Zeitabhängig gesteuertes, elektrisches Programmschaltwerk
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein zeitabhängig gesteuertes, elektrisches Programmschaltwerk mit einem motorisch zum gleichförmigen Umdrehen während je eines 24 Stünden-Tages angetriebenem und eine Zifferblattscheibe mit 24-Stunden-Teilung tragenden Rotors, auf welchem axial hintereinander mehrere Schaltrad-Betätigungsfinger je in wählbarer Zuordnung zu bestimmten Tageszeiten einstellbar befestigt sind, um mit je daneben auf einer parallel zur Rotorwelle gelagerten Schaltwelle festsitzenden Wellenschalträdern zum schrittweisen Drehen der Schaltwelle zusammenzuwirken, wobei ferner diese Schaltwelle, die ausserdem mindestens ein mitdrehendes Kontaktbetätigungsrad für je eine zugeordnete elektrische Kontaktanordnung trägt, derart ausgebildet ist,
dass während jeder vollständigen Rotordrehung die genannte Kontaktanordnung nach einem vorbestimmten Tagesprogramm in Abhängigkeit von der jeweiligen Tageszeit betätigt wird. Schaltwerke nach der vorstehenden Definition gehören zu den sogenannten Tagesschaltuhren, die beispielsweise zur Steuerung von Heizungs- und Klima-Anlagen oder von anderen Geräten und Einrichtungen vielfach verwendet werden.
Es sind schon Schaltuhren so ausgebildet worden, dass sie nicht nur ein sich täglich wiederholendes Tagesprogramm enthalten, sondern an bestimmten Wochentagen, z.B. am Wochenende, die zugeordneten Kontaktorgane nach einem abgeänderten, aber ebenfalls voreingestellten Tagesprogramm zu betätigen vermögen.
Gegenüber bekannten Ausbildungen von Wochenschaltuhren dieser Art ist nach der vorliegenden Erfindung das vorstehend definierte Programm-Schaltwerk dadurch gekennzeichnet, dass am Rotor in einer wählbaren Winkelorientierung, entsprechend einer wählbaren Tageszeit, ein Zusatz Betätigungsfinger befestigt ist, der dazu bestimmt und aus gebildet ist, im Verlauf einer vollen Rotordrehung ein zugeordnetes Programmwechselschaltrad um einen vorbestimmten Bruchteil einer vollen Drehung weiter zu schalten, wobei dieses Programmwechsel-Schaltrad axial gerichtete Nocken trägt, die derart ausgebildet sind, dass das Programmwechsel Schaltrad im Zusammenwirken mit einem federnd gegen dessen Axialnocken gedrückten Gegenorgan beim Erreichen mindestens einer vorbestimmten Drehstellung, entsprechend einem bestimmten Tag in einer Periode von mehreren Tagen,
eine relative Axialverstellung des Rotors bezüglich der auf der Schaltwelle sitzenden Wellenschalträdern bewirkt, derart, dass diese Wellenschalträder statt mit der ersten genannten Gruppe von Betätigungsfingern am Rotor mindestens mit einer zweiten axial dagegen versetzten Gruppe von ebenfalls in wählbaren Winkelstellungen am Rotor befestigten Betätigungsfingern zusammenwirken, so dass mit den auf der Schaltwelle angeordneten Kontaktbetätigungsrädern, deren zugeordnete elektrischen Kontaktorgane nach einem andern Programm in Abhängigkeit von der jeweiligen Tageszeit betätigbar sind.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigen:
Fig. 1 einen vereinfachten Grundriss,
Fig. 2 eine Ansicht auf das Programmwechsel-Schaltrnd, gesehen in Richtung des Pfeiles A von Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht auf ein Wellen-Schaltrad, gesehen in Richtung der Pfeile B von Fig. 1,
Fig. 4 eine Ansicht auf die Kontaktanordnung und das Kontaktbetätigungsorgan, gesehen in Richtung der Pfeile C von Fig. 1.
Unter hauptsächlicher Bezugnahme auf Fig. 1 wird vorerst der grundsätzliche Aufbau des dargestellten Schaltwerkes erläutert.
Mit 11, 12, 13 sind drei parallel zueinander feststehend an einer nicht dargestellten Plattform montierte Platinen bezeichnet. Drei ebenfalls auf einer feststehenden Plattform angeordnete Kontaktfedern 140, 141, 142 bilden zusammen die programmatisch zu betätigende Kontaktanordnung. An der Platine 12 ist ein Uhrwerkmotor 15 oder irgend ein mit konstanter Drehzahl kontinuierlich arbeitender Motor angebaut.
Zwischen den Platinen 12 und 13 ist ein Untersetzungsgetriebe 16 feststehend angeordnet, das dazu bestimmt und ausgebildet ist, die Drehzahl der Abtriebswelle 150 des Motors 15 so zu transformieren, dass sich die Abtriebswelle 160 dieses Getriebes jeweils in einer Zeit von 24 Stunden einmal vollständig dreht.
Mit dieser Welle 160 ist ein Rotor 17 drehfest gekuppelt, der ein Zifferblatt 170 trägt, an welchem mindestens Viertelstunden ablesbar sind. In an sich bekannter Weise sind koaxial mit dem Rotor 17 und relativ zu diesem je mindestens in stufenweise wählbaren Drehstellungen feststellbare Fingerscheiben 171, 172, 171', 172' mit je einem radial über den Rotorumfang vorstehenden Schaltrad-Betätigungsfinger verbunden. Eine aus den einstückig verbundenen Abschnitten 21, 22 und 23 bestehende Schaltwelle 20 ist in den drei Pla tinen 11, 12, 13 parallel zu den Wellen 150 des Uhrwerkmotors und 160 des Untersetzungsgetriebes 16 bzw. des Rotors 17 drehbar und axial hin und her verschiebbar gelagert.
Sie trägt auf ihrem Mittelabschnitt 22 eine sie umgebende, vorgespannte Schraubenfeder 30, deren eines Ende an der Platine 12 abgestützt ist, während das andere Federende bestrebt ist, die ganze Schaltwelle 20 aus der in Fig. 1 dargestellten Lage in Richtung des Pfeiles D zu verschieben.
Eine zwischen den Platinen 12 und 13 axial unverschiebbar gehaltene, mit dem sie durchsetzenden, axial darin verschiebbaren Schaltwellenabschnitt 23 drehfest verbundene Nabenhülse 40 trägt in drehfester Verbindung eine Rasterscheibe 41, die mit einem feststehend montierten Gegenrastorgan 42 so zusammenwirkt, dass die Schaltwelle nur diskrete Drehstellungen gemäss der Teilung der Rasterscheibe 41 stabil einnehmen kann. Die Rasterscheibe 41 entspricht dabei in ihrer Form dem nachstehend beschriebenen und in Fig. 3 dargestellten Wellenschaltrad 51. Dieses Wellenschaltrad 51 ist drehfest und axialfest mit dem Schaltwellenabschnitt 23 verbunden. In gleicher Weise ist auch das gleich ausgebildete, axial vom Wellenschaltrad 51 distanzierte zweite Wellenschaltrad 52 mit dem Schaltwellenabschnitt 23 verbunden.
Am äusseren Ende des Schaltwellenabschnittes 23 ist ein Programmwechselschaltrad 53, das in Fig. 2 in Ansicht gezeichnet ist, frei drehbar, aber axial fest mit dem Wellenabschnitt 23 verbunden, gelagert.
Es trägt auf seiner den Wellenschalträdern 51, 52 zugekehrten Stirnseite eine axialwirkende Nockenprofilierung 530, die unter Wirkung der Vorspannung der Feder 30 dauernd an eine über die Bolzen 131, 132 an der Platine 13 abgestützte Platte 133 angedrückt wird. Wenn die Platte 133 bei der nachstehend zu beschreibenden Drehbewegung des Programmwechsel-Schaltrades 53 aus der dargestellten Normallage auf einen axial vorstehenden Nockenabschnitt der Nockenprofilierung 530 aufläuft, werden das Programmwechsel Schaltrad 53 und mit diesem die ganze Schaltwelle 20 und alle damit fest verbundenen Teile gegen die Vorspannkraft der Feder 30 um eine der axialen Nockenhöhe entsprechende Distanz entgegen der Pfeilrichtung D axialverstellt.
Dabei werden die Wellenschalträder 51, 52 die vorher gemäss Fig. 1 neben den Fingerscheiben 171 bzw. 172 stehen, neben die Betätigungsfinger der Fingerscheiben 171' bzw. 172' des Rotors verstellt.
Am äusseren Ende des Schaltwellenabschnittes 21 sind, darauf festsitzend, zwei Kontakt-Betätigungsräder 60 bzw.
60' angeordnet, die gemäss Fig. 4 dazu bestimmt und ausgebildet sind, die Umschaltkontaktfeder 140 der Schaltfederanordnung 14 abwechslungsweise an die Kontaktfeder 141 und an die Kontaktfeder 142 anzudrücken.
Gemäss Fig. 3 wird das Wellenschaltrad 51 durch den pro Tag einmal eingreifenden Betätigungsfinger der Scheibe 171 jeweils um 1/6-Drehung weitergeschaltet, wobei die gleichgeteilte Rasterscheibe 41 auf der Nabenhülse 40 das Festhalter der Schaltwelle 20 in der entsprechend erreichten Drehstellung sichert. Es wird hier angenommen, dass der Finger der Scheibe 171 jeweils das Wellenschaltrad 51 und damit die Schaltwelle 20 und die Kontaktbetätigungsräder 60, 60' in eine Drehstellung schalten, in welcher die Kontaktfedern 140 und 141 elektrisch verbunden sind, während der Finger an der Tragscheibe 172 das zugeordnete Wellenschaltrad 52 und die Kontaktbetätigungsräder 60, 60' in eine Stellung schalten, in welcher die Kontaktfeder 140 und 142 miteinander elektrisch verbunden sind.
Mit diesen zwei Finger-Tragscheiben 171, 172 und den zugeordneten zwei Wellenschalträdern 51, 52 kann also pro Tag je einmal zu je vorwählbaren Tageszeiten ein von den Kontaktfedern 140, 141, 142 beherrschter Stromkreis eingeschaltet und ausgeschaltet werden.
Sofern dieselbe Schaltfunktion pro Tag mehrmals ausgeführt werden soll, können entsprechend mehr Paare von Wellen-Schalträdern 51, 52 auf den Schaltwellenabschnitt 23 und entsprechend mehr Paare von zugeordneten Fingerscheiben 171, 172 mit Betätigungsfingern am Rotor 17 angeordnet werden.
Gemäss Fig. 2 weist das Programmwechsel-Schaltrad 53 eine 7er-Teilung auf und wird also durch den Betätigungsfinger der Scheibe 173 am Rotor 17 jeden Tag einmal um einen Schritt und in einer Wochen einmal ganz, je zu vorbestimmter Tageszeit, gedreht. Dementsprechend werden jeweils an bestimmten Wochentagen entsprechend der Anordnung der Axialnocken der Nockenprofilierung 530 des Programmwechsel-Schaltrades 53 die Schaltwelle 20 und die darauf festsitzenden Wellen-Schalträder 51, 52 um eine vorbestimmte Strecke in Gegenrichtung zum Pfeil D in Fig. 1 axial verschoben, so dass dann neben den Wellenschalträdern nicht mehr die Betätigungsfinger der Scheiben 171, 172 am Rotor 17, sondern eine zweite Gruppe von axial dazu entsprechend versetzten B etätigungsfingern neben den Scheiben 171', 172' am Rotor 17 stehen.
An dieser zweiten Gruppe von Betätigungsfingern lässt sich also ein anderes Tages Schaltprogramm für die Kontaktfedergruppen frei einstellen.
Übrigens ist es selbstverständlich auch möglich, auf der Schaltwelle 20 mehrere Paare von Kontaktbetätigungsrädern 60, 60' und mehrere zugeordnete Kontaktfedergruppen 14 vorzusehen, um abwechslungsweise andere Stromkreis programmatisch ein- und auszuschalten.
Es ist leicht einzusehen, dass mit der beschriebenen Einrichtung in einfacher Weise verschieden programmierte Schaltungsfolgen in elektrischen Stromkreisen an vorbestimmten Wochentagen voreinstellbar sind. Anderungen der einzelnen Tages-Programme bedürfen einer Neu-Einstellung der Fingerscheiben 171, 172, 171', 172' am Rotor 17.
Änderungen des Wochenprogrammes sind möglich durch Veränderung der Nockenverteilung am Programmwechsel Schaltrad 53 oder durch Auswechslung desselben gegen ein anderes mit anderer Nockenverteilung. In Sonderfällen kann auch durch Veränderung der Einstellung des Schaltrades 53 auf der Schaltwelle 20 ein Wochentag mit Sonderprogramm verschoben werden.
Ein Hauptvorteil des dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispieles ist darin zu erblicken, dass die Tageszeit, bei welcher jeweils die Weiterschaltung des Programmwechsel-Schaltrades 53 durch die Fingerscheibe 173 am Rotor 17 erfolgt, derart frei wählbar ist, dass damit keine Störung der vom Schaltwerk beherrschten Stromkreise verbunden ist. Dies wäre beispielsweise der Fall, wenn zur Umschaltzeit des Programmwechsel-Schaltrades nach dem vorherigen Programm ein Stromkreis eingeschaltet wäre, der nach dem Programmwechsel noch einmal eingeschaltet werden müsste.