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Elektrisches Zeitschaltwerk Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches
Zeitschaltwerk mit einer von einem Uhrwerk in Umlauf versetzten zentralen Antriebsachse,
mit um diese Achse drehbaren Schaltarmen zum Festlegen von Ein- und Ausschaltzeiten
und mit einer elektrischen Kontaktfeder, die an einen Schaltkontakt anlegbar ist.
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Es sind elektrische Zeitschaltwerke bekannt, die an Wänden oder Schalttafeln
befestigt werden. Solche elektrischen Zeitschaltwerke sind nicht transportabel.
Es sind jedoch auch transportable Zeitschaltwerke bekannt, die beispielsweise in
Gestalt von Uhren auf Simsen, Wandbrettern od. dgl. ihren Platz finden. Diese elektrischen
Zeitschaltwerke haben den Nachteil, daß sie sowohl eine Zuleitung zu dem zu steuernden
Gerät als auch eine Verbindungsleitung zu dem in der Steckdose befindlichen Anschlußstecker
aufweisen. Die Verbindungsleitungen bringen dabei die Gefahr mit sich, daß die Zeitschaltwerke
leicht von ihrem Standort heruntergerissen und damit zerstört werden können.
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Es ist bereits bekannt, einen elektrischen Zeitschalter selbst mit
Steckerstiften auszurüsten, damit das Schaltwerk unmittelbar in eine Steckdose eingesteckt
werden kann.
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Es ist weiterhin ein elektrisches Zeitschaltwerk bekannt, bei dem
mit einer Zeitscheibe Ein- und Ausschaltkontakte umlaufen. Zum Einschalten wird
dabei ein elektrisches Schaltglied benutzt, das von dem Einschaltstift mit dem Gegenkontakt
eines Schaltstückes in Verbindung gebracht wird. Dabei verhakt sich das Schaltglied
an dem Gegenkontakt. Mittels eines weiteren Schaltstiftes, der gegen einen Kontakt
des Schaltstückes stößt, läßt sich die Verriegelung zwischen den Teilen schließlich
wieder lösen. Das Schaltstück wird dabei so lange gedreht, bis es den Arm freigibt.
Das Schaltglied und das Schaltstück stehen unter mechanischer Vorspannung. Zum Verriegeln
und Entriegeln sind deshalb recht erhebliche Kräfte notwendig, die von kräftigen,
einen beträchtlichen Raum beanspruchenden Federn geliefert werden. Wären die Federn
nicht kräftig genug ausgebildet, dann würden sich die miteinander verriegelten Teile
beim Lösen zu langsam voneinander entfernen und die Gefahr einer Lichtbogenbildung
entstehen.
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Bei einem anderen bekannten elektrischen Zeitschaltwerk ist die Gefahr
der Lichtbogenbildung noch größer. Bei diesem Schaltwerk ist eine elektrische Schaltfeder
an einen Schaltkontakt anpreßbar. Das Anlegen der Schaltfeder an den Kontakt wird
mittels eines Hebels bewirkt, der gegen die Feder drückbar ist. Infolge des extrem
langsamen Schaltnockenumlaufes drückt der träge arbeitende Hebel dabei die Schaltfeder
nicht schnell genug vom Kontakt ab. Bei größeren Stromstärken würde bereits der
erste sich ausbildende Lichtbogen deshalb die Schaltkontakte zerstören.
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Schließlich ist auch ein elektrisches Zeitschaltwerk bekannt, das
mittels eines einzigen Knopfes aufziehbar ist. Dieses Zeitschaltwerk enthält eine
Kontaktplatte, die mittels einer Haarnadelfeder so vorgespannt ist, daß sie, wenn
die Feder mittels eines Schaltarmes weit genug beiseite gedrückt ist, beim Überschreiten
eines Totpunktes in eine andere Endlage umspringt. Dieses Umspringen erfolgt sehr
schnell, so daß eine Lichtbogenbildung weitgehend vermieden ist. Die Federsteifigkeit
der Haarnadelfeder muß dabei aber sehr genau bemessen sein, wenn ein Hängenbleiben
der Schaltplatte unterbunden werden soll. Außerdem ist die Masse der Kontaktplatte
recht groß, wodurch der Schaltvorgang verlangsamt wird.
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Die erwähnten Nachteile sind bei einem elektrischen Zeitschaltwerk
mit einer von einem Uhrwerk
in Umlauf versetzten zentralen Antriebsachse,
mit um diese Achse drehbaren Schaltarmen zum Festlegen von Ein- und Ausschaltzeiten
und mit einer elektrischen Kontaktfeder, die an einen Schaltkontakt anlegbar ist,
dadurch vermieden, daß gemäß der Erfindung die Schaltfeder, deren schwenkbares Ende
nach einem Anstoßen über einen Totpunkt hinweg selbsttätig gegen den Schaltkontakt
oder von diesem wegspringen kann, durch einen von einer Nase und einem Schenkel
begrenzten Spalt hindurch aus dem Innenraum einer ringförmigen, exzentrisch gelagerten
Sperrplatte herausreicht, wo ihr schwenkbares Ende nach einem Anstoß mittels des
Schenkels der von einem Einschaltarm entgegen mechanischer Vorspannung geschwenkten
Sperrplatte gegen den Schaltkontakt springt, und daß die mittels einer Klinke gegen
Zurückschwenken verriegelte Sperrplatte nach dem Entriegeln durch einen Ausschaltarm
selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückschwenkt, wobei die Nase die Schaltfeder
von der anderen Seite anstößt und die Schaltfeder daraufhin unter Aufhebung des
elektrischen Kontaktes in ihre Ausgangsstellung zurückspringt.
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Zum Ein- und Ausschalten sind somit lediglich zwei an sich bekannte,
zur Einstellung stets benötigte Schaltarme erforderlich, mit deren Hilfe die exzentrisch
gelagerte Sperrplatte in entgegengesetzten Richtungen drehbar ist, während die Sperrplatte
wiederum durch Anstoßen auf das labil aufgehängte Federende einwirkt. Dieser Aufbau
eines elektrischen Zeitschaltwerkes ist äußerst einfach und läßt sich auf kleinem
Raum bei niedriger Bauhöhe verwirklichen. Weiterhin arbeitet das Zeitschaltwerk
wegen der wenigen beweglichen Teile von geringer Masse meist sehr leichtgängig,
weshalb nur eine geringe Antriebskraft benötigt wird. Schließlich läßt sich durch
den einfachen Aufbau der Fertigungsaufwand bei bleibend guter Schaltgenauigkeit
und großer Schaltschnelligkeit wesentlich herabsetzen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das schwenkbare Ende der
drehbar angeordneten Schaltfeder an einem freien Arm einer Haamadelfeder abgestützt.
Die Leichtgängigkeit des Zeitschaltfedergebildes wird dadurch noch gesteigert.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des elektrischen Zeitschaltwerkes
nach der Erfindung arretiert sich die Sperrplatte auch nach der Einschaltbewegung
mit einem Vorsprung selbsttätig an der Klinke, und die Arretierung ist aufhebbar,
indem der Ausschaltarm mit einem Nocken die Klinke beiseite drückt. Hiermit wird
eine sehr einfache und zweckmäßige, vollauf genügende Arretierung der Sperrplatte
erzielt.
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Das Zeitschaltwerk ist zweckmäßig in einem Kunststoffgehäuse angeordnet,
aus dem es leicht herauslösbar ist. Besonders günstig ist die Verbindung des Zeitschaltwerkes
mit der Anschlußeinheit mittels einer einzigen Schraube.
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Die Erfindung ist im nachstehenden an Hand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert, das in der Zeichnung veranschaulicht ist, und zwar in F i g. 1
und 2 in perspektivischer Vorder- bzw. Rückansicht auf einen Zeitschalter mit einer
bestimmten Ausbildung der Anschlußeinheit, die in F i g. 3 und 4 in Seiten- bzw.
Oberansicht dargestellt ist; F i g. 5 und 6 zeigen die Zeitgebereinheit in teilweise
geschnittener Seitenansicht bzw. in Unteransicht; eine andere Ausführungsform der
Anschlußeinheit stellt F i g. 7 in Vorderansicht, F i g. 8 in Seitenansicht und
F i g. 9 in Rückansicht dar; F i g. 10 zeigt den durch ein Uhrwerk angetriebenen
elektrischen Schalter in Oberansicht, während F i g. 11 die Einstellvorrichtung
des Zeitschalters nach F i g. 1 in ihren Einzelteilen perspektivisch wiedergibt.
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Der Zeitschalter hat in einem Gehäuse 10 einen Zeitgeber 19 (F i g.
5) in Gestalt eines nicht dargestellten Uhrwerkes, das einen in F i g.10 veranschaulichten
Schalter - wie weiter unten dargelegt wird -nach Ablauf bestimmter Zeitspannen betätigen
kann. In der Zeitgebereinheit 19 treibt ein elektrisches Uhrwerk eine Spindel 35
(F i g. 11) an; das Uhrwerk und der Schalter sind mit Tüllen 4, 5 und 6 (s. F i
g. 5 und 6) leitend verbunden, die zur Aufnahme von Steckerstiften 1, 2 bzw. 3 (s.
F i g. 3, 4, 7 und 8) bestimmt sind. In. der Anschlußeinheit nach F i g. 3 und 4
sind die Stifte 1, 2 und 3 auf einer Platte 11 angeordnet, die steckerartige Kontaktglieder
in Gestalt von Stiften 17 tragen, die in übliche Leitungstüllen oder -buchsen passen.
In. dem zusammengebauten Zeitschalter sitzt die Steckerplatte 11 auf dem Gehäuse
10 und wird durch eine einzige Schraube 34 (F i g. 2) gehalten, die durch eine Öffnung
20 der Platte 11 in eine Bohrung eines Vorsprunges 21 einer Platte 22 eingreift,
welche die Zeitgebereinheit, den Schalter und die Tüllen 4, 5 und 6 trägt.
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Bei dem Zeitschalter nach F i g.1 bis 4 ist mit jedem Steckerstift
1 und 2 eine Ader eines dreiadrigen Kabels 18 verbunden, das zu dem zu schaltenden
Gerät, z. B. einem elektrischen Heizofen, einem Tauchsieder, einem Heizkissen, einer
Lampe, einem Rundfunk- oder einem beliebigen anderen elektrischen Gerät, führt,
das nach gewissen Zeitspannen, auf die der Zeitgeber eingestellt ist, automatisch
ein-oder ausgeschaltet werden soll. Die dritte Ader des Kabels führt über eine Schraube
23 (F i g. 4) zu demjenigen Stift 17, der den Erdschluß herstellt; die Schraube
23 trägt einen gelochten Erdungsbügel 28.
Zwischen demjenigen der drei
Stifte 17, der den Strom zuführt, und dem Steckerstift 3 liegt eine Sicherung 24;
der Stift 3 ist auch mit dem Kontakt 9 eines Umsteuerschalters verbunden. Sein anderer
Kontakt 8, der mit dem Stift 2 verbunden ist, kann durch einen Schalthebel ? in
Berührung mit dem Kontakt 9 gebracht werden, um den von dem Uhrwerk betätigten Schalter
umzusteuern.
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In den F i g. 7 bis 9 ist eine abgewandelte Anschlußeinheit dargestellt,
welche an die Zeitgebereinheit 19 an Stelle derjenigen nach F i g. 1 bis 4 angebracht
werden.
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An der in ihrer Gestalt abgeänderten Grundplatte 11 der Anschlußeinheit
sind - ähnlich wie in F i g. 3 und 4 - auf der einen Seite Stöpselstifte 17 und
auf der anderen Seite Stifte 1, 2, 3 angeordnet sowie ein Schalthebel 7, Umsteuerkontakte
8 und 9, eine Schraube 23, ein gelochter Erdungsbügel 28 und eine Bohrung 20 vorgesehen.
In F i g. 7 nimmt ein stromleitender Streifen 29 die Stelle der Sicherung 24 in
F i g. 4 ein. Nach F i g. 7 bis 9 ist auf der Grundplatte 11 ein Deckel 25 mit Schrauben
26 befestigt und mit Öffnungen 27 versehen, welche Buchsen zur Aufnahme der Steckerstifte
eines anzuschließenden
Gerätes entsprechen. Die Stifte 1 und 2 sowie
die Schraube 23 sind durch Leiter 30, 31 und 32 mit je einer
zu den Öffnungen 27 gehörenden Tülle oder Buchse verbunden.
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F i g. 10 zeigt den von dem Zeitgeber betätigten Schalter. Er hat
eine Tragplatte 36, die üblicherweise eine Endplatte des elektrischen Uhrwerkes
sein kann und von der durch dieses angetriebenen Spindel 35 durchsetzt wird. Die
Platte 36 trägt einen Zapfen 37 mit einer auf ihm drehbar gelagerten Sperrplatte
38, auf die eine Zugfeder 39 einwirkt. Die Sperrplatte 38 hat eine etwa rechteckige
hohle, bügel- oder rahmenartige Gestalt mit einem Spalt zwischen einer Nase 38A
und einem Schenkel 38B; durch diesen Spalt erstreckt sich eine bewegliche Kontaktzunge
40, die auf einem Zapfen 41 drehbar gelagert ist und von einer auf Stiften
43 und 44 gelagerten haarnadelartigen Feder 42 beaufschlagt wird.
Ein fester Kontakt 45 ist so angeordnet, daß die bewegliche Kontaktzunge
40 an ihm anliegen kann. Eine auf einem Zapfen 47 schwenkbar gelagerte Klinke
46 wird von einer häarnadelartigen Feder 48, die auf dem Zapfen 47 drehbar
gelagert und auf dem Stift 37 verankert ist, gegen einen Zahn 38C der Sperrplatte
38 gedrückt. Die Klinke 46 ist derart gekröpft, daß sie teilweise in der Ebene der
Platte 38 und teilweise oberhalb von ihr liegt.
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Der in F i g. 10 in seiner offenen Stellung veranschaulichte Schalter
wird mittels des Zeitgebers, zu dem das die Spindel 35 antreibende Uhrwerk gehört,
und durch die in F i g. 11 einzeln dargestellten Teile betätigt. Mittels einer Klemmutter
12 und einer federnden Unterlagscheibe 52 können eine Zifferblattscheibe 13 sowie
zwei radiale Arme 50 und 51 in beliebiger radialer Stellung auf der Spindel 35 befestigt
werden; zwischen dem Schalter und dem Arm 51 ist eine dünne Scheibe 53 eingefügt.
Der Arm 50
hat nach unten einen Vorsprung 50A, der dem in F i g. 10
strichpunktiert angedeuteten Wege C folgt und mit der Sperrplatte 38 in Anlage treten
kann; mit einem Vorsprung 51A folgt der Arm 51 dem Weg O (F i g. 10) und kann mit
der Klinke 46 in Anlage treten. Wenn der Vorsprung 50A an der Sperrplatte
38 anliegt, wird diese auf ihrem Zapfen 37 gegen die Wirkung der Feder 39
gedreht; dabei nimmt ihr Schenkel 38B die Kontaktzunge 40 mit, bis sie unter der
Wirkung der Feder 42 in die Lage umspringt, in der sie an dem festen Kontakt
45 anliegt. Nach einer weiteren geringen Drehung der Sperrplatte 38 tritt die Klinke
46 hinter ihren Zahn 38 C, so daß sie von ihr festgehalten wird, wenn der Vorsprung
50 A von der Platte 38 freigeht.
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Der Schalter bleibt so lange in der Schließstellung, wie die Klinke
46 hinter den Zahn 38 C greift und damit eine Bewegung der Platte 38 durch die Feder
39 verhindert.
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Wenn der Vorsprung 51A auf seiner Bahn O die Klinke 46 mitnimmt,
so wird diese um ihren Zapfen 47 gegen die Wirkung der Feder 48 geschwenkt. Nach
einem entsprechenden Schwenkweg gibt die Klinke 46 den Zahn 38B mit der Wirkung
frei, daß die Feder 39 die Sperrplatte 38 um ihren Zapfen 37 verschwenkt und die
Nase 38A auf die bewegliche Kontaktzunge 40 trifft, so daß diese unter der Wirkung
der Feder 42 schnell in die Endstellung nach F i g. 10 umspringt.
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Die Arme 50 und 51 haben auch aufwärts gerichtete Vorsprünge
oder Zeiger 14 bzw. 15 für die Teilung des Zifferblattes der Scheibe
13; am Gehäuse 10 ist ein fester Zeiger oder eine Marke 16 angebracht (s. F i g.
1).
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Wenn die Scheibe 13 in 24 Stunden eine Umdrehung ausführt und ihr
Zifferblatt eine 24-Stunden-Teilung hat, spielt sich die Handhabung des Zeitschalters
wie folgt ab: Zunächst wird die - vorzugsweise mit Linksgewinde versehene - Mutter
12 so weit gelöst, daß sich die Scheibe 13 und die Arme 50 und 51 leicht
gegenüber der Spindel 35 wie auch gegeneinander drehen lassen. Sodann dreht man
die Scheibe 13 in eine Stellung, bei der die Marke 16 auf ihr die augenblickliche
Zeit anzeigt, zu der die Handhabung vorgenommen wird; danach verstellt man den Zeiger
14, bis er auf der Scheibe 13 den Zeitpunkt anzeigt, zu dem der Schalter schließen
soll, und stellt dann mit dem Zeiger 15 auf der Scheibe 13 den Zeitpunkt ein, an
dem der Schalter geöffnet werden soll. Hiernach wird die Mutter 12 wieder fest angezogen.
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Zur Abdeckung der Scheibe 13 sowie der Zeiger 14, 15 und 16@ kann
man eine abnehmbare durchsichtige Haube (s. F i g. 1) vorsehen; im Gehäuse
10
kann man ein Fenster und eine Glühlampe für die Anzeige anordnen, ob der
Zeitschalter an die Stromquelle angeschlossen ist oder nicht.
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Mit der Erfindung wird ein Zeitschalter von einfacher Bedienbarkeit,
zuverlässiger Wirkungsweise und geringen Abmessungen geschaffen, der sich insbesondere
für die bequeme Verwendung in der Wohnung eignet.