Zeitschaltuhr
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zeitschaltuhr mit Synchronmotorantrieb und Zeitvorwahl über ein Differentialgetriebe, zur Steuerung von elektrischen Speicherheizungen.
In immer stärkerem Masse wird elektrische Energie zur Raumbeheizung herangezogen und damit dem Bedürfnis nach Komfort bei absoluter Sicherheit und Zuverlässigkeit bei einem Minimum an Bedienungs- und Wartungsaufwand entgegengekommen.
Die Elektrizitätsversorgungsunternehmen machen diese Art der Raumbeheizung wirtschaftlich tragbar, indem sie zu bestimmten Nacht- und teilweise auch Tagzeiten tariflich begünstigten Strom an den Verbraucher abgeben, was wiederum für die Elektrizitätswerke mit dem Vorteil einer besseren Ausnutzung ihrer Energiekapazität, besonders während der Nachtstunden, verbunden ist.
Problematisch sind jedoch hierbei für die Elektrizitätswerke die starken Belastungsspitzen, die beim gleichzeitigen Einschalten der Heizungsanlagen über Tarifuhren oder Rundsteueranlagen bei Beginn der Niedertarifzeiten auftreten.
In der Tat wird jedoch nur in seltenen Fällen der Zeitraum des verbilligten Tarifs zur Sättigung eines elektrischen Speicherofens voll benötigt. Vielmehr legt man die Aufladung in den letzten Teil der Niedertarifzeit, um einmal genügend Wärmeeinheiten für den folgenden Tag gespeichert zu haben, zum anderen, dass die Verluste durch Wärmeabstrahlung ausserhalb der eigentlichen Nutzungszeiten der Räume möglichst nieder sind.
Über eine Tarifschaltuhr des Stromlieferanten wird der Leistungszähler auf den Nachttarif umgeschaltet, der in der Regel 9 Stunden beträgt. Speicherheizungen oder Wasserboiler benötigen jedoch nur in seltenen Fällen zur Sättigung den vollen Zeitraum des Nachttarifs.
Um jedoch für den folgenden Tag genügend Wärmeeinheiten zu speichern, ohne Wärmeverluste in Kauf zu nehmen, wird die Aufheizzeit immer via der eigentlichen Abcchaltzeit durch die Tarifschaltuhr an aufwärts gerechnet. Zur Steuerung bzw. Vorwahl der Aufheizzeit in Abhängigkeit der tagsüber zur Beheizung der Räume erforderlichen Wärmeeinheiten werden Zeitschaltuhren benötigt.
Die Wirtschaftlichkeit einer Speicherheizung kann noch erhöht werden, wenn die Aufladedauer und damit der Wärmebedarf vom Verbraucher selbst gewählt und an die herrschende Aussentemperatur in einfacher Weise angepasst werden kann. Diese Aufgabe wird von bekannten, zeitabhängigen Schaltwerken übernommen. Sie verlegen die Aufheizung automatisch in den letzten Teil der Niedertarifzeit, wobei an einem Stellknopf die Dauer der Aufheizzeit vorgewählt werden kann. Derartige Schaltwerke werden von einer Tarifuhr oder Rundsteueranlage bei Beginn der Niedertarifzeit angesteuert. Die Aufladung der Speicheröfen beginnt jedoch erst entsprechend der vorgewählten Heizzeit. Abgeschaltet wird der Ofen am Ende der Niedertarifzeit.
Dieser Ablauf wiederholt sich täglich, bis eine andere Einstellung vorgenommen wird.
Darüber hinaus sollten derartige Zeitschaltuhren aufgabengemäss die Programmierungsmöglichkeit besitzen, zu beliebigen Zeiten, ausserhalb der Niedertarifzeit - sofern vom Elektrizitätswerk zugelassen - eine Nachspeicherung vorzunehmen, wobei sich die Nachladung beispielsweise nur auf einen einzigen Tag beschränken soll, um beispielsweise eine unbeabsichtigte Dauerladung auszuschliessen.
Diesen Nachteil der Dauerladung besitzen bekannte Speicherheizungs-Schaltuhren. Bei dieser Art von Uhren besteht die Möglichkeit, dass aus Versehen der Handschalter eingeschaltet bleibt, wodurch gerade während der Nachtzeit, also ausserhalb der eigentlichen Nutzungszeit der Räume, der Ofen aufgeladen wird. Es wird somit Wärmc gespeichert, die in dieser Menge nicht gebraucht wird. Auch ist die Nachttarif-Speicherautomatik ausser Betrieb, d. h. sie ist kurzgeschlossen.
Des weiteren sollen derartige Schaltwerke mit der Möglichkeit versehen sein, eine Dauerladung von Hand zu beliebiger Tageszeit vorzunehmen.
Die bekannten Zeitschaltuhren, welche zur Steuerung der elektrischen Heizung von Speicheröfen zeitlich vorwählbar sind, werden von einem Synchron-Kleinmotor angetrieben- der über ein Untersetzungsgetriebe und entsprechende mechanische Schaltglieder einen elektrischen Schalter betätigt, wobei zwischen zeithaltendem Antrieb und Schaltkontakt ein in Zeiteinheiten geeichtes, manuell einstellbares, mechanisches Verzögerungsglied an- geordnet ist, das nach Art einer schiefen Ebene ausgebildet, vom zeithaltenden Antrieb abgetastet wird, wobei der zeithaltende Antrieb nach durchlaufener Abtaststrecke den Kontakt betätigt. Diese Art der Zeitein- stellung bzw. Einschaltzeitverzögerung ist recht ungenau und toleranzbehaftet und befriedigt in keiner Weise die Anforderungen, die an die Einschaltzeit und deren Reproduzierbarkeit gestellt werden.
Zeitliche Schaltdifferenzen von einer Stunde und mehr zwischen vorgewählter und geschalteter Zeit sind keine Seltenheit. Derartige Ungenauigkeiten wirken sich in den Heizungskosten stark aus. Auch bewirkt eine derart unkontrollierte Steuerung der elektrischen Heizung (iber- oder Unterspeicherung von Wärmeeinheiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Zeitschaltuhren zu vermeiden und das zeithaltend angetriebene Werk mit einem Vorwählsystem zu versehen, das in bezug auf Einstell- und Schaltgenauigkeit toleranzlos arbeitet, wobei die Über- setzung Einstellweg zu Schaltweg grösser als 1 sein kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei einer von einer Tarifuhr gesteuerten Zeitschaltuhr eine auf einem Planetenrad eines Differentialgetriebes angeordnete Schaltscheibe vorgesehen ist, die mit zwei zueinander und bezüglich des Schaltzeitbeginns der Tarifuhr fest eingestellten Schaltreitern versehen ist, welche einerseits der Schaltung des Ladekontaktes der Heizung und anderseits der Schaltung eines Kontaktes des Motorstromkreises der Uhr dienen, welche einerseits den von der auf dem Sonnenrad des Differentialgetriebes angeordneten, zur Schaltnockenscheibe synchron umlaufenden und vorwählbaren Schaltscheibe über einen Schaltreiter und einen Kontakt geschalteten Ladestromkreis rückstellt und anderseits den von der Tarifuhr ausgelösten Zeitablauf der Uhr zeitgenau kongruent zur Ausgangslage beendet.
Durch diese Massnahmen wird der Vorteil einer ganz besonders hohen Einstellgenauigkeit bei verhältnismässig einfachem Aufbau und leichter und übersichtlicher Bedienbarkeit erzielt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann nun das zeitabhängige Schaltwerk mit einem ein- oder mehrstufigen Schalter versehen sein, der, nach Handeinstellung aus seiner Null-Lage heraus, eine Tagesnachspeicherung zulässt und automatisch vom Schaltwerk nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitperiode in seine Null Lage zurückführbar ist.
Durch diese Massnahme lässt das Schaltwerk, nachdem der Schalter manuell eingelegt wurde, eine Tagesnachspeicherung zu, worauf dieser automatisch vom Schaltwerk, beispielsweise kurz nach Beginn der nachfolgenden Nachtspeicherung, in die Stellung Nachhcizung Aus zurückgcführt wird.
Eine unbeabsichtigte Dauerladung während der teuren Tagtarifzeiten über mehrere Tage ist somit mit der automatischen Löschung der Tagnachheizung unmöglich. Die Tagnachladung müsste täglich wieder neu vorgewählt bzw. eingelegt werden.
Mit dem Tagnachladc-Schalter braucht nicht nur teurer Tagtarif bezogen zu werden. sondern es kann auch über eine Tarifuhr oder Ringleitung der Elektrizitätsversorgung zu bestimmten Zeiten billiger Strom zur Nachladung bezogen werden. Die Einstellung muss täglich neu vorgenommen werden.
Auch kann eine weitere manuell bedienbarc Schaltstellung eingebaut sein. die cs erlaubt, die Daucrladung vorzunehmen. Die Nachladung wird erst dann wieder unterbrochen, wenn von Hand der Schalter wieder auf die Stellung AUS umgelegt wird. Darüber hinaus ist cs auch bei diesem Hand-El N-AUS-Schalterkontakt mit einer entsprechenden Tarifschaltuhr des Elektrizitätsversorgungsunternchmens möglich, verbilligten Tagtarif dauernd zu beziehen, ohne dass die Automatikspeicherung währcnd der Nachttarifzeit beeinträchtigt wäre, bzw. dass täglich der Schalter neu eingelegt werden muss, wie es bei der Schalterstellung Nachladung EIN mit automatischer Rückführung auf AUS der Fall ist.
Um den Verschleiss des Schalters möglichst klein zu halten, wird dieser zwecksmässig als Sprungschalter ausgebildet. Hierdurch lässt sich ein schleichendes Kontaktgeben oder -öffnen, verbunden mit Kontaktbrand und unkontrollierbarer Übergangswiderstandsbildung, vermeiden.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sollen nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Zeitschaltuhr im Schnitt,
Fig. 2 ein Schalt-Zeit-Programm einer derartigen Schaltuhrenanlage,
Fig. 3 einen Schaltplan einer derartigen Speicherheizungs-Steuerung,
Fig. 4 die Schaltuhr gemäss Fig. 1 in der Vorderansicht,
Fig. 5 schematisch das zeitabhängige Schaltwerk gemäss Fig. ],
Fig. 6 ein Schalt-Zeit-Programm, das eine Speicherung nur während der Nachtzeit erlaubt,
Fig. 7 einen Schaltplan einer derartigen Speicherheizungssteuerung mit Speicherung während der Nachttarifzeit und manuelle Nachladung zu beliebigen Tageszeiten,
Fig. 8 einen Schaltplan einer Speicherheizungssteucrung mit Speicherung während der Nachttarifzeit und von Hand vorwählbarer Nachladung während der Tagtarifzeit und
Fig. 9 die Schaltuhr gemäss Fig.
5 in der Vorderansicht.
In Fig. 1 bedeutet 1 den Synchron-Kleinmotor, der über ein Untersetzungsgetriebc 2 und 3 das Planetenrad 4, das auf der Welle 5 angeordnet ist, antreibt.
Das Planetenrad 4 stcht mit dem Rad 6 in Eingriff, das wie das Rad 7, das mit dem Rad 9 kämmt, auf dem Sonnenrad 8 angeordnet ist. Das Planeten rad 9, in Eingriff mit dem Rad 7 und ebenfalls wie das Rad 4 und das Rad 8 auf der Welle 5 gelagert, wird über das Getriebe 10 und den Knopf 11 zeitlich vorgewählt.
1 2 bezeichnet eine Lagerplatine. Auf dem Umfang des Sonnenrades 8 sind beispielsweise Schaltreiter 13 und 14 angeordnet, die über ein Schaltrad 15 und einen Kontaktnocken 16 einen Schaltarm 17 eines Schaltsatzes 18 betätigen.
Mit dem Planetenrad 4 des Antriebes ist eine Schaltseheibe 19 verbunden, die einen Schaltreiter 20 trägt.
Im Schalt-Zeit-Diagramm nach Fig. 2 ist beispielsweise eine Programmierung dargestellt. In der Regel läuft der Nachttarif 9 Stunden, von 21 bis 6 Uhr. Dem Beispiel nach soll die Speicherheizzeit 3 Stunden betragen. Sie bemisst sich vom Zeitpunkt der Ausschaltung durch die Tarifuhr an rückwärts, um der Wärmebedarfszeit am nächsten zu liegen. Nach Fig. 3 schaltet die Tarifuhr 21 um 21 Uhr über den Kontakt 22, den Nachtstromabnehmer und damit die Speicherschaltuhr 24 ein. Der Synchronmotor in Fig. I läuft an und treibt das Planetenrad 4 an, das über das Rad 6 das Sonnenrad 8 antreibt, und das vom Planetenrad 9 über den Drehknopf 11 zum Schaltreiter 20 in seiner Einschaltzeit manuell um 3 Stunden vorgewählt wurde.
Um 23 Uhr tritt der Haltekreiskontakt 25 des Speicherschaltwerkes 24, vom Motor 1 betrieben, in Tätigkeit und trennt den Synchronmotor-Stromkreis 26 vom Tarifschaltuhrkreis. Um 3 Uhr schaltet das Sonnenrad 8 den Kontakt 27 und damit die Speicherheizung über den Schutzschalter 23 ein. Um 6 Uhr schaltet die Tarifuhr 21 den Speicherheizkreis ab. Die Speicherschaltuhr 24 läuft mit ihrem eigenen Haltekreis 25 weiter, bis das Planetenrad 4 über den Schaltreiter 20 den Kontakt 27 gegen 8 Uhr öffnet. Der Haltekreis bringt die Zeitschaltuhr 24 an ihren End- bzw. Anfangspunkt um 9 Uhr und schaltet den Kontakt 25 aus bzw. wieder auf Bereitschaft. Mit der Kontakteinrichtung 28, die extra bedienbar ist, kann wahlweise von Hand 29 oder automatisch 30 der Schutzschalter 23 geschaltet werden.
In Fig. 4 bedeutet 3 1 das Gehäuse, 32 das Zifferblatt, 33 den Zeitvorwahlknopf und 34 den Hand-Automatik-Betriebsschalter. 35 kennzeichnet eine Abdeckmaske.
In Fig. 5 bedeutet 1 den Synchronmotor, der über ein Untersetzungsgetriebe 2 und 3 das Planetenrad 4, das auf der Welle 5 angeordnet ist, antreibt. Das Planetenrad 4 steht mit dem Trieb 6 in Eingriff, der wie der Trieb 7 mit einer gemeinsamen Welle verbunden auf dem Sonnenrad 8 gelagert ist. Über das Planetenrad 9, in Eingriff mit dem Trieb 7, kann mittels des Knopfes 10 das Sonnenrad 8 und damit die Speicherheizzeit vorgewählt werden. Auf dem Umfang des Sonnenrades 8 sind Schaltreiter 11 angeordnet, die über einen Kontaktsatz 120 den Speicherarbeitskreis schalten.
Mit dem Planetenrad 4 des Antriebes ist eine Schaltnockenscheibe 130 verbunden, die Schaltnocken 140 trägt und welche teils den Haltekreiskontakt 150, teils den Nachladekontakt 1 60 schalten.
Im Schalt-Zeit-Diagramm nach Fig. 6 ist beispielsweise eine Programmierung dargestellt. In der Regel läuft der Nachttarif 9 Stunden, von 21 bis 6 Uhr. Dem Beispiel nach soll die Speicherheizung 6 Stunden betragen. Sie bemisst sich vom Zeitpunkt der Einschaltung durch die Tarifuhr an rückwärts, um der Wärmebedarfszeit am nächsten zu liegen. Um 21 Uhr schaltet die Tarifuhr, der Nachtstromabnehmer und damit die Speicherschaltuhr ein. Der Synchronmotor 1 in Fig. 5 läuft und treibt das Planetenrad 4 an, das über den Trieb 6 das Sonnenrad 8 antreibt, und das vom Planeten rad 9 über den Drehknopf 10 zum Schaltreiter 11 in seiner Einschaltzeit manuell um 6 Stunden vorgewählt wurde.
Etwa um 23 Uhr wird der Haltekreiskontakt 150 der Speicherschaltuhr betätigt und trennt den Synchron motorstromkreis vom Tarifschaltuhrkreis. Um 24 Uhr schaltet das Sonnenrad 8 über den Kontakt 120, der in Serie mit dem nicht gezeichneten Tarifschaltuhrkontakt liegt, die Speicherheizung ein. Um 6 Uhr schaltet die Tarifuhr den Heizkreis und damit die Heizung ab. Die Speicherschaltuhr läuft mit ihrem Haltekreis weiter, bis das Planetenrad 4 über den Schaltreiter 14 den mit dem Tarifuhrkontakt in Reihe liegenden Arbeitskontakt 160 gegen 8 Uhr öffnet. Der Haltekreis bringt das Schaltwerk an seinen Ausgangspunkt 9 Uhr. Zu diesem Zeitpunkt schaltet sich das Schaltwerk über den Kontakt 150 selbst aus.
Wird es erforderlich, während des Tages eine Nachladung des Speicherofens vorzunehmen, dann kann über den eingebauten Schalter 160 gemäss Fig. 7 eine Handschaltung, unabhängig von der Automatik des Schaltwerkes, vorgenommen werden.
Die Ofenheizung 180 wird über den Schalter 170 an das Versorgungsnetz 19 gelegt. In dieser Schaltstellung des Schalters 1 60 kann die Handausschaltung vernachlässigt werden, denn durch die im Schaltwerk eingebaute Automatik wird die Handeinschaltung kurz nach Inkrafttreten der Niedertarifzeit automatisch ausgeschaltet. Diese Ausschaltung erfolgt durch das Zeitschaltwerk. Wird dieses durch die Tarifschaltuhr 20 bei Beginn der Niedertarifzeit um 21 Uhr eingeschaltet, dann treibt der Synchronmotor 1 über das Untersetzungsgetriebe 2 und 3 das Planetenrad 4 an, auf dessen Welle 5 die Schaltnockenscheibe 130 angeordnet ist und mit dem Planetenrad 4 synchron umläuft.
Steht der Handschalter 160 auf ElN-Stellung, dann kommt nach etwa 1 Stunde Laufzeit des Schaltwerkes der nicht gezeichnete Ausschaltnocken des Schalters 160 mit dem Schaltnocken 14 der Schaltnockenscheibe 130 in Eingriff, d. h. der Schalter 160 wird vom Schaltnocken 14 automatisch auf AUS-Stellung gebracht.
Diese vorbeschriebene Anordnung gewährleistet, dass eine unbeabsichtigte Dauerladung über mehrere Tage während der teuren Tagtarifzeiten ausgeschlossen ist.
Auch wird durch die Atomatik vermieden, dass bei versehentlicher Handschalterstellung auf EIN während der Nachtzeit und damit ausserhalb der eigentlichen Nutzungszeiten der Räume Wärme gespeichert, d. h.
der Ofen unwirtschaftlich aufgeladen wird.
Die Hand-EIN-Automatik-AUS-Schaltung erlaubt des weiteren nach Fig. 8 eine Handschaltungsmöglichkeit während eines Tages mit Niedertagtarif, zum Beispiel zwischen 12 und 13.30 Uhr. In diesem Falle liegt der Handschalterkontakt 160 in Reihe mit dem von der Tarifuhr 20 oder einer Rundsteueranlage der Energieversorgungsgesellschaft gesteuerten Kontakt 21. Wird der Handladekontakt 160 vorgewählt, d. h. auf EIN gelegt, dann schaltet die Tarifuhr 20 zu gegebener Niedertarifzeit die Heizung ein und aus, während der Kontakt 160 vom Schaltwerk nach Einsatz der Nachttarifzeit gegen 22 Uhr automatisch ausgeschaltet wird.
In Fig. 9 bedeutet 22 das Gehäuse des Zeitschaltwerkes mit den Anschlussklemmen 23, welche im nichtsichtbaren Montagesockel des Schaltwerkes befestigt sind. Das Schaltwerk selbst wird auf dem Sockel aufgesteckt, wobei der nicht dargestellte Schaltersatz mit Kontaktmessern versehen ist, welche in entsprechenden Nuten der Anschlussklemmen 23 eingedrückt werden.
Durch die beiden Schrauben 24 wird das Schaltwerk mit dem Sockel vcrschraubt. 25 zeigt die gedruckte oder geätzte Skala, welche auf der Vorderplatine des Schaltwerkes befestigt ist und deren Befestigungsteile von einem Blendrahmen 26 verdeckt werden. Die Skala 25 ist zur Gehäusevorderseite bzw. zum Blendrahmen 26 vcrtieft angeordnet. Mit dem zur Gehäuseachse koaxial angeordneten Drehknopf 27 kann die Ladezeit für den Speicherofen zwischen 0 und 9 Stunden vorgewählt werden. 28 zeigt den mehrstufigen Schalter in der Stellung Nachheizung Aus . In dieser Stellung erfolgt keine Nachheizung während des Tages, sondern es wird nur während der Nacht, entsprechend der Einstellung des Stellknopfes 27, aufgeladen.
In Stellung Nachheizung EIN erfolgt die Nachladung nur während eines einzigen Tages und wird automatisch kurz nach Beginn der nachfolgenden Nachtspeicherung wieder in Stellung Nachheizung AUS gebracht.
Mit der Schalterstellung Nachheizung DAUER EIN wird die Nachladung erst dann wieder unterbrochen, wenn von Hand der Schalter wieder auf die Stellung Nachheizung AUS umgelegt wird.
Das Zeitschaltwerk kann wahlweise für Ein- oder Aufbauzwecke verwendet werden. Bei Aufbaumontage wird über das Schaltwerkgehäuse 22 ein Übergehäuse gezogen, das mit dem allseitig über den Gehäuseumfang ragenden Frontrahmen 29 abschliesst.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, würde der 9stündige Nachttarif nicht voll in Anspruch genommen, dass eine automatisch vom Zeitschaltwerk bewirkte Sperrschaltung in Tätigkeit tritt, die eine Nachladung von Hand zeitlich begrenzen oder verhindern kann, indem zum Arbeitskontakt des Schaltwerkes ein vom Schaltwerk betätigter Sperrkontakt in Reihe gelegt wird.
Auch besteht noch die Möglichkeit, mittels einer einfachen Blockiereinrichtung im Zeitschaltwerk die Schalterstellung Nachheizung DAUER EIN teils aus energietechnischen Gründen der Versorgungsunternehmen, teils aus Gründen widerrechtlicher Benutzung zu verriegeln.
Timer
The present invention relates to a time switch with synchronous motor drive and time preselection via a differential gear for controlling electrical storage heaters.
Electrical energy is increasingly being used to heat rooms, thus meeting the need for comfort with absolute safety and reliability with a minimum of operating and maintenance costs.
The electricity supply companies make this type of space heating economically viable by delivering electricity to the consumer at certain times of the night and sometimes also during the day, which in turn has the advantage of better utilization of their energy capacity for the electricity companies, especially during the night.
However, the problem for the electricity works is the heavy load peaks that occur when the heating systems are switched on at the same time via tariff clocks or ripple control systems at the beginning of the low tariff periods.
In fact, however, it is only in rare cases that the period of the reduced tariff is needed to fully saturate an electric storage heater. Rather, the charging is placed in the last part of the off-peak period in order to have enough heat units stored for the following day, and on the other hand, that the losses due to heat radiation outside the actual times of use of the rooms are as low as possible.
The power meter is switched to the night tariff, which is usually 9 hours, via a tariff switch from the electricity supplier. However, storage heaters or water boilers only rarely need the full period of the night tariff to be saturated.
However, in order to store enough heat units for the following day without having to accept heat losses, the heating time is always calculated upwards via the actual switch-off time by the tariff timer. Timers are required to control or preselect the heating time depending on the heating units required to heat the rooms during the day.
The economy of a storage heater can be increased if the charging time and thus the heat demand can be selected by the consumer himself and can be easily adapted to the prevailing outside temperature. This task is taken over by known, time-dependent switching mechanisms. You automatically move the heating to the last part of the low tariff period, whereby the duration of the heating period can be preselected with a control button. Such switching mechanisms are controlled by a tariff clock or ripple control system at the beginning of the low tariff period. However, the charging of the storage heater does not start until the pre-selected heating time. The stove is switched off at the end of the low tariff period.
This process repeats itself daily until another setting is made.
In addition, according to the task, such time switches should have the possibility of programming at any time, outside the low tariff period - if permitted by the electricity company - to carry out subsequent storage, whereby the recharging should, for example, only be limited to a single day in order, for example, to exclude unintentional continuous charging.
Known storage heating time switches have this disadvantage of continuous charging. With this type of clock, there is the possibility that the hand switch may accidentally remain switched on, which means that the stove is charged especially during the night, i.e. outside the actual time the rooms are used. Heat is thus stored, which is not needed in this amount. The night tariff automatic storage system is also out of operation, i. H. it is short-circuited.
Furthermore, such switching mechanisms should be provided with the possibility of performing continuous charging by hand at any time of day.
The known time switches, which can be preselected in time to control the electrical heating of storage stoves, are driven by a synchronous small motor that actuates an electrical switch via a reduction gear and corresponding mechanical switching elements, with a manually adjustable calibrated in time units between the time-keeping drive and switching contact , mechanical delay element is arranged, which is designed in the manner of an inclined plane, is scanned by the time-keeping drive, the time-keeping drive actuating the contact after the scanning path has been traversed. This type of time setting or switch-on time delay is quite imprecise and subject to tolerances and in no way satisfies the requirements placed on the switch-on time and its reproducibility.
Switching differences of one hour or more between the preselected and the switched time are not uncommon. Such inaccuracies have a major impact on heating costs. Such an uncontrolled control of the electrical heating also causes (over- or under-storage of thermal units.
The invention is based on the object of avoiding the disadvantages of the known time switches and of providing the time-keeping driven movement with a preselection system that works without tolerances in terms of setting and switching accuracy, the translation of setting travel to switching travel being greater than 1.
This object is achieved according to the invention in that, in a time switch controlled by a tariff clock, a switching disk is provided which is arranged on a planetary gear of a differential gear and is provided with two switch tabs that are fixedly set with respect to each other and with respect to the start of the switching time of the tariff clock, which on the one hand switch the charging contact of the heater and on the other hand serve to switch a contact of the motor circuit of the clock, which on the one hand resets the preselectable switching disk that is arranged on the sun gear of the differential gear and rotates synchronously with the cam disk via a switch tab and a contact, and on the other hand resets the clock timing triggered by the tariff clock Finished exactly congruent to the starting position.
These measures have the advantage of a particularly high setting accuracy with a relatively simple structure and easy and clear operability.
In a preferred embodiment, the time-dependent switching mechanism can now be provided with a single or multi-stage switch which, after manual adjustment from its zero position, allows a day to be saved and can be automatically returned to its zero position by the switching mechanism after a predetermined period of time.
As a result of this measure, after the switch has been inserted manually, the switchgear allows for daytime post-storage, whereupon this is automatically returned to the reheating off position by the switchgear, for example shortly after the start of the subsequent night-time storage.
Unintentional continuous charging during the expensive daily tariff times over several days is therefore impossible with the automatic deletion of the daytime post-heating. The day recharge would have to be preselected or inserted anew every day.
With the Tagnachladc counter, it is not only necessary to obtain an expensive daily rate. Instead, cheaper electricity can also be obtained for recharging at certain times via a tariff clock or ring line of the electricity supply. The setting must be made every day.
Another manually operable switch position can also be installed. the cs allows continuous charging. The reloading is only interrupted when the switch is manually turned back to the OFF position. In addition, with this manual EL N-OFF switch contact with a corresponding tariff timer of the electricity supply company, it is possible to receive discounted daily tariffs continuously without the automatic storage being impaired during the night tariff period or the switch having to be re-inserted every day, as is the case with the switch position reloading ON with automatic return to OFF.
In order to keep the wear of the switch as small as possible, it is expediently designed as a snap switch. This makes it possible to avoid a gradual making or opening of contact, combined with contact burn and uncontrollable transition resistance.
For example, embodiments of the subject matter of the invention are to be explained in more detail below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 schematically shows a timer in section,
2 shows a switching time program of such a time switch system,
3 shows a circuit diagram of such a storage heater control,
4 shows the time switch according to FIG. 1 in a front view,
Fig. 5 schematically the time-dependent switching mechanism according to FIG.],
6 shows a switching time program that allows storage only during nighttime,
7 shows a circuit diagram of such a storage heating control with storage during the night tariff time and manual recharging at any time of the day,
8 shows a circuit diagram of a storage heating control with storage during the night tariff time and manually preselectable recharging during the day tariff time and
9 shows the timer according to FIG.
5 in the front view.
In Fig. 1, 1 denotes the synchronous small motor which drives the planetary gear 4, which is arranged on the shaft 5, via a reduction gears 2 and 3.
The planetary gear 4 meshes with the gear 6 which, like the gear 7, which meshes with the gear 9, is arranged on the sun gear 8. The planet wheel 9, in engagement with the wheel 7 and also like the wheel 4 and the wheel 8 mounted on the shaft 5, is preselected in time via the transmission 10 and the button 11.
1 2 denotes a bearing plate. On the circumference of the sun gear 8, for example, indexing tabs 13 and 14 are arranged, which actuate a shifting arm 17 of a shifting set 18 via a shifting wheel 15 and a contact cam 16.
A shift disk 19, which carries a shift tab 20, is connected to the planetary gear 4 of the drive.
In the switching time diagram according to FIG. 2, for example, programming is shown. The night rate usually runs for 9 hours, from 9 p.m. to 6 a.m. According to the example, the storage heating time should be 3 hours. It is measured backwards from the time it is switched off by the tariff clock in order to be closest to the heat demand time. According to FIG. 3, the tariff clock 21 switches on at 9 p.m. via the contact 22, the night pantograph and thus the memory switch 24. The synchronous motor in Fig. I starts up and drives the planetary gear 4, which drives the sun gear 8 via the gear 6, and which was manually preselected by 3 hours in its on-time from the planetary gear 9 via the rotary knob 11 to the switch tab 20.
At 11 p.m., the holding circuit contact 25 of the storage switchgear 24, operated by the motor 1, comes into operation and separates the synchronous motor circuit 26 from the tariff switching clock circuit. At 3 o'clock the sun gear 8 switches on the contact 27 and thus the storage heater via the circuit breaker 23. At 6 o'clock the tariff clock 21 switches off the storage heating circuit. The memory timer 24 continues to run with its own hold circuit 25 until the planet gear 4 opens the contact 27 via the switch tab 20 towards 8 o'clock. The hold circuit brings the timer 24 to its end or starting point at 9 o'clock and switches the contact 25 off or back to readiness. With the contact device 28, which can be operated separately, the circuit breaker 23 can optionally be switched manually 29 or automatically 30.
In Fig. 4, 3 1 denotes the case, 32 the dial, 33 the timer and 34 the manual-automatic operating switch. 35 denotes a cover mask.
In FIG. 5, 1 denotes the synchronous motor which drives the planetary gear 4, which is arranged on the shaft 5, via a reduction gear 2 and 3. The planetary gear 4 is in engagement with the drive 6 which, like the drive 7, is connected to a common shaft and is mounted on the sun gear 8. Via the planet gear 9, in engagement with the drive 7, the sun gear 8 and thus the storage heating time can be preselected by means of the button 10. On the circumference of the sun gear 8, switching tabs 11 are arranged, which switch the storage working circuit via a contact set 120.
A switching cam disk 130 is connected to the planetary gear 4 of the drive, which carries switching cams 140 and which partly switch the holding circuit contact 150 and partly the reloading contact 160.
In the switching time diagram according to FIG. 6, for example, programming is shown. The night rate usually runs for 9 hours, from 9 p.m. to 6 a.m. According to the example, the storage heating should last 6 hours. It is measured backwards from the time the tariff clock is switched on, in order to be closest to the heat demand time. At 9 p.m., the tariff clock, the night pantograph and thus the storage timer switch on. The synchronous motor 1 in Fig. 5 runs and drives the planetary gear 4, which drives the sun gear 8 via the drive 6, and which was preselected manually by 6 hours from the planetary gear 9 via the rotary knob 10 to the switch tab 11 in its on-time.
At around 11 p.m., the hold circuit contact 150 of the memory timer is activated and separates the synchronous motor circuit from the tariff timer circuit. At midnight, the sun gear 8 switches on the storage heater via contact 120, which is in series with the tariff switch contact (not shown). At 6 o'clock the tariff clock switches off the heating circuit and thus the heating. The memory timer continues to run with its holding circuit until the planet wheel 4 opens the normally open contact 160, which is in series with the tariff clock contact, via the switch tab 14 at around 8 o'clock. The hold circle brings the switching mechanism to its starting point at 9 o'clock. At this point in time, the switching mechanism switches itself off via contact 150.
If it becomes necessary to recharge the storage heater during the day, manual switching can be carried out via the built-in switch 160 according to FIG. 7, independently of the automatic control of the switching mechanism.
The furnace heater 180 is connected to the supply network 19 via the switch 170. In this switch position of switch 1 60, manual switch-off can be neglected, because the automatic switch-on function automatically switches off the manual switch-on shortly after the low tariff period comes into effect. This switch-off is carried out by the timer. If this is switched on by the tariff timer 20 at the beginning of the low tariff period at 9 p.m., then the synchronous motor 1 drives the planetary gear 4 via the reduction gears 2 and 3, on whose shaft 5 the cam disc 130 is arranged and rotates synchronously with the planetary gear 4.
If the manual switch 160 is in the ON position, then, after the switching mechanism has run for about 1 hour, the switching-off cam (not shown) of the switch 160 engages with the switching cam 14 of the switching cam disk 130, ie. H. the switch 160 is automatically brought to the OFF position by the switching cam 14.
This above-described arrangement ensures that unintentional long-term charging over several days during the expensive daily tariff times is excluded.
The Atomatik also avoids storing heat if the hand switch is inadvertently turned to ON during the night and thus outside the actual times of use of the rooms, i.e. H.
the furnace is charged uneconomically.
The manual-ON-automatic-OFF-switching also allows a manual switching option according to FIG. 8 during a day with low tariff, for example between 12 p.m. and 1.30 p.m. In this case the manual switch contact 160 is in series with the contact 21 controlled by the tariff clock 20 or a ripple control system of the energy supply company. If the manual charging contact 160 is preselected, i. H. is set to ON, then the tariff clock 20 switches the heating on and off at the given low tariff time, while the contact 160 is automatically switched off by the switching mechanism after the night tariff time has started at around 10 p.m.
In FIG. 9, 22 denotes the housing of the time switch mechanism with the connection terminals 23 which are fastened in the non-visible mounting base of the switch mechanism. The switching mechanism itself is plugged onto the base, the switch set (not shown) being provided with contact blades which are pressed into corresponding grooves in the connection terminals 23.
The switching mechanism is screwed to the base using the two screws 24. 25 shows the printed or etched scale which is fastened on the front plate of the switching mechanism and the fastening parts of which are covered by a frame 26. The scale 25 is arranged vcrtieft to the front of the housing or to the frame 26. With the rotary knob 27, which is arranged coaxially to the housing axis, the charging time for the storage heater can be preselected between 0 and 9 hours. 28 shows the multi-stage switch in the post-heating off position. In this position there is no after-heating during the day, but only during the night, according to the setting of the setting knob 27, charged.
In the post-heating ON position, recharging takes place only for a single day and is automatically switched back to the post-heating OFF position shortly after the start of the subsequent night storage.
If the switch is set to the post-heating CONTINUOUS ON position, reloading is only interrupted when the switch is manually switched back to the post-heating OFF position.
The timer can be used either for installation or assembly purposes. In the case of surface mounting, a cover housing is pulled over the switchgear housing 22 and terminates with the front frame 29 protruding on all sides over the housing circumference.
It is within the scope of the invention, if the 9-hour night tariff were not fully used, that a blocking circuit automatically effected by the timer comes into action, which can time-limit or prevent manual reloading by adding a blocking contact actuated by the switching mechanism to the normally open contact of the switching mechanism Row is laid.
There is also the possibility of locking the switch position after-heating PERMANENT ON by means of a simple blocking device in the timer, partly for reasons of energy technology by the utility company, partly for reasons of illegal use.