einen doppelarmigen Hebei (82) und einen verschwenkbaren (86) Auslösefinger (88) aufweist, wobei an dem einen Arm des Hebels (82) die Rolle (80) gelagert ist und der andere Arm mit einem Ansatz (92) des an der Programmscheibe (66) angreifenden Auslösefingers (88) zusammenwirkt.

5. Programmwerk nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Ansatz (92) des Auslösefingers (88) und dem doppelarmigen Hebel (82) angeordnete, die Rolle (80) in Richtung der Schaltscheibe (44) vorspannende Feder (96).

6. Programmwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied eine Schaltklinke (102) ist, die mit einer entsprechenden Verzahnung (104) am Umfang der Schaltscheibe (144) in Eingriff bringbar ist.

7. Programmwerk nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine die Schaltklinke (102) in die Eingriffsstellung mit der Verzahnung (104) der Schaltscheibe (144) vorspannende Feder (110).

8. Programmwerk nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das AusrUckglied aus einem Winkelhebel (192) besteht, dessen einer Arm einen an der Programmscheibe (66) angreifenden Auslösefinger (188) bildet und dessen anderer Arm (192) einen der Schaltklinke (102) zugeordneten Mitnehmer (194) trägt

9. Programmwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken der Programmscheibe (66) aus einem kurzen Einschnitt (74) besteht, mit dem der am Umfang der Programmscheibe (66) anliegende Auslösefinger (88,188) in Eingriff bringbar ist.

10. Programmwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt (74) in Drehrichtung der Programmscheibe (66) vorn liegend eine steile Schulter (76) aufweist

11. Programm werk nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Einschnitt (74) bei Stillstand des Programmwerks ein Betätigungsarm eines Halteschalters (62) eingreift