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Zeitschalter mit willkürlich einstellbarer Schaltzeit.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Zeitschalter mit willkürlich einstellbarer Schaltzeit jener Art, bei welchen der Zeitablauf durch ein Uhrwerk gesteuert wird. Erfindungsgemäss besitzt er eine Schaltstelle mit zwei beweglichen Kontaktsätzen, von denen der eine von einem Uhrwerk (Uhr- schaltwerk) und der andere von Hand (Handschaltwerk) betätigbar ist. Beide Schaltwerke sind von- einander völlig unabhängig, so dass der Zeitschalter auch als gewöhnlicher Moment-Ein-und Aus- schalter wirkt und durch das Ein-und Ausschalten von Hand die Zeitschaltung nicht beeinflusst wird, sondern nach Ablauf der eingestellten Zeit immer selbsttätig die der gerade bestehenden Schaltstellung entgegengesetzte Schaltung bewirkt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 einen vertikalen Mittelschnitt durch einen Zeitschalter nach der Erfindung, Fig. 2 einen waagrechten Schnitt nach Linie 11-11 der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen vergrösserten Schnitt (unter Weglassung der äusseren Teile) nach Linie IV-IV der Fig. 1, alle von oben gesehen, und Fig. 5 einen vergrösserten Schnitt (unter Weglassung der äusseren Teile) nach Linie V-V der Fig. 1 von unten gesehen. Fig. 6 ist eine schaubildliche Gesamtansieht bei geschlossenem Gehäuse, Fig. 7 ein Schaubild der wesentlichen Teile des Uhrsehaltwerkes, Fig. 8 ein Schaubild des Handsehaltwerkes und Fig. 9 ein Schaubild einer Einzelheit.
In Fig. 10 ist eine andere Ausführungsform der Handeinstellung des Uhrsehaltwerkes in Draufsicht dargestellt.
Der Zeitschalter besitzt zwei Hauptteile, u. zw. einerseits das uhrgesteuerte Schaltwerk mit Zeitwahlvorriehtung, Feder, Uhrwerk und Kontaktsatz, kurz Uhrsehaltwerk genannt, und anderseits das handbetätigte Schaltwerk mit Betätigungsknopf und Kontaktsatz, kurz Handsehaltwerk genannt.
Das Zusammenwirken beider Schaltwerke wird durch ein Schaltrad erzielt, das den handbetätigten Kontaktsatz trägt und mit dem uhrbetätigten Kontaktsatz zusammenarbeitet.
Uhrgesteuertes Schaltwerk.
Auf der Grundplatte 1 sind vier Säulen 2 befestigt (eine davon ist in Fig. 1 der Deutlichkeit halber in die Mittelebene verdreht gezeichnet), die zwei zur Grundplatte parallele Scheiben J und")' tragen, von denen die obere Scheibe J'zweckmässig aus Metall besteht. Die untere Scheibe. 3 kann aus einer metallischen und einer darunter befindlichen feuerfesten Isolierscheibe bestehen. Auf der oberen Scheibe 8'ist eine Hohlachse 4 festgenietet, auf deren oberstem Teil das innere Ende einer Uhrfeder (Spiralblattfeder) 5 befestigt ist, deren äusseres Ende an dem Federgehäuse 6 angreift. Der Deckel 7 dieses Gehäuses 6 ist durch drei Schrauben 8 mit dem Drehgriff 11 (Fig. 1, 6 und 7) verbunden, der zum Aufziehen der Feder 5 dient.
Dieser trägt auf seiner kegelig nach aussen abfallenden geriffelten Umfläche eine gleichmässige Teilung T, deren Hauptstriehe mit den Zahlen 0-11 bezeichnet sind, wobei die Abstände jedes Hauptstriehes vom nächsten ein Zwölftel des Umfanges beträgt. Der Raum zwischen den Strichen Null und Elf ist leer und trägt einen Pfeil jazz der die Aufziehrichtung des Uhrwerkes anzeigt. Die andern Zwischenräume zwischen je zwei Hauptstrichen sind durch Nebenstriehe in je sechs gleiche Teile geteilt. Die Abstände zwischen je zwei Hauptstrichen entsprechen der Zeit von einer Stunde, die Abstände zwischen je zwei Nebenteilstrichen demzufolge dem Abstand von zehn Minuten.
Auf dem den Schalter umschliessenden Gehäuse 13 ist eine Marke 14 angebracht, an der der Aufzugswinkel abgelesen werden kann.
Das Federgehäuse 6 besitzt an seinem unteren Ende aussen einen Zahnkranz 15 (Fig. 7), von dem-entsprechend dem leeren Raum zwischen den Strichen Null und Elf der Teilung T-ein Zwölftel des Umfanges fehlt, so dass er z. B. anstatt 72 Zähne, die dem vollen Umfange entsprechen
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würden, nur 66 Zähne besitzt. Mit dem Zahnkranz ?. ? steht ein Ritzel 16 in Eingriff (das in Fig. 1 der Deutlichkeit halber in die Mittelebene nach rechts verdreht gezeichnet ist) und dessen Achse 17
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Ritzel 16 Zähne besitzt, zusammenwirkt, die an einem an der gleichen Achse gelagerten Zahnrad 20 angebracht ist.
Bei einer solchen Anordnung kann, angenommen, das Zahnrad 20 stehe fest, das Federgehäuse 6 und mit ihm der Drehgriff 11 in jede Stellung, in der ein Haupt-oder Nebenteilstrieh der Teilung T mit der Marke 14 übereinstimmt, unter Spannung der Feder 5 eingestellt werden und ist durch das Sperrwerk 18, 19 gegen Zurückdrehung durch die Feder 5 gesichert. Eine federnde Unterlagsscheibe 21 (Fig. 2), die auf der Scheibe 3' aufliegt, drückt das Federgehäuse 6 nach oben und mit dem Deckel 7 gegen ein in einer Eindrehung 22 (Fig. 8) der Mittelachse 23 eingeschobenes Scheibchen 24 und hält diese Teile so in ihrer Lage fest.
Drückt man jedoch den Drehgriff 11 (Fig. 1) nach unten, so gleitet das Federgehäuse 6 längs der Hohlwelle 4 unter Zusammendrücken der federnden Unterlagsscheibe 2 so weit nach unten, dass der Zahnkranz 15 ausser Eingriff mit dem Ritzel 16 kommt und das
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Das Zahnrad 20 ist indessen nicht, wie oben angenommen, fest angeordnet, sondern kann zufolge eines damit in Eingriff stehenden Uhrenradsatzes 25 (Fig. 3) üblicher Ausführung, der letzten Endes eine Unruh 26 antreibt, sieh langsam verdrehen. Die Sehwingungsdauer der Unruh und das Übersetzungsverhältnis des Radsatzes 25 ist dabei so gewählt, dass das unter Wirkung der Feder 5 erfolgende Rückdrehen ganz langsam genau in jener Zeit erfolgt, die durch die Lage der Marke 14 gegenüber der Teilung T des Drehgriffes 11 angezeigt wird.
Mit dem Federgehäuse 6 ist mittels Zapfen 30 und Nut 31 (Fig. 7) eine Scheibe 32 mit einem ausragenden Arm. 33 mit etwas Spiel gekuppelt, der einen nach oben ragenden Ansatz 34 trägt.
Unter der Scheibe 3'ist ein weiterer Arm 35 drehbar gelagert, der mit seinem nach oben abgebogenen Ende 36 durch einen Schlitz 37 der Scheibe 3'hindurchtritt, mit dem Arm 33 durch Anschlag zusammenwirkt und durch eine Feder 38 gegen diesen Arm gedrückt wird. An seiner Unterseite (Fig. 7) ist ein gefederter Sperrzahn 89 gelenkig gelagert, der in ein Sperrad 40 eingreift, das fest auf der Hohlwelle 41 sitzt. Am unteren Ende der Hohlwelle 41 (Fig. 7) sitzt eine Isolierscheibe 42, mit einem nach unten etwas vorragenden Vierkant 43, auf welches eine metallische Scheibe 44 mit
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Auf der Scheibe 3'sitzt ferner ein Bremsschuh 47 (Fig. 9), dessen schräge Unterfläche 47'die Bewegung (vgl.
Beschreibung der Wirkungsweise) des Armes 33 durch Andrücken gegen die Scheibe 3' bremst. Überdies ist noch eine Sehraubenfeder 48 mittels einer Schraube 49 an der Scheibe 3'befestigt, die zum Auffangen des Stosses des Armes 33 dient.
Handbetätigtes Schaltwerk.
Das handbetätigte Sehaltwerk besteht aus dem Drehknopf 51 (Fig. 8), der auf der schon erwähnten Mittelachse 23 festsitzt. Am unteren Ende dieser Achse ist ein Federgehäuse 62 befestigt, das einen Ausschnitt 52' (Fig. 5) besitzt, in welcher die beiden Enden der Sehaltfeder 5. 3 ragen, die an einem mittleren Punkte mit dem Schalträdchen 54 verbunden ist, wie dies bei den Momentdrehsehaltern üblich ist.
Das Sehalträdehen 54 (Fig. 4,5 und 8) besteht aus Isolierstoff und besitzt an seinem Umfang vier rastenartig ausgebildete und mit ihren Enden über die Rasten hinaus einen Teil des Umfanges bedeckende Kontakte 56, mit denen zwei gegenüberliegende am Sockel 1 befestigte Federkontakt 57 (Fig. 8) wie bei einem gewöhnlichen Momentdrehschalter zusammenwirken. Zwei gegenüberliegende von diesen vier Kontakten 56 sind durch leitende Verbindungsstücke 59 (Fig. 5) mit je einem den Schaltstern ganz von unten nach oben durchdringenden Kontaktbolzen 60 leitend verbunden.
Die übrigen zwei Kontakte 56 sind durch je ein Verbindungsstück 59 mit je zwei der erwähnten Kontaktbolzen 60 verbunden, von denen im ganzen sechs gleichmässig im Kreis verteilt im Schalträdehen angeordnet sind und mit ihrer Oberfläche in der Ebene der Oberfläche des Schalt- rädchens liegen. Diese Kontaktbolzen wirken mit dem federnden Kontaktstern 45 (Fig. 4) des uhrwerkbetätigten Schaltwerkes so zusammen, dass letztere, falls die Kontaktarme 45 auf den Bolzen 60 stehen, die leitende Verbindung zwischen den Sockelkontakten 57 herstellen, wenn sie dagegen zwischen den Bolzen 60 stehen, diese leitende Verbindung unterbrechen.
Die fallweise leitende Verbindung der Kontakte 57 (Fig. 8) wird also mittels zweier beweglicher Kontaktsätze 46 bzw. 60 hergestellt, von denen der eine von Hand und der andere durch das Uhrwerk betätigt wird. Die Sockelkontakte J7 führen zu (nicht gezeichneten) Anschlussklemmen, die in üblicher Weise an der Unterseite des Sockels 1 angebracht sind und den Anschluss an den zu steuernden Stromkreis ermöglichen.
Zur genauen Einstellung des Gehäuses 1. 3 (Fig. 6) in die richtige Lage der Striehmarke 14 gegen- über dem Drehgriff 11 dient eine Schlitzplatte 61 (Fig. 8) mit einem aufragenden Lappen 62, der das Muttergewinde für die Befestigungsschraube 63 (Fig. 6) des Gehäuses 13 trägt und sieh längs der Schlitze 64 gegenüber den am Sockel befestigten Stellschrauben 64'etwas verschieben und feststellen lässt.
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Wirkungsweise.
Um eine Zeitschaltung zu erhalten, wird der Schalter wie ein gewöhnlicher Aussehalter mit seinen Sockelkontakten in den zu steuernden Stromkreis eingeschaltet. Befindet sieh dabei der Kontakt- stern 44, 45 und das Schalträdchen 54 in der in Fig. 4 gezeichneten Lage, so ist der Stromkreis unter- brochen, weil die Kontaktarme 45 nicht auf den Bolzen 60, sondern zwischen ihnen stehen. Um von Hand einzuschalten, dreht man den Knopf 51 in gewohnter Weise um eine Vierteldrehung weiter.
Hiedurch springt das Schalträdchen 54 um 90 in die nächste Ruhestellung und hiedurch kommen sämtliche Arme 45 mit den Bolzen 60 in Berührung. Der Winkelabstand zwischen je einem Arm 45 und ebenso zwischen je einem Kontaktbolzen 60 beträgt 60 und in der in Fig. 4 gezeichneten Stellung daher der Winkelabstand der Kontakte 45 von den Kontaktbolzen 60 je 30 . Bei einer Drehung des Schaltrades von 90 , d. i. 30 + 60 , ergibt sieh daher die beabsichtigte Berührung der Kontaktsätze.
Bei einer neuerlichen Weiterdrehung des Griffes 51 wird der ursprÜngliche Ausschaltzustand wieder- hergestellt usf.
Es sei nun das Uhrsehaltwerk so einzustellen, dass z. B. nach zwei Stunden und 20 Minuten selbsttätig eine Einschaltung erfolgt. Zu diesem Zwecke erfasst man den Drehgriff 11 und dreht ihn im Sinne des Pfeiles 13 so lange, bis der in Fig. 6 ganz rechts noch gerade ersichtliche Nebenteilstrich auf die Marke 22 einspielt, da dieser Teilstrich der Zeit von zwei Stunden und 20 Minuten entspricht.
Dabei ist die Feder 5 (Fig. 1), die übrigens eine dauernde Vorspannung besitzt, durch Mitnahme ihres äusseren, am Federgehäuse 6 befestigten Endes weiter gespannt worden, der Zahnkranz 15 hat sich so verdreht, dass das ursprünglich am linken Ende (Fig. 7) der Zahnlücke 15'befindliche Ritzel 16 sieh ein Stück rechts von der Zahnlücke befindet (ähnlich der in Fig. 7 gezeichneten Stellung), wobei das Festhalten des Drehgriffs und der Feder in der gespannten Stellung durch den Eingriff des Zahnes M
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die Unruh 26 überträgt und das Uhrwerk in Gang setzt. Hiedurch wird die langsame Rückdrehung des gesamten Systems unter Entspannung der Feder eingeleitet.
In dem Augenblick, in dem das Ritzel 16 auf seinem Rückweg an die Zahnlücke 15' (Fig. 1) gelangt, hört die Hemmung durch das Uhrwerk auf und das Federgehäuse samt den Arm wird stossartig um den der Zahnlücke 15'entsprechenden Winkel in die Anfangslage geschleudert. Dabei kommt der Ansatz 34 des Armes 33 zum
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die Vorrichtung 47 und die Feder 48 aufgefangen und abgebremst wird. Dabei hat der am Hebel 35 sitzende Zahn 39 das Sperrad 40 (Fig. 7) um ein Zwölftel seines Umfanges weitergedreht und damit auch den Kontaktstern 44, 45 um 300 verdreht. Eine solche Verdrehung ergibt jedoch, wie oben erläutert, eine Berührung der Kontaktarme 43 mit den Bolzen 60 (Fig. 4) und so den Stromschluss.
Wäre umgekehrt der Kontaktarm unmittelbar vor der Weiterschaltung bereits auf den Kontaktbolzen 60 gestanden, so würde natürlich die Abschaltung erfolgen.
Hat man sich in der Zeiteinstellung des Sehalters geirrt oder will man aus sonstigen Gründen eine geänderte Zeiteinstellung bewirken, so ist dies einfach in der Weise möglich, dass man den Drehgriff niederdrückt und so die Feder, wie früher beschrieben, zur Entspannung und den Drehgriff in die Anfangsstellung bringt. Nun kann eine neue Zeiteinstellung in der geschilderten Weise erfolgen. Da das Uhrschaltwerk völlig unabhängig von dem Handschalter ist, ist es z. B. möglich, auch nach der Einstellung des Zeitschalters beliebige Handschaltungen vorzunehmen. Wenn z.
B. der Zeitschalter zur Einschaltung eines Rundfunkempfängers dient und eine Einschaltung für eine bestimmte Tages- 'zeit eingestellt wurde, so schadet es dieser Einstellung nichts, wenn in der Zwischenzeit jemand mittels der Handschaltung vorübergehend den Empfänger in Betrieb setzt. Wenn anderseits der Zeitschalter z.
B. dazu dient, um in Stiegenhäusern, in Geschäftsauslagen od. dol. zou bestimmter Zeit die Beleuchtung abzuschalten oder einzuschalten, so kann auch hier nach Belieben in der Zwischenzeit eine oder mehrere vorübergehende Handschaltungen vorgenommen werden, ohne dass sieh an der Zeitschaltung etwas ändert.
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Schalträdehens F4 bzw. des Kontaktsternes 44 (Fig. 4) kann, ohne dass sich an der Wirkungsweise etwas Wesentliches ändert, auch anders gestaltet werden.
Bedingung ist nur, dass die beiden beweglichen Kontaktsätze 45 bzw. 60 je eine Anzahl von um den Winkel von ao gegeneinander versetzte Kontakte aufweisen und daher in einer Anzahl von 3600/ao vorhanden sind und dass der Schaltwinkel sowohl des
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und das Uhrschaltwerk besitzt einen Sehaltwinkcl von a.
(0 + ) = 30 . Diese Werte sind deshalb günstig, weil der Handschaltwinkel von 900 der allgemeinen Übung entspricht und der Uhrschaltwinkel von 30 dem zwölften Teil des Kreisumfanges entspricht und daher der leere Zwischenraum zwischen den Teilstrichen 0 und 11 der Teilung 12 gerade dem Zeitausmass einer Stunde entspricht und daher die Bewegung des Hebels 35 und des Hebels. 33 (Fig. 7) die ZahnlÜrke 15'und der leere Raum in der Teilung T des Drehgriffes gerade ein Zwölftel des Umfanges ausmacht.
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Bei der abgeänderten Ausführungsform der Handeinstellung des Uirselialtwerkes nach lcig. 10 ist bei sonst gleichbleibendem Aufbau des Zeitschalters an Stelle des mit einer Teilung versehenen Drehgriffes 11 ein geriffelter Drehgriff 71 vorgesehen, von dem ein Zeiger 72 ausragt. Dieser spielt auf einer Teilung T', welche auf einer verdrehbaren und mit Einstellhandgriff 73 versehenen Scheibe 74 angebracht ist und einer 10-Minuten-Teilung eines Uhrzifferblattes entspricht. Am feststehenden Gehäuse 13 des Schalters oder auf der Platte, auf der die Einstellvorrichtung angebracht ist, z. B. der Vorderwand eines Rundfunkempfängers, ist eine Marke 75 angebracht. Schliesslich ist am Drehgriff 71 noch ein unauffälliger, mit Null bezeichneter schmaler Zeiger 76 angebracht.
Diese Einstellvorrichtung arbeitet in folgender Weise :
Die Grundstellung aller Teile ist jene, in der der Null zeiger 76 mit dem Teilstrich 12/0 der Teilung T'und diese wieder mit der Marke 75 übereinstimmt. Will man nun z. B. die selbsttätige Einschaltung eines Rundfunkempfängers, in den der Zeitschalter eingebaut ist, um 3 Uhr 30 Minuten erzielen und ist die augenblickliche Uhrzeit 1 Uhr 50 Minuten, so dreht man vorerst die Scheibe 74
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den Griffknopf T ? so lange im Sinne des Pfeiles 12, bis er auf die Einschaltzeit 3 Uhr 30 Minuten zeigt. Die Schaltung wird dann, da der Aufzug der Feder um jenen Winkel erfolgt ist, der einer Einschaltung nach 1 Stunde und 40 Minuten entspricht, genau um die gewünschte Zeit erfolgen.
Diese Einstellvorrichtung hat also gegenüber jener nach Fig. 1, 6 und 7 den Vorteil, dass die Schaltzeit nicht errechnet, sondern nur an Hand einer Uhr eingestellt werden braucht. Wird darüber hinaus die Scheibe 74 so mit einer gewöhnlichen Uhr in Verbindung gebracht, dass sie gegenüber der Marke 75 mit der Geschwindigkeit des Stundenzeigers jedoch im entgegengesetzten Sinne umläuft, so braucht zur Einstellung des Zeitschalters überhaupt nur mehr der Drehgriff 74 mit seinem Zeiger 72 auf die gewünschte Zeit eingeschaltet werden, so dass die denkbar einfachste Betätigung erzielt ist.
Bei der Schaltuhr nach der Erfindung ist darauf geachtet, dass der elektrische Teil streng von dem mechanischen Teil getrennt in einem eigenen Raum isoliert eingebaut ist, so dass gegebenenfalls auftretende Schaltfunken das Uhrwerk nicht schädigen können.
Da sowohl das Handschaltwerk als auch das Uhrschaltwerk ausschliesslich Momentschaltungen der Kontaktsätze bewirken, kann der Zeitsehalter nach der Erfindung in allen Stromkreisen, auch solchen mit grösseren Abschaltleistungen verwendet werden. In vielen Fällen wird sich ein gewöhnlicher Aussehalter und eine Schaltuhr durch den Zeitschalter nach der Erfindung ersetzen lassen.
Es ist klar, dass die äussere Form und der innere Aufbau in der verschiedensten Art geändert werden können, ohne vom Sinn der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann an Stelle eines federbetätigten Uhrwerkes auch ein elektrisches Uhrwerk treten, ohne dass an den Kontaktsätzen und Schaltteilen 44-60 etwas geändert wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Durch ein Uhrwerk mit willkürlich einstellbarer Schaltzeit oder von Hand betätigter Zeitschalter, gekennzeichnet durch eine Sehaltstelle mit zwei unabhängig voneinander beweglichen Kontaktsätzen (45, 60), von denen der eine vom Uhrwerk (Uhrschaltwerk) und der andere von Hand (Handschaltwerk) betätigbar ist.