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Schaltuhr Die Erfindung betrifft eine Schaltuhr, bei welcher ein einen
Einschaltstift besitzender Einschaltring und ein einen Ausschaltstift besitzender
Ausschaltring konzentrisch zu einer den Stundenzeiger tragenden Hohlwelle drehbar
angeordnet sind und bei welcher der Einschaltring und der Ausschaltring über eine
Schlupfkupplung von der Hohlwelle mitgenommen werden.
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Es sind Schaltuhren bekannt, bei welchen ein Einschaltring einen Einschaltstift
und ein Ausschaltring einen Ausschaltstift trägt. Beide Ringe sind konzentrisch
zu der Stundenzeigerhohlwelle angeordnet und werden über Schlupfkupplungen von dieser
mitgenommen. Die Ringe können durch z. B. an der Rückseite der Uhr angeordnete Einstellorgane
zur Einstellung des Einschalt- oder Ausschaltzeitpunktes relativ zu der Stundenzeigerhohlwelle
verdreht werden. Nachteilig ist bei diesen Uhren, daß die Einschaltdauer nur aus
der Differenz des Einschaltzeitpunktes und des Ausschaltzeitpunktes bestimmt werden
kann. Es gibt jedoch viele Anwendungsgebiete, z. B. bei Schaltuhren für Elektro-Küchenherde,
bei denen eine unmittelbare Einstellung und Ablesung der Einschaltdauer, z. B. der
Bratzeit, erwünscht ist. Weiterhin ist die Anordnung der Einstellorgane an der Rückseite
der Uhr nachteilig, wenn diese in das entsprechende Gerät eingebaut werden soll.
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Es sind auch bereits Schaltuhren bekannt, bei welchen die Einstellorgane
durch einen Schlitz im Zifferblatt nach vorn herausgeführt sind. Die Einstellorgane
sind dann an Ringen befestigt, welche konzentrisch ineinander eingreifen, d. h.,
die Ringe haben Vorsprünge und Nuten, welche in bestimmten Winkelstellungen ineinander
einfallen und so eine Axialverschiebung der Ringe unter entsprechender Auslösung
der Schaltvorgänge bewirken. Jedoch auch bei dieser Konstruktion ist eine unmittelbare
Einstellung der Einschaltdauer nicht möglich, d. h., die Einschaltdauer ergibt sich
lediglich aus der Differenz des Einschalt- und Ausschaltzeitpunktes.
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Gemäß der Erfindung wird nun eine Schaltuhr vorgeschlagen, bei welcher
z. B. die Linksdrehung und anschließende Rechtsdrehung eines einzigen Einstellorgans
genügt, um zuerst die Einschaltdauer und dann den Einschaltzeitpunkt einzustellen.
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Diese Vorteile werden gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß der
Ausschaltring in einer an der Rückseite des Einschaltringes angeordneten Ringnut
für eine direkte Bedienung unzugänglich angeordnet ist und daß ein Anschlag im Bereich
der Umlaufkreisbahn des Ausschaltstiftes vorgesehen ist, so daß die Einschaltdauer
eingestellt werden kann, indem der Einschaltring unter Mitnahme des Ausschaltringes
in dem einen Drehsinn gedreht wird, bis der Ausschaltstift an dem Anschlag anschlägt,
und dann allein weitergedreht wird, bis der die Einschaltdauer bestimmende, gewünschte
Abstand der Schaltstifte voneinander erreicht ist, worauf zur Einstellung des Einschaltzeitpunktes
der Einschaltring unter Mitnahme des Ausschaltringes im entgegengesetzten Drehsinn
zurückgedreht wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Schlupfkupplung
in an sich bekannter Weise aus einer auf der Hohlwelle sitzenden Tellerfeder, die
den Ausschaltring in die Ringnut des Einschaltringes eindrückt. Der Einschaltring
besitzt vorzugsweise ein Fenster, durch welches die Einschaltdauer an einer an der
Vorderseite des Ausschaltringes angeordneten Stundenskala abgelesen werden kann.
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Der Kraftaufwand zur Betätigung des elektrischen Schalters der Uhr
kann von einer Einschaltfeder abgeleitet werden, die mittels einer in einen Ausschalthebel
einrastenden Schaltstange vorgespannt wird und die einer schwächeren, vorzugsweise
im Schalter angeordneten und auf den Schalter im Sinne der Ausschaltung desselben
wirkenden Ausschaltfeder entgegenwirkt, so daß bei Auslösung einer Klinkenanordnung
durch den Einschaltstift die Einschaltfeder den Schalter gegen die Wirkung der Ausschaltfeder
einschaltet, während bei Auslösung des Ausschalthebels durch den Ausschaltstift
die Schaltstange freigegeben und die Einschaltfeder entspannt wird, so daß die Ausschaltfeder
den Schalter ausschaltet.
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Vorzugsweise ist der elektrische Schalter ein üblicher Schalter mit
federnd gelagertem Schaltstift. Der
Schaltstift wird von einer Wippe
betätigt, deren einer Arm unter der Wirkung eines mit einer Nase eines Einschalthebels
zusammenarbeitenden Winkelhebels steht.
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Zweckmäßigerweise ist der mit dem Ausschaltstift zusammenarbeitende
Anschlag an dem Ausschalthebel angeordnet. Der Anschlag kann einen dreieckigen Querschnitt
haben.
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Die Schaltstange kann aus einem U-förmig gebogenen Rundstab bestehen,
dessen längerer Schenkel in der Hohlwelle sitzt und einen vor dem Stundenzeiger
liegenden Betätigungsknopf trägt. Die Einschaltfeder sitzt zwischen dem Mittelsteg
der Schaltstange und dem Winkelhebel, so daß sie bei Eindrücken des Betätigungsknopfes
unter Einrasten des Ausschalthebels in den kürzeren Schenkel der Schaltstange vorgespannt
wird.
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Vorzugsweise trägt der Betätigungsknopf Betätigungsflügel, so daß
die Schaltstange gedreht werden kann, wobei bei Verdrehung der Schaltstange im Uhrzeigersinn
von dem kürzeren Schenkel derselben über einen Bügel die Wippe im Sinne einer Einschaltung
des Schalters verschwenkt wird, während bei Verdrehung der Schaltstange entgegen
dem Uhrzeigersinn die Einschaltfeder durch Ausrasten des freien Endes des kürzeren
Endes der Schaltstange aus dem Ausschalthebel entspannt wird. Dabei kann zweckmäßigerweise
die Verdrehung der Schaltstange im Sinne einer Einschaltung des Schalters durch
eine Klinke fixiert werden.
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In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausführungsform des Gegenstandes
der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine teilweise ausgebrochene Vorderansicht
einer Schaltuhr gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine Schnittansicht der in Fig. 1 dargestellten
Schaltuhr, Fig.3 schematisch und schaubildlich die Betätigungsorgane und Klinkenanordnungen
der Schaltuhr. Eine Hohlwelle 1 (Fig. 2) ist .mit einem Antriebsrad 2 über eine
Rutschkupplung 3 bewegungsschlüssig verbunden. Das Antriebsrad 2 wird von einem
nicht dargestellten elektrischen Synchronmotor mit Untersetzungsgetriebe angetrieben.
Die Hohlwelle 1 ist in einem Gehäuse 1 a mittels Bolzen 1 b und Querplatten 1c so
gelagert, daß das Ende 1d der Hohlwelle 1 etwas über die eine kreisförmige Aussparung
aufweisende vordere Stirnseite 1 e des Gehäuses 1 a hinausragt. Auf dem Ende
1 d der Hohlwelle 1 ist eine Muffe 4 mittels einer Madenschraube
4 a befestigt, welche einen Stundenzeiger 4 b trägt. Die Spitze des Stundenzeigers
4 b streicht über ein auf der vorderen Stirnseite 1e des Gehäuses 1 a befestigtes
Zifferblatt 5 (Fig.1) und zeigt auf diesem die Tageszeit an.
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Konzentrisch zu der Hohlwelle 1 und der Muffe 4 ist ein Einschaltring
6 angeordnet, der auf seiner Vorderseite eine Stundenskala 6 a (Fig. 1) trägt und
der mit einem inneren Flanschrand die Muffe 4 hintergreift. An der Stundenskala
6 a kann, wie später noch beschrieben wird, der Einschaltzeitpunkt abgelesen werden.
An seiner Rückseite weist der Einschaltring 6 eine Ringnut auf, in der ein Ausschaltring
7 frei drehbar sitzt. Eine auf der Hohlwelle 1 aufgespannte Tellerfeder 8
drückt dabei den Ausschaltring 7 in die Ringnut des Einschaltringes 6 und den Einschaltring
6 an die Muffe 4 reibungsschlüssig so an, daß die Ringe 6 und 7 mit der Muffe
4 umlaufen. Der Einschaltring 6 kann jedoch leicht mit den Fingern erfaßt
und relativ zu der Muffe 4 in jede beliebige Stellung verdreht werden.
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Von dem Einschaltring 6 steht in das Innere des Gehäuses 1 a ein Einschaltstift
9 ab, während der Ausschaltring 7 einen Ausschaltstift 10 trägt (Fig. 2).
In der Darstellung der Fig. 2 sind der Einschaltstift 9 und der Ausschaltstift 10
sowie der Stundenzeiger 4 b in Fluchtung dargestellt. Die Stifte 9 und 10 können
jedoch in beliebigen Winkelstellungen relativ zu dem Stundenzeiger 4 b und
relativ zueinander eingestellt werden.
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Der Ausschaltring 7 weist an seiner vorderen Stirnfläche eine Stundenskala
7 a auf, die durch ein Fenster 11 in dem Einschaltring 6 abgelesen werden kann (Fig.
1) und an welcher, wie später noch beschrieben wird, die Einschaltdauer abgelesen
werden kann.
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In der Hohlwelle 1 sitzt ein Schenkel 12a einer U-förmigen Schaltstange
12 (Fig.2). Das über die Muffe 4 hinausragende Ende des Schenkels
12a trägt einen Betätigungsknopf 13 mit Betätigungsflügeln 13
a
und 13b. Der andere Schenkel 12b der Schaltstange 12 trägt an seinem
Ende einen Absatz 14 (Fig. 3), in welchen ein Anschlag 15 eines Ausschalthebels
16 einfallen kann. Die Schaltstange 12 besitzt weiterhin einen abgewinkelten
Mittelsteg 12c, in welchen das eine Ende einer Einschaltfeder 17 eingehängt ist.
Das andere Ende der Einschaltfeder 17 ist an einem bei 18a drehbar gelagerten Winkelhebel
18 befestigt. Der freie Arm des Winkelhebels 18 liegt auf einem Arm
einer Wippe 19 auf, die um eine Achse 19 a drehbar ist. Unterhalb der Wippe
19 ist ein elektrischer Schalter 20 mit einem federnd gelagerten Schaltstift
21
üblicher Bauart angeordnet. Der Schaltstift 21 des elektrischen Schalters
20 liegt an der Unterseite der Wippe 19 an. Der Schalter 20 wird eingeschaltet,
wenn der Schaltstift 21 in Richtung des Pfeiles C eingedrückt wird. Der Schaltstift
21 steht unter der Wirkung einer nicht dargestellten, in dem Schalter
20
angeordneten Ausschaltfeder, welche den Schaltstift 21 im Sinne der Darstellung
der Fig. 3 nach oben drückt. Der Winkelhebel 18 wird normalerweise von einer
Nase 22 eines Einschalthebels 23 gehalten, der zusammen mit dem Ausschalthebel
16 um eine Achse 23a drehbar ist.
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Der bisher beschriebene, in Fig.3 schaubildlich dargestellte Schaltmechanismus
arbeitet wie folgt: Wenn der Betätigungsknopf 13 eingedrückt wurde und damit
die Schaltstange 12 in der Hohlwelle 1 gegen die Wirkung der Einschaltfeder
17 in Richtung des Pfeiles A verschoben wird, rastet der Anschlag 15
in den
Absatz 14 des Schenkels 12b der Schaltstange 12 ein und arretiert
diese bei gespannter Einschaltfeder 17. Wenn der Einschalthebel
23 angehoben wird und dementsprechend die Nase 22 von dem Winkelhebe118 zurückgezogen
wird, verschwenkt die gespannte Einschaltfeder 17 den Winkelhebel 18 um seine Drehachse
18a. Der Winkelhebel 18 drückt über die Wippe 19 den Schaltstift 21 nach
unten, so daß der Schalter 20 eingeschaltet wird. Wenn der Ausschalthebel
16 aus der Verriegelung mit dem Schenkel 12b der Schaltstange 12 angehoben
wird, wird die Einschaltfeder 17 wieder entspannt. Die in dem Schalter 20
angeordnete Ausschaltfeder drückt den Schaltstift 21 nach oben. Der Winkelhebel
18 kehrt in seine Ausgangslage zurück und zieht über die Einschaltfeder
17 die Schaltstange 12 in Richtung des Pfeiles B ebenfalls in ihre
Ausgangslage zurück. Der Schalter 20 ist nunmehr wieder ausgeschaltet.
Dem
Schenkel 12 b der Schaltstange 12 sind Kerben 24 und 24a einer
um eine Achse 25a drehbaren Klinke 25 zugeordnet. Die Klinke 25 steht
unter der Wirkung einer Feder 33, welche diese normalerweise an einen Anschlag
34 anlegt. Der Schenkel 12b der Schaltstange 12 ist mit der Wippe
19 durch einen Bügel 35 verbunden.
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Wenn der Betätigungsknopf 13 durch Druck auf den Flügel 13b
im Uhrzeigersinn (E) gedreht wird, wird der Schenkel 12b der Schaltstange
12 nach oben verschwenkt, so daß er in die Kerbe 24a der Klinke
25 einfällt. Der Schenkel 12 b der Schaltstange 12 hat dabei
über den Bügel 35 den einen Arm der Wippe 19 angehoben, so daß der
Schaltstift 21 eingedrückt ist. Der Schalter 20 kann also auf diese
Weise durch Verdrehen des Betätigungsknopfes 13 unabhängig von der Funktion
der Schaltuhr eingeschaltet werden. Wenn der Betätigungsknopf 13 in Richtung des
Pfeiles D verschwenkt wird, kann der unter der Wirkung einer Feder 29 stehende
Ausschalthebel 16 dieser Bewegung infolge Anschlags seines freien Endes an
einem Anschlag 32 nur beschränkt folgen. Wenn der Betätigungsknopf
13 über diesen Punkt hinaus verschwenkt wird, kommt also der Absatz
14 von dem Anschlag 15 frei. Die Schaltstange 12 springt unter
Entspannung der Einschaltfeder 17 in Richtung des Pfeiles B in seine Ausgangsstellung
zurück, wodurch also der durch Eindrücken des Betätigungsknopfes 13
erteilte
Schaltauftrag wieder gelöscht wird.
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Der Einschalthebel 23 wird von dem Einschaltstift
9 und der Ausschalthebel 16 von dem Ausschaltstift 10 betätigt.
Zu diesem Zweck trägt der Ausschalthebel 16 einen im Querschnitt dreieckförmigen
Anschlag 26, der in einer Umlaufkreisbahn 27 des Ausschaltstiftes
10 liegt. Der Einschalthebel 23 trägt einen Bolzen 31, der
in einer Umlaufkreisbahn 30 des Einschaltstiftes 9 liegt. Da der den
Einschaltstift 9
tragende Einschaltring 6 mit der Muffe 4 im Sinne des Uhrzeigers
umläuft, wird er zu einem bestimmten Zeitpunkt den Bolzen 31 und den zugeordneten
Arm des Einschalthebels 23 anheben, so daß die Einschaltfeder 17 über
den Winkelhebel 18 den Schalter 20
einschalten kann. Zu einem späteren
Zeitpunkt wird der Ausschaltstift 10 auf den Anschlag 26 auflaufen
und dabei den Ausschalthebel 16 aus dem Absatz 14
der Schaltstange
12 lösen, wobei, wie zuvor beschrieben, der Schalter 20 wieder ausgeschaltet
wird.
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Die Einstellung und Wahl des Einschaltzeitpunktes und des Ausschaltzeitpunktes
erfolgt nun folgendermaßen: Der Einschaltring 6 wird von Hand aus entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht. Dabei nimmt er den Ausschaltring 7 mit, bis der
Ausschaltstift 10 an der Rückseite des Anschlags 26 anschlägt. Bei
einer Weiterdrehung des Einschaltringes 6 kommt es also zu einer Relativverstellung
des Einschaltstiftes 9 gegenüber dem Ausschaltstift 10, die an der
Stundenskala 7a ablesbar ist. Dieser Relativverstellung ist die Einschaltdauer zugeordnet.
In der Darstellung der Fig. 1 wurde beispielsweise eine Einschaltdauer von 40 Minuten
gewählt. Anschließend wird der Einschaltring 6 im Sinne des Uhrzeigers gedreht,
bis der gewünschte Einschaltzeitpunkt an der Stundenskala 6 a unter einer
Marke 28 des Stundenzeigers 4 b zu liegen kommt. (Entsprechend der
Darstellung der Fig. 1 wurde als Einschaltzeitpunkt 4 Uhr 45 gewählt.) Wenn der
Stundenzeiger 4 b unter Mitnahme des Einschaltringes 6 weiterläuft, schlägt
dann zu dem gewünschten Einschaltzeitpunkt der Einschaltstift 9 an dem Bolzen
31 des Einschalthebels 23 an. Zu einem der gewähltem Einschaltdauer
entsprechenden späteren Zeitpunkt läuft dann der Ausschaltstift 10 auf den
Anschlag 26 auf.
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An der vorderen Stirnseite 1 e des Gehäuses 1 a der
Schaltuhr ist noch eine Glimmlampe 36 angeordnet, die aufleuchtet, wenn der
Schalter 20 geschlossen ist, so daß eine leichte Überwachung des Schaltzustandes
der Schaltuhr ermöglicht wird.