AT229944B

AT229944B - Zeitsteuergerät

Info

Publication number: AT229944B
Application number: AT832459A
Authority: AT
Original assignee: Busch Jaeger Duerener Metall
Priority date: 1958-12-08
Filing date: 1959-11-17
Publication date: 1963-10-25

Description

Zeitsteuergerät
Die Erfindung betrifft ein Zeitsteuergerät, insbesondere zur Steuerung von Licht-, Heiz- und Kochstromkreisen, zu beliebigen, im voraus bestimmbaren Aus-, Ein- und Umschaltzeitpunkten mit einer ein-oder mehrteiligen, Steuernocken, Aussparungen od. dgl. aufweisenden, manuell verdrehbar, jedoch von den Drehbewegungen einer Steuerwelle unbeeinflussbar in einem Gehäuse gelagerten und mit einem drehungsschlüssig mit der Steuerwelle verbundenen, einen Schalter steuernden Hebel zusammenwirkenden Steuerscheibe. Bisher musste man für jede Steuereinheit, z. B. für jede zeitlich zu steuernde Kochplatte eines Elektroherdes, eine getrennte Zeitschaltuhr verwenden.

Demgegenüber ist die Erfindung gekennzeichnet durch mehrere, auf einer gemeinsamen Steuerwelle angeordnete Steuereinheiten mit je einer von der Steuerwelle durchsetzten von Hand verdrehbaren, jedoch von den Drehbewegungen der Steuerwelle unbeeinflussbar in einem Gehäuse gelagerten Steuerscheibe und einem drehungsschlüssig mit der Steuerwelle verbundenen, mit einem Ende vorzugsweise über eine auf der Steuerwelle angeordnete Büchse (Scheibe, Ring) auf ein zu schaltendes oder zu sperrendes Organ, wie Schalter, Thermostat od. dgl. wirkenden und mit seinem andern Ende an den Steuerbahnen entlanggleitenden Abtasthebel. Dadurch ist ein Gerät zur Schaltung grösserer Ströme geschaffen, welches über beliebig viele Steuereinheiten verfügt.

Ausserdem ist beim erfindungsgemässen Zeitsteuergerät wichtig, dass die Schalter, Thermostaten, od. dgl. Geräte, die von den schwenkbar gelagerten Abtasthebeln zu steuern bzw. zu sperren sind, nicht zentrisch zu der Antriebs-bzw. Lagerwelle für die Abtasthebel angeordnet sind, sondern ausserhalb der Steuerscheiben. Dies wird dadurch möglich, dass der verschwenkbare Abtasthebel mit seinem freien Ende die Steuerbewegungen auf ein auf der Welle in Axialrichtung verschiebbares Organ, das eine Büchse, eine Scheibe oder ein Ring sein kann, überträgt. Von diesem verschiebbaren Organ werden die Bewegungen mittels eines andern Hebels abgegriffen und auf das zu schaltende oder zu sperrende Gerät, wie Schalter, Thermostat od. dgl. übertragen. Die Erfindung besteht ferner darin, dass die Steuerscheibe aus zwei beliebig gegeneinander verdrehbaren Ringen besteht.

Ausserdem ist es möglich, dass einer der Ringe in einer kreisförmigen Ausnehmung im Hauptring gelagert ist und wenigstens eine kreisringförmige Fläche des Ringes mit einer angrenzenden Fläche des Hauptringes eine Ebene bildet, auf welchen Flächen die Steueraussparungen bzw. Steuernocken angeordnet sind. Anderseits besteht die Erfindung darin, dass die beiden Ringe gleiche bzw. nahezu gleiche äussere Durchmesser besitzen. Erfindungsgemäss ist jede der beiden Ringflächen mit einer halbkreisförmigen Steuerbahn (Steueraussparung oder Steuernocken) versehen. Die Erfindung besteht auch darin, dass eine beliebige Anzahl von mittels der gemeinsamen Steuerwelle durchsetzter Steuerscheiben gleichachsig in einem z.

B. aus einzelnen Distanzscheiben oder-platten bestehenden Gehäuse gelagert ist und die Steuerscheiben mit einem Teil ihres Umfanges das Gehäuse nach aussen durchsetzen. Erfindungsgemäss sind beide Ringe der Steuerscheibe am Umfang mit je einer der Umlaufzeit der Steuerwelle entsprechenden 12-oder 24-stündigen Zeitskala versehen, die an zugeordneten Einstellmarken die Ein-bzw. Ausschaltzeitpunkte angeben. Nach der Erfindung stehen sich bei einer gegenseitigen Verdrehung der beiden Ringe, in der sich die beiden halbkreisförmigen Steuerbahnen zu einem Vollkreis ergänzen, gleiche Zahlen der beiden Zeitskalen gegenüber. Die Erfindung besteht anderseits darin, dass das zum Abtasten ausgebildete Ende (z. B. Rolle) des Abtasthebels beide sich ergänzenden Steuerbahnen

erfasst.

Erfindungsgemäss sind in Aussparungen von Gehäuseplatten gewölbte Blattfedern eingelegt, die sich gegen entsprechende Wände der Steuerscheiben abstützen. Ein Erfindungsmerkmal besteht darin, dass eine Drehung des Hauptringes vom andern Ring mitausführbar ist. Die Erfindung kann auch darin erblickt werden, dass auf der Steuerwelle zusätzlich zu den Steuerscheiben eine mit einer zwölf-oder vierundzwanzigstün- digen Zeitskala versehene Zeit-bzw. Einstellscheibe drehungsschlüssig angeordnet ist, die entsprechend den Steuerscheiben den Gehäusemantel mit einem Teil ihres Umfanges nach aussen durchsetzt. Schliess- lich kann die Erfindung darin gelegen sein, dass die Steuerwelle über eine Einwegrutschkupplung durch einen Synchronmotor oder ein Uhrwerk angetrieben ist.

In sieben Zeichnungsfiguren ist eine beispielsweise konstruktive Auswertung des Erfindungsgedankens dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Steuerscheibe mit Abtastvorrichtung (die beiden
Scheibenteile zeigen die Grundstellung), Fig. 2 die Vorderansicht einer Steuerscheibe nach Fig. 1, wobei sich die Abtastvorrichtung jedoch in der senkrechten Stellung befindet (die obere Hälfte der Steuerschei- be ist geschnitten), Fig. 3 eine Draufsicht auf eine wie folgt eingestellte Steuerscheibe :

Ausschaltzeit- punkt 13 Uhr, Einschaltzeitpunkt 11 Uhr, Fig. 4 die Vorderansicht der Steuerscheibe nach Fig. 3. wobei die untere Scheibenhälfte geschnitten ist, Fig. 5 eine Draufsicht auf einen scheibenförmigen Gehäuseteil,
Fig. 6 das Gesamtgerät im Schnitt nach Fig. 5 (der Teilschnitt B-C. vgl. Fig. 5, ist in die Schnittebene A-B verschwenkt) und Fig. 7 eine Draufsicht auf das mit Thermostaten kombinierte abgedeckte Gerät, wobei die Abdeckung zum Teil abgeschnitten ist.

Jede Gehäusescheibe 1 besitzt auf der einen Seite Lagerpfosten la und gegenüberliegend auf der andern Seite Lagerpfosten Ib. Bei dem aus mehreren Einzelgehäusescheiben 1 zusammengesetzten Gesamtgehäuse sind die Lagerpfosten la der einen Scheibe auf die Lagerpfosten Ib der angrenzenden Scheibe gepresst. Dadurch sind die zur Unterbringung der Steuerscheiben 2 erforderlichen Räume le gewonnen. Die Gehäusescheiben 1 werden durch Schrauben 3 zusammengehalten und ihre Lagesicherung gegeneinander ist durch das Zusammenwirken von Nocken und Aussparungen Id gewährleistet. Jede Steuerscheibe 2 besteht aus dem Hauptteile 2a und einem ringförmigen Teil 2b, die gegeneinander verdrehbar sind.

Sie ist an ihrem äusseren Umfang in kreisförmigen Nuten le, lf der Lagerpfosten la, lb derart vorzugsweise federnd geführt, dass die Steuerscheibe 2 zwar fest zwischen zwei Gehäusescheiben 1 lagert, jedoch ein manuelles Verdrehen derselben noch möglich ist. Um unabhängig von den Toleranzen der Gehäusescheiben 1 stets einen genügend festen federnden Sitz der Steuerscheiben 2 zu erhalten, sind in Vertiefungen lg der Nuten le gewölbte Blattfedern Ih gelagert, die sich gegen die äussere Wandung der Steuerscheibe 2 an'' pressen. Die Steuerscheiben 2 werden von einer synchron mit der Uhrzeit umlaufenden Steuerwelle 4, die unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung 5 von einem Synchronmotor 6 angetrieben wird, lose, also nicht drehungsschlüssig durchsetzt.

Dadurch ist erreicht, dass das manuelle Einstellen, also Verdrehen der Steuerscheiben 2, keinen Einfluss auf die stillstehende oder sich drehende Steuerwelle 4 hat, während umgekehrt die sich drehende Steuerwelle 4 keinen Einfluss auf die eingestellten Steuerscheiben 2 aus- übt. Auf der Steuerwelle 4 ist pro Steuerscheibe 2 ein Lagerbock 7 drehungsschlüssig befestigt. Jeder La- gerbock 7 trägt einen im Lagerpunkt 7a drehbar gelagerten zweiarmigen Abtasthebel 8. Während der Hebelarm 8a mit einer Rolle 8b an den aneinandergrenzenden und in einer Ebene liegenden Kreisringflächen 2c, 2d der beiden Steuerscheibenteile 2a, 2b entlanggleitet, wirkt ein Hebelarm 8c mit einem lose und axial verschiebbaren hülsenförmigen Gleitstück 9 zusammen.

Die Rolle 8b wird durch eine Druckfeder 8d stets gegen die Kreisringflächen 2c, 2d gepresst. An jeder Gehäusescheibe 1 ist in einem Lagerpunkt 11a ein weiterer zweiarmiger Hebel 11 schwenkbar gelagert. Ein Arm 11b dieses Hebels wirkt mit
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de Organ (Schalter, Thermostat usw.) einwirkt.

Die das Gerät in Richtung der Steuerwelle 4 nach aussen hin abdeckenden Gehäusescheiben 12 und 13 besitzen nur einseitig Lagerpfosten la, 13a, damit das Gerät nach aussen eine glatte Oberfläche erhält. Alle Gehäusescheiben besitzen an einer ihrer Aussenflächen eine segmentförmige Vertiefung 14, damit die Steuerscheiben an diesen Stellen mit einem Teil ihres Umfanges das Gehäuse nach aussen durchsetzen und so zur manuellen Bedienung zugänglich sind.

Zur Steuerung des Abtasthebels 8 sind an den kreisringförmigen Flächen 2c, 2d nutenförmige Teil-
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2fnet, dass der äussere Durchmesser der Teilsteuerbahn 2f so gross ist wie der innere Durchmesser der Teilsteuerbahn 2e. Jede Teilsteuerbahn umfasst einen Winkel von 1800. Sowohl auf der äusseren Zylinder- mantelfläche des Ringes 2b als auch auf der äusseren Zylindermantelfläche des Steuerscheibenteiles 2a ist je eine einem Umlauf der Steuerwelle 4 entsprechende Zeitskala 2g, 2h angebracht.

Diese beiden Zeitskalen stehen zu den zugehörigen Teilnutenbahnen 2e, 2f in einem derartigen Verhältnis, dass sich bei einer

Verdrehung der beidenScheibenteile 2a, 2b von 00, d. h., wenn sich die beiden je 1800 betragenden Teil- nutenbahnen zu 3600 ergänzen, gleiche Zahlen der Zeitskalen gegenüberstehen.

Die in den Fig. 1 und 3 eingezeichneten äusseren Zahlenkreise 15 sind nur zur Erklärung der Wir- kungsweise des Gerätes eingezeichnet. Aus der Zahlenteilung dieser Zahlenkreise 15 (l-24) geht hervor, dass die Steuerwelle 4 und somit die Abtasthebel 8 in 24 Stunden einmal umlaufen. Die einzelnen Zahlen geben an, welche Stellung der Abtasthebel 8 zu der entsprechenden Zeit durchläuft.

Insbesondere aus
Fig. 1 geht hervor, dass bei einer Verdrehung der beiden Steuerscheibenteile 2a, 2b von 0 (die beiden radial übereinanderliegenden Teilsteuerbahnen 2e, 2f ergänzen sich zu 3600) der Abtasthebel 8 keine
Steuerbewegung ausführen kann, denn die Abtastrolle 8b überdeckt mit ihrer Länge beide Nutenbreiten, so dass dieselbe druckbeaufschlagt durch die Druckfeder 8d nur dann in die Nuten einfallen kann, wenn sich die beiden Teilnuten 2e, 2f an irgendeiner Stelle zu einer Vollnut überschneiden. Der innere Zahlen- kreis nach Fig. 1 stimmt mit den beiden Zeitskalen 2g, 2h nach Fig. 2 überein.

Mit der Einstellmarke 16a, die in Wirklichkeit auf dem Gehäuse an entsprechender Stelle angebracht ist, deckt sich die Zahl 24, d. h. der Strahl, auf dem der Endpunkt 2i der Nut 2f und der Anfangspunkt 2j der Nut 2e liegen, wird genau um 24 Uhr von der Abtastrolle 8b durchlaufen.

Die Zeiteinstellung und die eigentliche Arbeitsweise der Vorrichtung geht am besten aus den zu- sammengehörigen Fig. 3 und 4 hervor.

Die beiden Figuren zeigen folgende eingestellte Zeitpunkte : Ausschaltzeitpunkt 13 Uhr, Einschalt- zeitpunkt 11 Uhr.

Diese Einstellung wurde wie folgt getätigt :
Zunächst ist der Bedienungsperson der Ausschaltzeitpunkt bekannt, also der Zeitpunkt, zu dem die
Speise gekocht sein muss. Diese Einstellung geschieht mittels des Steuerscheibenteiles 2a. Dieser Teil wird solange, in diesem Falle nach unten verdreht, bis die Zahl 13 der Zeitskala 2h mit der in den Fig. 2 und 4 angedeuteten, aber in Wirklichkeit auf dem von den Scheiben durchsetzten Gehäusemantel 16 angebrachten Einstellmarke 16a übereinstimmt. Dadurch ist das Ende 2i der Steuernut 2f in eine Stellung verschoben, die um 13 Uhr (s. äusseren Zahlenkreis) von der Abtastrolle 8b durchlaufen wird. Der ring- förmige Steuerscheibenteil 2b hat die Drehung zunächst mitausgefilhrt, so dass sich die beiden Zeitskalen
2h und 2g zunächst noch decken.

Nun weiss die Bedienungsperson ebenfalls, wie lange die entsprechende Speise zu kochen hat bzw. einer bestimmten Temperatur ausgesetzt sein muss. Bei vorliegendem Beispiel handelt es sich um zwei Stunden. Der mit der Zeitskala 2g versehene Ring 2b wird nun solange zurückgedreht, bis zwischen der eingestellten Zahl 13 der Zeitskala 2h und der gegenüberstehenden Zahl der Zeitskala 2g eine Differenz von zwei Stunden besteht. Diese Einstellung kann auch derart vorgenommen werden, dass man sich zunächst den Zeitpunkt genau ausrechnet. In diesem Fall 13 - 2 = 11. Sodann wird die Zahl 11 der Zeitskala 2g mit der entsprechenden Einstellmarke 16b in Übereinstimmung gebracht.

Das Endergebnis ist in beiden Fällen das gleiche, nämlich der Anfang 2j der Steuernut 2e ist auf den Punkt verschoben, der von der Abtastrolle 8b um 11 Uhr durchlaufen wird. Es überschneiden sich daher die beiden Teilnutenbahnen in einem Winkelbereich, der einer Zeit von zwei Stunden entspricht, d. h. um 11 Uhr fällt die Abtastrolle in die Vollnut ein und wird um 13 Uhr wieder herausgehoben. Diese beiden Bewegungen werden von der aus Abtasthebel 8, Gleitstück 9 und Übertragungshebel 11 bestehenden Übertragungsvorrichtung auf einen Schalter oder einen Thermostaten übertragen, so dass der zu steuernde Stromkreis um 11 Uhr geschlossen und um 13 Uhr wieder geöffnet wird.

Fig. 4 zeigt die in die Vollnut eingefallene Abtastrolle 8b sowie das dadurch axial verschobene Gleitstück 9 und den verschwenkten Übertragungshebel 11.

Da die Steuerwelle 4 stets synchron mit der Uhrzeit umlaufen muss, ist sie bei einem uhrwerksangetriebenen Gerät bei dessen Inbetriebnahme zunächst auf die Uhrzeit einzustellen. Dieselbe Einstellung muss bei einem synchronmotorangetriebenen Gerät nach Ausfall des Stromes vorgenommen werden.

Zu diesem Zweck ist eine weitere Einstellscheibe 17 drehungsschlüssig mit der Steuerwelle verbunden.

Sie durchsetzt wie die Steuerscheiben 2 mit einem Teil ihres Umfanges das Gehäuse, so dass an dieser Stelle eine manuelle Verstellung, d. h. Einstellung auf die genaue Uhrzeit vorgenommen werden kann.

Diese Einstellung wird selbstverständlich von der Steuerwelle 4 mitausgeführt, zu welchem Zweck zwischen Antrieb und Steuerwelle die Rutschkupplung 5 vorgesehen ist.

In Fig. 7, die eine Draufsicht auf die Bedienungsseite des kompletten Gerätes darstellt, sind unter den Steuerscheiben 2 Bedienungsorgane 18, 19 der zugehörigen Thermostate dargestellt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Zeitsteuergerät, insbesondere zur Steuerung von Licht-, Heiz- und Kochstromkreisen, zu be- <Desc/Clms Page number 4> liebigen, im voraus bestimmbaren Aus-, Ein-und Umschaltzeitpunkten mit einer ein-oder mehrteiligen, Steuernocken, Aussparungen od. dgl.

aufweisenden, manuell verdrehbar, jedoch von den Drehbewegungen einer Steuerwelle unbeeinflussbar in einem Gehäuse gelagerten und mit einem drehungsschlüssig mit der Steuerwelle verbundenen, einen Schalter steuernden Hebel zusammenwirkenden Steuerscheibe, gekennzeichnet durch mehrere, auf einer gemeinsamen Steuerwelle (4) angeordnete Steuereinheiten mit je einer von der Steuerwelle (4) durchsetzten von Hand verdrehbaren, jedoch von den Drehbewegungen der Steuerwelle (4) unbeeinflussbar in einem Gehäuse gelagerten Steuerscheibe (2) und einem drehungsschlüs- sig mit der Steuerwelle (4) verbundenen, mit einem Ende vorzugsweise über eine auf der Steuerwelle (4) angeordnete Büchse (9) (Scheibe, Ring) auf ein zu schaltendes oder zu sperrendes Organ, wie Schalter, Thermostat od.

dgl. wirkenden und mit seinem andern Ende an den Steuerbahnen entlanggleitenden Ab- tasthebel (8).

2. Zeitsteuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die Steuerbewegungen über- tragende Ende (8c) des Abtasthebels (8) und bzw. oder das die Steuerbewegungen aufnehmende Ende (llb) eines ortsfest aber schwenkbar gelagerten Hebels (11) die Steuerwelle (4) gabelförmig umgreifen bzw. umgreift.

3. Zeitsteuergerät nach Anspruch l'oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe (2) aus zwei beliebig gegeneinander verdrehbaren Ringen (2a, 2b) besteht.

4. Zeitsteuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Ringe (2b) in einer kreis. förmigen Ausnehmung im Hauptring (2a) gelagert ist und wenigstens eine kreisringförmige Fläche (2c) des Ringes (2b) mit einer angrenzenden Fläche (2d) des Hauptringes (2a) eine Ebene bildet, auf welchen Flä- chen (2c, 2d) die Steueraussparungen (2e, 2f) bzw. Steuernocken angeordnet sind.

5. Zeitsteuergerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringe (2a, 2b) gleiche bzw. nahezu gleiche äussere Durchmesser besitzen.

6. Zeitsteuergerätnach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Ringflächen (2c, 2d) mit einer halbkreisförmigen Steuerbahn (Steueraussparung oder Steuernocken 2e, 2f) versehen ist.

7. Zeitsteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine beliebige Anzahl von mittels der gemeinsamen Steuerwelle (4) durchsetzter Steuerscheiben (2) gleichachsig in einem z. B. aus einzelnenDisttanzscheiben oder -platten bestehenden Gehäuse gelagert ist und die Steuer- scheiben (2) mit einem Teil ihres Umfanges das Gehäuse (16) nach aussen durchsetzen.

8. Zeitsteuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Ringe (2a, 2b) der Steuer- scheibe (2) am Umfang mit je einer der Umlaufzeit der Steuerwelle (4) entsprechenden 12-oder 24stün- digen Zeitskala (2g, 2h) versehen sind, die an zugeordneten Einstellmarken (16a. 16b) die Ein- bzw. Aus schaltzeitpunkte angeben.

9. Zeitsteuergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei einer gegenseitigen Ver- drehung der beiden Ringe (2a, 2b), in der sich die beiden halbkreisförmigen Steuerbahnen (2e, 2f) zu einem Vollkreis ergänzen, gleiche Zahlen der beiden Zeitskalen (2g, 2h) gegenüberstehen.

10. Zeitsteuergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zum Abtasten ausgebildete Ende (z. B. Rolle) (8b) des Abtasthebels (8) beide sich ergänzenden Steuerbahnen (2e, 2f) erfasst.

11. Zeitsteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Aussparungen (Ig) von Gehäuseplatten (1) gewölbte Blattfedern (lh) eingelegt sind, die sich gegen entsprechende Wände der Steuerscheiben (2) abstützen.

12. Zeitsteuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehung des Hauptringes (2a) vom andern Ring (2b) mitausführbar ist.

13. Zeitsteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Steuerwelle (4) zusätzlich zu den Steuerscheiben (2) eine mit einer zwölf- oder vierundzwanzigstündigen Zeitskale versehene Zeit- bzw. Einstellscheibe (17) drehungsschlüssig angeordnet ist, die entsprechend den Steuerscheiben (2) den Gehäusemantel (16) mit einem Teil ihres Umfanges nach aussen durchsetzt.

14. Zeitsteuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet ; dass die Steuerwelle (4) über eine Einwegrutschkupplung (5) durch einen Synchronmotor (6) oder ein Uhrwerk angetrieben ist.